DE10209009C1 - Turbomaschinen-Radialdichtung - Google Patents

Turbomaschinen-Radialdichtung

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Abstract

Beschrieben wird eine Turbomaschinen-Radialdichtung, die aus einer Anzahl von radial verstellbaren Dichtsegmenten mit mindestens zwei Dichtspitzen aufgebaut ist. DOLLAR A Die Dichtsegmente werden dabei frei beweglich in den stehenden Bauteilen gelagert und die stromauf liegenden Dichtspitzen mit größeren Strömungsquerschnitten als die stromab liegenden Dichtspitzen versehen. Dadurch kann ein entgegengesetzt zur Spaltweite verlaufender Druck in den Dichtungskammern zwischen den Dichtspitzen erzeugt werden, der dazu ausgenutzt wird, die Dichtsegmente selbsteinstellend zu positionieren.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Turbomaschinen-Radialdichtung zwischen stehenden und rotierenden Bauteilen, die aus einer Anzahl von radial verstellbaren Dichtsegmenten mit mindestens zwei Dichtspit­ zen aufgebaut ist. Solche Radialdichtungen dienen zur Verringerung des verlustbehafteten Fluidstroms zwischen den stehenden und rotierenden Bauteilen von Turbomaschinen. Wegen der hohen Relativgeschwindig­ keiten wird zwischen den genannten Bauteilen meistens ein Spalt ange­ ordnet, über den ein für die Energieumsetzung in der Turbomaschine nachteiliger Spaltstrom fließt. Für einen sicheren Dauerbetrieb muss der Spalt bei unterschiedlichen Verformungen der Bauteile durch wechseln­ de Temperaturen und Spannungen insbesondere auch bei instationären Vorgängen erhalten bleiben. Solche instationären Vorgänge treten tran­ sient beim Übergang von einem Lastzustand zu einem anderen oder dynamisch bei Schwingungsvorgängen bzw. bei Fahr- oder Flugmanö­ vern auf. Ohne besondere Maßnahmen führt die Forderung auf Erhalt des Spaltes wegen der bei transienten und dynamischen Vorgängen auftretenden großen Verformungen häufig zu ungünstig großen Spalt­ weiten während des überwiegend stationären Betriebs. Daher werden seit langem Maßnahmen ergriffen, mit denen die Spaltweiten den Wär­ meausdehnungsvorgängen und auch den Verformungen durch Span­ nungen angepasst werden.
Eine verbreitete Maßnahme ist die Beaufschlagung des Turbomaschi­ nengehäuses durch von außen auf das Gehäuse geblasenes heißes oder kaltes Fluid, um damit thermisch über eine Änderung der Gehäu­ sedurchmesser eine Spalteinstellung zu erreichen. Diese Methode ist in der Patentschrift US 4 019 320 und zahlreichen weiteren Patentschriften behandelt. Hauptsächlich lässt sich dadurch eine Anpassung an die bei den verschiedenen Lastzuständen unterschiedlichen Wärmedehnungen erreichen und ein Anstreifen der Bauteile bei transienten Vorgängen vermeiden. Nachteilig ist jedoch die Zeitdauer der Durchmesserände­ rungen, so dass diese Maßnahme bei den spannungs- und schwin­ gungsbedingten schnellen Verformungen weitgehend versagt.
Verschiedene andere Lösungen werden vorgeschlagen, um durch die Konstruktionsgestaltung mechanisch die Durchmesser der stehenden Dichtungsbauteile und dadurch die Spaltweite zu ändern. So wird z. B. nach der Patentschrift GB 20 24 336 der Außenring über den Lauf­ schaufeldeckbändern konisch ausgeführt und der Spalt durch eine Axi­ alverschiebung dieses Ringes eingestellt, wobei die Verschiebung über Hebel oder einen abhängig vom gemessenen Spalt mit Druck beauf­ schlagten Aktuator erfolgt.
