DE963860C - Storage for the runner part of a machine set, which consists of a bulb turbine or a bulb turbine pump and an electric machine - Google Patents

Description

Lagerung für den Läuferteil eines Maschinensatzes, der aus einer Rohrturbine oder einer Rohrturbinenpumpe und einer Elektromaschine besteht Es ist bekannt, die Lagerung für den Läuferteil eines Maschinensatzes, der aus einer Kreiselmaschine und mit dieser zusammenwirkender Elektromaschine besteht, mittels Tragdorne zu -bewirken, die .an dem Nabengehäuse der Kreiselmaschine abgestützt sind, und die das Laufrad der Kreiselmaschine mit dem Läufer der Elektromaschine verbindende Welle durch die Tragdorne hindurchzuführen. Bei diesen bekannten Ausführungen ist die Welle im Innern der Tragdorne drehbar gelagert, und die umlaufenden Teile des Maschinensatzes, das Laufrad der Kreiselmaschine und der Läufer der Elektromaschine sind auf der Welle und mit dieser verkeilt aufgesetzt.Bearing for the rotor part of a machine set, which consists of a bulb turbine or a bulb turbine pump and an electric machine. It is known that Bearing for the rotor part of a machine set, which consists of a rotary machine and there is an electric machine interacting with this, to effect by means of support mandrels which are supported on the hub housing of the centrifugal machine, and which the impeller the centrifugal machine with the rotor of the electric machine connecting shaft through the To lead through the lifting mandrels. In these known designs, the shaft is inside the support mandrels rotatably mounted, and the rotating parts of the machine set, the The impeller of the centrifugal machine and the rotor of the electric machine are on the shaft and wedged on with this.

Eine Anordnung, bei der der umlaufende Teil einer Maschine auf der Welle selbst aufgesetzt ist, weist jedoch den Nachteil auf, daß die Welle durch das Gewicht des aufgesetzten Teiles in vertikaler Richtung belastet ist. Bei der Drehung des Systems wird die Welle unter dem Einfluß der vertikalen Last fortlaufend in anderer radialer Richtung beansprucht und durchgebogen. Das Material der Welle unterliegt demnach hierbei einer Art von periodisch veränderlicher Walkarbeit, die zu Ermüdungen des Materials führt.An arrangement in which the rotating part of a machine on the Shaft itself is attached, however, has the disadvantage that the shaft through the weight of the attached part is loaded in the vertical direction. In the Rotation of the system will make the shaft continuous under the influence of the vertical load stressed and bent in another radial direction. The material of the shaft is therefore subject to a type of periodically variable flexing work, the leads to material fatigue.

Man hat deshalb den Läuferteil eines Maschinensatzes auch schon auf der Außenfläche eines Tragdornes gelagert, der allerdings in diesem Fall den beiden umlaufenden Teilen des Maschinensatzes gemeinsam war. Die Verbindung der umlaufenden Teile der treibenden und der angetriebenen Maschine des Maschinensatzes hat man sodann mittels einer den Tragdorn umhüllenden Hohlwelle bewirkt.The rotor part of a machine set is therefore already on the outer surface of a support mandrel, but in this case the two rotating parts of the machine set was common. The connection of the circumferential Parts of the driving and driven machine of the machine set are available then by means of causes a hollow shaft enveloping the support mandrel.

Die Anordnung der umlaufenden Teile eines Maschinensatzes auf einen gemeinsamen Tragdorn ist jedoch vielfach nicht durchführbar. Auch muß die die umlaufenden Teile verbindende Hohlwelle aus baulichen Gründen erheblich kräftiger ausgeführt werden, als ihrer Aufgabe, das zwischen den beiden umlaufenden Teilen wirkende Drehmoment zu übertragen, entspricht.The arrangement of the rotating parts of a machine set on one However, common support mandrel is often not feasible. The circulating one must also The hollow shaft connecting parts is made considerably stronger for structural reasons are, as their task, the torque acting between the two rotating parts to transfer corresponds.

