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CH326302A - Device for slowly rotating the shaft of a steam turbine with a pressure oil pump conveying into the bearings to compensate for the weight of the rotor - Google Patents

Device for slowly rotating the shaft of a steam turbine with a pressure oil pump conveying into the bearings to compensate for the weight of the rotor

Info

Publication number
CH326302A
CH326302A CH326302DA CH326302A CH 326302 A CH326302 A CH 326302A CH 326302D A CH326302D A CH 326302DA CH 326302 A CH326302 A CH 326302A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
oil
shaft
pressure
bearings
turbine
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Memmel Hans
Original Assignee
Siemens Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Publication of CH326302A publication Critical patent/CH326302A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0629Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion
    • F16C32/064Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion the liquid being supplied under pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/34Turning or inching gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C39/00Relieving load on bearings
    • F16C39/04Relieving load on bearings using hydraulic or pneumatic means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

  

  Einrichtung zum langsamen Drehen der Welle einer Dampfturbine mit einer in die Lager  fördernden     Druckölpumpe    zum Ausgleich des Läufergewichtes    Es ist schon seit langem bekannt (deutsche       Patentschrift        1Vr.    32236'?), dass man den An  lauf einer W     elle    wesentlich erleichtern kann,  wenn man vor dem Anlauf durch eine Druck  pumpe Öl in die Lager presst, und zwar von       ,solchem        Druck,    dass er, multipliziert mit der       iragenden    Lagerfläche, etwa, gleich dem     Ge-          wieht    der Welle im Lager ist.

   Das     Reibungs-          monient    für den Anlauf geht dann auf den  jenigen Wert herunter, der sich beim. Lauf  der Welle einstellt, wobei der betriebsmässige       Druek    bereits weit unterhalb der Betriebs  drehzahl     erreicht    werden kann. Für die fol  genden Ausführungen wird davon     ausgegan-          gen,        dass    die     Welle,    die auf diese Weise beim  Anlauf entlastet werden, kann, eine     Turbinen-           welle    sei.  



  Ein Turbinenwelle muss beim Anfahren,       häufig    auch beim Abstellen und     meistens    auch  bei vorübergehender Abschaltung der Tur  bine langsam gedreht werden, um     Verziehun-          gen    zu vermeiden.  



  Die     übliehen.        Welleirdreliv        orrielitung-en    sind       tiiit        Selinecken-    und     Stirnradgetriebeir    und  einem oder mehreren Antriebsmotoren     aus-          "(,rüstet.    Hinzu kommt eine Einrichtung, um       (    lie Drehvorrichtung nach Beendigung des  Drehbetriebes abzukuppeln.

   Der Bauaufwand       ist.    erheblich und wächst noch mit der     For-          deriirrg    nach höheren Drehzahlen während des       Drehvorganges.       Gegenstand der Erfindung ist eine wesent  lich vereinfachte und verbesserte Einrichtung       zum    langsamen Drehen der Welle einer  Dampfturbine mit einer in die Lager fördern  den     Druckölpumpe    zum Ausgleich des Läufer  gewichtes, die sich dadurch auszeichnet, dass  als Antriebsmaschine für den Drehbetrieb mit  der Maschinenwelle eine besondere Hilfstur  bine     verbunden_ist.    Vorzugsweise wird diese  Hilfsturbine als Ölturbine ausgebildet, wo  durch sich der Vorteil ergibt,

   dass das An  triebsmittel für die Turbine ohne weiteres dem  von einer     Hilfsölpumpe    gespeisten Schmier  mittelkreis für die Lagerschmierung sowie       Druekölentlastung    entnommen werden kann.  An Stelle von Öl könnte aber auch ein anderes  Treibmittel, z. B. Dampf, Luft oder Wasser,  Anwendung finden. Auch in diesem Fall bie  tet die Anwendung einer besonderen Hilfstur  bine für den Drehbetrieb erhebliche Vorteile,  weil diese Turbine mit Rücksicht auf die  ausserordentlich niedrigen Drehzahlen beim  Drehbetrieb bemessen werden kann und weil  anderseits die Möglichkeit gegeben ist, das  Turbinenrad ohne weiteres mitlaufen zu las  sen, wenn der Maschinensatz mit der vollen  Betriebsdrehzahl, das heisst also 3000 U/min,  oder einer noch höheren Drehzahl, umläuft.

