DE1299941B

DE1299941B - Schmiervorrichtung fuer ein Waelzlager der Hauptwelle eines Gasturbinenwerks

Info

Publication number: DE1299941B
Application number: DER36914A
Authority: DE
Inventors: Diver Bernard; Wilkinson Wilfred Henry; Robinson Norman Robert
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1963-01-09
Filing date: 1964-01-03
Publication date: 1969-07-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für ein Wälzlager der Hauptwelle eines Gasturbinentriebwerks mit einem im Bereich des Lagers innerhalb der hohl aus-ebildeten Welle befestigten Ringkörper, der durch Fliehkraftwirkung mit Schmiermittel versorgt wird und von dem Schmiermittelkanäle zu den Wälzkörpern des Lagers verlaufen.
Bei einer bekannten Schmiervorrichtung dieser Bauart trägt der als Hülse ausgebildete Ringkörper eine ringförmige Wänneabschirmung mit einer Nut am radial äußeren Ende. über diese Nut wird Schmiermittel zugeführt, und das die Nut erreichende Schmiermittel wird dann über radiale Kanäle nach den inneren Laufringen eines Kugellagerpaares geführt. Hierbei kann es, insbesondere beim Anlassen des Triebwerks, vorkommen, daß das Lager über einen Teil des Umfangs trockenläuft, da vorher sämtliches Schmiermittel über einen wesentlichen Teil des Umfangs des Ringkörpers abgeflossen war.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schmiervorrichtung derart zu verbessern, daß Schmiermittel gleichmäßiger verteilt über die wesentlichen Stellen des Umfangs bereits beim Anlauf zur Verfügung steht.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Schmiervorrichtung der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß die innere Oberfläche des Ringkörpers mehrere im Winkelabstand zueinander angeordnete Schmiermitteltaschen aufweist, deren Tiefe in Uinlaufrichtung des zuströmenden Schmiermittels zunimmt und an deren radial äußersten Stellen je eine zum Lager führende Ablaufbohrung angeordnet ist. Diese Taschen halten im Betrieb einen Teil des Schmierinittels zurück und lassen einen anderen Teil über die Schmiermittelkanäle an die Wälzkörper gelangen. Sie enthalten dieses Schmiermittel auch dann noch, wenn die gelagerte Welle bereits zum Stillstand gekommen ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß beim Wiederanlauf der Welle die Schmierung der Lager augenblicklich einsetzt.
Um den Rückfluß von Schmiermittel weitgehend zu verhindern, sind die Taschen zweckmäßigerweise umgebogen oder hakenförmig ausgebildet, so daß im Stillstand über den größten Teil des Umfangs Schmiermittel zur Verfügung steht.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Schnittansicht eines mit der erfmdungsgemäßen Schmiervorrichtung ausgestatteten Wälzlagers, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 gemäß Fig. 1, F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Schnittansicht einer weiteren Ausführungsforin der Erfindung, F i g. 4 einen der F i g. 1 entsprechenden Schnitt eines dritten Ausführungsbeispiels, F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 gemäß F i g. 4.
Mit dem Bezugszeichen 10 ist die den Hochdruckkompressor und die Hochdruckturbine eines Gasturbinentriebwerks tragende Welle bezeichnet. In dieser Welle ist konzentrisch eine den Niederdruckkompressor und die Niederdruckturbine tragende Welle 11 gelagert. Die Welle 10 ist mit einem inneren Laufring 12 eines Wälzlagers 13 ausgestattet, das Lagerkugeln 14 und einen äußeren gehäusefest abgestützten Laufring 15 aufweist.
