DE1086090B

DE1086090B - Internal combustion turbine engine

Info

Publication number: DE1086090B
Application number: DEN15627A
Authority: DE
Inventors: Ronald Albert Gilbert
Original assignee: D Napier and Son Ltd
Current assignee: Napier Turbochargers Ltd
Priority date: 1955-04-07
Filing date: 1958-09-24
Publication date: 1960-07-28

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf ein Breraskraftturbinentriebwerk mit einem Luftverdichter, einer Verdichterantriebsturbine, einer nachgeschalteten Arbeitsturbine, einem von der Arbeitsturbine angetriebenen und an deren vom Verdichter abgewandten Seite angeordneten Untersetzungsgetriebe sowie auf der gleichen Seite angeordneten Abgaskanälen. Bei einem bekannten Brennkraftturbinentriebwerk dieser Bauart sind die Lager der Läuferwelle der Arbeitsturbine in einem besonderen am Untersetzungsgetriebe angeflanschten Lagergehäuse gestützt, welches mittels mehrerer über den Umfang verteilt angeordneter und in radialer Richtung nachgebender Kraftübertragungsglieder unabhängig von den Abgaskanälen mit dem Turbinengehäuse verbunden ist.The invention relates to a brero turbine engine with an air compressor, a compressor drive turbine, a downstream power turbine, one driven by the power turbine and on their side facing away from the compressor reduction gear and on the same Side arranged exhaust channels. In a known internal combustion turbine engine of this type the bearings of the rotor shaft of the power turbine in a special flanged to the reduction gear Supported bearing housing, which by means of several arranged distributed over the circumference and in the radial direction yielding power transmission members independent of the exhaust ducts with the turbine housing connected is.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Konstruktion, die kein besonderes Gehäuseteil für die Abstützung der Lager der Krafterzeugungsturbine benötigt und damit eine geringere Baulänge und ein geringeres Baugewicht ermöglicht.The purpose of the invention is to create a construction which does not require a special housing part to support the bearings of the power generation turbine and thus enables a shorter overall length and a lower overall weight.

Die Lösung nach der Erfindung besteht darin, daß die Ausbildung in der Weise getroffen ist, daß die Läuferwelle durch die hohl ausgebildete Sonnenradwelle hindurchragt und das dem Turbinenläufer benachbarte Lager unmittelbar im Getriebegehäuse des Untersetzungsgetriebes und das vom Turbinenläufer entfernte Lager im Planetenradträger abgestützt ist. Die Abstützung im Planetenradträger liegt vorzugsweise in dem Bereich, in welchem dieser selbst über ein Lager im Getriebegehäuse abgestützt ist.The solution according to the invention is that the training is made in such a way that the Rotor shaft through the hollow sun gear shaft protrudes and the bearing adjacent to the turbine rotor is directly in the gearbox of the Reduction gear and the bearing removed from the turbine rotor is supported in the planetary gear carrier. The support in the planetary gear carrier is preferably in the area in which it itself has a Bearing is supported in the transmission housing.

Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail using schematic drawings of an exemplary embodiment.

Fig. 1 veranschaulicht in einer teilweise als Längsschnitt und teilweise als Außenansicht gezeichneten Darstellung das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes und die zugehörigen Teile;Fig. 1 illustrates in a partially drawn as a longitudinal section and partially as an external view Representation of the housing of the reduction gear and the associated parts;

Fig. 2 zeigt verkleinert einen Schnitt längs der Linie Il-n in Fig. 1.FIG. 2 shows, on a reduced scale, a section along the line II-n in FIG. 1.