    Die einfachste Ausbildung des     Turbinenhilfs-          antriebes    ergibt sich, wenn der     Turbinenläu-@          fer        direkt    mit. der in Drehung zu versetzenden      Welle verbunden ist. Unter Umständen kann  aber auch der Turbine noch ein Zwischen  getriebe zugeordnet werden, um eine Dreh  rnomenterhöhung zu erzielen.  



  Ehe auf die Vorteile der Erfindung näher  eingegangen. wird, sei sie zunächst an Hand,  des     Ausführungsbeispiels    der     Fig.1    näher er  läutert. Es soll ein Maschinensatz, bestehend  aus einer Turbine mit der Welle 1 und einem  Generator und der Welle 2, gedreht werden.  Die beiden Wellen sind durch die Kupplung 3  miteinander verbunden. Voraussetzung für die  Erfindung ist, dass die Lager 9 und 10 des       .Maschinensatzes    durch Öl hohen Druckes ent  lastet werden, also reine Flüssigkeitsreibung       gewährleistet    ist. Die hierfür benötigte     Öl-          pumpe    ist. mit 11 bezeichnet.

   Auf die Kupp  lung 3 ist ein Schaufelkranz 5 aufgesetzt, der  in diesem Falle durch Düsen 6 mit von der     Hilfs-          ölpumpe    12     gefördertem    Öl     beaufsehlagt    wird.  7 ist die     Zuflussleitung,    8 die     Abflussleitrrng.     An Stelle von Öl kann natürlich auch ein an  deres Treibmittel (Dampf, Luft, Wasser) ver  wendet     \werden.    Doch dürfte die Verwendung  von Öl am     vorteilhaftesten    sein.  



  Das schematische Beispiel zeigt die     grosse     Einfachheit. Ein Getriebe mit Schnecken,  Zahnrädern, Kupplungen und dergleichen  entfällt. Ein Elektromotor mit den zugehöri  gen Schaltern, Sicherungen, Leitungen usw.  wird nicht mehr benötigt. Eine Ölsicherung  wird nicht mehr gebraucht, weil bei Verwen  dung der     Hilfsölpumpe    12 für die Lieferung  des Treiböls für die Turbine 5 der Dreh  betrieb nur möglich ist, wenn die     Hilfsöl-          pumpe    12 läuft und fördert. Massnahmen zur  selbsttätigen Ausschaltung der Drehvorrich  tung werden überflüssig, da selbst dann, wenn  die Turbinendrehzahl grösser wird als die  Drehzahl, für die der Ölantrieb ausgelegt ist,  keine merkliche Gegenkraft entstehen kann.

    Die Ventilationsleistung des Schaufelkranzes  bei voller Wellendrehzahl ist v     ernachlässig-          bar    gering. Man kann überdies das Schaufel  rad verschalen und dadurch den Ventilations  verlust weiter     herunterdrücken.    Wichtig ist  die mögliche Verkürzung des     Lagerabstandes     und die gute Zugänglichkeit des Lagers. Die    Drehzahl kann, wie bei andern Turbinen, in  gewissen Grenzen verändert werden.  



  Beim Drehen sind nun zwei Möglichkeiten  zu unterscheiden. Man kann die Welle nach  dem Abschalten der Turbine mit geringer  Drehzahl weiterlaufen lassen. Dann über  nimmt die Drehvorrichtung bei noch umlau  fender Welle die Funktion des Antriebes, also  aus der Bewegung der Welle heraus. Die an  dere Möglichkeit ist die,     da.ss    die Drehvorrich  tung die Welle aus dem Stillstand heraus in.  Drehung versetzen. soll. In     diesem    Falle ist  das zu überwindende Reibungsmoment der  Ruhe wesentlich grösser als im ersten Fall.  Für den     Lebergang    vom. Stillstand zur Bewe  gung kann man eine zweite Pumpe vorsehen,  die den Treiböldruck entsprechend erhöht und  nach dem Ablauf wieder abschaltet.