Konzentrisch innerhalb der als Hohlwelle ausgebildeten Welle 11 ist ein Schmiermittelzuführungsrohr 21 gelagert. Aus diesem wird über radial verlaufende Schmierinittelkanäle 23 durch Fliehkraftwirkung einem Ringraum 22 zwischen den Wellen 10 und 11 Öl zugeführt. Außenseitig wird der Raum 22 durch einen innenseitig an der Hohlwelle 10 festgelegten Ringkörper 24 begrenzt, dessen innere Oberfläche mehrere im Winkelabstand zueinander angeordnete Schmiermitteltaschen 25 aufweist, deren Tiefe in Umlaufrichtung des zuströmenden Schmiermittels zunimmt und an deren radial äußersten Stellen je eine zum Lager führende Ablaufbohrung 26 angeordnet ist. Jede Bohrung 26 steht dabei mit einer Radialbohrung 27 der Hohlwelle 10 in Verbindung, die über weitere Kanäle 30, 32 mit dem Lager in Verbindung steht. Die Taschen sind dabei gebogen ausgebildet, so daß ein Rückfluß von Schmiermittel weitgehend verhindert wird.
Im Betrieb wird durch die Fliehkraft das Schmiermittel radial nach außen in das Lager 13 gedrückt, um den inneren Laufring zu kühlen.
Das zum Schmieren des Kugellagers 13 benutzte Schmiermittel fließt durch Schmiermittelkanäle 41 und Bohrungen 42, 43 zu den Ringkammern 33 bzw. 34. Das zum Kühlen und Schmieren des Lagers 13 benutzte Schmieröl fließt durch eine Leitung 44 ab, die unmittelbar mit einer Ringkammer 34 und über einen Kanal 45 mit der Ringkammer 33 in Verbindung steht.
Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die den Hochdruckkompressor und die Hochdruckturbine tragende Hohlwelle mit dem Bezugszeichen 80 bezeichnet, und die den Niederdruckkompressor und die Niederdruckturbine tragende HohlwelIe trägt das Bezugszeichen 81. Die äußere Hohlwelle 80 trägt den inneren Laufring 82 eines Hauptlagers 83, dessen äußerer Laufring 85 vom Triebwerksgehäuse 86 getragen wird. Zwischen den Wellen 80 und 81 befindet sich ein Ringraum 87, der im Betrieb durch Fliehkraftwirkung mit Schmiermittel aus dem Inneren der Hohlwelle 81 über radiale Schmiermittelkanäle 90 versorgt wird. Dieser Raum wird außen durch einen Ringkörper 91 begrenzt, der in der äußeren Hohlwelle 80 angeordnet ist und im Winkelabstand zueinander angeordnete Schmiermitteltaschen 92 aufweist, die den Schmiermitteltaschen 25 gemäß F i g. 1 entsprechen. Einige dieser Schmiermitteltaschen 92 stehen über Bohrungen 93 mit einem Schmiermittelkanal 94 in Verbindung, und die übrigen Taschen stehen mit Bohrungen 93 a in Verbindung. Der Schmiermittelkanal 94 führt über Rillen 95 zu Ringkammem 100, 101, die unmittelbar stromoberseitig bzw. stromunterseitig des Lagers 83 angeordnet sind.
F i g. 4 zeigt eine der F i g. 3 ähnliche Ausführungsform, wobei die der F i g. 3 entsprechenden Teile mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügend eines b bezeichnet sind. Jede Tasche 92 b des Ringkörpers 91 b (F i g. 5) ist durch eine Wandung 126 begrenzt, über welche das Schmiermittel in die Tasche 92 b einfließt. Diese hakenartig ausgebildete Wandung 126 verhindert den Rückfluß des Schmiermittels aus der Tasche 92 b. Die Tasche 92 b hat eine sich radial nach außen erstreckende Oberfläche 127, über die das Schmiermittel infolge der Fliehkraft in die Radialbohrungen 93 b eingedrückt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Schmiervorrichtung für ein Wälzlager der Hauptwelle eines Gasturbinentriebwerks mit einem im Bereich des Lagers innerhalb der hohl ausgebildeten Welle befestigten Ringkörper, der durch Fliehkraftwirkung mit Schmiermittel versorgt wird und von dem Schmiermittelkanäle zu den Wälzkörpern des Lagers verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des Ringkörpers (24; 91; 91 b) mehrere im Winkelabstand zueinander angeordnete Schmiermitteltaschen (25; 92; 92 b) aufweist, deren Tiefe in Umlaufrichtung des zuströmenden Schmiermittels zunimmt und an deren radial äußersten Stellen je eine zum Lager führende Ablaufbohrung (26; 93; 93 b) angeordnet ist (F i g. 1; 3; 4).
2. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittskante der Taschen umgebogen oder hakenförmig ausgebildet ist, so daß ein Rückfluß von Schmiermittel weitgehend verhindert wird.