DE922290C

DE922290C - Sicherheitsvorrichtung fuer Antriebsmaschinen, z. B. Dampf- oder Gasturbinen, deren Klotzlager durch Axialverschiebung der Welle Abnutzungen unterworfen sind

Info

Publication number: DE922290C
Application number: DEP14607A
Authority: DE
Inventors: Arthur Rosch
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1948-10-01
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1955-01-13

Description

Es sind Sicherheitsvorrichtungen für Antriebsmaschinen, z. B. Dampf- oder Gasturbinen, bekanntgeworden, die bei einer Klotzlagerabnutzung über ein zulässiges Maß die Treibmittelzufuhr abstellen. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird in einem solchen Falle durch Kontaktgabe über Hubmagnete die betreffende Antriebsmaschine stillgesetzt. Die angestrebte Betriebssicherheit ist aber bei Verschmutzung der Kontakte, bei Leitungsbrüchen oder Ausbleiben des elektrischen Stromes nicht mehr gegeben. Bei einer anderen Bauart solcher Sicherheitsvorrichtungen übertragen Hebel über eine Gleitrolle oder Gleitbacke die Verschiebung der Welle auf das Schnellschlußgestänge. Durch Abnutzung der Gleitrollen bzw. Gleitbacken wird jedoch der Eingriffszeitpunkt der Sicherheits-

vorrichtung verzögert. Außerdem lassem sich solche Sicherheitsvorrichtungen nur dann verwenden, wenn das Klotzlager in der Nähe der Schmellschlußvorrichtung liegt. Ähnliches gilt für eine andere bekannte Sicherheitsvorrichtung, bei welcher am Wellenende ein Steuerschieber angekuppelt ist, der bei Axialverschiebung ein auf die Schnellschlußvorrichtung einwirkendes Druckmittel steuert. Abnutzungen des umlaufenden Schiebers beeinflussen auch hier die Genauigkeit des Eingriffszeitpunktes der Vorrichtung, die ebenfalls an die Nähe des Klotzlagers gebunden ist.

Alle diese Schwierigkeiten werden dadurch vermieden, daß die Vorteile, einer an sich bekannten Einrichtung, die zur Aufgabe hat, zu prüfen, ob berechnete Öldrücke mit tatsächlichen Öldrücken

übereinstimmen, bei einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung für Antriebemaschinen nutzbar gemacht werden. Die bekannte Einrichtung besitzt eine Prallplatte. Der Abstand dieser Platte von der Austrittsöffnung einer Düse kann geändert werden. Aus der Düse trifft ein ölstrahl auf die Platte, wobei dann der Staudruck bzw. der Öldruck in der zur Düse führenden Leitung eine Funktion dieses Abstandes ist. Der Druck in dieser Leitung ίο wirkt über eine Abzweigleitung auf einen gewichtsbelasteten, in einem Zylinder befindlichen Kolben. An der zur Düse führenden Leitung sind zwei Druckmesser angeschlossen, wobei sich eine Anschlußstelle vor, die andere hinter einer in der Leitung liegenden Drosselstelle befindet. Der der Düse am nächsten liegende Druckmesser zeigt den Öldruck in Abhängigkeit von der Spaltbreite, also auch den Druck in der obenerwähnten Abzweigleitung, und der in Strömungsrichtung vor der Drossel liegende Druckmesser den Druck in dem von der ölpumpe kommenden Leitungsabschnitt an. Gemäß der Erfindung handelt es sich um eine Sicherheitsvorrichtung für Antriebsmaschinen, insbesondere Dampf- oder Gasturbinen, die bei Klotzlagerabnutzung über ein zulässiges Maß ein Stillsetzender Maschine herbeiführt, dadurch gekennzeichnet, daß vor einer Wellenstirnfläche in geringem Abstand von dieser eine Austrittsöffnung eines Druckölsystems, die in an sich bekannter .Weise den Druck im System unmittelbar beeinflußt, so angeordnet ist, daß bei Abnutzung des Klotzlagers der Druck im Druckölsystem sinkt, und daß in an sich bekannter Weise dieser Druck als Impuls für die Schnellschlußauslösevorrichtung der Triebmittelzufuhr dient.

Die Erfindung ist in den Abb. 1 bis 3 der Zeichnung veranschaulicht, worin

Abb. ι eine im Erfindungssinne ausgebildete Sicherheitsvorrichtung in vereinfachter Darstellung, Abb. 2 eine bauliche Einzelheit und

Abb. 3 eine schaubildliche Darstellung ihrer Wirkungsweise zeigt.

In Abb. ι bezeichnen α die auf der Welle b einer Antriebsmaschine angeordnete Klotzlagerspurscheibe, c die Lagerklötze und d das Klotzlagergehäuse. Das Klotzlagergehäuse d ist durch die Leitung e an eine Druckölquelle, z. B. die Lagerund Steuerölpumpe, angeschlossen.

