DE1079406B

DE1079406B - In the longitudinal direction split, radially resilient movable seal carrier for labyrinth seals of centrifugal machines

Info

Publication number: DE1079406B
Application number: DES53777A
Authority: DE
Inventors: Max Appelt; Dipl-Ing Werner Trassl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-06-05
Filing date: 1957-06-05
Publication date: 1960-04-07

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Dichtungsträger für Labyrinthdichtungen von Kreiselmaschinen, insbesondere von Dampf- oder Gasturbinen. Um bei derartigen Dichtungsträgern den Dichtungsstreifen im Hinblick auf die im Betrieb eintretenden Wärmeausdehnungen oder Bewegungen eine radiale Beweglichkeit zu geben, sind — wie an sich bekannt — Anordnungen vorgeschlagen, bei welchen die die Dichtungsstreifen haltenden Dichtungsträger mit einem äußeren flanschartigen Steg von hammerförmigem Querschnitt in eine entsprechend hinterschnittene Aussparung des Maschinengehäuses eingreifen. Bei dieser Anordnung sind innerhalb der Gehäuseaussparung über den Umfang der unterteilten Dichtungsträger verteilt blattförmige Federelemente in tangentialer Anordnung vorhanden. Wenn auch derartige Anordnungen eine radiale Beweglichkeit der Dichtungsträger zulassen, so weisen sie doch den Nachteil auf, daß besondere Nuten sowie in diese eingreifende Zungen oder Vorsprünge erforderlich sind, um eine Festlegung der Federelemente herbeizuführen und störende Verlagerungen der Federglieder mit Sicherheit auszuschließen.The invention relates to seal carriers for labyrinth seals of centrifugal machines, in particular of steam or gas turbines. To the sealing strip in view of such seal carriers a radial mobility to the thermal expansions or movements occurring during operation give, are - as known per se - proposed arrangements in which the sealing strips holding seal carrier with an outer flange-like web of hammer-shaped cross-section in engage a corresponding undercut recess in the machine housing. With this arrangement are leaf-shaped distributed within the housing recess over the circumference of the subdivided seal carrier Spring elements available in a tangential arrangement. Even if such arrangements are a allow radial mobility of the seal carrier, they have the disadvantage that special Grooves and tongues or projections engaging in these are required to fix the spring elements to bring about and to exclude disruptive displacements of the spring links with certainty.

Gegenstand der Erfindung ist eine wesentlich vorteilhaftere Ausbildung von Dichtungsträgern der erwähnten Art, welche sich dadurch auszeichnet, daß die zur federnden Abstützung dienenden Federelemente als dünnwandige Vorsprünge oder Zungen ausgebildet sind, die außerhalb der Aussparung des Gehäuses mit dem Steg des Dichtungsträgers fest verbunden sind und sich in axialer Richtung erstrecken, wobei ihre Enden an der Wand der Gehäusebohrung anliegen.The subject of the invention is a much more advantageous design of the seal carriers mentioned Type, which is characterized in that the spring elements used for resilient support are designed as thin-walled projections or tongues that are outside the recess of the housing with are firmly connected to the web of the seal carrier and extend in the axial direction, their The ends rest against the wall of the housing bore.

Die Erfindung wird näher an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert, das in den Figuren der Zeichnung wiedergegeben ist. Es zeigtThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment that is shown in the figures of Drawing is reproduced. It shows

Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein Turbinengehäuse mit eingebautem Dichtungsträger gemäß der Erfindung, Fig. 1 is a partial section through a turbine housing with built-in seal carrier according to the invention,

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in Ansicht auf die Teilfuge des Gehäuses,FIG. 2 shows the arrangement according to FIG. 1 in a view of the parting line of the housing,

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform mit in den flanschartigen Steg eingesetzten Federgliedern.3 shows a modified embodiment with spring members inserted into the flange-like web.