Aus der US 5 018 942 ist eine Radialdichtung der eingangs erwähnten Art bekannt, bei der segmentierte Dichtelemente mit Hilfe von Gewinden oder Kurvenbahnen zur Spalteinstellung radial verschoben werden. Die segmentierte Ausführung der Dichtelemente ermöglicht ausreichend große Verstellwege, und mit der mechanischen Betätigung kann der Spalt schneller eingestellt werden als bei der thermischen Durchmes­ seränderung. Allerdings ist nach diesem Vorschlag ein erheblicher Bau­ aufwand erforderlich.
Eine weitere Methode, wie sie z. B. in der Patentschrift US 4 247 247 verwendet wird, besteht in der direkten Beaufschlagung von Bauteilen durch ein unter Druck stehendes Fluid, wodurch die Bauteile verformt oder verschoben und dadurch der Spalt verändert wird. Die Druckaufga­ be kann über Organe erfolgen, die abhängig vom Betriebszustand ge­ steuert werden, wie es z. B. in der Patentschrift JP 82 84 609 dargestellt ist. Mit einer Messung der Spaltweite und einem die Spaltweite als Re­ gelgröße verwendenden geschlossenen Regelkreis arbeitet die Patent­ schrift GB 20 63 374. Dabei erfolgt die Messung des Spaltes pneuma­ tisch und das gewonnene Drucksignal für die Spaltweite wird über pneumatische Verstärker geleitet und auf einen Aktuator gegeben, der die Laufschaufelabdeckung betätigt. Damit ist auch eine schnelle Spalt­ einstellung möglich. Auch bei diesen Methoden ist für die Spalteinstel­ lung ein großer Aufwand notwendig. Direkt das Arbeitsfluid der Turbo­ maschine wird nach der Patentschrift US 5 456 576 bei frei endenden Turbomaschinenschaufeln verwendet. Dabei wird das Schaufelende schräg ausgeführt, so dass sich zwischen dem Schaufelende und dem gegenüberliegenden Deckband ein von der Spaltweite abhängiger Druck einstellt. Abhängig von diesem Druck wird das elastisch angeordnete Deckband bewegt und damit der Spalt selbsttätig eingestellt. Diese Lö­ sung lässt sich jedoch für Schaufeln mit Deckband nicht anwenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radialdichtung der ein­ gangs genannten Art so auszubilden, dass der Bauaufwand und der Aufwand zur schnellen Einstellung der Spaltweite verringert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Dichtsegmente frei beweglich in den stehenden Bauteilen oder - bei Turbomaschinen mit konstanter Drehzahl - auch an den rotierenden Bauteilen gelagert sind und die stromauf liegenden Dichtspitzen mit größe­ ren Strömungsquerschnitten als die stromab liegenden Dichtspitzen zur Erzeugung eines bei zunehmender Spaltweite abfallenden Druckes in den Dichtungskammern und bei abnehmender Spalt­ weite ansteigenden Druckes in den Dichtungskammern zwischen den Dichtspitzen versehen sind, so dass der so erzeugte Druck in den Dich­ tungskammern die Dichtsegmente selbsteinstellend auf eine im Kräftegleichge­ wicht befindliche Spaltweite positioniert.
Die hier vorgestellte Erfindung ermöglicht bei Dichtungen mit mindes­ tens zwei in Durchströmrichtung hintereinander liegenden Dichtspitzen, die somit eine dazwischenliegende Dichtungskammer bilden, eine schnelle, selbsttätige Spalteinstellung unter Nutzung des über die Dich­ tung hinweg wirkenden Druckgefälles, ohne dass für die Betätigung die Energie eines Hilfsfluids oder sonstige von außen zugeführte Energie erforderlich ist. Die für die Anwendung der Erfindung geeigneten Dich­ tungskonfigurationen liegen außer bei Wellendurchführungen und Aus­ gleichskolben insbesondere bei Laufschaufeln mit außen angeordneten Deckbändern und bei Leitschaufeln mit innen angeordneten Deckbän­ dern oder Leitschaufelböden vor.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, in folgenden erklärt:
Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Dichtungsanordnung mit zwei Dichtspitzen bei einer Turbine mit Laufschaufeldeckband,
Fig. 2 die Dichtungsanordnung nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II in der Hauptdurchströmungsrichtung der Turbine gesehen,
Fig. 3 den Schnitt durch die Dichtungsanordnung der Fig. 1 in Rich­ tung der Pfeile III-III gesehen,
Fig. 4 die vergrößerte Darstellung des Details IV in Fig. 1,
Fig. 5 die vergrößerte Darstellung des Details V in Fig. 1 und
Fig. 6 eine diagrammartige Darstellung der Abhängigkeit der Rück­ stellkraft von der Spaltweite bei der Dichtungsanordnung nach den Fig. 1 bis 5.
