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Lagerung eines Turbinengehäuses auf den Wellenlagerböcken Bei neuzeitlichen
Turbinen mit ihren verhältnismäßig hohen Betriebstemperaturen ist die starre Verbindung
des Turbinengehäuses mit dem Lagerbock nicht mehr angängig. Zwischen dem kalten
Lagerbock und dem Turbinengehäuse entstehen Dehnungsunterschiede, denen man durch
eine entsprechende gegenseitige Verschiebungsmöglichkeit Rechnung tragen muß, wenn
man nicht Gefahr laufen will, daß durrch die Schubkräfte Zerstörungen der Befestigungsmittel
auftreten. Eine häufig gebrauchte und zweckmäßige Anordnung besteht darin, daß man
das Turbinengehäuse mit Pratzen auf dem Lagerbock abstützt, wobei die Abstützebene
zweckmäßig mit der Turbinenachse zusammenfällt. Diese Maßnahme hat den Zweck, die
mittengleiche Lage zwischen Welle und Lager bei allen Betriebszuständen aufrechtzuerhalten.
Ergänzt wird die Auflagerung über die Pratzen im allgemeinen noch durch eine axiale
Festlegung des Gehäuses gegenüber dem Lagerbock, wofür unterhalb der Auflagerung
Bauteile in Form einer Keilführung vorgesehen werden.
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Man hat bisher geglaubt, der Wärmedehnung der Pratzen in der Horizontalebene
die Bewegungsrichtung vorschreiben zu können, und zwar durch Querkeilführung der
Pratzen. Dabei ging man zur nächst von der Annahme aus, daß sich der Pratzenabstand
geradlinig quer zur Maschinenmittelebene ändern würde. Später hat man die Erkenntnis
gewonnen, daß diese Voraussetzung im allgemeinen
nichtgegeben sein
wird: Die Dehnung -der Pratzen ist abhängig von den Zustandsänderungen des Gehäuses.
Man wird unterstellen können, daß sich die Pratzen gleichsinnig dehnen, wenn . das
Gehäuse mindestens dort, wo die Pratzen angesetzt.sind, voll symmetrisch ist und
einen gleichmäßigen Temperaturzustand aufweist. Das ist aber kaum je der Fall. Ein
vollsymmetrisches Gehäuse läßt sich nur unter selten vorkommenden Voraussetzungen
schaffen. Die verschiedenen Turbinenbauformen zeigen vielmehr Gehäuse, die jegliche
Symmetrie vermissen lassen. Dazu, kommt aber weiter, daß auch der Erwärmungszustand
nicht über den ganzen Gehäuseumfang der gleiche ist. Denn es ist schlechterdings
nicht möglich, die von den Ventilen zu den Düsenführenden Dampfkanäle derart zu
führen, daß alle Stellen des Gehäuseumfanges in gleicher Weise. -erwärmt werden.
Aus der Unsymmetrie des Gehäuses und seinem verschiedenen Erwärmungszustand folgt
aber, daß auch die Dehnungen der beiden Auflagerpratzen nicht gleichmäßig sein können.
Die Pratzen werden also voneinander verschiedene Längenänderungen erfahren. Damit
ist die Voraus= setzung der erwähnten Bauform nicht mehr gegeben. Wenn sich aber
die Pratzen in der Horizontalebene gegeneinander. -ae_wegen,..-swegen,-die Keilführungen
nicht mehr die Bewegung vorschreiben. Das Ergebnis ist ein Klemmen der Führung,
also eine wesentliche Behinderung der freien Beweglichkeit. Man hat deshalb vorgeschlagen,
in die Führungsleisten Büchsen reit Spiel einzusetzen, um der.- durch die Führungsleisten.
__Yorgeschriebenen _ Bewegung eine Schwenkbewegung überlagern zu können. Die Erfindung
verfolgt diesen Gedanken der doppelten Bewegungsmöglichkeit (Verschiebung und Drehung)
weiter im Sinne einer Vereinfachung der Konstruktion unter Berücksichtigung der
Tatsache, daß neben den in der Auflagerebene verlaufenden Bewegungen auch noch quer
dazui verlaufende Dehnungen eintreten können. Unter Beibehaltung der Maßnahme, Befestigungsmittel
gegen Abheben der Pratzen von der Grundplatte vorzusehen, wird auf die Anwendung
einer iwangsführung verzichtet, vielmehr werden die Pratzen mit freier Bewegungsmöglichkeit
auf dem Lagerbock aufgelagert.
