DE1062942B - Einrichtung zur Messung des Abstandes umlaufender Maschinenteile von Kreisel-maschinen gegenueber feststehenden Teilen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Messung des Abstandes umlaufender Maschinenteile von Kreiselmaschinen gegenüber feststehenden Teilen Es sind Einrichtungen zur Messung des Spaltes umlaufender Maschinen, insbesondere von Turbomaschinen (Dampfturbinen) bekanntgeworden, bei denen für die Spaltmessung eine Induktivität mit Eisenkern Anwendung findet und das durch den Eisenkern der Induktivität verlaufende magnetische Feld den Luftspalt zwischen den umlaufenden und feststehenden Maschinenteilen durchsetzt, derart, daß bei Anderungen der Spaltgröße die Induktivität der Meßspule, die in einer geeigneten Meßschaltung, z. B.
• Brückenschaltung, angeordnet sein kann, geändert wird.
• Es ist bekannt, bei derartigen Meßanordnungen die Induktionsspulen nebst Eisenkern und magnetischem Rückschluß vollständig innerhalb der geschlossenen Turbinengehäuse anzuordnen und von innen zu befestigen. Diese bekannte Lösung, wie sie die britische Patenschrift 666 898 zeigt, ist aber in verschiedener Beziehung ungünstig, insbesondere da sie die Schaffung zusätzlicher Gehäuseräume und damit die Vergrößerung der Gehäuse bis zu einem gewissen Grad erforderlich macht und außerdem die Gehäusebearbeitung wegen der erforderlichen Befestigungs-und Sitzflächen erschwert wird. Hierzu kommt noch, daß auch der Einbau der induktiven Meßsysteme verhältnismäßig umständlich ist und die Montage der Maschinen bzw. Turbinen dadurch erschwert wird.
• Ferner wurde bereits vorgeschlagen, bei derartiger Meßeinrichtungen die Induktionsspule außerhalb des Maschinengehäuses auf dem Joch eines Eisenkernes anzuordnen. dessen Schenkel durch abgedichtete, unmagnetische Einsätze in der Gehäusewand hindurch bis nahe an den Läufer ragen, wobei unter Umständen die Schenkel des Eisenkernes als Leitschaufeln für die Turbine ausgebildet werden können. Diese Anordnung, die es ermöglicht, die hohen Temperaturbeanspruchungen bzw. das als Treibmittel verwendete Medium von der Spule fernzuhalten, weist den großen Nachteil auf, daß das Maschinengehäuse wegen der Einschaltung besonderer unmagnetischer Einsätze in der Gehäusewand eine verhältnismäßig verwickelte Ausbildung erhalten muß und daß vor allem die Meßgenauigkeit durch die verhältnismäßig großen Streufelder beschränkt ist. Ferner ist auch bei dieser Anordnung die normale Spalteinstellung und Eichung umständlich und schwierig.
• Gegenstand der Erfindung ist eine wesentlich verbesserte Einrichtung zur Messung des Abstandes umlaufender Maschinenteile von Kreiselmaschinen, insbesondere Dampfturbinen, gegenüber feststehenden Maschinenteilen, bei der unter Verwendung einer in einer Meßschaltung angeordneten Induktivität mit Eisenkern bei Änderungen des Spaltes zwischen Eisenkern und dem umlaufenden Maschinenteil auf- tretende Induktivitätsänderungen meßtechnisch erfaßt werden. Erfindungsgemäß zeichnet sich diese Einrichtung dadurch aus, daß der die an seinem innerhalb des Maschinengehäuses liegenden Ende die Meßspule tragende Eisenkörper etwa radial in der Gehäusewandung der Maschine von außen einschraubbar ist.
• Hierbei ist der Luftspalt zwischen dem umlaufenden Maschinenteil und dem die Spule der Induktivität tragende Eisenkern durch Änderung der Einschraubtiefe veränderlich.