   Das glei  che lässt sieh jedoch     m.it    einfacheren Baumit  teln erreichen, wenn man für das Anfahren  besondere zusätzliche Düsen vorsieht und an  die zu diesen Zusatzdüsen führende Drucköl  leitung einen     Ölspeicher    anschliesst, der den  vorübergehenden     grösseren    Ölbedarf deckt. Die  Einsparung einer besonderen Pumpe verrin  gert den Bauaufwand in     wünschenswertem     Umfang.  



  Im Beispiel sind die     Anfahrdüsen    mit 15  bezeichnet. Sie können von der Leitung 7 aus  über ein     Rückschlagventil    13 und ein Absperr  ventil 14     beaufschlagt    werden. Die     Zusehal-          tung    der Düsen 15 führt zu einer Erhöhung ,  des Ölbedarfes, der aus     einem    federbelasteten  Ölspeicher 16 gedeckt wird. Nach dem Anfah  ren wird das Ventil 14 wieder geschlossen und  der Speicher 16 erneut aufgeladen.

   Das     Rück-          sehlagv        entil    13     verhindert    ein     Riickströmen    F  des Speicheröls; wenn der Druck in der Lei  tung 7 unter den im. Speicher 16 sinken sollte.  Bei der Bemessung des Antriebes sollte man  aber darauf achten, das Drehmoment nicht zu  hoch zu wählen. Die Welle darf nicht mit Ge  walt durchgedreht werden, etwa dann, wenn  der Läufer infolge Gehäuseverkrümmung  streift.  



  Beim Betrieb einer mit druckentlasteten  Lagern arbeitenden Maschine wurde eine neue  Erkenntnis gewonnen. Die     .Maschine    wurde      bei angestellter Entlastungspumpe durchge  dreht     und    kam dann auf eine Drehzahl, bei  der die Selbstschmierung einsetzte. Die     Ent-          lastungSpumpe    wurde infolgedessen abgestellt.  Als man einige Zeit später den Maschinensatz       überprüfte,    stellte man. fest, dass die Ent  lastungspumpe lief. Zuerst nahm man an, es       sei    vergessen worden, ihren. Antriebsmotor  abzuschalten, was sieh jedoch als Irrtum er  wies.

   Schliesslich erkannte man folgendes:  Bei der Selbstschmierung war die     Förder-          wirkung    der Welle im Lager so stark, dass aus  dem Schmierölfilm der Selbstschmierung so  viel     ()1    unter einem so hohen Druck in die       h:ntlasttingsleitting    gelangte,     da.ss    die Ent  lastungspumpe von diesem Öl als Motor an  getrieben wurde und dabei ihren Antriebs  motor mitnahm. Es war dies wohl das erste  mal, dass eine derart starke Förderwirkung  überhaupt. festgestellt wurde.

   Wenngleich  schädliche Folgen dieses Verhaltens bisher  nicht erkennbar sind, scheint es doch geboten,  diese aus der Selbstschmierung herrührende  Ölförderung zu unterbinden, was dadurch ge  schehen kann, dass in die     Entlastungsleitung          cin        Rücksehlagventil    eingebaut wird. Damit  ist die     Ölströmungsrichtung    in der Ent  lastungsleitung     definiert.    Nur während des       Entlastungsbetriebes    geht die Ölströmung in  der     Entlastungsleitung    in Richtung     auf    das  Lager.

   Nach Erreichen der     Selbstschmierungs-          drelizalil    wird sich möglicherweise eine kurze  Zeit ein labiler Zustand einstellen, bis der  Druck im Ölfilm. überwiegt und das     Rück-          sehlagventil    schliesst.  