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Weiter wird die axiale Festlegung des Gehäuses gegenüber dem Lagerbock
durch Gleitsteine gebildet, die das Tuirbinengehäuse bei einer--senkrechten Bewegung
führen. Auch hier .ist noch -eine Überlegung angestellt worden. . Ein .Gleitstein
kann in seiner Führung nur eine geradlinige Bewegung ausführen. Er wird also seine
Aufgabe nur so. lange erfüllen, als die Bewegung des durch ihn zu führenden Teiles
ebenfalls geradlinig ist. Jedoch- würde sofort ein Klemmen eintreten, wenn etwa
der geradlinigen Auf- und -Abwärtsbewegung noch eine von einer Gehäuseverformung
herrührende -Drehbewegung überlagert wird, womit man bei Gehäuseverformungen immer
rechnen muß._ Uni auch. dieser Betriebsmöglichkeit zu genügen, wird das Turbinengehäuse
(oder der .hierfür vorgesehene .Gehäuseansatz) :nicht fest mit dem- Gleitstein verbunden
bzw.'der Gleitstein nicht fest -in seinem Träger gelagert, sondern es wird ein Bolzen
zwischengeschältet, der zusätzlich zur geradlinigen Hauptbewegung die Überlagerung
einer Drehbewegung zuläßt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. r in einem teilweisen
Längsschnitt, in der Fig. 2 in einem teilweisen Querschnitt dargestellt. Außerdem
zeigen Fig. 3 und 4 eine Einzelheit in vergrößertem Maßstab. An das Turbinengehäuse
i, dessen Form im übrigen beliebig ist, sind die Pratzen 2 angegossen, die auf den
Stützflächen 3 des Lagerbockes 4 aufliegen. Die Auflageebene 5 fällt mit der Ebene
der Wellenachse 6 zusammen. Die Pratzen 2 sollen gemäß der Erfindung, wie bereits
dargelegt,. gegenüber der Auflagefläche 3 eine ungehinderte Bewegungsmöglichkeit
haben. Zu diesem Zweck ist auf die Zwischenschaltung von Gleitsteinen od. dgl. verzichtet,
vielmehr - sind die Pratzen mit hinreichend großen Bohrungen 7 versehen, in die
Bolzen 8 mit entsprechend großem Querschnitt eingesetzt sind. Die Pratzen 2 können
sich also nach allen Richtungen der Horizontalebene frei dehnen- und werden lediglich
durch die Köpfe .9 der Bolzen.8 daran gehindert, sich etwa abzuheben.
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Bei des___r_Anordnung wäre die axiale La _z des Gehäuses unbestimmt.
Zau dieser Festlegung ist gemäß der Erfindung an das Gehäuse ein Ansatz io angegossen,
.der bei i i hammerartig ausgespart ist. Er wird von den Wangen 12 - eines Ansatzes
am Lagerbock umfaßt. Die in Richtung quer zur Achse -nötige @erschieblichkeit des
Ansatzes io. gegen- _ über den Wangen 12 wird durch Gleitsteine 13 geschaffen, die
auf Bolzen 14 drehbar gelagert sind. Wenn also sich das Gehäuse erweitert, gleitet
der Ansatz io entlang den beiden Gleitsteinen 13 abwärts. Sollte hierbei eine Verformung
eintreten, die einer vertikalen Schwenkbewegung des Ansatzes -io entspricht, so
können sich die Gleitsteine 13 infolge ihrer Auflagerung ad .dem Bolzen 14 entsprechend
schräg stellen.
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Die Figur zeigt noch insofern eine Besonderheit, als zwischen den
Gleitsteinen und dem Ansatz io Beilagestücke 15 zwischengelegt sind. Diese Anordnung
hat den Vorteil, daß die Bohrung im Gleitstein und im Bolzenträger in einem Arbeitsgang
hergestellt werden kann, ohne daß dabei das Gehäuse und der Lagerbock in ihre endgültige
Lage gebracht werden müssen. Der genaue axiale Abstand wird dann erst beim Zusammenbau
durch Fertigbearbeitung der Beilagestücke hergestellt. '