• Die Erfindung hat eine Anzahl beachtlicher Vorteile zur Folge. Die Meßspule mit dem zur Führung des Magnetfeldes dienenden Eisenkern kann in einfachster Weise in dem unter Umständen eine große Wandstärke aufweisenden Gehäuse ohne wesentliche bauliche Änderungen an letzterem von außen eingebaut werden. Zusätzliche Räume oder Befestigungsflächen für die Anbringung des Meßspulensystems in der Maschine sowie die hierdurch bedingten Komplikationen bei der Fertigung und Montage sind vermieden. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht in einfachster Weise eine genaue Einjustierung des Meßfeldes bzw. der Induktivität und erleichtert damit erheblich die Eichung. Die Anordnung der Spule an dem eingeschraubten Ende des Kernes hat eine hohe Meßgenauigkeit zur Folge, da eine größere, die Meßgenauigkeit beeinträchtigende Streuung vermieden und eine wirksame Feldkonzentration zwischen dem Ende des eingeschraubten Magnetkernes und dem umlaufenden Maschinenteil gewährleistet ist.
• Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand der Beschreibung erläutert werden, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben ist.
• Mit 1 ist in der Figur der Läufer einer Maschine, z. B. einer Dampfturbine, bezeichnet. 2 ist die Gehäusewandung. Gegenüber dem Turbinenläufer ist zur Messung des Abstandes eine in einer geeigneten Meßschaltung angeordnete Induktionsspule 5 angeordnet, die von dem das magnetische Wechselfeld führenden radial angeordneten Eisenkern 3 getragen wird. Erfindungsgemäß ist der das magnetische Feld führende Eisenkern 3 in einer Gewindebohrung des Gehäuses eingeschraubt. 6 bedeutet den Meßspalt, durch welchen das mit der Spule 5 verkettete Feld in dem umlaufenden Maschinenteil übertritt. Man erkennt, daß infolge Anordnung der am Ende des Schraubkernes 3 sitzenden Meßspule 5 die Kraftlinien in dem Luftspalt am Ende des Kernes konzentriert sind und die Streuung denkbar gering gehalten werden kann, wodurch eine hohe Meßgenauigkeit ermöglicht wird.
• Mit 4 ist noch eine zusätzliche Verschlußschraube bezeichnet, die in das Gehäuse eingeschraubt ist und durch welche das Gehäuse gegebenenfalls unter Einschaltung von Dichtungsmitteln dicht abgeschlossen werden kann.
• Wie ohne weiteres ersichtlich ist, gestattet es die erfindungsgemäße Anordnung, den Luftspalt 6 zwischen dem Kern der Induktivität und dem Läufer nach Bedarf einzustellen oder einzujustieren. Die Anwendung des eingeschraubten, an seinem Ende die Meßspule tragenden Eisenkernes bietet auch ohne weiteres die Möglichkeit, die Zuführungsleitungen abgedichtet durch den eingeschraubten Kernteil aus dem Gehäuse herauszuführen.
• PATENTANSPHOCHE: 1. Einrichtung zur Messung des Abstandes umlaufender Maschinenteile von Kreiselmaschinen, insbesondere Dampfturbinen, gegenüber feststehenden Maschinenteilen unter Verwendung einer in einer Meßschaltung angeordneten Induktivität mit Eisenkern, deren magnetisches Feld einen Spalt zwischen Eisenkern und dem umlaufenden Maschinenteil durchsetzt und bei Spaltänderungen geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der die an seinem innerhalb des Maschinengehäuses liegenden Ende die Meßspule tragende Eisenkern etwa radial in der Gehäusewandung der Maschine von außen einschraubbar ist.

Claims (1)

1. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt zwischen dem umlaufenden Maschinenteil und dem Eisenkern der Spule durch Änderung der Einschraubtiefe veränderlich ist.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebohrung in dem Gehäuse durch einen eingeschraubten Schraubstopfen dicht abgeschlossen ist.

   In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 859 372.