Die geschilderten Nachteile vermeidet die nach der Erfindung ausgebildete Lagerung, die in besonders zweckmäßiger Weise für den Läuferteil eines Maschinensatzes angewendet wird, der aus einer Rohrturbine oder einer Rohrturbinenpumpe _ mit horizontal oder geneigt angeordneter Drehachse und einer mit dieser zusammenwirkenden, in dem erweiterten Nabengehäuse derselben angeordneten Elektromaschine besteht.The described disadvantages are avoided by the one constructed according to the invention Storage that is particularly useful for the rotor part of a machine set is used, which consists of a bulb turbine or a bulb turbine pump _ with horizontal or inclined axis of rotation and one cooperating with this, in the Expanded hub housing consists of the same arranged electric machine.

Die nach der Erfindung ausgebildete Lagerung ist dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Laufrad der Turbine oder Turbinenpumpe als auch .der Läufer der Elektromaschine auf der Außenfläche je eines am Maschinengehäuse befestigten Tragdornes gelagert sind und daß die beiden Tragdorne von ihren Befestigungsstellen aus in Richtung zum Laufrad hin auskragen, wobei der Läufer der Elektromaschine zwischen den beiden Tragdornen angeordnet ist und die den Läufer und das Laufrad verbindende Welle durch den zwischen dem Läufer der Elektromaschine und dem Laufrad angeordneten Tragdorn hindurchgeführt ist.The bearing designed according to the invention is characterized in that that both the impeller of the turbine or turbine pump and the rotor of the electric machine mounted on the outer surface of a support mandrel attached to the machine housing are and that the two support mandrels from their attachment points in the direction cantilever towards the impeller, with the rotor of the electric machine between the two Support mandrels is arranged and the shaft connecting the rotor and the impeller through the support mandrel arranged between the rotor of the electric machine and the impeller is passed through.

Das Wesen der Erfindung und weitere Vorteile derselben, die sich insbesondere für die Montage und Demontage eines Maschinensatzes ergeben, dessen Lagerung nach den Merkmalen der Erfindung ausgebildet ist; seien an Hand der Abbildung erläutert.The essence of the invention and other advantages thereof, which particularly emerge for the assembly and disassembly of a machine set, its storage according to the features of the invention is formed; are explained using the illustration.

Die Zeichnung stellt einen Axialschnitt durch einen aus einer Rohrturbine und einem Elektrogenerator bestehenden Maschinensatz dar.The drawing represents an axial section through one of a bulb turbine and an electric generator.

i ist das Rohrgehäuse der Turbine, 2 deren Laufrad. Der feststehende Teil der Laufradnabe 3 ist nach links zu einem Gehäuse 4 für den mit dem Laufrad :2 zusammenwirkenden Elektrogenerator erweitert und mittels der Stützstreben 5 zentrisch in dem Rohrgehäuse i abgestützt. Im Inneren des Nabengehäuses .3/4 sind die ringförmigen Scheiben 6 und 7 mit dem Gehäuse verbunden angeordnet, welche mit den rohrförmigen Teilen 8 und 9 Tragdorne bilden. Die beiden Tragdorne 6/8 und 7/9 kragen von ihren Befestigungsstellen am Nabengehäuse 3/4 beide in Richtung zum Laufrad 2 hin aus.i is the tubular casing of the turbine, 2 its impeller. The fixed one Part of the impeller hub 3 is to the left to a housing 4 for the one with the impeller : 2 cooperating electric generator expanded and centered by means of the support struts 5 supported in the tubular housing i. Inside the hub shell .3 / 4 are the ring-shaped Disks 6 and 7 connected to the housing arranged, which with the tubular Parts 8 and 9 form support spikes. The two support pins 6/8 and 7/9 collar from theirs Fastening points on the hub shell 3/4 both in the direction of the impeller 2.

io ist der Läufer des Elektrogenerators, i1 der Ständer desselben. Die Übertragung des Drehmomentes zwischen dem Laufrad 2 und dem Läufer iö erfolgt mittels der hohl ausgebildeten Welle 12.io is the rotor of the electric generator, i1 the stator of the same. The torque is transmitted between the impeller 2 and the rotor iö by means of the hollow shaft 12.

