NO781812L - Hydroelektrisk maskinsats. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en hydroelektrisk maskinsats med en elektrisk maskin og en francismaskin, en roterende enhet som innbefatter rotoren i den elektriske maskin og løpehjulet i francismaskinen, og en opplagring av den roterende enhet i maskinsatsens fundament.

Ved slike kjente maskinsatser er francismaskinens løpehjul forbundet med den elektriske maskins rotor ved hjelp av en aksel som er opplagret i fundamentet ved hjelp av hydro-dynamiske lagre.

Jo større maskinsatsen utføres, desto mer ettergiv-ende blir maskinsatsen, slik at de bøyekritiske turtall blir lavere eller samtlige materialdimensjoner må økes vesentlig. Derved når man hurtig en teknisk og økonomisk grense for maskinsatsen størrelse.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe en hydroelektrisk maskinsats som er vesentlig mer stabilt bygget, slik at man kan oppnå større enhetsyteiser.

Oppfinnelsen tar utgangspunkt i den erkjennelse at når maskinsatsens størrelse øker blir også særlig de krefter såvel som den strekning som kreftene skal overføres mellom rotor-kransen i den elektriske maskin, den opplagrede aksel og francismaskinens løpeskovelkrans større, og at kreftene og krefteover-føringsstrekningen mellom lagerne og fundamentet også blir større.

Den nevnte hensikt oppnår man ved den innledningsvis beskrevne hydroelektriske maskinsats ifølge oppfinnelsen ved at den roterende enhet i omkretsområdet til rotorens bærering og i omkretsområdet til løpehjulet er opplagret ved hjelp av en resp. krans av hydrostatiske radiallagre.

Særlig fordelaktig er det dersom rotorbæreringens omkretsområde er direkte forbundet med løpehjulets omkretsområde ved hjelp av en hulaksel.

For at man ved maskinsatser med vertikal akse skal

kunne oppta vektkreftene over en kortest mulig strekning kan fordelaktig den roterende enhet opplagres i rotorbæreringens omkretsområde og/eller i løpehjulets omkretsområde ved hjelp av en krans av hydrostatisk aksiallagre.

Fordelaktig kan den elektriske maskins rotor utformes som en ring.

Videre er det for den hydroelektriske maskinsats fordelaktig å overdekke overgangsstedene mellom de driftsvannrombegrensende løpehjulvegger og de driftsvannrombegrensende vegger i den stasjonære overvanndel og/eller undervanndel i francismaskinen ved hjelp av en hydrostatisk tetningsanordning.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene som viser et forenklet snitt gjennom en maskinsats ifølge oppfinnelsen.

Den viste hydroelektriske maskinsats innbefatter en elektrisk maskin med en stator 1 og en rotor 2 med en bærering 2' for polene eller viklingen, samt en francismaskin med en stasjon-ær ledehjulkrans 3 og et løpehjul 4. Rotoren 2 i den elektriske maskin og løpehjulet 4 i francismaskinen hører til maskinsatsens roterende enhet som er opplagret i et fundament 5.

Den roterende enhet 2, 4 er i omkretsområdet til rotorens bærering 2' og i omkretsområdet til løpehjulet 4 opplagret ved hjelp av en respektiv krans av hydrostatiske radiallagre 6 henholdsvis 7.

Videre omkretsområdet til rotorens bærering 2' direkte forbundet med løpehjulets 4 omkretsområde ved hjelp av en hulaksel 8.

På denne måten er de deler av den roterende enhet hvor driftskreftene oppstår, innbyrdes forbundne på en kortest mulig måte og uten omveger opplagret i fundamentet. Derved blir maskinsatsen meget stabil og likevel lett, hvilket muliggjør bygging av større enheter. Som følge av at lagerne for den roterende enhet er utformet som hydrostatiske lagre vil også friksjonskreftene bli små, til tross for den større lagerdia-meter.

I utførelseseksemplet er også aksiallagringen til

den roterende enhet 2, 4 tilveiebragt ved hjelp av en krans av hydrostatiske aksiallagre 9 i omkretsområdet, d.v.s. i omkrets-

området til rotorens bærering 2'.

Rotoren 2 i den elektriske maskin har en stor sen-tral åpning, d.v.s. at den er ringformet, slik at bare løpehjuls-veggen 10 som begrenser driftsvannrommet oppad, trekker seg inn i den roterende enhets sentrale område..

Overgangsstedet mellom veggen 10 i løpehjulet 4 og den driftsvannrommet oventil begrensende vegg 11 i den stasjonære overvanndel, d.v.s. ledeskovelkransen 3, er overdekket ved hjelp av en hydrostatisk tetningsanordning 12. Om så ønskes kan eventuelt slike hydrostatiske tetningsanordninger også an-ordnes i overgangsstedene 13 og 14 mellom løpehjulets 4 ytter-vegg 15 og de driftsvannrombegrensende vegger i den stasjonære overvanndel henholdsvis undervanndel i francismaskinen.

Francismaskinen kan drives som turbin, som pumpe eller som pumpeturbin.

Løpehjulets 4 omkretsområde innbefatter også ring-skiven 15, og bæreringens 2' omkretsområde innbefatter også bæreringens endeflanke og det dertil sluttede endeparti av hulakselen 8.

Veggen som danner hulakselen 8 kan være sylinder-mantelformet eller ha kjeglestumpmantelform eller kan være sammen-'satt av en sylindermantel og en kjeglestumpmantel.

Claims (5)

1. Hydroelektrisk maskinsats med en elektrisk maskin og en francismaskin, en roterende enhet som innbefatter rotoren i den elektriske maskin og løpehjulet i francismaskinen, og en opplagring av den roterende enhet i maskinsatsens fundament, karakterisert ved at den roterende enhet (2,4) er opplagret i omkretsområdet til rotorens (2) bærering (2 <1> ) og i omkretsområdet til løpehjulet (4) ved hjelp av en respektiv krans av hydrostatiske radiallagre (6,7) . 2. Hydroelektrisk maskinsats. ifølge krav 1, karakterisert ved at omkretsområdet til rotorens (2) bærering (2') er direkte forbundet med løpehjulets (4) omkrets-

område ved hjelp av en hulaksel (8) .

3. Hydroelektrisk maskinsats ifølge krav 1, karakterisert , ved at den roterende enhet (2,4) i rotorens (2) bærerings (2') omkretsområde og/eller i løpehjulets (4) omkretsområde er opplagret ved hjelp av en krans av hydrostatiske aksiallagre (9) .

4. Hydroelektrisk maskinsats ifølge krav 1, karakterisert ved at rotoren (2) har ringform.

5. Hydroelektrisk maskinsats ifølge krav 1, karakterisert ved at overgangsstedene (11) mellom de i driftsvannrommet begrensende vegger i løpehjulet (4) og de i driftsvannrommet begrensende vegger i den stasjonære overvanndel og/eller undervanndel i francismaskinen (3,4) er overdekket ved hjelp av en hydrostatisk tetningsanordning (12).