CH679798A5

CH679798A5 -

Info

Publication number: CH679798A5
Application number: CH382389A
Authority: CH
Inventors: Peter W Stadelmann
Original assignee: Escher Wyss Ag
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1992-04-15
Also published as: DE3942410A1; DE3942410C2

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Maschinenfundament mit einem Basisteil mit wenigstens einer Gruppe von Auflageflächen in einer zur definierten Auflage der Fussteile einer Maschine vorgesehenen Position. The invention relates to a machine foundation with a base part with at least one group of support surfaces in a position provided for the defined support of the foot parts of a machine.

Solche Fundamente dienen insbesondere zur Aufstellung thermischer Turbomaschinen, wie z.B. Turbokompressoren oder Gasturbinen und deren Zubehör- und Antriebsmaschinen, oder anderer schwerer Maschinen, die eine definierte Auflage auch bei Auftreten von thermischen Ausdehnungen oder Schwingungen der Maschine erfordern, wie etwa grosse Verbrennungsmotoren, Zentrifugen, Mühlen, Dampfturbinen, Elektromaschinen, Pumpen, Gebläse oder dergleichen sowie ganze Gruppen solcher Maschinen. Solche Maschinen oder Maschinengruppen müssen im Betrieb eine definierte, in der Regel möglichst genau horizontale rsp. der Kupplungsausrichtung angepasste Lage unter den verschiedenen möglichen Betriebsbedingungen, insbesondere bei Auftreten thermischer Dehnungen, einnehmen, und die Ausrichtung der Wellen aller Maschinen einer Gruppe muss stets gewährleistet sein und bleiben. Such foundations are used in particular for the installation of thermal turbo machines, such as Turbo compressors or gas turbines and their accessories and drive machines, or other heavy machines that require a defined support even if thermal expansions or vibrations of the machine occur, such as large internal combustion engines, centrifuges, mills, steam turbines, electrical machines, pumps, blowers or the like, as well as whole groups of such machines. Such machines or machine groups must have a defined, usually as precisely horizontal rsp. adopt the position adapted to the coupling alignment under the various possible operating conditions, especially when thermal expansions occur, and the alignment of the shafts of all machines in a group must always be and remain guaranteed.

Bisher war es üblich, derartige Maschinen mit ihren Füssen auf horizontal angeordneten planen Auflageflächen aufzustellen, welche an einem Basisteil, etwa einem Stahlfundament oder Grundrahmen, vorgesehen waren. Dabei sassen die Maschi-nenfüsse auf Auflageelementen, z.B. Stelzen des Basisteils auf, wobei Bohrungen oder Nuten in den Auflageflächen zur Fixierung der Maschine bzw. deren Füssen in der vorgesehenen Position dienten. Nachteilig ist hierbei, dass die Auflageflächen für die Maschinenfüsse am fertigen, sehr grossen Basisteil durch Schleifen, Fräsen oder Bohren an die aufzustellende Maschine zum Erreichen einer genauen horizontalen Maschinenposition ange-passt werden mussten. Dafür ist eine teure und zeitaufwendige Bearbeitung extrem grosser Teile mit Abmessungen von teilweise über 10 Metern erforderlich. Die grossen Zerspanungs- und Bearbeitungskräfte bedingen dabei eine steife und aufwendige Aufbaukonstruktion, damit bei der Bearbeitung keine unzulässigen Deformationen auftreten. Zudem ist die Korrektur verschiedener Last-, Déformations* und Auflagerungsbedingungen während der Bearbeitung und Montage und beim Ausrichten nur mit zusätzlichen Hilfsmitteln wie Beilageflächen, Unterlegscheiben etc. möglich. Until now, it was customary to set up such machines with their feet on horizontally arranged flat support surfaces which were provided on a base part, such as a steel foundation or base frame. The machine feet sat on support elements, e.g. Stilts of the base part, whereby holes or grooves in the support surfaces were used to fix the machine or its feet in the intended position. The disadvantage here is that the contact surfaces for the machine feet on the finished, very large base part had to be adapted to the machine to be set up by grinding, milling or drilling in order to achieve a precise horizontal machine position. This requires expensive and time-consuming processing of extremely large parts with dimensions of sometimes more than 10 meters. The large cutting and machining forces require a rigid and complex construction, so that no inadmissible deformations occur during machining. In addition, the correction of various load, deformation * and support conditions during machining and assembly and during alignment is only possible with additional aids such as washers, washers, etc.