Der Läufer io der Elektromaschine ist zwischen den Tragdornen 6/8 und 7/9 angeordnet und die Welle 12 durch den Tragdorn 7/9, der zwischen dem Läufer io der Elektromaschine und dem Laufrad 2 angeordnet ist, hindurchgeführt. Jeder der beiden Tragdorne 6/8 und 7/9 weist eine Lagerungsstelle auf, und zwar ist der Läufer io des Elektrogenerators auf der Lagerungsstelle 13. das Laufrad 2 auf der Lagerungsstelle 14 gelagert. Die Lagerungsstelle 13 unterstützt den Läufer io des Elektrogenerators in seiner Schwerpunktachse, und auch das Laufrad 2 ist auf der Lagerungsstelle 14 in seiner Schwerpunktachse oder in der Nähe derselben gelagert.The rotor io of the electric machine is between the support mandrels 6/8 and 7/9 arranged and the shaft 12 through the support mandrel 7/9, which is between the rotor io the electric machine and the impeller 2 is arranged, passed through. Everyone the two support mandrels 6/8 and 7/9 has a storage point, namely the Runner io of the electric generator on the storage point 13. the impeller 2 on the Storage location 14 stored. The storage point 13 supports the runner io des Electric generator in its center of gravity, and also the impeller 2 is on the Storage point 14 stored in its center of gravity axis or in the vicinity of the same.

Der umlaufende Teil der Laufradnabe findet seinen Abschluß in der stromlinienförmigen Nabenhaube 15.The circumferential part of the wheel hub ends in the streamlined hub cap 15.

16, ist das Spurlager zur Aufnahme des Axialschues des Laufrades der Turbine. Das Spurlager ist als Doppelspurlager für nach links und rechts gerichtete Axialkräfte ausgebildet und an dem dem Laufrad zugeordneten Tragdorn 7/9, und zwar an der dem Läufer io der Elektromaschine abgekehr ten Seite des Laufrades, angeordnet.16, is the thrust bearing for receiving the Axialschues of the impeller of Turbine. The track bearing is a double track bearing for left and right-hand bearings Axial forces formed and on the support mandrel 7/9 assigned to the impeller, namely on the side of the impeller facing away from the runner io of the electric machine.

17 sind Leitschaufeln, welche fest angeordnet oder verstellbar sein können.17 are guide vanes which are fixed or adjustable can.

Die Abbildung offenbart die besonderen Vorteile der nach der Erfindung ausgebildeten Lagerung. Für die Bemessung der Lagerungsstellen 13 und 14 ist der Umstand, daß der Läufer io der Elektromaschine und das Laufrad 2 der Turbine in ihrer Schwerpunktachse oder in der Nähe derselben gelagert sind, besonders günstig. Für die Welle 12 bedeutet es einen besonderen Vorteil, daß das Laufrad 2 und der Läufer io des Generators umlaufend auf festen Tragdornen angeordnet sind und nicht von der Welle getragen werden. Die Welle wird hierdurch nur durch die zwischen dem Laufrad und dem Läufer des Elektrogenerators wirksamen Drehmomente beansprucht.The figure reveals the particular advantages of the invention trained storage. For the dimensioning of the storage locations 13 and 14 is the The fact that the rotor io of the electric machine and the impeller 2 of the turbine in their center of gravity axis or are stored in the vicinity of the same, particularly favorable. For the shaft 12, it means a particular advantage that the impeller 2 and the Runner io of the generator are arranged circumferentially on fixed support mandrels and not be carried by the wave. The wave is only through the between the Impeller and the rotor of the electric generator claimed effective torques.

