Aus einer hydraulischen und einer elektrischen Maschine gebildeter
Maschinensatz Es sind Maschinensätze bekannt, die aus einer hydraulischen und einer
elektrischen Maschine gebildet sind und bei denen die elektrische Maschine innerhalb
eines von Stützschaufeln getragenen, feststehenden Gehäuses angeordnet ist, an das
sich die das Gehäuse ergänzende umlaufende Nabe des Laufrades der hydraulischen
Maschine anschließt und bei denen zwischen der Nabe und dem Läufer der elektrischen
Maschine ein im Gehäuse gelagertes Getriebe angeordnet ist.Formed from a hydraulic and an electric machine
Machine set There are machine sets known, which consist of a hydraulic and a
electrical machine are formed and in which the electrical machine within
a stationary housing carried by support blades is arranged to which
the surrounding hub of the hydraulic impeller, which complements the housing
Machine connects and where between the hub and the rotor of the electrical
Machine a gear mounted in the housing is arranged.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Maschinensatz der varbeschriebenen
Art an der das Gehäuse insbesondere glockenartig abschließenden Nabe des Laufrades,
die auf einem am Gehäuse auskragenden Tragdorn gelagert ist, das innenverzahnte
Außenrad eines Planetenradgetriebes befestigt ist. Die umlaufende Nabe bildet dabei
mit dem Außenrad des Planetenradgetriebes eine Baueinheit, die infolge der fliegenden
Anordnung des Laufrades auf dem Tragdorn trotz des zwischen dem Laufrad und der
elektrischen Maschine angeordneten Planetenradgetriebes leicht ein- und ausbaubar
ist. Da gleich an der Nabe des Laufrades das Außenrad des Planetenradgetriebes sitzt,
ist eine raumsparende Zusammenfassung des Getriebes und der elektrischem: Maschine
mit der Laufradnabe der hydraulischen Maschine im Innern des Gehäuses möglich. Das
Antriebsdrehmoment für die elektrische Maschine verläuft durch die Laufradnabe und
nicht durch eine besondere Laufradwelle. Es ist also keine auf Verdrehung beanspruchte
Welle für die Übertragung des Antriebsdrehmomentes vorhanden. Der Tragdorn des Laufrades
der hydraulischen Maschine wird nur auf Biegung beansprucht.The invention consists in that in a machine set of the var-described
Type of the hub of the impeller, which closes the housing, in particular, like a bell,
which is mounted on a support mandrel protruding from the housing, the internally toothed one
External gear of a planetary gear is attached. The rotating hub forms
with the outer gear of the planetary gear a structural unit, which as a result of the flying
Arrangement of the impeller on the support mandrel despite the between the impeller and the
Electric machine arranged planetary gear easy to install and remove
is. Since the outer gear of the planetary gear is right at the hub of the impeller,
is a space-saving combination of the transmission and the electrical: machine
possible with the impeller hub of the hydraulic machine inside the housing. That
Drive torque for the electric machine runs through the impeller hub and
not by a special impeller shaft. So it is not subject to twisting
Shaft for the transmission of the drive torque available. The support pin of the impeller
of the hydraulic machine is only subjected to bending.
Die Lagerung des Laufrades auf einem am Gehäuse auskragenden Tragdorn
und die bauliche Vereinigung des Außenrades des Planetenradgetriebes mit der Laufradnabe
ermöglichen die Verwirklichung weiterer Erfindungsmerkmale, die nachfolgend an Hand
des dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden.The impeller is mounted on a support mandrel protruding from the housing
and the structural union of the outer gear of the planetary gear with the impeller hub
enable the implementation of further features of the invention, which are given below
of the illustrated embodiment are explained.
Die Abbildung stellt den Axialschnitt durch das laufradseitige Ende
eines nach der Erfindung ausgebildeten Rohrturbinensatzes dar. 1 sind die abgeschnitten
gezeichneten Laufradschaufeln einer Wasserturbine (Kaplanturbine). Diese sind mittels
tellerförmig ausgebildeter Schaufelwurzeln 2 drehbar in der umlaufenden Nabe 3 gelagert.
An dieser Nabe ist das innenverzahnte Außenrad 4 eines Planetenradgetriebes befestigt,
das aus den Planetenstirnrädern 5 und 8 und dem Sonnenrad 9 besteht und das die
kraftschlüssige Verbindung zwischen der Turbine 1, 2, 3 und der elektrischen Maschine
13 darstellt. Das mehrteilige, feststehende Gehäuse 6 der elektrischen Maschine
ist mit der Stirnwand 22 :gegenüber der umlaufenden Nabe 3 und dem dazugehörenden
Außenrand 4 abgeschlossen. An der Stirnwand 22 ist ein auskragender Tragdorn 20
angeordnet, auf dem die Nabe 3 des Laufrades 1, 2, 3 drehbar gelagert ist. Die Wand
22 enthält in raumsparender Anordnung die Lager 7 für die Wellen 21 der Doppel-Planetenstirnräder
5 und 8, über die das Antriebsdrehmoment von. dem Außenrad 4 auf das Sonnenrad 9
und damit auf die Welle 11 des Läufers 12 der elektrischen Maschine 13 übertragen
wird. 14 ist der Ständer der Maschine 13. Die Planetenstirnräder 8 sind aus den
Hälften 15 und 16 zusammengesetzt, und jede Hälfte hat eine Hälfte einer Pfeilverzahnung.