Die Erfindung betrifft die Aufgabe, die vorstehend erwähnten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und ein Fundament zur Aufstellung einer Maschine bzw. Maschinengruppe zu schaffen, welches mit geringem Aufwand herstellbar und auf verschiedene Bedingungen einstellbar ist, sowie eine leichte Anpassung an die aufzustellende Maschine bei exakter Ausrichtung der Maschine mit geringem Aufwand erlaubt. The invention relates to the task of eliminating the above-mentioned disadvantages of the prior art and creating a foundation for the installation of a machine or group of machines, which can be produced with little effort and adjustable to different conditions, as well as an easy adaptation to the machine to be installed exact alignment of the machine allowed with little effort.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die horizontalen Auflageflächen auf jeweils einem Auflageblock vorgesehen sind, welcher an seiner Rückseite eine einstellbare Höhenver-stelleinrichtung trägt, deren Unterseite auf einer According to the invention, this object is achieved in that the horizontal support surfaces are each provided on a support block, which has an adjustable height adjustment device on its rear, the underside of which is on a

Fläche des Basisteiles aufliegt, und mit der der Abstand der Auflagefläche vom Basisteil verstellbar ist. Surface of the base part rests, and with which the distance of the support surface from the base part is adjustable.

Mit Vorteil kann diese Höhenverstelleinrichtung als Einstellschraube ausgebildet sein, die mittels eines Schlüssels von aussen auch bei schon aufgestellter Maschine verschieden weit aus dem Block heraus- bzw. hineingedreht werden kann. This height adjustment device can advantageously be designed as an adjusting screw which can be screwed in and out of the block to different degrees from the outside by means of a key even when the machine has already been set up.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung wird eine formschlüssige Verbindung durch Verwendung von Spezialverguss ohne Deformationen oder Einleiten von Kräften möglich, wodurch eine monolithische Verbindung des Auflageblockes mit dem Basisteil entsteht. In an advantageous development, a form-fitting connection is possible by using special potting without deformations or the introduction of forces, which results in a monolithic connection of the support block to the base part.

Bei dem erfindungsgemässen Fundament ist von Vorteil, dass keine Bearbeitung eines ganzen Basisteiles mehr nötig ist, sondern nur noch die Bearbeitung relativ kleiner Blöcke, an denen die Auflagefläche vorgesehen ist. Zudem ist eine leichte Verstellbarkeit und damit Anpassbarkeit an geänderte Bedingungen, infolge Deformationen aus Maschinengewicht, Rohrleitungen etc., gegeben. With the foundation according to the invention, it is advantageous that it is no longer necessary to machine an entire base part, but only to machine relatively small blocks on which the bearing surface is provided. In addition, there is easy adjustability and thus adaptability to changed conditions, as a result of deformations from the weight of the machine, pipes, etc.

Die Erfindung, sowie vorteilhafte Weiterbildungen derselben, wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: The invention, as well as advantageous developments of the same, is explained in more detail with reference to an embodiment shown in the figures. Show it:

Fig. 1 ein Fundament mit einer darauf aufgestellten Turbomaschinengruppe in der Aufsicht, 1 is a foundation with a turbomachine group set up thereon in the supervision,

Fig. 2 das Fundament mit der Maschinengruppe in Seitenansicht, 2 the foundation with the machine group in side view,

Fig. 3 ein Auflageelement im Schnitt, und Fig. 3 shows a support element in section, and

Fig. 4 ein anderes Auflageelement im Schnitt. Fig. 4 shows another support element in section.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Maschinengruppe auf einem Basisteil 1 aufgestellt. Dieses kann beispielsweise in konventioneller Art aus einem Stahlmaschinenfundament bestehen. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, a machine group is set up on a base part 1. This can consist, for example, of a steel machine foundation in a conventional manner.