In Fig. 1 ist gegenüber der Laufschaufel 1 mit ihrem Deckband 2 ein Dichtsegment 3 mit seinen Dichtspitzen 4 und 5 angeordnet. Fig. 2 zeigt ein Dichtsegment 3 und zwei angrenzende Dichtsegmente 3. In Fig. 1 sind die dahinter liegenden Dichtsegmente der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt. Zusammen bilden die einzelnen Dichtsegmente einen über den ganzen Umfang sich erstreckenden Dichtring. Dabei sind die einzelnen Dichtsegmente zunächst als gerade Bauteile hergestellt, an den Grenzflächen zu benachbarten Dichtsegmenten keilförmig ausge­ führt und nur auf der Innenfläche dem Laufschaufeldeckband rotations­ symmetrisch angepasst. An den Keilflächen zwischen den einzelnen Dichtsegmenten befindet sich ein Spalt, so dass die einzelnen Dicht­ segmente sich nicht berühren. Mit seinen Parallellenkern 6 und 7 stützt sich jedes Dichtsegment 3 auf seinen Träger 8, der in der stehenden Struktur 9 der Turbine befestigt ist. In Fig. 4 ist die Abstützung vergrö­ ßert dargestellt.
Im Betrieb drückt der über die Dichtung wirkende Differenzdruck Pi - p2 das Dichtsegment gegen seinen Träger. Zusätzlich wirkt die Kraft der Zugfeder 10, die auch im Stillstand der Turbine das Dichtsegment gegen die Parallellenker und den Träger positioniert. Während die Lage des Dichtsegments so in Achsrichtung der Turbine festgelegt ist, kann das Dichtsegment senkrecht dazu in radialer Richtung bewegt werden, in­ dem die Parallellenker in den Bahnen 11 von Dichtsegment 3 und Trä­ ger 8 abrollen. Zur Vermeidung größerer Leckströme zwischen Dicht­ segment und stehenden Bauteilen ist die Seitendichtung 12 vorhanden. Um das Dichtsegment genau radial zu bewegen und damit Radialkom­ ponenten aus den auf das Dichtsegment wirkenden Axialkräften zu ver­ meiden sowie um einen engen Spalt an der Seitendichtung 12 zu er­ möglichen, sind die Lenkerabrollflächen 6a, 7a oder die Bahnen 11 an Dichtsegment 3 und Träger 8 konturiert ausgeführt, z. B. entsprechend Fig. 4 beim Parallellenker zylindrisch mit der Lenkerlänge als Durch­ messer und ebenen Bahnen in Dichtsegment und Träger. Die Positionie­ rung der Dichtsegmente in Umfangsrichtung erfolgt durch Führungsstifte 13 im Dichtsegment und im Träger, die in Aussparungen 14 der Parallel­ lenker greifen, wie Fig. 5 zeigt.
Die radiale Position des Dichtsegments und damit die Spaltweite erge­ ben sich aus den auf das Dichtsegment wirkenden Radialkräften. Bis zur Bezugslinie B (Fig. 1) an der Seitendichtung wirkt auf die Außenkontur des Dichtsegments mit Kraftwirkung nach innen der höhere Druck p1 vor der Dichtung, während nach der Bezugslinie B der niedrigere Druck p2 nach der Dichtung vorhanden ist. Diesen Kräften nach innen ist die durch den Kammerdruck pk in der Dichtungskammer 15 entstehende Kraft entgegengerichtet, wobei die Dichtungskammer vom Laufschaufel­ deckband 2 und dem Dichtsegment 3 mit seinen beiden Dichtspitzen 4 und 5 sowie den einen Druckausgleich in Umfangsrichtung hemmenden Dichtrippen 16 und 17 gebildet wird. Außerdem wirken nach außen die Kräfte, die im Keilspalt zwischen den einzelnen Dichtsegmenten durch den dort vorhandenen Druck entstehen, sowie die Radialkomponente der Kraft der Feder 10. Die Druckkräfte müssen nun so eingestellt wer­ den, dass sich eine geeignete kleine Spaltweite zwischen Dichtsegment 3 und Deckband 2 ergibt. Neben einer, bei der Auslegung passend vor­ genommenen axialen Positionierung des Seitenspaltes und damit der Bezugslinie B dient dazu ein mit abnehmendem Spalt ansteigender Kammerdruck pk und mit zunehmendem Spalt abfallender Kammerdruck pk in der Dichtungskammer 15, der erfindungsgemäß durch einen gezielt größer ausgeführten Strömungsquerschnitt an der zuerst umströmten Dichtspitze 4 im Vergleich mit der danach umströmten Dichtspitze 5 er­ zielt wird. Bei der beispielhaft gewählten Ausführung wird die größere Strömungsquerschnitt an der Dichtspitze 4 durch die Strömungskanäle 18 geschaffen. Verändert sich die Spaltweite, so ändert sich der Strö­ mungsquerschnitt an den beiden Dichtspitzen 4 und 5 um den gleichen Betrag. Wegen des gezielt größer ausgeführten Strömungsquerschnitts an der Dichtspitze 4 ist dort aber die relative Änderung geringer, so dass das Verhältnis der Strömungsquerschnitte an den beiden Dichtspitzen sich ändert.
Verringert sich die Spaltweite, so nimmt das Verhältnis gebildet aus dem Strömungsquerschnitt an der Dichtspitze 4 bezogen auf denjenigen der Dichtspitze 5 zu. Dadurch wird die Druckabsenkung an der Dichtspitze 4 kleiner und an der Dichtspitze 5 größer. Der Kammerdruck pk in der Dichtungskammer 15 und die durch diesen Druck erzeugte Radialkraft nach außen steigen also, wodurch das Dichtsegment nach außen be­ wegt wird und die Spaltweite wieder zunimmt. Im Grenzfall der gegen Null gehenden Spaltweite würde der Strömungsquerschnitt an der Dichtspitze 5 ebenfalls gegen Null gehen, während an der Dichtspitze 4 noch der Strömungsquerschnitt der Strömungskanäle 18 vorhanden wä­ re. Dadurch würde sich in der Dichtungskammer 15 der volle Druck p1 einstellen. Umgekehrt verhält es sich bei einer Vergrößerung der Spalt­ weite. Bei großen Spalten nähert sich der Kammerdruck dem Wert, der sich ohne die Kanäle 18 einstellt und der niedriger ist als der durch die axiale Positionierung der Seitenspaltdichtung 12 bei der Auslegung fest­ gelegte Wert. Dadurch entsteht bei der Auslenkung des Dichtsegments gegenüber der Auslegungsposition nach innen oder außen jeweils eine Rückstellkraft, bis sich das Dichtsegment wieder in seiner Ausgangspo­ sition im Gleichgewicht befindet. Sofern Rotor- oder Gehäuseverfor­ mungen auftreten, folgt das Dichtsegment selbsteinstellend diesen Ver­ formungen, so dass die Spaltweite erhalten bleibt. Die Abhängigkeit der Rückstellkraft von der Spaltweite zeigt mit bezogenen Größen Fig. 6 für die beispielhaft hier beschriebene Ausführung.