  In der Figur sind diese     Rücksehlagventile     mit 1.7 und 18 bezeichnet. Es müssen jetzt       noch    die     Drtielzverhältnisse    behandelt werden.  Dabei sind. zwei Betriebsstufen zu unterschei  den, nämlich der Übergang der noch ruhen  den     Welle    in die Drehbewegung und das Dre  hen selbst. Bei Beginn des Drehvorganges muss  die Welle gewissermassen losgebrochen werden.  Nach dem Stillstand, vor allem nach längerer  Stillstandspause, tritt eine Art Kleben der       Welle    im Lager ein; es besteht also zunächst  ein verhältnismässig grosser Reibungswider  stand. Nach dem Losbrechen, wenn der Rei-         bungswiderstand    der Ruhe beseitigt ist, muss  die Welle auf dem Ölfilm schwimmen.

   Aber  jetzt tritt eine bisher noch nicht genügend be  achtete Möglichkeit ein. Man hat zunächst ge  glaubt, den     Entlastaingsdriiek    vorsorglicher  weise möglichst hoch legen zu sollen, um sicher  zu sein, dass der Zustand des     Schwimmens     tatsächlich eintritt. Die Folge davon ist, dass  die Welle zwar mit     Sicherheit    angehoben und  unter ihr ein Ölpolster gebildet wird; aber das  Ölpolster wird dann so stark, dass die Welle  an der obern     Lagerschale    zum Anliegen kommt  und hier metallische Berührung eintritt. Es  wird also das Gegenteil von dem erreicht, was       angestrebt    wird.

   Die Verhältnisse werden  dann besonders ungünstig, wenn man jeder       Lagerdr        uckleitung    einen eigenen Pumpenkol  ben zuordnet. Dann kann es nämlich vorkom  men, dass infolge der     unvermeidlichen        Abwei-          ehungen    der Lagerspiele untereinander bei  dem einen oder andern Lager der     öldrucli.     genügend hoch aufgebaut. wird, während er  beim andern Lager zu gross ist.

   Es ist daher  erforderlich, die Öldrücke der einzelnen Lager  aufeinander     abzustimmen    und -eine Möglich  keit zu schaffen, den Druck- so einzustellen, dass  die Welle mit Sicherheit     schwimmt,    aber nicht  bis zur obern Lagerschale angehoben wird.  Eine Lösung dieser Aufgabe besteht darin,  dass die zu den einzelnen     Lagern    führenden  Druckleitungen an eine gemeinsame Druck  leitung angeschlossen sind, die über ein     By-          passventil    mit dem Ölbehälter in Verbindung  steht.  



  Hierdurch wird folgendes erreicht:     Sämt-          lielie    zu den Lagern führenden Druckleitun  gen sind in bezug auf die Ölversorgung par  allel geschaltet und zweigen von einer gemein  samen Leitung ab. Steigt in einer der Einzel  leitungen der Druck an, weil das Lagerspiel  geringer ist, so wirkt sich dieser     Druckanstieg     in gleicher Weise auf die andern Leitungen  aus.

   Man kann also durch das     Bypassventil     den Druck in allen Lagern wieder auf den  Bestwert     zurückführen.    Hat hingegen ein La  ger etwa ein grösseres Spiel als die andern,  wodurch mehr Öl abfliesst, so sinkt der Druck  in allen Einzelleitungen und kann durch das           Bypassventil    dann wieder auf den gewünsch  ten Wert angehoben werden. Man erreicht also  auf diese Weise einen in allen Lagern glei  chen Druckzustand und kann damit uner  wünschte Unterschiede in der     Druckverteilung     ausgleichen.  



  Man kann aber, und das ist mindestens  ebenso wichtig, zunächst einmal den optimalen       Entlastungsdruck    einstellen. Es ist nämlich  nicht so, dass man von vornherein sagen  könnte,     da.ss    ein bestimmter Druck, etwa  <B>330</B>     atm,    der günstigste sei, da auch die Tem  peratur eine nicht unbeträchtliche Rolle spielt.  Es kann sein, dass man einen höheren Druck  einstellen muss, etwa weil das Öl zu warm ist,  oder dass eine Druckminderung nötig ist, uni  das Anheben der Welle im Lager zu begren  zen. Hier ist. das     Bypassv        entil    ein ausserordent  lich einfaches und brauchbares Mittel.  