Weitere erhebliche Vorteile ergibt die Anordnung nach der Erfindung für die Montage und Demontage des mit dieser Lagerung ausgebildeten Maschinensatzes. Die Demontage sämtlicher Teile erfolgt entsprechend den gleichgerichteten Tragdornen nach rechts, also nach der Laufradseite zu. Für die Demontage wird zunächst die Nabenhaube 15 entfernt. Sodann kann der das Spurlager 16 tragende Teil des Nabengehäuses durch Lösen der Flanschverbindun.g 18 zwischen diesem und der Welle 12 von der letzteren abgetrennt und das Spurlager nach rechts demontiert werden. Damit liegt das Laufrad 2 frei und kann von der Lagerungsstelle 14, und zwar ebenfalls nach rechts, abgezogen werden.The arrangement according to the invention results in further significant advantages for the assembly and disassembly of the machine set designed with this bearing. The dismantling of all parts is carried out according to the support pins that are aligned in the same direction to the right, i.e. towards the impeller side. For dismantling, the Hub cap 15 removed. Then the part of the hub housing which carries the thrust bearing 16 by releasing the flange connection 18 between this and the shaft 12 from the latter separated and the thrust bearing dismantled to the right. So the impeller lies 2 free and can be withdrawn from storage location 14, also to the right will.

Nachdem auch der rohrförmige Teil 9 von seiner ringförmigen Scheibe 7 gelöst und nach rechts herausgebracht ist, kann die Welle 12 ebenfalls nach rechts von dem Läufer io der Elektromaschine demontiert werden.After also the tubular part 9 of its annular disc 7 is released and brought out to the right, the shaft 12 can also to the right be dismantled from the rotor io of the electric machine.