Die beiden Teile 15 und 16 der Stirnräder 8 sind in geringem Maße axial gegeneinander
verschiebbar auf der Welle 21 angeordnet. Zwischen den beiden Teilen 15 und 16 eines
solchen Rades 8 befindet sich eine Druckfeder 17, die bewirkt, daß die Pfeilverzahnung
zwischen den Stirnrädern 8 und dem Sonnenrad 9 immer gleichmäßig im Eingriff ist.
Es kann :die Anordnung so sein, daß alle Stirnräder 8 aus gefederten Teilen 15 und
16 bestehen oder bei n vorhandenen Planetenrädern 8 mindestens n-1 Räder abgefedert
sind.The illustration shows the axial section through the end on the impeller side
of a bulb turbine set designed according to the invention. 1, they are cut off
drawn impeller blades of a water turbine (Kaplan turbine). These are by means of
Plate-shaped blade roots 2 are rotatably mounted in the rotating hub 3.
The internally toothed outer wheel 4 of a planetary gear is attached to this hub,
that consists of the planetary spur gears 5 and 8 and the sun gear 9 and that the
frictional connection between the turbine 1, 2, 3 and the electrical machine
13 represents. The multi-part, fixed housing 6 of the electrical machine
is with the end wall 22: opposite the rotating hub 3 and the associated one
Outer edge 4 completed. A cantilevered support mandrel 20 is located on the end wall 22
arranged on which the hub 3 of the impeller 1, 2, 3 is rotatably mounted. The wall
22 contains the bearings 7 for the shafts 21 of the double planetary spur gears in a space-saving arrangement
5 and 8, over which the drive torque of. the outer gear 4 on the sun gear 9
and thus transmitted to the shaft 11 of the rotor 12 of the electrical machine 13
will. 14 is the stator of the machine 13. The planetary gears 8 are from the
Halves 15 and 16 are put together, and each half has one half of herringbone teeth.
The two parts 15 and 16 of the spur gears 8 are to a small extent axially opposite one another
arranged displaceably on the shaft 21. Between the two parts 15 and 16 one
such wheel 8 is a compression spring 17 which causes the herringbone teeth
is always uniformly engaged between the spur gears 8 and the sun gear 9.
It can: the arrangement be such that all spur gears 8 from spring-loaded parts 15 and
16 exist or with n existing planet gears 8 at least n-1 wheels are cushioned
are.
Das Außenrad 4 besitzt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen
Lageransatz, der zusammen mit einem Flanschansatz des Tragdornes 20 ein Radiallager
18 für das Turbinenlaufrad 1, 2, 3 bildet.In the illustrated embodiment, the outer wheel 4 has a
Bearing approach, which together with a flange approach of the support mandrel 20 is a radial bearing
18 for the turbine wheel 1, 2, 3 forms.
29 ist ein axial wirkendes Notlager zwischen dem Tragdorn 20 und einer
an dem Außenradkranz 4 angeordneten Lagerfläche.29 is an axially acting emergency bearing between the support mandrel 20 and a
on the outer wheel rim 4 arranged bearing surface.
Zwischen dem Außenrad 4 und dem feststehenden Gehäuse 6 ist eine wirkungsbekannte
Schleifdichtung 23 eingebaut.
Die Laufradnabe 3 kann zusammen mit
dem Außenrad 4 des Planetenradgetriebes in einfaclier- Weise von dem Tragdorn 20
abgezogen werden.Between the outer wheel 4 and the stationary housing 6 there is a known effect
Sliding seal 23 installed.
The wheel hub 3 can together with
the outer gear 4 of the planetary gear in a simple manner from the support mandrel 20
subtracted from.
Die Teile 24, 25, 26 und 28 dienen der Bildung und Anordnung einer
nicht zur Erfindung gehörenden Axiallagerung des -Laufrades, für das 19 ein Radiallager
ist. Mit 27 ist die beim Betrieb des Maschinensatzes auftretende Schubrichtung angezeigt.The parts 24, 25, 26 and 28 are used to form and arrange a
Axial bearing of the impeller not belonging to the invention, for the 19 a radial bearing
is. The direction of thrust occurring during operation of the machine set is indicated by 27.