  Es hat aber noch eine weitere Verwen  dungsmöglichkeit. Wie bereits gesagt wurde,  muss die     gelle    vom Stillstand aus zunächst  losgebrochen werden. Man kann das von Hand  machen, etwa wie man das Schwungrad einer       Iiolbenmasehine    durchdreht. Aber viel ein  facher und müheloser kann man die Welle  mit dem     Bypassventil    losbrechen. Die Ent  lastungspumpe wird üblicherweise für einen  wesentlich höheren als den Entlastungsdruck  ausgelegt. Schliesst man jetzt das     Bypassventil     oder drosselt man es sehr stark, so baut sieh  im Leitungssystem sehr schnell ein sehr. hoher  Druck auf. Die Welle bekommt also gewisser  massen einen elastischen Stoss.

   Genügt dieser  noch nicht, so öffnet man das Ventil, senkt  den Druck ab und schliesst dieses dann wieder.  Man gibt also gewissermassen eine Reihe von  elastischen Stössen auf die Welle, bis sie sich  von der untern Lagerschale abhebt. Hierin       liegt,    ein ganz besonderer Vorteil dieser An  ordnung.  



  Die Maschinenlager haben häufig sehr un  terschiedliche Wellendurchmesser, so dass die  Belastungen in den Lagern sehr verschieden  sind. Es kann dann vorkommen, dass für das  Lager geringsten Durchmessers der Öldruck  zu hoch ist und infolgedessen die Welle zu  stark angehoben wird. Sollten sieh     hierdureli       ungünstige Verhältnisse ergeben, so kann man  in diese Lagerleitung ein Drosselventil ein  bauen und hierdurch den Entlastungsdruck  entsprechend verringern.  



       Aneh    diese Anordnung ist in der Figur  dargestellt. Die zu den einzelnen Lagern füh  renden Druckleitungen 20, 21 sind parallel  an eine gemeinsame Druckleitung 22 ange  schlossen, die unter Zwischenschaltung des       Bypassventils    23 wieder in den Ölbehälter 21  mündet. Das erwähnte Drosselventil zur Ab  gleichung des Druckes im Lager geringeren  Durchmessers ist. mit 25 bezeichnet. Es ist  wie gesagt nicht immer, sondern nur unter  bestimmten Voraussetzungen erforderlich.



  Device for slowly rotating the shaft of a steam turbine with a pressure oil pump conveying into the bearings to compensate for the weight of the rotor It has long been known (German patent specification 1Vr. 32236 '?) That the start of a shaft can be made much easier if one is ahead During start-up, a pressure pump presses oil into the bearings at such a pressure that, multiplied by the bearing surface area, it is roughly equal to the weight of the shaft in the bearing.

   The friction monient for the start-up then goes down to the value that is at. The running of the shaft adjusts, whereby the operational pressure can be reached already well below the operating speed. For the following explanations, it is assumed that the shaft, which can be relieved in this way during start-up, is a turbine shaft.



  A turbine shaft must be rotated slowly when starting up, often also when switching it off and mostly also when the turbine is temporarily switched off, in order to avoid distortion.



  The customary. Welleirdreliv orrielitung-s are equipped with seline-corner and spur gears and one or more drive motors. In addition, there is a device to uncouple the rotating device after the end of the rotating operation.

   The construction effort is. considerably and still grows with the demand for higher speeds during the turning process. The subject of the invention is a wesent Lich simplified and improved device for slowly rotating the shaft of a steam turbine with a pressure oil pump in the bearings to balance the rotor weight, which is characterized by the fact that a special auxiliary turbine is used as a drive machine for rotating with the machine shaft connected is. This auxiliary turbine is preferably designed as an oil turbine, which has the advantage of

   that the drive means for the turbine can easily be taken from the lubricant circuit fed by an auxiliary oil pump for bearing lubrication and pressure oil relief. Instead of oil, however, another propellant, e.g. B. steam, air or water, use. In this case, too, the use of a special auxiliary turbine for rotary operation offers considerable advantages because this turbine can be dimensioned with regard to the extremely low speeds during rotary operation and because, on the other hand, it is possible to let the turbine wheel run without further ado, when the machine set is rotating at full operating speed, i.e. 3000 rpm, or an even higher speed.

    The simplest design of the turbine auxiliary drive results when the turbine rotor is directly involved. the shaft to be set in rotation is connected. Under certain circumstances, however, an intermediate gear can also be assigned to the turbine in order to achieve an increase in torque.



  Before going into more detail on the advantages of the invention. is, be it first on hand, the embodiment of Figure 1 he explains in more detail. A machine set consisting of a turbine with shaft 1 and a generator and shaft 2 is to be rotated. The two shafts are connected to one another by the coupling 3. The prerequisite for the invention is that the bearings 9 and 10 of the machine set are relieved by high pressure oil, so pure fluid friction is guaranteed. The oil pump required for this is. labeled 11.

   On the coupling 3 a blade ring 5 is placed, which in this case is acted upon by nozzles 6 with oil delivered by the auxiliary oil pump 12. 7 is the inflow line, 8 the outflow line. Instead of oil, another propellant (steam, air, water) can of course be used. However, the use of oil appears to be the most beneficial.



  The schematic example shows the great simplicity. There is no need for a gear with worms, gear wheels, clutches and the like. An electric motor with the associated switches, fuses, cables, etc. is no longer required. An oil fuse is no longer needed because when the auxiliary oil pump 12 is used to deliver the fuel oil for the turbine 5, the rotary operation is only possible when the auxiliary oil pump 12 is running and promoting. Measures for the automatic deactivation of the Drehvorrich device are superfluous, because even if the turbine speed is greater than the speed for which the oil drive is designed, no noticeable counterforce can arise.

    The ventilation capacity of the blade ring at full shaft speed is negligibly low. You can also cover the paddle wheel and thereby further reduce the ventilation loss. It is important that the bearing distance can be shortened and that the bearing is easily accessible. As with other turbines, the speed can be changed within certain limits.



  There are two different ways of turning. The shaft can continue to run at low speed after the turbine has been switched off. Then the rotating device takes over the function of the drive while still rotating the shaft, ie from the movement of the shaft. The other possibility is that the turning device sets the shaft from a standstill into rotation. should. In this case the friction moment of rest to be overcome is much greater than in the first case. For the liver duct from. A second pump can be provided to stop the movement, which increases the propellant oil pressure accordingly and switches it off again after the expiry.

   However, the same can be achieved with simpler construction tools if special additional nozzles are provided for start-up and an oil reservoir is connected to the pressure oil line leading to these additional nozzles, which covers the temporary larger oil requirement. The saving of a special pump reduces the construction costs to a desirable extent.



  In the example, the starting nozzles are designated by 15. You can be acted upon from the line 7 via a check valve 13 and a shut-off valve 14. The blocking of the nozzles 15 leads to an increase in the oil requirement, which is covered by a spring-loaded oil reservoir 16. After the start, the valve 14 is closed again and the memory 16 is charged again.

   The Rück- sehlagv valve 13 prevents a backflow F of the storage oil; if the pressure in the Lei device 7 is below the im. Memory 16 should go down. When dimensioning the drive, however, care should be taken not to select too high a torque. The shaft must not be turned violently, for example if the rotor grazes due to the curvature of the housing.



  A new insight was gained when operating a machine working with pressure-relieved bearings. The machine was turned with the relief pump turned on and then came to a speed at which self-lubrication began. As a result, the relief pump was switched off. When the machine set was checked some time later, it was stopped. found that the relief pump was running. At first it was assumed that hers had been forgotten. Turn off the drive motor, which he saw as an error.

   Finally, the following was recognized: With self-lubrication, the pumping action of the shaft in the bearing was so strong that so much () 1 of the lubricating oil film of the self-lubrication got into the load-bearing line under such high pressure that the relief pump was released this oil was driven as a motor and took its drive motor with it. It was probably the first time that such a strong promotional effect was ever. was established.

