DE895127C

DE895127C - Process for the installation and removal of the bearings of the bearing journals of the guide vanes of water turbines opposite the regulating ring and the device for carrying out this process

Info

Publication number: DE895127C
Application number: DEA13636A
Authority: DE
Original assignee: Theodor Bell & Cie AG
Current assignee: Theodor Bell & Cie AG
Priority date: 1951-07-06
Filing date: 1951-07-06
Publication date: 1953-10-29

Description

Verfahren für den Ein- und Ausbau der Lager der dem Regulierring gegenüberliegenden Lagerzapfen der Leitschaufeln von Wasserturbinen und Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens Bekannte Methoden für den Ein- und Ausbau der Lager der dem Regulierring gegenüber'.liegenden Lagerzapfen der Leitschaufeln von Wasserturbinen bestehen darin, daß axial zu diesen Zapfen irrt Boden des Leitradringes Öffnungen mit einem. daran anschließenden freien Raum vorgesehen sind, um die Lager montieren zu können. Der freie Raum. hinter dem genannten Leitradring hat aber den Nachteil, daß zufolge der großen, auf diesen Ring einwirkenden statischen und dynamischen Kräfte der Leitradring bedeutenden Beanspruchungen ausgesetzt ist. Zur Entlastung dieses. Leitradringes und zu dessen Stabilisierung soll diesererfindungsgemäß auf seiner ganzen Unterlage abgestützt werden, was zweckmäßigerweise durch Einbetonierung geschieht. Das bedingt, daß die Lager der dem Regulierring gegenüberliegenden Leitschaufelzapfen von der Außenseite dieses Leitradringes ein- bzw. ausgebaut werden.Procedure for installing and removing the bearings opposite the regulating ring Bearing journals of the guide vanes of water turbines and equipment for execution this procedure Known methods for installing and removing the bearings of the regulating ring opposite bearing journals of the guide vanes of water turbines consist of that axially to this pin errs the bottom of the stator ring openings with a. to it subsequent free space are provided in order to be able to mount the bearings. Of the free space. behind the said idler ring but has the disadvantage that according to the large static and dynamic forces acting on this ring, the stator ring is exposed to significant stresses. To relieve this. Idler ring and to stabilize it, according to the invention, this should be applied to its entire base be supported, which is expediently done by setting in concrete. That means that the bearings of the guide vane pin opposite the regulating ring from the Outside of this stator ring can be installed or removed.

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich somit auf ein Verfahren für den Ein- und Ausbau der dem Regulierring gegenüberliegenden Lager der Leitschaufelzapfen von Wasserturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager für je zwei benachbarte Leitschaufellagerzapfen durch eine Öffnung in der wasserseitigen Decke des dem Regulierring gegenüberliegenden Leitradringes in dessen Innenraum eingeführt werden, wobei nacheinander jedes Lager auf einen Führungsrahmen: abgestellt, auf diesem geführt, unter die Lagerzapfen geschoben und, von hier zentral hochgezogen wird, um im Lagerauge befestigt zu werden, wonach die Öffnung in der wasserseitigen Decke verschlossen wird, und eine Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.The subject of the invention thus relates to a method for installing and removing the guide vane pin bearings opposite the regulating ring of water turbines, characterized in that the bearings for two adjacent Guide vane bearing pin through an opening in the water-side cover of the regulating ring opposite stator ring are introduced into the interior thereof, one after the other each bearing on a guide frame: placed, guided on this, under the Bearing pin pushed and, from here pulled up centrally, to im Bearing eye to be attached, after which the opening in the water-side ceiling is closed and a device for carrying out this process.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung des Verfahrens für eine vertikalachsige Turbine dargestellt, und zwar in Fig. i von oben gesehen, Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-A, Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie B-B und Fig. 4 ein Schnitt nach dier Linie, C-C in Fig. i ; Fig. 5 zeigt eine Ansicht des Lagers in der Richtung nach D-D in Fig. 2 und Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie E-E in Fig. 5 in größerem Maßstab dargestellt.In the drawings, an embodiment of the device of the Method for a vertical axis turbine shown, in Fig. I of Seen above, Fig. 2 is a section along the line A-A, Fig. 3 is a section along the line the line B-B and Fig. 4 a section along the line C-C in Fig. i; Fig. 5 shows a view of the bearing in the direction D-D in Fig. 2 and Fig. 6 is a section along the line E-E in Fig. 5 shown on a larger scale.

