DE1149574B

DE1149574B - Als Traeger fuer die einander zugekehrten Lager zweier benachbarter Laeufer einer Stroemungsmaschine ausgebildeter Leitschaufelhalter

Info

Publication number: DE1149574B
Application number: DED33091A
Authority: DE
Inventors: Christian Schmitz; Dipl-Ing Werner Bruder
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1960-04-12
Filing date: 1960-04-12
Publication date: 1963-05-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen als Träger für die einander zugekehrten Lager zweier unabhängig voneinander umlaufender Läufer einer Strömungsmaschine ausgebildeter Leitschaufelhalter, wobei der eigentliche Lagerträger als selbständige Baueinheit am Leitschaufelhalter lösbar befestigt ist und Einrichtungen zur Schmierung der Lager vorgesehen sind.

Bei Gasturbinentriebwerken ist es bekannt, an den vor und hinter den Rotoren befindlichen gehäusefest angeordneten Leitschaufelträgern radial nach innen gerichtete Stege mit Naben vorzusehen, die zum Einbau der Rotorlager dienen. In einem Fall ist dabei der als Lagerträger bestimmte Teil als eigene Baueinheit ausgebildet und am Leitschaufelhalter lösbar befestigt. Die Zufuhr und Abfuhr von Schmieröl erfolgt hier innerhalb von Bauteilen des Lagerträgers selbst, wodurch dieser in seinem Aufbau fertigungstechnisch kompliziert wird.

Ferner ist es bei Gasturbinentriebwerken mit zwei koaxial ineinander gelagerten Wellen bekannt, zentral eingebaute, in Triebwerkslängsachse sich erstreckende Schmiereinrichtungen vorzusehen, die aus einem feststehenden und einem umlaufenden Teil bestehen, um die Versorgung der Wellenlager mit Frischöl sicherzustellen. Auch diese Anordnung erfordert einen komplizierten konstruktiven Aufwand und vor allem einen großen Platzbedarf und Vorkehrungen zur Lagerung und Abdichtung der beiden Schmiereinrichtungsteile, des gehäusefesten und des umlaufenden Teiles, ineinander.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine vom Leitschaufelhalter getragene, konstruktiv einfache, kompakt ausgeführte, sowie ohne große Schwierigkeiten montierbare Schmiereinrichtung zu schaffen.

Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, am Leitschaufelhalter außer dem eigentlichen Lagerträger eine bauliche für sich getrennte Einrichtung zur Versorgung der Läuferlager mit frischem Schmieröl und gegebenenfalls zur Zufuhr von Sperrluft im Bereich der Abdichtung dieser Lager zu befestigen.

In Ausgestaltung der Erfindung besteht die Schmieröl- und Sperrluftversorgungseinrichtung hauptsächlich aus einem scheibenförmigen Element, das in der von dem in radialer Richtung nach innen sich erstreckenden Steg des Leitschaufelhalters getragenen Nabe zentriert ist. An diesem scheibenförmigen Element sind zentral in Triebwerkslängsachse verlaufend Zu- und Ablaufkanäle für das Frisch- und Rücköl, sowie für die Sperrluft angeschlossen.

Ferner wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, zu beiden Seiten der Nabe des Leitschaufelhalters je Als Träger für die einander zugekehrten

Lager zweier benachbarter Läufer einer

Strömungsmaschine ausgebildeter

Leitschaufelhalter

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim

Christian Schmitz, Engelberg, Post Schorndorf,

und Dipl.-Ing. Werner Bruder, Stuttgart-Schönberg,

sind als Erfinder genannt worden

einen Lagereinbauring in an sich bekannter Weise lösbar zu befestigen und am scheibenförmigen Schmieröl- und Sperrluftversorgungselement zu zentrieren.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Außenseiten der beiden Lagereinbauringe zusammen mit einem Teil der zugekehrten Seitenwand der Läufer einen nach dem Strömungskanal hin abgedichteten Lagereinbauraum bilden.

Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung hervor.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 den in Maschinenlängsachse verlaufenden Längsschnitt durch einen Teil eines Gasturbinentriebwerkes mit der Schmiereinrichtung und Lagerung der Laufräder,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.

Die insbesondere gegenläufig drehenden Laufräder L₁ und L₂, die radial innen je eine Luftverdichterschaufelreihe 11 und radial außen je eine von dieser durch einen koaxialen Abdeckring 12 getrennte Gasturbinenschaufelreihe 13 tragen, sind beidseitig

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über Radlager (Wälzlager) frei drehbar im Maschinengehäuse abgestützt. Jeweils zwischen zwei Laufrädern L₁ und L₂ ist eine Schmieröl- und Sperrluftversorgungseinrichtung E vorgesehen, die innerhalb einer über einen Steg 14' des Leitschaufelhalters 14 abgestützten Nabe 14" angeordnet ist. Der Leitschaufelhaiter 14 steht über die Verdichterleitschaufeireihe 15 und die Gasturbinenschaufelreihe 16 mit dem Maschinengehäuse des Triebwerkes in fester Verbindung.

Die Einrichtung E besieht hauptsächlich aus einem niitiig angeordneten, scheibenförmigen Element 17, dr.s innerhalb der Nabe 14" des Leitschaufelträgers M zentriert ist. Zu beiden Seiten dieses Elements 17 befindet sich je ein Lagereinbauring IS bzw. 19, die zusammen mit Labyrinihirägerringen 20 und 21 an der Nabe !<■" lösbar befestigt sind. Auch die Lagereiübauringe 10 und 13 sind mit Labyrinthen versehen, die zusammen mit an den Laufradscheiben vorgesehenen axial gerichteten Fangen 38 Abdichtungen 22 und 23 bilden.

Zentral im scheibenförmigen Element 17 ist ein Führungsrohr 25 für Sperrluft S fest eingesetzt, in dem ein Zuflußrohr ?.7 für das zu den Wälzlagern 24 und 25 strömende Frisehöl FÖ und ein RibkSußrohr 72 für das aus den Lagern ?A und 2» kommende Rücköl RÖ untergebracht sind., die ebenfalls im Element 17 fest eingesetzt sind.

Bie Wirkungsweise der Einrichtung E ist folgende:

Bas von der Förderpumpe (nicht gezeichnet) kommende frische Schmieröl FÖ gelangt durch das Zuflußrohr 27 und durch eine im Element 17 befindliche ZukufDohning 7:9, von der Einspritzbohrangen 36 abzweigen, in die Radlager 24 und 25. Das Rück- 01 RÖ samiaelc sich nach den Lagern 24 und 25 in den beiden seitlichen Taschen 31 und gelangt über Bohrungen 32 in mehrere im Element 17 befindliche Rückiauibohrungen 33, die in das Rückflußrohr 28 münden, von wo es durch die Ölschleuder (nicht gezeichnet) abgesaugt wird. Am Außenumfang des Verteilerelements 17 verläuft ein Ringkanal 36, der gegenüber der Frischölzulaufbohrung 29 z. B. durch einen Gewindestift abgeschlossen ist.

Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, gelangt die im Führungsrohr 26 strömende Sperrluft S über zwei nierenförmige Aussparungen im Element 17 und weiter durch mehrere dort verlaufende Zuströmbohrungen 34 (Fig. 3) und über Verteilerbohrungen 35 vor die Labyrinihabdichiungen 22 und 23, vor denen sich ein Luftstau (Überdruck) aufbaut, der einen Schmiermittelverlust aus den Lagereinbauräumen/ in die Außenräume A verhindert, die unter dem Saugdruck der Luftverdichterströmung V liegen.