In Fig. 1 ist 1 die Wand eines in einer Axialebene unterteilten Turbinengehäuses, und zwar die Wand zwischen dem Hochdruckteil und Mitteldruckteil der Turbine, in der eine Labyrinthdichtung angeordnet ist. Die Labyrinthdichtung weist hierbei eine Anzahl getrennter Dichtungsträger 2 auf, die in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind und zur Abdichtung eingestemmte Blechstreifen 3 aufweisen, die im Zusammenwirken mit entsprechenden Blechstreifen 4 in der Welle bzw. in einer mit der Welle verbundenen Buchse 5 in an sich bekannter Weise die Dichtungsspalte bilden. In Fig. 1, 1 is the wall of a turbine housing divided in an axial plane, namely the wall between the high pressure part and the medium pressure part of the turbine, in which a labyrinth seal is arranged. The labyrinth seal here has a number of separate seal carriers 2, which in the axial direction are arranged one behind the other and have caulked sheet metal strips 3 for sealing, which in Cooperation with corresponding sheet metal strips 4 in the shaft or in one connected to the shaft Bush 5 form the sealing gaps in a manner known per se.

Die ebenso wie das Gehäuse 1 in einer AxialebeneThe same as the housing 1 in an axial plane

In Längsrichtung geteilter,Longitudinally divided,

radial federnd beweglicherradially more flexible

Dichtungsträger für LabyrinthdichtungenSeal carrier for labyrinth seals

von Kreiselmaschinenof gyroscopes

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,Corporation,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Max Appelt und Dipl.-Ing. Werner Traßl,Max Appelt and Dipl.-Ing. Werner Traßl,

Mülheim/Ruhr,
sind' als Erfinder genannt wordenMülheim / Ruhr,
have been named as inventors

a₅ unterteilten Labyrinthträger sind in an sich bekannter Weise mit einem flanschartigen Steg 2α von hammerförmigem Querschnitt versehen. Der breitere Teil 2 & des Steges 2 a liegt dabei in erweiterten, mit zylindrischen B egrenzungswänden ausgeführten Ausspar ungen 6. An den einspringenden Schultern 6α der Aussparungen 6 können sich die Hammerkopfflanken 2 c in radialer Richtung abstützen, wodurch die Bewegung der Labyrinthträger in radialer Richtung, d. h. auf die Wellenmitte zu, begrenzt ist. Erfindungsgemäß weisen die Labyrinthträger 2 nun auf beiden· Seiten innerhalb der Gehäusebohrung liegende federnde Vorsprünge oder Zungen 2 d auf, die sich an ihren Enden 2 e an der Wand der Gehäusebohrung abstützen. Diese federnden Vorsprünge oder Zungen sind durch Herausarbeiten der Hohlräume 2/ aus den Labyrinthträgern hergestellt. Die Anlageflächen 2 e der Vorsprünge oder Zungen 2 d bzw. die an den Schultern 6 α anliegenden Hammerkopf flanken 2 c weisen einen derartigen Abstand voneinander auf, daß normalerweise der Labyrinthträger oder Einsatz 2 durch die Federzungen 2 d unter einer Vorspannung gegenüber dem Gehäuse 1 gehalten wird. Durch die beschriebene Konstruktion ist somit eine sichere Festlegung und Zentrierung der Labyrinthträger 2 in dem Maschinengehäuse 1 gewährleistet. Dabei sind aber nach außen gerichtete Bewegungen der Labyrinthträger unter Ausnutzung der Federung der Haltezungen 2 d möglich. Im Betrieb zeichnet sich die erfindungsgemäße Anordnung dadurch aus, daß bei einem Anstreifen dera ₅ subdivided labyrinth carriers are provided in a manner known per se with a flange-like web 2α of hammer-shaped cross-section. The wider part 2 of the web 2 a lies in the extended, egrenzungswänden with cylindrical B executed Ausspar Ungen 6. At the re-entrant shoulders 6 α the recesses 6, the hammer head edges 2 can support c in the radial direction, whereby the movement of the labyrinth carrier in the radial Direction, ie towards the center of the shaft, is limited. According to the invention, the labyrinth carriers 2 now have resilient projections or tongues 2 d lying within the housing bore on both sides, which are supported at their ends 2 e on the wall of the housing bore. These resilient projections or tongues are produced by machining the cavities 2 / out of the labyrinth carriers. The contact surfaces 2 e of the projections or tongues 2 d or the hammer head flanks 2 c resting on the shoulders 6 α are spaced apart from one another by such a distance that the labyrinth support or insert 2 is normally held under a bias against the housing 1 by the spring tongues 2 d will. The construction described thus ensures that the labyrinth carriers 2 are securely fixed and centered in the machine housing 1. In this case, however, outward movements of the labyrinth carriers are possible using the suspension of the retaining tongues 2 d. In operation, the arrangement according to the invention is characterized in that when the