Der rohrförmige Teil 8 des Tragdornes 6/8 ist dagegen nach links ausbaubar, und damit ist auch die Lagerungsstelle 13 für Überholungsarbeiten gut zugänglich.The tubular part 8 of the support mandrel 6/8, on the other hand, can be removed to the left, and thus the storage location 13 is also easily accessible for overhaul work.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: i. Lägerung für den Läuferteil eines Maschinensatzes, der aus einer Rohrturbine oder einer Rohrturbinenpumpe mit horizontal oder geneigt angeordneter Drehachse und einer mit dieser zusammenwirkenden, in dem erweiterten Nabengehäuse derselben angeordneten Elektromaschine besteht, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Laufrad (2) der Turbine oder Turbinenpumpe als auch der Läufer (io) der Elektromaschine, wie für sich jeweils bekannt, auf der Außenfläche je eines am Maschinengehäuse befestigten Tragdorns (7/9 bzw. 6/8) gelagert sind und daß die beiden Tragdorne von ihren Befestigungsstellen aus in Richtung zum Laufrad (2) hin auskragen, wobei der Läufer (io) der Elektromaschine zwischen den beiden Tragdornen angeordnet ist und die den Läufer (io) und das Laufrad (2) verbindende Welle (12) durch den zwischen dem Läufer der Elektromaschine und dem Laufrad angeordneten Tragdorn hindurchgeführt ist. PATENT CLAIMS: i. Storage for the rotor part of a machine set, which consists of a bulb turbine or a bulb turbine pump with a horizontally or inclined axis of rotation and an electric machine that interacts with this and is arranged in the expanded hub housing of the same, characterized in that both the impeller (2) of the turbine or turbine pump as the rotor (io) of the electric machine, as is known per se, is also mounted on the outer surface of a support mandrel (7/9 or 6/8) attached to the machine housing and that the two support mandrels from their fastening points in the direction of the impeller ( 2) protrude, whereby the rotor (io) of the electric machine is arranged between the two support mandrels and the shaft (12) connecting the rotor (io) and the impeller (2) is passed through the support mandrel arranged between the rotor of the electric machine and the impeller is. 2. Lagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Tragdorne nur eine Lagerungsstelle (1q. bzw. 13) aufweist, auf der das Laufrad der Turbine oder Turbinenpumpe bzw. der Läufer der Elektromaschine jeweils in seiner- Schwerpunktachse oder in der Nähe derselben gelagert ist. 2. Storage according to claim i, characterized in that that each of the two support mandrels has only one storage point (1q. or 13), on which the impeller of the turbine or turbine pump or the rotor of the electric machine is stored in its center of gravity or in the vicinity of the same. 3. Lagerung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragdorn (6/8) der auf der dem Laufrad abgewandten Seite der Elektromaschine angeordnet ist, in eine ringförmige, mit dem Nabengehäuse (q.) verbundene Scheibe (6) und einen , rohrförmigen Teil (8), auf dem der Läufer der Elektromaschine gelagert ist, unterteilt ist, die so miteinander verflanscht sind., daß der Teil (8), auf dem der Läufer gelagert ist, durch axiale Verschiebung in der dem Laufrad entgegengesetzten Richtung ausbaubar ist. q.. 3. Storage according to claims 1 and 2, characterized in that the support mandrel (6/8) is the is arranged on the side of the electric machine facing away from the impeller, in a annular disc (6) connected to the hub shell (q.) and a tubular disc Part (8), on which the rotor of the electric machine is mounted, is divided into the are so flanged together. That the part (8) on which the runner is mounted can be removed by axial displacement in the opposite direction to the impeller is. q .. Lagerung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dein Laufrad der Turbine oder Turbinenpumpe und dein Läufer der Elektromaschine angeordnete Tragdorn (7/9) in eine ringförmige, mit dem Nabengehäuse verbundene Scheibe (7) und einen rohrförmigen Teil (9), auf dem das Laufrad der Turbine oder Turbinenpumpe gelagert ist, unterteilt ist, die so miteinander verflanscht sind, daß der Teil (9), auf dem das Laufrad gelagert ist, durch axiale Verschiebung in der dem Läufer der Elektromaschine entgegengesetzten Richtung ausbaubar ist. Storage according to claim i to 3, characterized in that the between your impeller of the turbine or turbine pump and your runner of the electric machine arranged support mandrel (7/9) in an annular, connected to the hub shell Disc (7) and a tubular part (9) on which the impeller of the turbine or Turbine pump is mounted, is divided, which are so flanged together, that the part (9) on which the impeller is mounted, by axial displacement in the direction opposite to the rotor of the electric machine can be removed. 5. Lagerung nach Anspruch i bis a, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad der Turbine oder Turbinenpumpe und der Läufer der Elektromaschine so mit der Welle verflanscht sind, daß die Welle durch axiale Verschiebung in der Richtung zum Laufrad hin von dem Läufer der Elektromaschine lösbar und das Laufrad durch Verschieben in der gleichen Richtung von der Welle lösbar ist. 5. Storage according to claims i to a, characterized in that the impeller of the turbine or the turbine pump and the rotor of the electric machine are flanged to the shaft in this way are that the shaft by axial displacement in the direction towards the impeller of the rotor of the electric machine can be released and the impeller by sliding in the same Direction is detachable from the shaft. 6. Lagerung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spurlager (16) zur Aufnahme des Axialschubes des Laufrades der Turbine oder Turbinenpumpe an dem dem Laufrad zugeordneten Tragdorn (7/9), und zwar an der dem Läufer der Elektromaschine abgekehrten Seite des Laufrades, angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 689 013, 838 400; britische Patentschrift Nr. 512 223,-USA.-Patentschriften Nr. 1 91g 522, 2 139 379.6. Storage according to claim i to 5, characterized in that the thrust bearing (16) for receiving the axial thrust of the impeller of the turbine or turbine pump on the supporting mandrel assigned to the impeller (7/9), namely on the side facing away from the rotor of the electric machine of the impeller, is arranged. Considered publications: German Patent Nos. 689 013, 838 400; British Patent Nos. 512 223, U.S. Patent Nos. 1 91g 522, 2 139 379.