Die durch den inneren Teil der Labyrinthabdichtungen 22 und 23 in die Lagereinbauräume / eindringenden geringen Teilmengen von Sperrluft S gelangen mit dem Rücköl in die Ölschleuder, wo das Schmieröl wieder entschäumt wird.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Als Träger für die einander zugekehrten Lager zweier unabhängig voneinander umlaufender Läufer einer Stömungsmaschine ausgebildeter Leitschaufelhalter, wobei der eigentliche Lagerträger als selbständige Baueinheit am Leitschaufelhalter lösbar befestigt ist und Einrichtungen zum Schmieren der Lager und Abdichten des Lagereinbauraumes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet., daß am Leitschaufelhalter (14) außerdem eine baulich für sich getrennte Einrichtung (E) zur Versorgung der obengenannten Lager (24 und 25) mit frischem Schmieröl (FÖ und i?Ö) und gegebenenfalls zur Zufuhr von Sperrluft (5) im Bereich der Abdichtung dieser Lager befestigt ist.

2. Als Lagerträger ausgebildeter Leitschaufelhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmieröl- und Sperrkiftversorgungseinrichtung(E) hauptsächlich aus einem scheibenförmigen Element (i7) besteht, das in einer von einem in radialer Richtung nach innen sich erstreckenden Steg (140 des eigentlichen Leitschaufelhalters (14) getragenen Nabe (14") zentriert ist und an dem zentral in Triebwerkslängsachse verlaufende Zu- und Ablaufkanäle für das Frischöi und Rücköl., sowie für die Sperrluft angeschlossen sind.

3. Als Lagerträger ausgebildeter Leiischaufelhalter nach Ansprach i und 2. dadurch sekersnzeichnet, daß zu beiden Seiten der Nabe (14") des Leitschaufelhalters ("'·) je ein Lsgereinbauring (IC bzw. 13) in an sich bekannter Weise lösbar befestigt ist, die tm scheibenförmigen Element (7.7) zentriert sind.

4. Als Lagerträger ausgebildeter Leitschaufelhalter nach Ansprach 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseiten der L?gereinbauringe (13 und 19) zusammen mit einem Teil der zugekehrten Seitenwand der Läufer einen nach dem Strömungskanal (V) hin abgedichteten Lagereinbauraum (/) bilden.

5. Als Lagerträger ausgebildeter Leilschaufelhalter nach Ansprach 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das scheibenförmige Verteilerelement (17) eine Frischölzulaufbohrung (29) mit gegen die Laufradlager (24 und 25) gerichteten Einspritzbohrungen (30) und einen am Außenumfang verlaufenden PJngsammelkanal (35) für das aus den Lagern über Bohrungen (32) kommende Rücköl (RÖ) aufweist, an dem mehrere etwa radial verlaufende Rücklaufbohrungen (33) angeschlossen sind.

6. Als Lagerträger ausgebildeter Leitschaufelhalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zentral im Element (17) ein in Triebwerkslängsachse verlaufendes Führungsrohr (26) für Sperrluft (S) fest eingesetzt ist, in dem gleichzeitig ein Zuflußrohr (27) für das zu den Laufradlagern (24 und 25) fließende Frischöi (FÖ) und ein Rückflußrohr (28) für das von den Laufradlagern (24 und 25) kommende Rücköl (RÖ) angeordnet sind, wobei beide vorgenannten Rohre (27 und 28) im zentralen Bereich des Verteilerelementes (17) voneinander getrennt an letzterem fest angeschlossen sind.

7. Als Lagerträger ausgebildeter Leitschaufelhalter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Radlagereinbauringen (18 und 19) Labyrinthe vorgesehen sind, die mit axial gerichteten Ringen (38) der Radscheibe Abdichtungen bilden.

8. Als Lagerträger ausgebildeter Leitschaufelhalter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekenn-

zeichnet, daß am Steg (14') des Leitschaufelträgers (14) gleichzeitig Halter (20 und 21) mit Labyrinthen befestigt sind, die mit den Ringen (38) der Laufradscheiben weitere Abdichtungen bilden.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 855 754, 872 687; britische Patentschriften Nr. 588 095, 803 050; USA.-Patentschriften Nr. 2 804 280, 2 932443.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen