DE712773C - Hydraulische Kreiselmaschine - Google Patents

Description

• Hydraulische Kreiselmaschine Die Erfindung bezieht 'sich auf hydraulische' Kreiselmaschinen, d. h. Kreiselpumpen und Wasserturbinen, mit einer feste- Schaufeln aufweisenden Leitvorrichtung.
• Leitvorrichtungen mit drehbaren Schaufeln sind in der bisher üblichen Ausführung namentlich für größere Maschinen, vor allem, wenn sie größere Gefälle zu verarbeiten haben, schwer zu beherrschen, da bei derartigen drehbaren Leitschaufeln sehr große hydraulische Kräfte, insbesondere auch Drehmomente, auftreten. Infolgedessen ist es oberhalb einer gewissen Gefällst enze, namentlich im Hinblick auf die bei Kreiselpumpen an den drehbaren Leitschaufeln auftretenden Flattererscheinungen, nahezu unmöglich, genügend starke Drehzapfen vorzusehen. Auch bei Leitvorrichtungen, bei denen die Ab,-sperrung der Leitkanäle nach Art der Schaadscher- Zungenregulierung durch schwenkbare Zungenschieber erfolgt, ist eine genügend starke Bemessung der Absperrvorrichtung meistens nicht durchführbar.
• Um aber bei hydraulischen Kreiselmaschinen gleichwohl die Leistung regeln zu können ist schon vorgeschlagen worden, zwischen das Laufrad und die feste Leitvorrichtung eine Ringschütze einzusetzen. Diese Art der Regulierung hat sich aber namentlich bei größeren Maschinen nicht bewährt, weil sie, abgesehen von Drosselverlusten, zu träge ist und auch zu Verklemmungen der Ringschütze Anlaß gibt. Eine Regelung nur mit Hilfe von Ringschiebern in der Druckleitung ,nach Art des johnson-Ventils ist ebenfalls wegen der zu großen Massen zu träge. Auch besteht meistens in Ergänzung zu derartigen Regelungsvorrichtungen in der Druckleitung das Bedürfnis nach einem weiteren schnell arbeitenden Abschluß, namentlich bei Kurzschluß bziv, bei Stromausfall.
• U rr bei hydraulischen KreiseImaschinen den Durchfluß durch die Leitvorrichtung regeln und sogar vollständig absperren zu können, ohne daß die angeführten Nachteile von Leitvorrichtungen in Kauf zti nehmen sind, sind bei Maschinen der eingangs erwähnten Art, welche mit einer feste Schaufeln aufweisenden Leitvorrichtung ausgestattet sind, gemäß vorliegender Erfindung zwischen den festen Leitschaufeln drehbare, nach Art eines Hahnkükens ausgebildete Abschlußkörper vorhanden, die in geöffneter Stellung von der Arbeitsflüssigkeit durchströmt werden und deren die Durchflußöffnung begrenzenden Innenwände in der geöffneten Stellung mit den Begrenzungsflächen der festen Schaufeln einen stetigen Übergang bilden. Bei derartig ,ausgebildeten Abschlußkörpern sind die Hebelarme der angreifenden hydraulischen Kräfte und infolgedessen die auf diese Körper wirkenden Drehmomente selbst bei großen Abmessungen und bei großen Gefällen noch verhältnismäßig klein, so daß die Anordnung von genügend starken Antriebszapfen sowie die Lagerung der Abschlußkörper keine Schwierigkeiten bereitet.
• Auf der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i einen Axialschnitt durch einen Teil einer vertikalen Kreiselpumpe mit einer feste Schaufeln aufweisenden Leitvorrichtung und mit zwischen diesen Schaufeln vorhandenen drehbaren Abschlußkörpern, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt nach der Linie 11-II der Fig. i, wobei zwei der Abschlußkörper in der offenen Stellung und einer in der Abschlußstellung gezeigt ist; Fig. 3 und .1 zeigen in Schnitten, die denen der Fig. i bzw. 2 entsprechen, eine zweite Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