   Although the harmful consequences of this behavior have not yet been identified, it seems advisable to stop this oil production resulting from the self-lubrication, which can be done by installing a non-return valve in the relief line. This defines the direction of oil flow in the discharge line. Only during the relief operation does the oil flow in the relief line in the direction of the bearing.

   After reaching the self-lubricating drelizalil, an unstable state may develop for a short time until the pressure in the oil film. predominates and the check valve closes.



  These check valves are designated 1.7 and 18 in the figure. We now have to deal with the distribution of the area. Are there. to distinguish between two operating stages, namely the transition from the still resting shaft to the rotary motion and the turning itself. At the beginning of the turning process, the shaft must be broken loose to a certain extent. After a standstill, especially after a longer standstill pause, a kind of sticking of the shaft in the bearing occurs; So there is initially a relatively large frictional resistance. After breaking away, when the frictional resistance of rest has been eliminated, the wave must float on the oil film.

   But now there is a possibility that has not yet been sufficiently considered. At first it was believed that, as a precaution, the relief pressure should be set as high as possible in order to be sure that the state of swimming actually occurs. The consequence of this is that the shaft is certainly raised and an oil cushion is formed under it; but the oil cushion then becomes so strong that the shaft comes to rest against the upper bearing shell and metallic contact occurs here. So the opposite of what is sought is achieved.

   The situation becomes particularly unfavorable if each bearing pressure line is assigned its own pump piston. Then it can happen that as a result of the inevitable deviations of the bearing clearances from one another in one or the other bearing the oil pressure. built high enough. becomes, while in the other camp it is too big.

   It is therefore necessary to coordinate the oil pressures of the individual bearings with one another and to create a possibility of setting the pressure so that the shaft is sure to float, but is not raised to the upper bearing shell. One solution to this problem is that the pressure lines leading to the individual bearings are connected to a common pressure line which is connected to the oil tank via a bypass valve.



  This achieves the following: All pressure lines leading to the bearings are connected in parallel with regard to the oil supply and branch off from a common line. If the pressure rises in one of the individual lines because the bearing clearance is less, this increase in pressure affects the other lines in the same way.

   So you can use the bypass valve to bring the pressure in all bearings back to the best value. If, on the other hand, one bearing has a greater play than the others, which means that more oil flows out, the pressure in all individual lines drops and can then be raised to the desired value again through the bypass valve. In this way, you achieve a pressure state that is the same in all camps and can thus compensate for undesired differences in the pressure distribution.



  But you can, and this is at least as important, first of all set the optimal relief pressure. It is not as if one could say from the outset that a certain pressure, for example <B> 330 </B> atm, is the cheapest, since the temperature also plays a not inconsiderable role. It may be that you have to set a higher pressure, for example because the oil is too warm, or that a pressure reduction is necessary to limit the lifting of the shaft in the bearing. Here is. the bypass valve is an extraordinarily simple and useful tool.



  But it has another possible use. As has already been said, the same must first be broken from a standstill. You can do this by hand, like turning the flywheel of a violet machine. But it is much easier and more effortless to break the wave with the bypass valve. The Ent load pump is usually designed for a much higher than the relief pressure. If you now close the bypass valve or if you throttle it very strongly, you will see very quickly build in in the pipe system. high pressure on. The wave thus receives an elastic shock to a certain extent.

   If this is not enough, the valve is opened, the pressure is reduced and then it is closed again. So to a certain extent, you give a series of elastic impacts on the shaft until it lifts off the lower bearing shell. This is a very special advantage of this arrangement.



  The machine bearings often have very different shaft diameters, so that the loads in the bearings are very different. It can then happen that the oil pressure is too high for the smallest diameter bearing, and as a result the shaft is lifted too much. If there are unfavorable conditions here, a throttle valve can be built into this bearing line and the relief pressure can be reduced accordingly.