Im dargestellten Beispiel besteht die Maschinengruppe aus einem Elektromotor 2, einem Getriebe 3 und zwei Turbokompressoren 4 und 5. Die einzelnen Maschinen sind durch entsprechende Wellen 6,7 und 8 miteinander verbunden. Zum ordnungsgemässen Betrieb müssen die einzelnen Maschinen 2, 3, 4 und 5 dieser Maschinengruppe daher exakt zueinander und zur Horizontalen positioniert sein, so dass keine Verspannungen und Unwuchten auftreten und die Wellen 6, 7 und 8 eine spannungsfreie Verbindung der Maschinen ohne zusätzliche Lagerbeanspruchung gewährleisten. In the example shown, the machine group consists of an electric motor 2, a gear 3 and two turbo compressors 4 and 5. The individual machines are connected to one another by corresponding shafts 6, 7 and 8. For proper operation, the individual machines 2, 3, 4 and 5 of this machine group must therefore be positioned exactly in relation to each other and to the horizontal, so that no tensions and imbalances occur and the shafts 6, 7 and 8 ensure a tension-free connection of the machines without additional bearing stress.

Am Basisteil sind für jede Maschine der Maschinengruppe Auflageelemente 9 vorgesehen, auf welchen bei montierter Maschinengruppe die Füsse 10 der einzelnen Maschinen aufsitzen. Da bei den einzelnen Maschinen 2, 3, 4 und 5 die Füsse an unterschiedlichen Stellen vorgesehen sind, beispielsweise unterhalb der Maschine, wie beim Elektromotor 2 und dem Getriebe 3, oder an den Seiten der Maschine wie bei den Turbokompressoren 4 und 5, sind die Aufiageelemente 9 auf der Oberseite des Basisteiles 1 entsprechend verteilt vorgesehen, so dass deren Position der vorgesehenen Maschinenposition entspricht. Ausserdem müssen die Auflageelemente 9 entsprechend der Position der Maschinenfüs- For each machine in the machine group, support elements 9 are provided on the base part, on which the feet 10 of the individual machines are seated when the machine group is installed. Since the feet of the individual machines 2, 3, 4 and 5 are provided at different points, for example below the machine, such as in the electric motor 2 and the transmission 3, or on the sides of the machine as in the turbo-compressors 4 and 5, these are Aufiageelemente 9 provided on the top of the base part 1 distributed accordingly, so that their position corresponds to the intended machine position. In addition, the support elements 9 must correspond to the position of the machine feet.

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se 10 eine unterschiedliche Höhe haben, damit die betreffenden Maschinen in der richtigen Position aufgestellt werden können. Dazu ist es zweckmässig, die Auflageelemente 9 beispielsweise als hül-senförmige Stelzen unterschiedlicher und den einzelnen Maschinen angepasster Höhe auf der Oberseite des Basisteiles 1 auszubilden, wobei die Höhe dieser Stelzen so gewählt ist, dass sie angenähert die gewünschte und für den Betrieb erforderliche Maschinenposition ergibt und nur noch eine Feineinstellung erforderlich ist. se 10 have different heights so that the machines in question can be set up in the correct position. For this purpose, it is expedient to design the support elements 9, for example, as sleeve-shaped stilts of different heights and adapted to the individual machines on the upper side of the base part 1, the height of these stilts being selected such that they approximately result in the desired machine position required for operation and only a fine adjustment is required.

In Fig. 3 ist ein Beispiel eines solchen stelzenför-mig ausgebildeten Auflageelementes 9 im Detail dargestellt. Dieses Element weist ein Fussteil 20 mit einer Auflageplatte 11 und einem oben offenen Aufsatz 12 auf. In den Aufsatz 12 ist ein Auflageblock 13 eingesetzt, welcher auf seiner Oberseite die horizontale Aufiagefläche 14 für den entsprechenden Maschinenfuss trägt. Auf der Auflagefläche 14 sind Bohrungen oder Nuten 15 vorgesehen, welche der Aufnahme eines Gegenstückes am Maschinenfuss dienen und die gewünschte Positionierung der aufgesetzten Maschine gewährleisten und gleichzeitig gewisse Wärmedehnungen auffangen. In Fig. 3 an example of such a stilt-shaped support element 9 is shown in detail. This element has a foot part 20 with a support plate 11 and an attachment 12 open at the top. In the attachment 12, a support block 13 is inserted, which carries the horizontal support surface 14 for the corresponding machine base on its upper side. Bores or grooves 15 are provided on the support surface 14, which serve to receive a counterpart on the machine base and ensure the desired positioning of the mounted machine and at the same time absorb certain thermal expansions.