Bei dem Verbrennungsturbinentriebwerk, von dem ein Teil in Fig. 1 dargestellt ist, strömen die heißen verdichteten Gase nach ihrer teilweisen Entspannung in einer nicht gezeigten Verdichterantriebsturbine durch den Schaufelkranz 10 der Arbeitsturbine 11, wo sie weiter entspannt werden, um danach über die Abgasleitungen 12 an die Atmosphäre abgegeben zu werden. Diese Abgasleitungen sind im unteren Teil von Fig. 1 aus Gründen der Deutlichkeit fortgelassen. Die Arbeitsturbine 11 ist von der Verdichterantriebsturbine mechanisch unabhängig und umfaßt eine einstufige Läuferscheibe, die fliegend gelagert ist, wobei dieLager in ein Untersetzungsgetriebegehäuse 13 eingebaut sind. Von der Rückseite der Läuferscheibe aus erstreckt sich ein mit der Läuferscheibe aus einem Stück bestehender zylindrischer Fortsatz 14, der einen Teil der Läufer-In the combustion turbine engine, part of which is shown in FIG. 1, the hot flow compressed gases after their partial expansion in a compressor drive turbine, not shown through the blade ring 10 of the power turbine 11, where they are further relaxed, and then via the exhaust pipes 12 to be released into the atmosphere. These exhaust pipes are in the lower part of Fig. 1 is omitted for the sake of clarity. The power turbine 11 is from the compressor drive turbine mechanically independent and comprises a single-stage carrier, which is cantilevered, the bearings are built into a reduction gear housing 13. Extends from the back of the carrier a cylindrical extension 14 consisting of one piece with the carrier disc, which forms part of the rotor

Anmelder:
D. Napier & Son Limited, LondonApplicant:
D. Napier & Son Limited, London

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. PulsRepresentative: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Pulse

und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,and Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Bad luck man,

Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2Patent Attorneys, Munich 9, Schweigerstr. 2

Ronald Albert Gilbert, London,
ist als Erfinder genannt wordenRonald Albert Gilbert, London,
has been named as the inventor

welle bildet. Dieser Fortsatz erstreckt sich durch die Gas- und Ölabdichtungen 15 und 16 hindurch und trägt den inneren Laufring 17 eines Hauptkugellagers, dessen äußerer Laufring 18 in das Untersetzungsgetriebegehäuse 13 fest eingebaut ist. Mit dem inneren Teil der Läuferscheibe ist ein Ende einer Hohlwelle 19 verbunden, die sich durch das Innere des zylindrischen Fortsatzes 14 erstreckt. Diese innenliegende Hohlwelle bildet den anderen Teil der Läuferwelle und weist eine zylindrische Außenfläche 20 auf, die mit enger Passung in eine entsprechende zylindrischeBohrung21 des Fortsatzes 14 eingesetzt ist, so daß sich die beiden Teile der Läuferwelle nicht relativ zueinander bewegen können. Die beiden zylindrischen Flächen 20 und 21 enden ein kurzes Stück vor der Zone des Hauptlagers 17/18.wave forms. This extension extends through the gas and oil seals 15 and 16 and carries the inner race 17 of a main ball bearing, the outer race 18 of which in the reduction gear housing 13 is permanently installed. One end of a hollow shaft 19 is connected to the inner part of the carrier disc, which extends through the interior of the cylindrical extension 14. This internal hollow shaft forms the other part of the rotor shaft and has a cylindrical outer surface 20 that is a close fit is inserted into a corresponding cylindrical bore 21 of the extension 14 so that the two parts the rotor shaft cannot move relative to each other. The two cylindrical surfaces 20 and 21 end a short distance before the zone of the main camp 17/18.

Das hintere Ende der inneren Welle 19 läuft in einem weiter entfernten Lager 23, das seinerseits durch einen drehbaren Planetenradträger 24 eines Planetenrad-Untersetzungsgetriebes unterstützt wird, durch das die Antriebskraft der Turbine übertragen wird. Dieser Planetenradträger 24 läuft in einem Lager 25, das in das Gehäuse 13 eingebaut ist. Somit stützt sich das Lager 23 mittelbar im Gehäuse 13 ab.The rear end of the inner shaft 19 runs in one more distant bearing 23, in turn by a rotatable planetary gear carrier 24 of a planetary gear reduction gear is supported, through which the driving force of the turbine is transmitted. This Planetary gear carrier 24 runs in a bearing 25 which is built into housing 13. So that is based Bearing 23 indirectly in the housing 13.

