Einrichtung zuin Antreiben von Hilfsmaschinen bei mit Kondensation arbeitenden Dampflokomotiven.
Bei mit Kondensation arbeitenden Dampflokomotiven sind bekanntlich mehrere Hilfsmaschinen vorzusehen, so zum Beispiel eine Umlaufpumpe für das Kühlwasser, eine Kon densat-und eine Speisepumpe, ein Feue rungsventilator, ein Kühlluftventilator zum Herbeischaffen der zum Kühlen des Oberflächenkondensators benötigten Luft, falls der Kondensator luftgekühlt ist, beziehungs- weise zum Rückkühlen des Kühlwassers, bei mittelbarer Niederschlagung des Dampfes im Kondensator. Es ist bereits bekannt, mehrere dieser Hilfsmaschinen durch eine einzige Hilfskraftmaschine anzutreiben.
So werden beispielsweise bei einer bekann- ten Anordnung die Kühlwasserpumpe, die Kondensat-, die Speisepumpe des Lo komotivkessels und eine Bremsluftpumpe durch eine besondere Hilfsturbine angetrieben. Daneben ist noch je eine Hilfsturbine zum Antreiben des Kühlerventilators und des Feuerungsventilators vorgesehen.
Sollen diese Hilfsturbinen klein ausfallen, so mu# ein schlechter Wirkungsgrad in Kauf genommen werden, Da aber gerade bei Lo komotiven der zur Verfügung stehende Raum beschränkt ist, ist man gezwungen, die Tur- binen klein zu bemessen und mit einem schlechten Wirkungsgrad zu arbeiten. Die Folge hiervon ist ein zu hoher Dampfver- brauch der Hilfsturbinen im Vergleich zu dem der Hauptantriebsmaschine der Loko- motive, so dass deren Gesamtwirkungsgrad zu wünschen übriglässt.
Um diesem Ubelstand abzuhelfen, erhält bei einer mit Kondensa- tion arbeitenden Dampflokomotive, welche mindestens eine zum Antreiben mindestens einer Hilfsmaschine dienende Hilfskra. ft- machine aufweist, erfindungsgemäB tlie Hilfsmaschine beim Uberschreiten einer be stimmten Fahrgeschwindigkeit ihren An- trieb von einem von der Hauptantriebs- machine der Lokomotive bewegten Teil, dagegen von der Hilfskraftmaschine, sobald jene Fahrgeschwindigkeit überschritten ist, wobei die Umschaltung auf die eine oder andere dieser Antriebsarten lediglich in Ab hängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit der Lokomotive erfolgt.
Bei einer solchen Einrichtung braucht die Hilfsmaschine, die von dem von der Hauptantriebsmaschine der Lokomotive bewegten Teil betätigt wird, so lange nicht von einer besonderen, unwirt- schaftlich arbeitenden Hilfskraftmascliine angetrieben zu werden, als eine gewisse Fahrgeschwindigkeit nicht unterschritten ist.
Erst wenn dies der Fall ist, zum Beispiel bei stillstehender Lokomotive oder beim Fahren auf langen Steigungen, wird jene Hilfsmaschine von einer Hilfskraftmaschine angetrieben, die ihrer Kleinheit wegen mit schlechterem Wirkungsgrad als die Haupt- antriebsmaschine arbeitet. Dadurch wird eine Verbesserung des Wirkungsgrades der I. okomotive bei normalen Fahrgeschwindigkei- ten erreicht.
Es ist allerdings bereits bekannt, zwecks Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades von ortsfesten Dampfturbinenanlagen und Schiffsturbinenanlagen, die ausser einer Hauptturbine noch mindestens eine Nebenturbine zum Antreiben von Hilfsmaschinen aufweisen, die Nebenturbine mit der Haupt- turbine mechanisch zu kuppeln und sie so lange von dieser antreiben zu lassen, als der Arbeitsdruck in der Hauptturbine nieht unter eine bestimmte Grenze fallut, dagegen beim Unterschreiten der letzteren die Nebenturbine unmittelbar durch Dampf betätigen zu lassen.
Der Zutritt des Dampfes zu der Nebenturbine wird bei dieser Anordnung von einem Absperrventil in Abhängigkeit vom Dampfdruck in der Hauptturbine beherrscht, welcher Druck bei grosser Turbinengeschwin- digkeit am grössten und bei kleiner Turbinez" geschwindigkeit am kleinsten ist. Eine solche Anordnung ist jedoeh in Verbindung mit Lokomotiven, auf welche Gattung von Ma- schinen die Erfindung ausschlie#lich beschrankt ist, nicht brauchbar, da hier die grösste Eraftabgabe nicht immer mit der grössten Geschwindigkeit der Hauptturbine zusammenfällt.
