DE1238723B

DE1238723B - Anordnung von Betriebsmittelleitungen an Gasturbinentriebwerken

Info

Publication number: DE1238723B
Application number: DE1963D0041061
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Immanuel Holzapfel; Josef Tippelt
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1963-03-07
Filing date: 1963-03-07
Publication date: 1967-04-13
Also published as: GB1001732A

Description

Anordnung von Betriebsmittelleitungen an Gasturbinentriebwerken Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von Betriebsmittelleitungen an Gasturbinentriebwerken, insbesondere der Leitungen zur Rückführung des mit Sperrluft versetzten Schmiermittels aus Lagergehäusen, wobei die Leitungen mit ihrem vorderen Ende an einem inneren, festen Teil des Triebwerks, insbesondere am Lagergehäuse, starr befestigt und an ihrem hinteren Ende mit je einem Anschlußstück versehen sind, das durch die Triebwerksgehäuseaußenwand längsbeweglich geführt und an ihr durch ein nachgiebiges Glied befestigt ist, das dichten Abschluß gewährleistet.
Bei Gasturbinentriebwerken ist es allgemein bekannt, die Rückführung des im Einbauraum des turbinenseitigen Wellenlagers sich ansammelnden, mit Sperrluft versetzten Rücklaufschmiermittels über Leitungen vorzunehmen, die durch die im Strömungskanal üblicherweise vorgesehenen Stützstreben nach außen verlaufen und dabei durch die Außenwand des Maschinengehäuses geführt sind. Anschließend sind die Leitungen bis zu den Absaugpumpen und Reinigungseinrichtungen außen am Treibwerk entlang verlegt. Die wellenlagerseitigen Enden der Schmiermittelrücklaufleitungen sind dabei meist fest mit dem Lagereinbaugehäuse verbunden, während die Durchführungen durch die Außenwand des Maschinengehäuses mit Rücksicht auf den Umstand, daß im Betrieb zwischen dem Triebwerksaußenmantel und dem Wellenlagergehäuse infolge Wärinedehnungen Abstandsänderungen auftreten, beweglich gestaltet sind, um Leitungsbrüche zu verhindern. Ein Problem stellt dabei die Abdichtung zwischen dem jeweils durchgeführten Leitungsstück und der Außenwand des Maschinengehäuses dar. Die Abdichtung in diesem Bereich erfolgt vielfach über aus Metall bestehende Dichtkörper; oder es ist an der Außenwand des Maschinengehäuses ein Rohrstutzen befestigt, in dessen innerem Ende das Leitungsende teleskopartig eingesteckt (eingeschliffen) ist.
Gemäß der deutschen Patentschrift 909 692 ist es bei einer Radialturbine bekannt, zum Zuführen eines Sperrmediums zu einer für die Turbinenwelle vorgesehenen Labyrinthabdichtung ein Rohr vorzusehen, dessen labyrinthseitiger Endteil innerhalb eines weiteren, zur Abfuhr des Spernnediums dienenden Rohres verläuft und dieses im Bereich eines Rohrkrümmers durchdringt, wo eine Stopfbüchsenabdichtung angeordnet ist, um eine freie Ausdehnung zwischen den beiden vorgenannten Rohren zu ermöglichen. Diese erlaubt jedoch eine gegenseitige Beweglichkeit zwischen dem Zufuhr- und Abfuhrrohr nur in axialer Richtung, was den bei einem Gasturbinenwerk auftretenden Betriebsverhältnissen nicht voll gerecht wird.
Eine weitere bekannte Anordnung von Betriebsmittelleitungen bei Gasturbinentriebwerken besteht gemäß der schweizerischen Patentschrift 268 648 darin, daß in der radial äußeren und inneren Wand des Turbinenabgaskanals Führungsbüchsen vorgesehen sind, in denen als Sperrluftleitungen dienende Rohre in Längsrichtung gleitbar angeordnet sind, in denen Schmiermittelleitungen ebenfalls in Längsrichtung frei ausdehnbar gelagert sind, wobei jeweils das außen liegende Leitungsanschlußstück am äußeren Ende des Schmiermittelzuführungsrohrs oder, bezüglich der Sperrluftleitungen, am Triebwerks-C Crehäuse in nachteiliger Weise starr befestigt ist.
Ferner ist gemäß der französischen Patentschrift 1130 410 bekannt, zur Kühlung eines Wellenlagers eines Gasturbinentriebwerks eine den Turbinenabgaskanal durchsetzende Leitung in Form eines Rohrs vorzusehen, das in Richtung seiner Längsachse mit seinem inneren Ende in einer Führungsbüchse gleitbar angeordnet und mit seinem äußeren Ende fest mit einer scheibenförmigen Membran verbunden ist. Diese Anordnung läßt in mangelhafter Weise wiederum nur eine in bezug auf das Triebwerk radiale, d. h. in Rohrlängsachse gerichtete geringe Beweglichkeit zu. Außerdem ist die scheibenförmige Meinbran gegen räumliche Bewegungen reißempfindlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Betriebsmittelleitungen von Gasturbinentriebwerken, insbesondere für Leitungen zur Rückführung des mit Sperrluft versetzten Rücklaufschiniermittels, eine Anordnung zu schaffen, welche unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Ausführungen die den bei einem Gasturbinentriebwerk herrschenden schwierigen Betriebsverhältnissen in jeder Hinsicht zufriedenstellend Rechnung trägt.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das nachgiebige Glied zur Befestigung des Leitungsanschlußstückes an der Triebwerksgehäuseaußenwand als Faltenbalg ausgebildet und das Leitungsanschlußstück durch die Außenwand des Triebwerksgehäuses mit großem Spiel geführt ist.
In Ausgestaltung der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, den Faltenbalg zwischen zwei Hülsen einzubauen und das der Außenwand des Triebwerks-P a häuses zugewandte Ende der einen Hülse als Ring - flansch auszubilden, der auf der Außenwand des Triebwerksgehäuses dichtend aufsitzt, wobei ein Befestigungsring vorgesehen ist, der eine Schulter zum Spannen des Ringflansches gegen die Außenwand des Triebwerksgehäuses mittels Schrauben aufweist.
Die Erfindung bietet bei einfacher und billiger Bauweise sowie einfachen Montagebedingungen eine größtmögliche Betriebssicherheit trotz relativ großer Beweglichkeit des Leitungsanschlußstücks. Der verwendete Faltenbalg ist besonders geeignet, sowohl Größere axiale Dehnungen als auch Winkelbewegungen aufzunehmen, ohne dabei Gefahr zu laufen, einzureißen. Die erfindungsgemäß Anordnung gewährleistet also sowohl für den innerhalb des Triebwerks verlaufenden Leitungsteil als auch für den entlang der Außenwand des Triebwerksgehäuses verlegten Leitungsabschnitt Unempfindlichkeit gegen auftretende Schwingungen und gegen unterschiedliche Wärmeausdehnungen zwischen dem Gehäuse des Wellenlagereinbauraums und der Triebwerksaußenwand in Längsrichtung der Leitungen und in Querrichtung nach allen Seiten, so daß Schäden, wie Undichtigkeiten, Verspannungen und vor allen Dingen Leitungsbrüche mit Sicherheit vermieden werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Teil eines Gasturbinentriebwerks im Bereich des Turbinenwellenlagers im Achsschnitt und F i g. 2 einen Radialschnitt durch das Triebwerk im Bereich der Leitungsaufhängung an der Maschinenaußenwand.
Vom Einbauraum 11 des Turbinenwellenlagers 12 führen Rücklaufschmiermittelleitungen 13 im wesentlichen in radialer Richtung nach außen, und zwar ist das innere Ende jeder Leitung 13 am Lagereinbauraumgehäuse 14 fest angeschlossen. Das durch die Außenwand 15 des Triebwerksgehäuses mit größerem Spiel s geführte Leitungsanschlußstück 13' ist über einen Faltenbalg 16 (aus Metall) an der Außenwand 15 aufgehängt. Die beiden Sfirnseiten des Faltenbalgs 16 sind mit dem einen Ende je einer starren Hülse 17 und 18 fest verbunden. Das andere Ende 18' der Hülse 18 ist am Leitungsanschlußstück 13' befestigt. Das andere Ende der Hülse 17 ist als Ringflansch 17' ausgebildet und wird mit Hilfe eines Befestigungsringes 1 über eine Schulter 19' durch Schrauben 20 gegen die Außenwand 15 des Triebwerksgehäuses gespannt.