       Aneh this arrangement is shown in the figure. The pressure lines 20, 21 leading to the individual camps are connected in parallel to a common pressure line 22, which opens into the oil tank 21 again with the interposition of the bypass valve 23. The above-mentioned throttle valve for equalizing the pressure in the bearing is smaller in diameter. labeled 25. As I said, it is not always required, only under certain conditions.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Einrichtung zum langsamen Drehen der Welle einer Dampfturbine mit einer in die Lager fördernden Druckölpumpe zum Aus gleich des Läufergewichtes, dadurch gekenn zeichnet, dass als Antriebsmaschine für den Drehbetrieb mit der Maschinenwelle eine be sondere Hilfsturbine verbunden ist. UNTERAN SPR-L'CIIE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass für das Drehen der Welle eine ölbeaufsehlagte Turbine vorgese hen ist. 2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Turbinenläu fer mit der Kupplung verbunden ist. 3. PATENT CLAIM Device for slowly rotating the shaft of a steam turbine with a pressure oil pump conveying into the bearings to compensate for the rotor weight, characterized in that a special auxiliary turbine is connected to the machine shaft as a drive machine for rotating operation. UNTERAN SPR-L'CIIE 1. Device according to claim, characterized in that an oil-loaded turbine is provided for rotating the shaft. 2. Device according to dependent claim 1, characterized in that the Turbinenläu fer is connected to the clutch. 3. Einrichtung nach Unteranspruch l., da durch gekennzeichnet, da.ss zwischen Hilfsöl.- pumpe und Ölturbine eine Pumpe zur Druck erhöhung eingeschaltet ist. 4. Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass zur Vergrösserung des Drehmomentes zwischen Ölturbine und Welle ein Untersetzungsgetriebe zwischenge schaltet ist. 5. Einrichtung nach Unteranspruch l., da durch gekennzeichnet, dass die Turbine zur Erhöhung des Anfahrmomentes zusätzlich mit Anfahrdüsen ausgerüstet und an die Drucköl leitung der Zusatzdüsen ein Ölspeicher ange schlossen ist. 6. Device according to dependent claim 1, characterized in that a pump for increasing the pressure is switched on between the auxiliary oil pump and the oil turbine. 4. Device according to dependent claim 1, characterized in that to increase the torque between the oil turbine and the shaft, a reduction gear is switched between. 5. Device according to dependent claim l., Characterized in that the turbine is additionally equipped with starting nozzles to increase the starting torque and an oil reservoir is connected to the pressure oil line of the additional nozzles. 6th Einrichtung nach Patentanspruch, bei der das während des Drehbetriebes benötigte Entlastungsöl über Bohrungen in der Lager schale zugeführt wird, dadurch gekennzeich net, da.ss in die Entlastungsleitung ein R.ück- sehlaa,entil eingeschaltet ist. 7. Einrichtung nach Patentanspruch, finit Druekölentlastung der Lager einer mehrfach gelagerten Welle, dadurch gekennzeichnet, dass die zu den einzelnen Lagern führenden Druckleitungen an eine gemeinsame Drueklei- tung angeschlossen sind, die über ein Bypass- ventil . mit dem ölbehälter in Verbindung steht. B. Device according to patent claim, in which the relief oil required during the turning operation is supplied via bores in the bearing shell, characterized in that a R.ück- sehlaa, valve is switched into the relief line. 7. Device according to claim, finite pressure oil relief of the bearings of a multi-bearing shaft, characterized in that the pressure lines leading to the individual bearings are connected to a common pressure line, which is connected via a bypass valve. is in communication with the oil tank. B. Einrichtung nach Unteranspruch 7, mit Lagern unterschiedlichen Wellendurchmessers, dadurch gekennzeichnet, dass in die zu den Lagern kleineren Durchmessers führenden Leitungen Drosselventile eingebaut sind. Device according to dependent claim 7, with bearings of different shaft diameters, characterized in that throttle valves are built into the lines leading to the bearings of smaller diameter.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4884942A (en) * 1986-06-30 1989-12-05 Atlas Copco Aktiebolag Thrust monitoring and balancing apparatus
DE102010041144A1 (en) * 2010-09-21 2012-03-22 Siemens Aktiengesellschaft A quick start device for a turbine, and method for operating a quick start device
DE102011080836A1 (en) * 2011-08-11 2013-02-14 Siemens Aktiengesellschaft Rotor rotating means

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