Da das nachfolgend beschriebene Beispiel eine vertikalachsige Francis- oder Propellerturbine betrifft, bezieht sich der dem Regulierring gegenüberliegende Leitradring auf den auf dem Fundament aufliegenden unteren Leitradring, weil bei diesen Turbinen der Regulierring praktisch immer oben ist. Damit bezieht sich das erfindungsgemäße Verfahren und die dazu gehörige Einrichtung stets auf den unteren Leitradring.Since the example described below relates to a vertical-axis Francis or propeller turbine, the opposite to the control ring of stator ring refers to the resting on the foundation lower stator ring, because in these turbines of the control ring is virtually always above. The method according to the invention and the associated device thus always relate to the lower stator ring.

In diesem Leitradring wird ein ringförmiger Innenraum i von -der wasserseitigen Decke 2, dem Boden 3 einer Ringrippe 4 und der das Wasser vom Leitapparat zum Laufrad führenden Wand 5 mit gewölbtem Querschnitt eingeschlossen. Irre Innenraum i sind unter der Decke 2 auf dem Teilkreis 6 die Lagerzapfen g der Leitschaufeln io angeordnet. loa ist eine Stützschaufel, welche den untern mit dem oberen Leitradring verbindet. Im. Boden 3 ist in einer axial zum Lagerzapfen g vorgesehenen Öffnung eine Verschlußplatte ii durch Schrauben 12 befestigt. Diese VerscblußpIatte ii dient zusammen mit einem Führungsrahmen 13 aus Winkeleisen zur Zentrierung des Lagers 8 beim Einbau in das Lagerauge. Dabei wird die lichte Weite des Rahmens 13 von den hochstehenden Schenkeln des Winkeleisens begrenzt.In this stator ring is an annular interior i from the water-side Cover 2, the bottom 3 of an annular rib 4 and the water from the diffuser to the impeller including leading wall 5 with a curved cross-section. Crazy interior i are under the ceiling 2 on the pitch circle 6, the bearing journals g of the guide vanes io arranged. loa is a support vane which connects the lower with the upper stator ring. In the bottom 3 is a closure plate in an opening provided axially to the bearing pin g ii fastened by screws 12. This verscblußpIatte ii serves together with one Guide frame 13 made of angle iron for centering the bearing 8 during installation in the Bearing eye. The clear width of the frame 13 is determined by the upstanding legs of the angle iron limited.

In der Decke .2 sind ferner auf einem Teilkreis 14, welcher größer als der Teilkreis 6 ist, in der Mitte zwischen je zwei Lageraugen 7 Öffnungen 15 vorgesehen, wobei eine solche Öffnung 15 zur Bedienung von zwei benachbarten Lageraugen 7 dient. Demnach sind nur halb so. viele Öffnungen 15 wie Lageraugen 7 vorgesehen. Diese Öffnungen 15 sind mit Platten 16 durch versenkte Schrauben 17 verschließbar. Die lichte Weite der Öffnungen 15 ist so, groß, ,daß durch diese die Lager 8 in den Innenraum i eingeführt werden können.In the ceiling .2 are also on a pitch circle 14, which is larger than the pitch circle is 6, in the middle between each two bearing eyes 7 openings 15 provided, such an opening 15 for the operation of two adjacent bearing eyes 7 serves. Accordingly, they are only half that. many openings 15 such as bearing eyes 7 are provided. These openings 15 can be closed with plates 16 by countersunk screws 17. The inside width of the openings 15 is so large that the bearings 8 in the interior i can be introduced.