Um die Lage der mittels des Hauptlagers 17,18 unmittelbar und mittels der Lager 23 und 25 unter Zwischenschaltung des Planetenradträgers 24 mittelbar in dem Gehäuse 13 gelagerten Arbeitsturbine 10,11 innerhalb des Turbinengehäuses 50 genau zu bestimmen und die Turbinenachse 60 in genauer Fluchtung mit der Hauptachse des Triebwerks zu halten, sind gemäß Fig. 2 vier an das Gehäuse 13 angeschweißte radiale Arme 51 vorgesehen, welche mittels zu der radialen Erstreckung der Arme 51 querliegender Bolzen 55 gelenkig mit den gegabelten Enden 56 von A-förmigen Kraftübertragungsgliedern 57 verbunden sind. DieTo the location of the means of the main bearing 17,18 directly and by means of the bearings 23 and 25 with the interposition of the planetary gear carrier 24 indirectly in the housing 13 mounted power turbine 10,11 within the turbine housing 50 and exactly keeping the turbine axis 60 in exact alignment with the main axis of the engine are shown in FIG Fig. 2 four radial arms 51 welded to the housing 13 are provided, which by means of the radial extension of the arms 51 of transverse bolts 55 articulated with the forked ends 56 of A-shaped Power transmission members 57 are connected. the

009 568/99009 568/99

Füße 58 der A-förmigen Kraftübertragungsglieder 57 sind durch Schrauben 59 starr mit dem Turbinengehäuse 50 verbunden. Die Glieder 57 sind verhältnismäßig dünn ausgebildet, so daß ihre gegabelten Enden in begrenztem Ausmaß in bezug auf die Hauptachse 60 des Triebwerks in radialer Richtung nachgeben können, obwohl die Füße der Kraftübertragungsglieder mit dem Turbinengehäuse starr verbunden sind. Andererseits sind jedoch die Glieder57 in der Umfangsrichtung so starr, daß sie jede Bewegung der Gabelenden in der Umfangsrichtung verhindern. D iese bekannte Konstruktion läßt bei genauer Festlegung der Lage des Untersetzungsgetriebegehäuses 13 gegenüber der Hauptachse des Triebwerks und damit Lagerung der Achse der Arbeitsturbine 10,11 in genauer Fluchtung mit der Hauptachse ungleichmäßig radiale Ausdehnungsbewegungen des Turbinengehäuses 50 zu. Feet 58 of the A-shaped power transmission members 57 are rigidly connected to the turbine housing by screws 59 50 connected. The members 57 are made relatively thin so that their bifurcated ends can yield to a limited extent in relation to the main axis 60 of the engine in the radial direction, although the feet of the power transmission links are rigidly connected to the turbine housing. on the other hand However, the members 57 are so rigid in the circumferential direction that they prevent any movement of the fork ends in the Prevent circumferential direction. This well-known construction leaves with a precise definition of the position of the reduction gear housing 13 relative to the main axis of the engine and thus storage of the axis of the power turbine 10,11 in exact alignment with the Main axis unevenly radial expansion movements of the turbine housing 50 to.

Claims

Claim:

2020th

Internal combustion turbine engine with an air compressor, a compressor drive turbine, a downstream power turbine, one driven by it and facing away from the compressor Reduced gear units arranged on the side and arranged on the same side Exhaust ducts, the bearings of the rotor shaft of the power turbine in the housing of the reduction gear are supported and this by means of several distributed over the circumference and arranged in radi al he direction of yielding power transmission members regardless of the exhaust ducts with the Turbine housing is connected, characterized in that the rotor shaft (14, 19) through the hollow sun gear shaft (27) protrudes and the bearing adjacent to the turbine rotor (17,18) directly in the gear housing (13) and the bearing (23) removed from the turbine rotor in the Planetary gear carrier (24) is supported, preferably in the area in which this itself over the Bearing (25) is supported in the transmission housing.

Considered publications:
French Patent No. 1 120821;
"The Airplane" magazine, Vol. 92 (1957), pp. 536, 537.

1 sheet of drawings