Grundsätzlich führen die zusätzlichen Strömungsquerschnitte der Kanä­ le 18 zwar zu einem zusätzlichen Verluststrom, der aber klein ist ge­ messen an der hier erzielten Verringerung des Stromes über die Spalte zwischen dem Deckbank 2 und den Dichtspitzen 4 und 5 bei den erfin­ dungsgemäß möglichen kleinen Spalten. Entsprechendes gilt auch für den Strom durch die mit kleiner Spatweite ausführbare Seitenspaltdich­ tung 12 und die Ströme zwischen den Keilflächen der einzelnen Dicht­ segmente 3. Die zwischen den Keilflächen erforderlichen Spalte erge­ ben sich aus der zu erwartenden innersten Lage der Dichtsegmente. Die Ströme durch diese Spalte lassen sich durch im Turbomaschinenbau gebräuchliche Verkammerungen zusätzlich verringern.
Bei der Auslegung sind die Auslegungswerte der Spaltweite und des Kammerdrucks festzulegen. Eine Begrenzung der Spaltweite nach unten ist z. B. durch zu berücksichtigende Fertigungstoleranzen gegeben, so­ fern eine Spaltüberbrückung auch während des Einlaufens der Turbine nicht zugelassen wird. Der Kammerdruck pk ist zwischen dem Druck P1 und dem Kammerdruck zu wählen, der sich ohne die Kanäle 18 ergeben würde. Ein nahe dem zuletzt genannten unteren Grenzwert gewählter Kammerdruck pk führt einerseits zu kleinen Querschnitten der Kanäle 18 und damit zu kleinen zusätzlichen Verlustströmen, andererseits aber zu niedrigen Schließkräften bei über die Gleichgewichtslage hinaus geöff­ neten Dichtsegmenten. Außerdem wirken sich bei kleinen Querschnitten der Kanäle 18 Unterschiede in den Spaltweiten an den beiden Dichtspit­ zen 4 und 5, wie sie z. B. durch Fertigungstoleranzen entstehen können, stark auf die für radiales Gleichgewicht des Dichtsegments erforderliche Öffnung aus. Ein nahe am oberen Grenzwert p1 gewählter Kammerdruck pk führt zu großen Querschnitten der Kanäle 18 und damit zu erhöhten Verlusten sowie zu kleinen Öffnungskräften bei über die Gleichgewichts­ lage hinaus geschlossenen Dichtsegmenten.
Bei wechselnden Betriebsbedingungen und dadurch unterschiedlichen Betriebsdrücken kann sich die Gleichgewichtslage verändern. Wenn das Druckverhältnis p2/p1 erhalten bleibt, so stellt sich bei gleicher Spaltweite auch der Kammerdruck pk im gleichen Verhältnis pk/p1 ein. Da die Radi­ alkomponente der Federkraft aber vom Druckniveau unabhängig ist, än­ dert sich die Gleichgewichtslage, wobei für niedrigeres Druckniveau bei dann kleinerem Druckkräften die gleich bleibende Federkraft einen grö­ ßeren Spalt bewirkt. Bei sich änderndem Druckverhältnis p2/p1 ändert sich auch das Verhältnis des Kammerdruckes pk/p1, wobei bei kleinerem p2/p1 des Druckverhältnis pk/p1 weniger abnimmt als p2/pk und so durch den relativ hohen Kammerdruck pk ohne Berücksichtigung der Feder­ kraft die Spaltweite zunimmt. Im Stillstand der Turbine ist die radiale Fe­ derkraftkomponente maßgeblich, die so zu bemessen ist, dass sie die bei horizontaler Turbinenachse wirksame Schwerkraft überwindet und die Dichtsegmente bis zu deren Anschlag am Parallellenker 7 öffnet. Während des Hochlaufens der Turbine schließt das Dichtsegment dann bis zum Betriebswert, um beim Abstellen wieder zu öffnen.