Der Führungsrahmen 13 besitzt eine Traverse i8 reit einem auf deren Unterseite angebrachten Zentrierzapfen ig, welcher dazu bestimmt ist, in eine Bohrung 2o im Boden 3 des Leitradringes eingesetzt zü werden, welche Bohrung 2o sich in der Achse der Öffnung 15 befindet.The guide frame 13 has a traverse i8 riding on one of them Underside attached centering pin ig, which is intended to be in a hole 2o are used in the bottom 3 of the stator ring, which hole 2o is in the axis of the opening 15 is located.

Auf der Oberseite der Verschlußplatte i i, also im Innenraum i, ist ein Absatz 21 vorgesehen, dessen Durchmesser gleich der lichten Weite der Schmalseite des Führungsrahmens 13 ist. Das Lager B. hat an seiner Unterseite einen gleich großen Absatz 22 wie der Ansatz 21, so daß, wenn das Lager 8 auf dem Führungsrahmen 13 abgestellt ist, dieses im letzteren gegenüber dem Lagerzapfen g zentriert ist. Der Absatz 22 ist, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, vierkantig. Damit kann das auf der Verschlußplatte i i abgestellte und im Führungsrahmen 13 gehaltene Lager 8, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, sich nicht verdrehen. Damit wird erreicht, daß in dieser Stellung zwangsläufig die Gewindebohrungen 23 im Flansch des Lagers 8 mit den Bolzenlöchern 24 in den Lageraugen 7 zentriert -sind.On the top of the closure plate i i, that is to say in the interior i, is a shoulder 21 is provided, the diameter of which is equal to the inside width of the narrow side of the guide frame 13 is. Bearing B. has an equally large one on its underside Paragraph 22 as the approach 21, so that when the bearing 8 on the guide frame 13 is turned off, this is centered in the latter relative to the bearing pin g. Of the As can be seen from FIG. 5, paragraph 22 is square. So that can be done on the Closure plate i i parked and held in the guide frame 13 bearings 8, such as as shown in Fig. 4, do not twist. This ensures that in this Position necessarily the threaded holes 23 in the flange of the bearing 8 with the bolt holes 24 -are centered in the bearing eyes 7.

Für den Einbau eines Lagers 8 in ein Lagerauge; wird zuerst der Führungsrahmen 13 so eingelegt, daß dessen eines Ende an drei Seiten des Ansatzes 21 der Verschlußplatte ii anliegt und der Zapfen ig unter der Traverse 1.8 in die Bohrung 2o eintritt. Damit ist der Führungsrahmen urverschiebbar gehalten. Ein Lager 8 wird, wie in Fig. 4 gestrichelt angedeutet, von oben durch die Öffnung 15 in den Innenraum i eingeführt und so auf dem Rahmen 13 aufgesetzt, daß zwei Seiten des vierkantigen Absatzes 22 an zwei Längsseiten des Rahmens 13 anliegen, so@ daß das Lager 8 nicht mehr um seine Achse gedreht werden kann. Dann wird das Lager 8 unter den Lagerzapfen g geschoben, bis, die eine Seite des Absatzes 22 an der entsprechenden Schmalseite des Führungsrahmens 13 anliegt. In dieser Stellung ist das Lager 8 mit dem. Lagerauge 7 und damit mit dem Lagerzapfen g genau zentriert. Ebenso liegen auch die Gewindebohrungen 23 zentrisch zu den Bolzenlöchern 24. Nun werden durch zwei der letzteren, welche diagonal gegenüberliegen, Ringbolzen 25 mit Gewinden an deren Enden, welche so lang sind, daß sie vom wasserseitigen Ende des Lagerauges im Flansch des Lagers eingeschraubt werden können, heruntergelassen und diese in die Gewindebohrungen 23 eingeschraubt. Dann werden diese und damit das Lager,8 hochgezogen, bis dessen Flansch an der Unterseite des Lagerauges 7 anliegt. In dieser Lage werden durch die beiden noch freien Bolzenlöcher 24 versenkte Schrauben 26 eingesetzt und in den Gewindebohrungen 23 verschraubt. Damit wird nun das Lager 8 in seiner Stellung im Lagerauge 7 gehalten. Nach Entfernung der Ringbolzen 25 werden in die dadurch frei gewordenen Bolzenlöchern 24 ebenfalls versenkte Schrauben 26 eingesetzt und mit dem Lagerflansch verschraubt. Damit ist der Einbau eines Lagers 8 beendigt.For the installation of a bearing 8 in a bearing eye; becomes the lead frame first 13 inserted so that its one end on three sides of the projection 21 of the closure plate ii is applied and the pin ig enters the bore 2o under the cross member 1.8. The guide frame is thus kept originally movable. A bearing 8 is, as shown in Fig. 4 indicated by dashed lines, introduced from above through the opening 15 into the interior i and placed on the frame 13 so that two sides of the square shoulder 22 abut against two long sides of the frame 13, so @ that the bearing 8 is no longer around his Axis can be rotated. Then the bearing 8 is pushed under the bearing pin g, to, one side of the paragraph 22 on the corresponding narrow side of the guide frame 13 is present. In this position, the bearing 8 is with the. Bearing eye 7 and thus with centered exactly on the journal g. The threaded bores 23 are also centered to the bolt holes 24. Now through two of the latter, which are diagonally opposite, Eye bolts 25 with threads at their ends, which are so long that they are from the waterside The end of the bearing eye can be screwed into the flange of the bearing, lowered and these are screwed into the threaded bores 23. Then this and with it the bearing 8 pulled up until its flange rests on the underside of the bearing eye 7. In this position, the two bolt holes 24 that are still free are countersunk screws 26 inserted and screwed into the threaded holes 23. This now becomes the camp 8 held in its position in the bearing eye 7. After removing the eyebolts 25 screws are also countersunk in the bolt holes 24 that have become free as a result 26 inserted and screwed to the bearing flange. This is the installation of a bearing 8 finished.

Für den Einbau des benachbarten Lagers 8 wird der Führuilgsrahmen 13 vom .Ansatz 2i der Verschlußplatte i i abgehoben, um den Zapfen ig verschwenkt, bis der Führungsrahmen 13 den Ansatz 21 der Verschlußplatte unter dem benachbarten Lagerzapfen g umgreift. Dann erfolgt die Montage des Lagers für diesen zweiten Lagerzapfen g in gleicher Weise wie beschrieben.. Nun wird der Führungsrahmen .13 aus dem Innenraum i herausgenommen und zur Montage eines nächsten Lagerpaares verwendet. Die Öffnung 15 zwischen den beiden eingebauten Lagern 8 wird nun mit der Platte 16 geschlossen und bei 17 verschraubt.For the installation of the adjacent bearing 8, the guide frame 13 lifted from .Ansatz 2i of the closure plate i i, pivoted about the pin ig, until the guide frame 13, the approach 21 of the closure plate under the adjacent one Bearing pin g grips. Then the assembly of the bearing for this second bearing journal takes place g in the same way as described .. Now the guide frame .13 is removed from the interior i removed and used to assemble the next pair of bearings. The opening 15 between the two built-in bearings 8 is now closed with the plate 16 and screwed at 17.

Sollen nun Lager zur Revision ausgebaut werden, so geschieht dies in umgekehrter Reihenfolge der beschriebenen Manipulationen. Die Anordnung der Verschlußplatte i i ist eine rein konstruktive Maßnahme, da deren Anordnung bedeutend einfacher. und billiger ist als das Herausarbeiten der Ansätz.e2i aus dem vollen Material des Bodens 3 des untern Leitradringes, welcher aus einem einzigen Gußstück besteht. Nach der genauen Zentrierung der Verschlußplatte i i in, bezug auf' den Leitschaufellagerzapfen 9 wird diese Platte i i mittels der Schrauben 12 im Boden 3 des untern Leitradringes befestigt, und damit ist dieser für die Montage auf dessen Fundament bereit. Beim Erstellen desselben wird der Leitradring mit Beton untergos.sen, so daß die Verschlußplatte i i mit dem ganzen Ring satt auf dem Betonkörper aufliegt und damit die Schrauben 12 in diesem eingebettet sind.If the warehouse is now to be expanded for revision, this is done in the reverse order of the manipulations described. the Arrangement of the closure plate i i is a purely constructive measure, since their Arrangement much easier. and is cheaper than working out the approaches.e2i from the full material of the bottom 3 of the lower stator ring, which consists of a single casting. After the exact centering of the closure plate i i in "with respect to" the guide vane bearing journal 9, this plate i i by means of the screws 12 fastened in the bottom 3 of the lower stator ring, and so this is for assembly ready on its foundation. When creating the same, the idler ring is covered with concrete Untergos.sen, so that the closure plate i i with the whole ring sits on the concrete body rests and thus the screws 12 are embedded in this.