• Bei der in Fig. i und z gezeigten vertikalen Kreiselpumpe fördert das Laufrad i das Wasser aus dem Saugstutzen 2 in ein druckseitiges Gehäuse,-,. Zwischen Laufrad i und Gehäuse 3 ist eine aus einer Anzahl festen Schaufeln 4,5 bestehende Leitvorrichtung vorgesehen, von welcher die Schaufeln 5 gleichzeitig zur Verstärkung des Gehäuses 3 dienen. 7 bezeichnet drehbare Abschlußkörper, die zwischen den festen Schaufeln .1 vorhanden sind und einen als Küken ausgebildeten Teil71 aufweisen. Die die Durchflußöffnung der kükenförmigen Teile ; i begrenzenden Innenwandungen ; = der Abschlußkörper 7 bilden in der geöffneten Stellung dieser Körper mit den Begrenzungsflächen der Leitschaufeln 4. einen stetigen Übergang. Die Abschlußkörper ; sind im oberen Pumpendeckel S und im unteren Pumpendeckel o gelagert, und für deren Verdrehung ist ein Regulierring io vorgesehen, der von einem nicht gezeigten Se-rvomotor betätigt wird und mit auf Zapfen der Abschlußkörper ; gekeilten Hebeln i i in Wirkun«gsverhindung steht. In diesem Falle werden alle Abschlußkörper ; gemeinsam verstellt. Der größte Hebelarm, der hier für die auf die Abschlußk örper 7 einwirkenden Drehkräfte in Frage kommt, ist von der Längrh' bzw. h= (Fig.2).
• Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß sich die Abschluljkörper gruppenweise oder sogar einzeln verstellen lassen.
• Die Verstellung der Abschlußkörper erfolgt zweckmäßig in Abhängigkeit von einer Detriebsgröße der Kreiselmaschine, beispielsweise von ihrer Leistung oder Drehzahl ->der Durchflußmenge.
• Die in den Fig.3 und .1 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der eben beschriebenen dadurch, daß von den Wandungen -i3, 14 der Abschlußkörper 12, welche deren Durchflußöffnung 15 begrenzen, die Wandungen 13 in der geöffneten Stellung der Abschlußkörper 12 den auf der dem Laufrad 21 benachbarten Seite liegenden Teil der festen Leitschaufeln 16 bilden. In diesem Falle fällt der größte Hehelarmhbzw, h= (Fig. 4. ), der für die auf die Abschlußkörper 12 wirkenden Drehmainente in Betracht kommt, noch kleiner aus als bei der Ausführungsform nach den Fig. i und 2.
• Um in der Abschlußstellung der Abschlußkörper zwischen den Berührungsflächen dieser Körper und den festen Schaufeln der Leitvorrichtung, zwischen denen die Abschlußkörper angeordnet sind, einen dichten A.hschluß zu erreichen, kann noch eine Hirfsvorrichtung vorgesehen werden, welche in jener Stellung der Abschlußkörper diese gegen die festen Schaufeln preßt. Eine solche Hilfsvorrichtung ist noch in Fig.3 in Form einer Büchse 17 vorgesehen, deren Außenwandung gegenüber der den Zapfen i 8 umschließenden Innenwandung exzentrisch ausgeführt ist. Diese Büchse i; wird kurz vor Erreichung der Schließlage des zugeordneten Abschlußkörpers 12 durch einen Hebel i9 mit Hilfe eines Mitnehmerzapfens 2o etwas verdreht, wodurch der Abschlußkörper 12 gegen die festen Schaufeln 16 gepreßt wird.

Claims (5)

1',%TexTAXSPizcc11L: i. Hydraulische Kreiselmaschine mit einer feste Schaufeln aufweisenden Litvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, claß zwischen den festen Schaufeln dieser Leitvorrichtung- drehbare, nach. Art eines Hahnkükens ausgebildete Abschlußkörper vorhanden sind, welche in geöffneter Stellung von der Arbeitsflüssigkeit durchströmt werden und deren die Durchflußöffnung begrenzenden Innenwände in der geöffneten Stellung mit den Begrenzungsflächen der festen Schaufeln einen stetigen Übergang haben.

2. Hydraulische Kreiselmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußkörper in ihrer Abschlußstellung durch eine Hilfsvorrichtung gegen die festen Schaufeln gepreßt werden, wodurch an den Berührungsflächen der betreffenden Teile ein dichter Abschluß erzeugt wird.

3. Hydraulische Kreiselmaschine nach ' Anspruch i., dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußkörper gemeinsam verstellt werden. ¢.

Hydraulische Kreiselmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußkörper gruppenweise verstellt werden.

5. Hydraulische Kreiselmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußkörper einzeln verstellt werden.