Mit ihrer bewegten Masse und der abhängig von der Auslenkung wirk­ samen Rückstellkraft bildet das Dichtsegment ein schwingungsfähiges System. Stabilität ist dabei dann gegeben, wenn die Rückstellkraft der Auslenkung vorauseilt. Maßgeblich ist die in der Dichtungskammer unter stationären Bedingungen enthaltene Fluidmasse in Abhängigkeit von der Spaltweite. Die stationäre Fluidmasse wird durch das von der Spaltweite abhängige Kammervolumen und den von der Auslenkung abhängigen stationären Druck in der Dichtungskammer bestimmt. Da bei einer Ver­ ringerung der Spaltweite des Volumen abnimmt und der stationäre Druck zunimmt, haben Spaltweite und stationärer Druck entgegenge­ setzten Einfluss auf die stationäre Fluidmasse in der Dichtungskammer. Bei geeignet ausgeführtem Dichtsegment entsprechend Fig. 1 bis 5 do­ miniert der Spalteinfluss, so dass bei abnehmender Spaltweite die Flu­ idmasse abnimmt und über die Dichtspitzen Fluid bei dynamisch gegen­ über dem stationären Wert erhöhtem Druck verdrängt werden muss. Da der dynamische Druckanteil durch die Schließgeschwindigkeit des Dichtsegments gegeben ist, eilt der resultierende Druck der Auslenkung voraus, wodurch eine Dämpfung entsteht. Würde das Dichtsegment mit sehr tiefen Dichtungskammern und entsprechend großem Kammervo­ lumen ausgeführt, so würde der Einfluss des stationären Druckes vor­ herrschend sein und bei abnehmendem Spalt würde die Dichtungs­ kammer mehr Fluidmasse aufnehmen. Da der Auffüllvorgang ein Nach­ laufen des Druckes zur Folge hätte, wäre dann das Dichtsegment insta­ bil.
Die Eigenfrequenz und die Schwinggeschwindigkeit des Dichtsegmen­ tes sind außer von dessen Masse von der Steifigkeit und damit von der Größe der Druckkräfte bezogen auf die Auslenkung abhängig. Mit stei­ gendem Druckniveau wächst die Steifigkeit und damit die Eigenfrequenz sowie die Schwinggeschwindigkeit, mit letzterer außerdem die Dämp­ fung. Sofern die Eigenfrequenz über der Rotordrehzahl liegt, was bei höherem Druckniveau realisierbar ist, folgt das Dichtsegment der gegen­ überliegenden Rotorkontur während einer Umdrehung und kann somit zum Ausgleich von Abweichungen des Rotors von der Rotationssym­ metrie beitragen.
Die hier beschriebene und in Fig. 1 bis 5 dargestellte Ausführung der Turbomaschinen-Radialdichtung aufgebaut aus Dichtsegmenten mit zwei Dichtspitzen dient zur Erläuterung der Erfindung. Die Erfindung gemäß den Patentansprüchen kann auch durch andere Ausführungen als in Fig. 1 bis 5 verwirklicht den konstruktiven Gegebenheiten und so­ wie den Anforderungen der jeweiligen Turbomaschine angepasst wer­ den. So können Dichtsegmente verwendet werden, die anstelle der Dichtspitzen 4 und 5 mehr als zwei in Strömungsrichtung aufeinander folgende Dichtspitzen haben. Dabei werden im stromauf liegenden Dich­ tungsbereich an den Dichtspitzen gezielt größere Strömungsquerschnit­ te geschaffen als an den stromab liegenden Dichtspitzen und so die er­ forderlichen Abhängigkeiten der Kammerdrücke von der Spaltweite her­ gestellt. Weiterhin können die Dichtspitzen anstelle auf den Dichtseg­ menten auf den umlaufenden Laufschaufeldeckbändern angeordnet werden. Die Dichtung kann auch mit im Turbomaschinenbau verbreite­ ten abreibbaren Belägen und einer Spaltüberbrückung während des Ein­ laufens der Turbomaschine ausgeführt werden. Um bei abreibbaren Be­ lägen günstige Betriebsspalte an den einzelnen Dichtspitzen zu erzielen, können die weiter stromauf liegenden Dichtspitzen bei der Herstellung mit einem kleineren Spalt ausgeführt werden als die stromab liegenden Dichtspitzen. Dadurch stellt sich in den Dichtungskammern bei der Inbe­ triebnahme zunächst ein niedrigerer Druck ein, der solange zu einem Anliegen der stromauf liegenden Dichtspitzen führt, bis die Abreibbeläge dort so weit abgeschliffen sind, dass sich auch an den stromab liegen­ den Dichtspitzen kleine Spaltweiten eingestellt haben.