Das vorgeschriebene Verfahren. kann auch für den Ein- bzw. den Ausbau der entsprechenden Lager der Ixitschaufelzapfen an horizontalachsigen Turbinen angewandt werden. Da bei diesen Konstruktionen der Regulierring auf beliebiger Seite des Leitapparates, also druckseitig oder saugseitig, angeordnet sein kann, findet der erfindungsgemäße Ein-oder Ausbau der Lager der Leitschaufelzapfen auf der dem Regulierring gegenüberliegenden Seite des Leitapparates statt. Der bei der Vertikalturbine beschriebene untere Leitradring entspricht somit bei der horizontalen Anordnung der Turbine stets dem dem Regulierring gegenüberliegenden Lnitradring. Konstruktiv bleibt die Anordnung die gleiche. U m eine gute Führung des Lagers 8 im Führungsrahmen 13 zu gewährleisten, wird man beispielsweise den hochgehenden Steg des Winkelprofils des Führungsrahmens 13 erhöh-en, die lichte Weite der Schmalseite dieses Rahmens erweitern und dabei an. Stelle eines vierkantigen Absatzes 22 an der Unterseite des Lagers 8 dessen Flansch als Vierkant ausbilden, so daß die Absätze 22 am Lagerflansch vor-,gesehen sind und das Lager damit geführt wird. Ebenso ist auch der Ansatz 21 der Verschlußplatte ii dieser Erweiterung des Führungsrahmens, 13 entsprechend zu vergrößern.The prescribed procedure. can also be used for installing or removing the corresponding bearings of the Ixit vane pins on horizontal-axis turbines. Since in these constructions the regulating ring can be arranged on any side of the diffuser, ie on the pressure side or suction side, the mounting or removal of the guide vane pin bearings according to the invention takes place on the side of the diffuser opposite the regulating ring. The lower stator ring described for the vertical turbine thus always corresponds to the central wheel ring opposite the regulating ring when the turbine is arranged horizontally. In terms of construction, the arrangement remains the same. In order to ensure good guidance of the bearing 8 in the guide frame 13, one will, for example, increase the rising web of the angled profile of the guide frame 13, widen the clear width of the narrow side of this frame and thereby increase it. Place a square shoulder 22 on the underside of the bearing 8, the flange of which form a square, so that the shoulders 22 are seen on the bearing flange and the bearing is guided with it. Likewise, the approach 21 of the closure plate ii of this extension of the guide frame 13 is to be enlarged accordingly.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for installing and removing the regulating ring opposite bearing of the guide vane pin of water turbines, characterized in that the bearings for every two adjacent guide vane bearing pins through an opening in the water-side ceiling of the stator ring opposite the regulating ring are introduced into its interior, one after the other, each bearing on one Parked the guide frame, guided on this, pushed under the bearing pin and is pulled up from here centrally in order to be fastened in the bearing eye, after which the opening in the water-side ceiling is closed. a. Facility to carry out the procedure according to claim i, characterized by an opening in the water-side ceiling of the the regulating ring opposite stator ring to the bearing in the interior to be able to bring in for the bearing journals of the stator blades and also an im Interior of the stator ring usable guide frames for moving the through the mentioned opening in the interior of this stator ring introduced bearings in this Frame under the bearing journals with simultaneous centering of the bearing in relation on the screw holes used for screwing the bearing to the bearing eye, and further characterized by a plate for closing the opening in the water side Cover in the stator ring after. Installation of the guide vane journal bearings. 3. Procedure according to claim i, characterized. characterized that for the installation of a bearing of the guide frame Introduced through the opening in the water-side ceiling of the stator ring, at the bottom the same on the one hand by a centering pin provided on the underside of a traverse, which is intended to be inserted into a hole in the bottom of the stator ring is held under this opening and on the other hand under the one bearing pin, by placing on a shoulder of a closure plate in the stator ring bottom in this way is centered that when moving the bearing under these bearing journals, the former is centered with the latter and at the same time to be connected by means of screws Holes of the bearing eye are also centered with the threaded holes in the flange of the bearing will. 4 .. Method according to claims i and: 3, characterized in that Ring bolts with threaded ends are used to pull the bearing up into the bearing eye through two diagonally opposite screw holes in the bearing eye pinned down, screwed to the threaded holes in the flange of the bearing and be pulled up with the bearing until its flange at the lower end of the bearing eye is applied, after which countersunk screws through the other screw holes in the bearing eye inserted and screwed to the bearing flange, then the eye bolts to remove and replace them with countersunk screws. 5. Establishment according to claim 2, characterized in that the opening in the water-side ceiling of the stator ring, which is used to insert the bearings for the bearing journals opposite the regulating ring serves, can be closed by a plate which can be fastened by means of countersunk screws is. 6 .. Device according to claim 2, characterized in that the guide frame is composed of angle iron, with the upright legs of the angle iron include the clear width of the guide frame and that also the frame a Traverse with one after. has downwardly directed centering pin, which latter for insertion into, a hole in the bottom of the stator ring in the axis of the for insertion the opening serving the bearing is intended. 7. Device according to claims 2 and 6, characterized in that the bearing has a shoulder on the underside, which is dimensioned so that it, used in the guide frame, the bearing opposite centered on the guide vane pin. B. Device according to claims 2 and 7, characterized characterized in that the shoulder on the underside of the bearing is square is so that two opposite sides of the square are guided on the guide frame at the same time when the bearing is in the axis of the guide vane pin under this is the screw holes in the bearing eye with the threaded holes are centered in the flange of the bearing. 9. Device according to claim 2, characterized in that that axially to the guide vane bearing pin in the bottom of the stator ring a closure plate is provided, which is intended to be screwed to the floor, wherein During the assembly of the stator ring, this closure plate is embedded in the foundation will. ok Device according to Claims 2 and 9, characterized in that the closure plate has an approach in the interior of the stator ring, the outer diameter of which is the same the clear width of the guide frame. i i. Device according to claim 2, characterized characterized in that the eyebolts, which are used to pull up the bearing of the Serve position in the guide frame in the bearing eye, so long that they are from the water side Insert the end of the bearing eye into the threaded holes in the flange on the guide frame parked bearings can be screwed. 12. Device according to claim 2, characterized in that the screws for fastening the bearing in the bearing eye are sunk in this after attachment.