■909' 7Ϊ9/294■ 909 '7-9 / 294

Welle an den Labyrinthen durch elastisches Ausweichen des Labyrinthträgers die radialen Druckkräfte auf die Dichtungsstreif en 3 herabgesetzt und Beschädigungen vermieden oder gemindert werden. Auch bezüglich der Erwärmung der Labyrinthträger bietet die erfindungsgemäße Anordnung Vorteile, da infolge des Eindringens von Dampf in die Hohlräume 2/ eine schnelle und gleichmäßige Aufwärmung der Dichtungsträger 2 beim Anfahren und damit eine Spielvergrößerung erreicht wird.Wave on the labyrinths by elastically evading the labyrinth support the radial pressure forces reduced to the sealing strips 3 and damage avoided or reduced. Also regarding the heating of the labyrinth carrier, the arrangement according to the invention offers advantages, as a result the penetration of steam into the cavities 2 / rapid and even heating of the seal carrier 2 when starting and thus an increase in play is achieved.

Es ist möglich, die Stege 2 α der Dichtungsträger 2 nur einseitig mit einer Halteschulter und federnden Vorsprüngen oder Zungen zu versehen. Unter Umständen kann es auch Vorteile bieten, die federnden Haltevorsprünge nicht aus dem vollen herauszuarbeiten, sondern an den Trägerkörpern anzuschweißen oder in den Trägerkörper und gegebenenfalls in das Gehäuse einzulassen. Eine entsprechende Anordnung ist in Fig. 3 gezeigt, wo die Federelemente mit entsprechend verbreiterten Fußteilen in Nuten 2 g der flanschartigen Stege eingesetzt sind und andererseits mit abgewinkelten Teilen in Nuten la des Gehäuses eingreifen.It is possible to provide the webs 2 α of the seal carrier 2 only on one side with a retaining shoulder and resilient projections or tongues. Under certain circumstances it can also offer advantages not to work the resilient retaining projections out of the full, but to weld them to the carrier bodies or to let them into the carrier body and, if necessary, into the housing. A corresponding arrangement is shown in Fig. 3, where the spring elements are inserted with correspondingly widened foot parts in grooves 2 g of the flange-like webs and on the other hand engage with angled parts in grooves la of the housing.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. In the longitudinal direction split, radially resiliently movable seal carrier for labyrinth seals of centrifugal machines, in particular steam or gas turbines, with an outer flange-like web of in particular hammer head-shaped cross-section, which engages in a correspondingly undercut recess of the machine housing and whose annular shoulders of spring elements radially inward against the opposite Ring shoulders of the recess are pressed, characterized in that the spring elements are designed as thin-walled projections or tongues (2d) which are firmly connected outside the recess (6) of the housing (1) to the web (2a) of the seal carrier (2) and extend in the axial direction, their ends (2 e) resting resiliently on the wall of the housing bore.

2. Labyrinth seal according to claim 1, characterized in that the thin-walled projections or tongues (2 d) with the labyrinth carrier (2) form a unitary body and are worked out from the full.

3. Labyrinth seal ¹ according to claim 1, characterized in that the resilient projections or tongues (2 d) are made for themselves and are welded to the labyrinth support (2).

4. labyrinth seal according to claim 1, characterized in that the resilient projections or tongues (2d ) engage in recesses (2g or la) of the labyrinth carrier (2) or the housing (1).

Considered publications:
German patent specifications No. 841 754, 523 256,
584;

Austrian Patent No. 108 602;
British Patent No. 763,373;
U.S. Patent No. 2,600,991.

1 sheet of drawings