Die Erfindung kann abgesehen von der im Beispiel behandelten Dich­ tung zwischen Laufschaufeldeckband und stehenden Bauteilen auch auf die Dichtung zwischen Leitschaufeln mit Deckband oder mit Leitschau­ felboden und umlaufenden Bauteilen angewandt werden. Dabei werden die Träger der Dichtsegmente am Leitschaufeldeckband oder am Leit­ schaufelboden befestigt und die Dichtspitzen sind gegenüber umlaufen­ den Wellen oder Scheiben oder auf den zuletzt genannten Bauteilen an­ geordnet. Außerdem kann in entsprechender Weise die Erfindung für die Dichtung an Wellendurchführungen und Ausgleichskolben verwendet werden. Wie für die hier behandelten Turbinen kann die Erfindung auf Verdichter angewandt werden.

Claims (8)

1. Turbomaschinen-Radialdichtung zwischen den stehenden (9) und rotierenden Bautei­ len (2), die aus einer Anzahl von radial verstellbaren Dichtsegmenten mit mindestens zwei Dichtspitzen aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtsegmente (3) frei beweglich in den stehenden oder an den rotierenden Bauteilen gelagert sind und die stromauf liegenden Dichtspitzen (4) mit größeren freien Strömungsquerschnitten als die stromab liegenden Dichtspitzen (5) zur Erzeugung eines bei zunehmender Spaltweite abfallenden Druckes (pk) in den Dichtungskammern (15) und bei abneh­ mender Spaltweite ansteigenden Druckes (pk) in den Dichtungskammern (15) zwi­ schen den Dichtspitzen (4,5) versehen sind, so dass der so erzeugte Druck (pk) in den Dichtungskammern (15) die Dichtsegmente (3) selbsteinstellend auf eine im Kräfte­ gleichgewicht befindliche Spaltweite positioniert.
2. Turbomaschinen-Radialdichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die radiale Beweglichkeit der Dichtsegmente leichtgängig mit einer Abstützung durch Parallellenker (6, 7) auf einem Träger (8) hergestellt wird.
3. Turbomaschinen-Radialdichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass für eine genaue radiale Führung der Dicht­ segmente (3) die den Trägern (8) und den Dichtsegmenten (3) zugewandten Abrollflächen (6a, 7a) an den Parallellenkern (6, 7) oder den Gegenstücken (11) oder den Parallellenkern und den Gegenstücken konturiert ausgeführt werden.
4. Turbomaschinen-Radialdichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Abrollflächen (6a, 7a) Teil eines Zylinders sind, dessen Durchmesser der Länge der Parallellenker (6, 7) ent­ spricht,
5. Turbomaschinen-Radialdichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die stromauf liegenden Dichtspitzen (4) mit Strömungskanälen (18) in der Form von Öffnungen zur Erzielung größerer Strömungsquerschnitte versehen sind.
6. Turbomaschinen-Radialdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallellenker in Umfangs­ richtung durch Führungsstifte (13) gehalten sind, die in Ausspa­ rungen (14) in den Parallellenkern (6, 7) eingreifen.
7. Turbomaschinen-Radialdichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zwischen Träger (8) und Dichtsegment (3) ei­ ne Zugfeder (10) angeordnet ist.
8. Turbomaschinen-Radialdichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, dass Kraftrichtung der Zugfeder (10) so gewählt ist, dass das Dichtsegment (3) auch im Stillstand der Bauteile (9, 2) auf Abstand zu den in Betrieb relativ zu ihm bewegten Bauteilen (2) gehalten ist.
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