Um eine Feineinstellung der Höhe der Auflagefläche 14 und damit eine exakte Nivellierung der aufgestellten Maschine zu gewährleisten, ist an der Rückseite 23 des Aufiageblockes 13 eine Höhen-verstelleinrichtung 16 vorgesehen, welche im dargestellten Beispiel als Einstellschraube ausgebildet ist, deren Kopf 22 auf der Oberseite 21 der Auflageplatte 11 aufsitzt. Durch Hineindrehen oder Herausdrehen dieser Schraube 16 lässt sich der Abstand der Auflagefläche 14 von der Oberseite 21 der Auflageplatte 11 und damit vom Basisteil 1 sehr exakt und besonders fein einstellen. In order to ensure a fine adjustment of the height of the support surface 14 and thus an exact leveling of the installed machine, a height adjustment device 16 is provided on the back 23 of the mounting block 13, which in the example shown is designed as an adjusting screw, the head 22 of which on the top 21 the support plate 11 is seated. By screwing in or unscrewing this screw 16, the distance of the support surface 14 from the top 21 of the support plate 11 and thus from the base part 1 can be set very precisely and particularly finely.

Damit diese Feineinstellung der Höhe der Auflagefläche 14 auch bei bereits aufgesetzter Maschine vorgenommen werden kann, ist an einer Seitenwand des Aufsatzes 12 ein horizontaler Schlitz 17 vorgesehen, in den ein Schraubenschlüssel eingeführt werden kann, mit welchem die Einstellschraube 16 verdreht und damit die Höhe der Auflagefläche 14 eingestellt werden kann. Damit wird die bisher notwendige Höheneinstellung der Maschinengruppe, wobei am fertigen Maschinenfundament nach Anprobe der Maschinen und Wiederabhebung die einzelnen Auflageflächen auf die erforderliche Höhe abgefräst oder Unterlegscheiben plaziert werden mussten, vollständig überflüssig. Stattdessen werden die Maschinen der Maschinengruppe mit ihren Füssen 10 auf die mit entsprechenden Bohrungen, Nuten oder Gewinden 15 versehenen Auflageflächen 14 aufgesetzt. Anschliessend erfolgt die Feinausrichtung der Maschinen in horizontaler Richtung mittels Pressen, Horizontalschrauben oder dergleichen, sowie in vertikaler Richtung durch Verdrehen der Einstellschrauben 16, bis eine exakte Nivellierung erreicht ist. So that this fine adjustment of the height of the support surface 14 can also be carried out when the machine is already in place, a horizontal slot 17 is provided on a side wall of the attachment 12, into which a wrench can be inserted, with which the adjusting screw 16 rotates and thus the height of the support surface 14 can be set. This completely eliminates the need for height adjustment of the machine group, whereby the individual support surfaces had to be milled to the required height or washers placed on the finished machine foundation after trying on the machine and lifting it off again. Instead, the machines of the machine group are placed with their feet 10 on the bearing surfaces 14 provided with corresponding bores, grooves or threads 15. The machines are then finely aligned in the horizontal direction by means of presses, horizontal screws or the like, and in the vertical direction by turning the adjusting screws 16 until an exact leveling is achieved.

Nachdem die Maschine exakt positioniert und der Wellenstrang korrekt ausgerichtet ist, wird der Zwischenraum zwischen dem Auflageblock 13 und dem Aufsatz 12 mit einer geeigneten Vergussmasse 18 ausgegossen, so dass eine formschlüssige Verbindung des Auflageblockes 13 mit dem Basisteil 1 gebildet wird. Schlussendlich wird der Aufsatz 12 mit einer Abschlussplatte 24 abgedeckt. After the machine has been positioned exactly and the shaft train is correctly aligned, the space between the support block 13 and the attachment 12 is poured out with a suitable casting compound 18, so that a positive connection of the support block 13 to the base part 1 is formed. Finally, the attachment 12 is covered with an end plate 24.

Das in Fig. 4 dargestellte Beispiel unterscheidet sich vom vorher beschriebenen dadurch, dass der Auflageblock nicht durch Vergiessen fixiert wird, sondern durch Verschrauben mit der Auflageplatte mittels mehrerer Fixierschrauben 23. Der Schlitz 17 zum Verstellen der Einstellschraube 16 befindet sich hier an der Seitenwand 20 des Fussteiles. The example shown in FIG. 4 differs from the one described above in that the support block is not fixed by casting, but by screwing to the support plate by means of several fixing screws 23. The slot 17 for adjusting the adjusting screw 16 is located here on the side wall 20 of the Foot part.

Verschiedene vorteilhafte Weiterbildungen des beschriebenen Auflagers liegen im Rahmen des Erfindungsgedankens. So können beispielsweise für jeden Auflageblock 13 mehrere vertikale Einstellschrauben 16 zur Nivellierung vorgesehen sein, welche in verschiedenen horizontalen Richtungen orientiert sein können. Unterhalb der Einstellschrauben 16 können zusätzliche Versteifungen 19 zur Aufnahme des Maschinengewichts vorgesehen sein. Various advantageous developments of the described support are within the scope of the inventive concept. For example, several vertical adjusting screws 16 can be provided for leveling for each support block 13, which screws can be oriented in different horizontal directions. Additional stiffeners 19 for receiving the machine weight can be provided below the adjusting screws 16.

Statt als Einstellschrauben können die Höhen-verstelleinrichtungen 16 an der Rückseite des Auflageblockes 13 auch in anderer Weise ausgebildet sein, beispielsweise als in horizontaler Richtung verschiebbare Keile, oder mit anderen geeigneten Mitteln, mit welchen sich der Abstand zweier Flächen voneinander exakt einstellen lässt. Instead of adjusting screws, the height adjustment devices 16 on the back of the support block 13 can also be designed in a different way, for example as wedges which can be displaced in the horizontal direction, or with other suitable means with which the distance between two surfaces can be set exactly.

Anstatt wie beschrieben für eine Turbokompressorengruppe, kann das erfindungsgemässe Fundament wie eingangs erwähnt auch für andere Maschinengruppen, welche eine exakte Ausrichtung und Nivellierung erfordern, verwendet werden, sowie auch für die Aufstellung einzelner Maschinen in einer gewünschten, z.B. exakt horizontalen Position. Instead of as described for a turbocompressor group, the foundation according to the invention, as mentioned at the beginning, can also be used for other machine groups that require exact alignment and leveling, as well as for the installation of individual machines in a desired, e.g. exactly horizontal position.

Claims

1. Machine foundation with a base part (1) with at least one group of support surfaces (14) in a position provided for the defined support of the foot parts (10) of a machine (2, 3, 4, 5), characterized in that the horizontal support surfaces ( 14) are provided on each support block (13), which has an adjustable height adjustment device (16) on its rear side (23), the underside (22) of which rests on a surface (21) of the base part (1) and with which the distance between the Support surface (14) of the base part (1) is adjustable.

2. Foundation according to claim 1, characterized in that the surface (21) of the base part (1) is provided on sleeve-shaped stilts (10) which are attached to the top of the base part (1).

3. Foundation according to claim 1 or 2, characterized in that the height adjustment device is designed as an adjusting screw (16) which can be screwed into the rear side (23) of the support block (13).

4. Foundation according to claim 3, characterized in that the support block (13) is surrounded by a sleeve-shaped attachment (12).

5. Foundation according to claim 4, characterized in that the attachment has a horizontal

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Has slot (17) for inserting a tool suitable for turning the adjusting screw (16),

6. Foundation according to claim 5, characterized in that the space between the Aufiageblock (13) and the attachment (12) is filled with a potting compound (18).

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