Claims

Patentansprüche: 1 . Anordnung von Betriebsmittelleitungen an Gasturbinentriebwerken, insbesondere der Leitungen zur Rückführung des mit Sperrluft versetzten Schmiermittels aus Lagergehäusen, wobei die Leitungen mit ihrem vorderen Ende an einem inneren, festen Teil des Triebwerks, insbesondere am Lagergehäuse, starr befestigt und an ihrem hinteren Ende mit je einem Anschlußstück versehen sind, das durch die Triebwerksgehäuseaußenwand längsbeweglich geführt und an ihr durch ein nachgiebiges Glied befestigt ist, das dichten Abschluß gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Glied als Faltenbalg (16) ausgebildet und das Leitungsanschlußstück(131 durch die Außenwand (15) des Triebwerksgehäuses mit großem Spiels (s) geführt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (16) zwischen zwei starren Hülsen (17 und 18) eingebaut und das der Außenwand (15) des Triebwerksgehäuses zugewandte Ende der einen Hülse (17) als Ringflansch (17') ausgebildet ist, der auf der Außenwand (15) dichtend aufsitzt, wobei ein Befestigungsring (19) vorgesehen ist, der eine Schulter (19') zum Spannen des Ringflansches (17) gegen die Außenwand (15) mittels Schrauben (20) aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 909 692; schweizerische Patentschrift Nr. 268 648; französische Patentschrift Nr. 1130 410.