Als Impuls für die Betätigung des auf die Treibmittelzufuhr einwirkenden Steuerorgans dient der sich in der Leitung e im Abhängigkeit von der Breite des Spaltes s zwischen Spurscheibe α und der Gegenfläche des Gehäuses d einstellende Steueröldruck. In der dargestellten Ausführungsförm wirkt dieser Steueröldruck auf einen federbelasteten Kolben /, der auf die Schnellschlußauslösevorrichtungg· (Abb. 2) einwirkt. Ein in die S teuer Ölleitung eingebautes Drosselorgan h dient dazu, den Steueröldruck an der Zuführungsstelle möglichst gleichbleibend zu erhalten. Die gleiche Wirkung wird aber auch erreicht, wenn zur Druckmittelzuführung eine besondere, auf gleichbleibenden Druck fördernde Pumpe vorgesehen ist.

Um dem Bedienungspersonal unabhängig von der Sicherheitsvorrichtung jederzeit eine Überwachung der jeweiligen Axialverschiebung der Klotzlagerspurscheibe zu ermöglichen, ist zwischen der Drosselstelle h und dem Spalt s an die Leitung e ein Druckmesser i angeschlossen. Der sich in der Leitung e hinter der Droseelstelle h einstellende öldruck p_v der sich im umgekehrten Verhältnis zur Spaltbreite ί ändert, kann aber nur dann als genauer Meßwert für die jeweilige Spaltbreite angesprochen werden, wenn der Druck- in der Zuführungsleitung k vor der Drosselstelle h gleichbleibt. Ein Druckmesser I zeigt den in der Leitung k herrschenden Druck p an. Ändert sich dieser Druck, so wird dadurch auch das Abhängigkeitsverhältnis zwischen dem Druck P₁ und der Spaltbreite s ein anderes, wie aus der schaubildlichen Darstellung nach Abb. 3 hervorgeht.

In diesem Schaubild sind auf der waagerechten Achse eines Achsenkreuzes die verschiedenen Spaltbreiten s in zehntel Millimetern und auf der senkrechten Achse die Druckölwerte P₁ hinter der Drosselstelle.Ä in Kilogramm je Quadratzentimeter aufgetragen. Die Schaubildlinien geben das Abhängigkeitsverhältnis zwischen Spaltbreite s und den Öldrucken P₁ an. Wie aus dem Schaubild zu entnehmen, beträgt bei einem Öldruck vor der Drosselstelle von p=5 kg/cm² und einer Spaltbreite s von 0,3 mm der Öldruck P₁ hinter der Drosselstelle 3,2 kg/cm², welcher Zustand als normal bezeichnet wird. Sinkt dagegen der Öldruck aus irgendeinem Grund in der Zuführungsleitung k auf p =4 kg/cm², so wird bei 0,3 mm Spaltbreite der Druck hinter der Drosselstelle h im der Leitung e auf 2,6 kg/cm² sinken.

Durch Vergleichen der verschiedenen Kurven miteinander kann bei veränderlichem Steueröldruck der genaue jeweilige Abnutzungswert der Klotzlagerspurschei.be jederzeit ermittelt werden.

Der Vorteil der Erfindung besteht demnach darin, daß neben der unbedingten Betriebssicherheit eine Möglichkeit,. ständig und augenblicklich die Klotzlagerabnutzung festzustellen, gewährleistet ist. Bei völligem Ausbleiben der Ölversorgung wird außerdem durch die im Erfindungssinn eingerichtete Sicherheitsvorrichtung die Maschine stillgesetzt. Die Sicherheitsvorrichtung ist an örtliche Verhältnisse nicht gebunden und kann auch bei Klotzlagern, die weit entfernt von der Schnellschlußeinrichtung angeordnet sind, verwendet werden, z. B. bei Kompressoren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ι; Sicherheitsvorrichtung für Ariftriebsmaschinen, insbesondere Dampf- oder Gasturbinen, die bei Klotzlagerabnutzung über ein zulässiges Maß ein Stillsetzen der Maschine herbeiführt, dadurch gekennzeichnet, daß vor einer WeHenstirnfiäche in geringem Abstand von dieser eine Austrittsöffnung eines Druckölsystems, die in an sich bekannter Weise den Druck im System unmittelbar beeinflußt, so angeordnet ist, daß

bei Abnutzung des Klotzlagers der Druck im Druckölsystem sinkt, und daß in an sich bekannter Weise dieser Druck als Impuls für die Schnellschlußauslösevorrichtung der Treibmittelzufuhr dient.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Axialverschiebung der Klotzlagerspurscheibe beeinflußte Druckölsystem in an sich bekannter Weise mit einem Druckmesser verbunden ist, so daß der Öldruck als Meßwert für den Abnutzungsgrad des Klotzlagers dient.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer einem Druckmesser, der den von der Axialverschiebung der Klotzlagerspurscheibe beeinflußten Öldruck anzeigt, in an sich bekannter Weise ein zweiter an die Zuführungsleitung des Drucköls angeschlossener Druckmesser vorgesehen ist, so daß durch Vergleich der beiden Anzeigewerte jederzeit der tatsächliche Abnutzungswert des Klotzlagers festgestellt werden kann.

Angezogene Druckschriften:

Guido· Wünsch, »Regeln für Druck und Menge«, Verlag v. R. Oldenbourg, Berlin und München (1930), S. 39/40;

Erich Falz, »Grundzüge der Schmiertechnik«, Verlag v. Julius Springer, Berlin (1931), S. 246 bis 248.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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