So wird hier beim Anfahren und beim Fahren auf Steigungen, wo die Fahrgeschwindigkeit klein ist, mit den höeh @@@ @@@@fd@#@@@@@ in d@@ A@t@i@@@@@@@i@@ solchen Falle die Nebenturbine zu langsam laufen und daher rn pleine Leistung abgeben, w#hrend six grade zu diesem Zeitpunkte möglichst viel leisten sollte. Beim Erfindungsgegenstand, wo die Umschaltung auf eine bestimmte Antriebsart lediglich in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit eut und nicht vom Dampfdruck in der Hauptturbine erfolgt, kann das nicht vorkommen.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung der Erfindung veranschaulicht.
1 bezeichnet eine Nebendampfturbine, der durch eine mit einem Absperrglied 2 ver sehene Leitung 3 Betriebsdampf zustr#men kann. 4 ist eine K#hlwasserpumpe, 5 eine Kondensatpumpe und 6 eine Speisepumpe, die das von der Pumpe 5 angesaugte Kon- densat nach dem nicht gezeigten Loliomotiv- kessel fordert, und 7 ist eine Bremsluft- pumpe. Die Hilfsmaschinen 4, 5, 6 und 7 können entweder von der Hilfsturbine 1 oder dann durch ein Kettengetriebe 8, 9, 10 von der Lokomotivaehse ll. angetrieben werden.
Die Umschaltung auf die eine oder andere Antriebsart erfolgt in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, indem ein #ber ein Getriebe 12 und eine Stage 13 von der Radaehse 11 aus betätigter Ge- schwindigkeitsregler 14 bei grosser Fahrgeschwindigkeit ein Schliessen des Absperr- gliedes 2 und ein Kuppeln des Teils 10 des Kettengetriebes mit der Welle 15 bewirkt. von welcher aus die Hilfsmaschinen 4. 5 6 und 7 betätigt werden.
Bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten bewirkt dagegen der Ge schwindigkeitsregler 14 ein Öffnen des Absperrgliedes 2 und ein Abkuppeln des Ketten- getriebes 8,9,10, so dass dann die auf die Welle 15 treibende Hilfsturbine 1 Dampf erhält und die Hilfsmaschinen 4. 5, 6 und 7 antreibt.
Wenn die Hauptantriebsmaschine der Lokomotive als eine über ein Übersetzungsgetriebe treibende Dampfturbine ausgebildet bende Hilfsmaschine vom Ubersetzungs- getriebe der Turbine abgeleitet werden.
Die Anzahl der von einem von der Hauptantriebsmaschine der Lokomotive bewegten Teil betätigten Hilfsmaschinen kann eine beliebige sein. Auch können diese Hilfsmaschinen von verschiedenen, von der Haupt antriebsmaschine der Lokomotive betätigten Teilen ihren Antrieb erhalten, so beispielsweise die einen von einer Radachse, die andern von einem Ubersetzungsgetriebe, falls die Hauptturbine über ein solches treibt, von einem Kurbelgestänge usw.
Die Hilfsmaschi nen, die von einem oder mehreren von der Hauptantriebsmaschine der Lokomotive bewegten Teilen aus ihren Antrieb erhalten, können beim Unterschreiten einer bestimm- ten Fahrgeschwindigkeit von einer einzigen Hilfskraftmaschine angetrieben werden, oder es kann für verschiedene Gruppen solcher Hilfsmaschinen oder für jede Hilfsmaschine je eine besondere Hilfskraftmaschine vorgesehen sein.
Die Hilfskraftmaschine oder Hilfskraft- maschinen können zweckmässig Dampfturbi- nen sein. Diese können Frischdampf erhal- ten oder hintereinander geschaltet werden.
Fiir das Wesen der Erfindung spielt es da- bei keine Rolle, ob die Hilfsantriebsturbine grösserer Leistung einer solchen kleinerer Leistung vor-oder nachgeschaltet ist. Als
Hilfsmaschinen können in Frage kommen : Kühlwasserpumpe, Kondensatpumpe, Kesselspeisepumpe, Bremsluftpumpe, Vakuumpumpe, Feuerungsventilator, K#hlluftventi- lator.
Device for driving auxiliary machines in steam locomotives working with condensation.
In the case of steam locomotives working with condensation, it is known that several auxiliary machines are to be provided, for example a circulation pump for the cooling water, a condensation and feed pump, a firing fan, a cooling air fan to bring in the air required to cool the surface condenser, if the condenser is air-cooled, or for recooling the cooling water, with indirect precipitation of the steam in the condenser. It is already known to drive several of these auxiliary machines by a single auxiliary machine.
For example, in a known arrangement, the cooling water pump, the condensate pump, the feed pump of the locomotive boiler and a brake air pump are driven by a special auxiliary turbine. In addition, an auxiliary turbine is also provided to drive the cooler fan and the combustion fan.
If these auxiliary turbines are to be small, a poor degree of efficiency has to be accepted. However, since the space available is particularly limited in locomotives, one is forced to make the turbines small and to work with poor efficiency. The consequence of this is that the steam consumption of the auxiliary turbines is too high compared to that of the main engine of the locomotives, so that their overall efficiency leaves something to be desired.
In order to remedy this situation, a steam locomotive working with condensation is provided with at least one auxiliary power which is used to drive at least one auxiliary machine. ft- machine has, according to the invention, the auxiliary machine when a certain driving speed is exceeded its drive from a part moved by the main drive machine of the locomotive, on the other hand from the auxiliary engine as soon as that driving speed is exceeded, switching to one or the other of these Types of drive only depend on the speed of the locomotive.
With such a device, the auxiliary machine, which is operated by the part moved by the main drive machine of the locomotive, does not need to be driven by a special, inefficiently working auxiliary machine as long as it does not fall below a certain driving speed.
Only when this is the case, for example when the locomotive is at a standstill or when driving on long inclines, is that auxiliary machine driven by an auxiliary machine which, because of its small size, works with less efficiency than the main drive machine. This improves the efficiency of the main engine at normal speeds.
However, it is already known, in order to improve the overall efficiency of stationary steam turbine systems and ship turbine systems which, in addition to a main turbine, also have at least one secondary turbine for driving auxiliary machines, to mechanically couple the secondary turbine to the main turbine and allow it to be driven by the latter for so long, when the working pressure in the main turbine never falls below a certain limit, on the other hand, when the pressure falls below the latter, the secondary turbine can be actuated directly by steam.
In this arrangement, the access of the steam to the secondary turbine is controlled by a shut-off valve depending on the steam pressure in the main turbine, which pressure is greatest at high turbine speed and lowest at low turbine speed. However, such an arrangement is in connection with Locomotives, to which type of machine the invention is exclusively restricted, cannot be used, since the greatest power output does not always coincide with the greatest speed of the main turbine.
So here when starting up and driving on inclines where the driving speed is low, the Höeh @@@ @@@@ fd @ # @@@@@ in d @@ A @ t @ i @@@@@@ @ i @@ in such a case the secondary turbine run too slowly and therefore give off little power, while six grade should do as much as possible at this point in time. This cannot happen with the subject of the invention, where the switchover to a certain type of drive only takes place as a function of the driving speed and not the steam pressure in the main turbine.
An example embodiment of the invention is illustrated in the accompanying drawing.
1 denotes a secondary steam turbine, which can supply operating steam through a line 3 provided with a shut-off element 2. 4 is a cooling water pump, 5 is a condensate pump and 6 is a feed pump, which calls the condensate sucked in by the pump 5 to the Loliomotiv boiler, not shown, and 7 is an air brake pump. The auxiliary machines 4, 5, 6 and 7 can either from the auxiliary turbine 1 or then through a chain transmission 8, 9, 10 from the Lokomotivaehse ll. are driven.
Switching to one or the other type of drive takes place as a function of the speed of the vehicle, in that a speed regulator 14 actuated via a transmission 12 and a stage 13 from the wheel axle 11 closes the shut-off element 2 and closes the shut-off element 2 at high driving speed Coupling of the part 10 of the chain transmission with the shaft 15 causes. from which the auxiliary machines 4, 5, 6 and 7 are operated.
At low driving speeds, on the other hand, the speed regulator 14 causes the shut-off link 2 to open and the chain drive 8,9,10 to be uncoupled, so that the auxiliary turbine 1 driving on the shaft 15 receives steam and the auxiliary machines 4, 5, 6 and 7 drives.
If the main drive machine of the locomotive is an auxiliary machine designed as a steam turbine driving via a transmission gear, it can be derived from the transmission gear of the turbine.
The number of auxiliary machines operated by a part moved by the main engine of the locomotive can be any number. These auxiliary machines can also get their drive from different parts operated by the main drive machine of the locomotive, for example one from a wheel axle, the other from a transmission gear, if the main turbine drives via such, from a crank rod, etc.
The auxiliary machines, which are driven by one or more parts moved by the main drive machine of the locomotive, can be driven by a single auxiliary machine when the vehicle speed falls below a certain level, or there can be one for different groups of such auxiliary machines or for each auxiliary machine special auxiliary power machine may be provided.
The auxiliary engine or auxiliary engines can expediently be steam turbines. These can receive live steam or be connected in series.
For the essence of the invention, it does not matter whether the auxiliary drive turbine with a higher output is connected upstream or downstream of such a lower output. As
Auxiliary machines can come into question: cooling water pump, condensate pump, boiler feed pump, brake air pump, vacuum pump, combustion fan, cooling air fan.