DE1300733B

DE1300733B - Lubricating device for a roller bearing of the main shaft of a gas turbine engine

Info

Publication number: DE1300733B
Application number: DER36913A
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: 1969-08-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für ein Wälzlager der Hauptwelle eines Gasturbinentriebwerks, bei welcher der innere Laufring an seiner inneren Oberfläche mehrere sich in Achsrichtung erstreckende Nuten von keilförmigem Längsschnitt aufweist, denen ein Schmiermittel zugeführt wird, und von deren tiefsten Stellen jeweils eine Öffnung im Laufring auf die Wälzkörper im Käfig des Lagers gerichtet ist.The invention relates to a lubricating device for a rolling bearing of Main shaft of a gas turbine engine with the inner race on its inner surface several axially extending grooves of wedge-shaped Has longitudinal section to which a lubricant is supplied, and from the deepest Make an opening in the race on each of the rolling elements in the cage of the bearing is directed.

Bei einem bekannten Wälzlager dieser Bauart mit zwei axial benachbart zueinander angeordneten Einzelwälzlagern, von denen jedes einen eigenen festen äußeren Laufring und einen eigenen inneren drehbaren Laufring aufweist, sind die Nuten der beiden Lager symmetrisch derart angeordnet, daß die Tiefe sämtlicher Nuten der inneren Laufringe beider Lager von der Mitte aus, d. h. von einer zwischen den beiden Lagern liegenden Radialebene aus nach außen, d. h. in axialer Richtung nach vorn bzw. nach hinten zunimmt.In a known roller bearing of this type with two axially adjacent single roller bearings arranged to one another, each of which has its own fixed outer Has raceway and its own inner rotatable raceway, the grooves are the two bearings arranged symmetrically so that the depth of all the grooves of the inner Races of both bearings from the center, d. H. of one between the two camps lying radial plane outwards, d. H. in the axial direction forward or backward increases rear.

Bedingt durch den über den gesamten Umfang des Laufringes gleichsinnigen Anstieg des Grunds der Nuten ist auch die Ölzuführung über die axiale Länge des Rings unterschiedlich.Due to the co-direction over the entire circumference of the race The increase in the bottom of the grooves is also the oil supply over the axial length of the Rings different.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schmierwirkung durch gleichmäßigere Verteilung des Schmiermittels über die axiale Länge des Laufrings zu verbessern.The invention is based on the object of the lubricating effect more even distribution of the lubricant over the axial length of the raceway to improve.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Wälzlager der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß die Nuten in Umfangsrichtung abwechselnd im Längsschnitt entgegengesetzt keilförmig ausgebildet sind. Hierdurch wird erreicht, daß in jeder Radialschnittebene des Lagers die Summe der Querschnittsflächen der Nuten gleich ist, so daß über den Umfang eine gleichförmige Schmierrnittelverteilung erfolgt.According to the invention, this object is achieved in the case of a roller bearing of the introduction mentioned design solved in that the grooves in the circumferential direction alternately in Longitudinal section are opposite wedge-shaped. This achieves that in each radial sectional plane of the bearing, the sum of the cross-sectional areas of the Grooves is the same, so that a uniform lubricant distribution over the circumference he follows.

Dadurch wird außerdem der technische Vorteil erreicht, daß eine wesentlich gleichförmigere Kühlung des Lagers durch den Schmiermittelstrom stattfindet, als dies bei bekannten Ausführungen der Fall war.This also has the technical advantage that one is essential more uniform cooling of the bearing by the lubricant flow takes place than this was the case with known designs.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Anordnung derart getroffen, daß die Nuten in Umfangsabwicklung gesehen die Form von Dreiecken mit abwechselnd entgegengesetzt liegender Basis haben, welche jeweils die tiefste Stelle darstellt.According to a preferred embodiment of the invention, the arrangement is taken in such a way that the grooves, seen in the circumferential development, have the shape of triangles with alternately opposing bases, each of which is the deepest Position represents.

Die Basis der zweckmäßigerweise als gleichschenkelige Dreiecke mit abgerundeten Ecken ausgebildeten Nuten liegt dabei in Umfangsrichtung abwechselnd jeweils an dem stromoberseitigen bzw. stromunterseitigen Rand des Laufrings. Zwischen den Nuten verbleiben dann etwa V-förmig geformte Stützflächen, die an der Welle anliegen. Die Stützfläche ist dadurch wiederum in allen Querschnittsebenen ; gleich und es ergibt sich eine vorteilhafte übertragung der Kräfte.The base of the expediently as isosceles triangles with Rounded corners formed grooves lies alternately in the circumferential direction in each case on the upstream or downstream edge of the raceway. Between the grooves then remain approximately V-shaped support surfaces on the shaft issue. As a result, the support surface is in turn in all cross-sectional planes; same and there is an advantageous transfer of forces.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt der Schmiervorrichtung für ein Wälzlager der Hauptwelle eines Gasturbinentriebwerks, F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 8-8 gemäß F i g.1, F i g. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 9 gemäß F i g. 2.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. In the drawing, F i g. 1 shows a longitudinal section of the lubricating device for a roller bearing of the main shaft of a gas turbine engine, FIG. 2 shows a section along the line 8-8 according to F i g.1, F i g. 3 is a view in the direction of arrow 9 according to FIG. 2.

Der Kompressor des Triebwerks gemäß F i g. 1 hat einen Rotor 135, der in eine Hülse 140 ausläuft, die von der nicht dargestellten Turbine des Triebwerks über eine Hauptwelle 136 angetrieben wird.The compressor of the engine according to FIG. 1 has a rotor 135 which ends in a sleeve 140 which is driven by the turbine of the engine (not shown) via a main shaft 136.

Die vordere Verkleidung 141 des Wellenlagers wird vom Triebwerksgehäuse über mehrere im Winkelabstand zueinander liegende Einlaßschaufeln 142 getragen. In der Verkleidung 141 ist ein fester äußerer Laufring 143 für das Lager 144 festgelegt. Ein drehbarer innerer Laufring 145, welcher einen Teil der Hülse 140 bildet, liegt konzentrisch innerhalb des äußeren Laufrings 143 und wird von diesem durch Rollenlager 146, die mit den beiden Laufringen 143 und 145 in Wälzberührung stehen, im Abstand gehalten.The front fairing 141 of the shaft bearing is supported by the engine casing via a plurality of inlet vanes 142 which are angularly spaced from one another. A fixed outer race 143 for the bearing 144 is defined in the fairing 141. A rotatable inner race 145, which forms part of the sleeve 140 , lies concentrically within the outer race 143 and is held at a distance therefrom by roller bearings 146 which are in rolling contact with the two races 143 and 145.

Der innere Laufring 145 hat eine innere Ringfläche 150, die mit mehreren sich axial erstreckenden und radial verjüngenden Nuten 151 ausgestattet ist.The inner race 145 has an inner annular surface 150 that is provided with a plurality of axially extending and radially tapering grooves 151 .

Wie aus den F i g. 1 bis 3 ersichtlich ist, sind die Nuten 151 in Umfangsrichtung im Längsschnitt abwechselnd entgegengesetzt keilförmig ausgebildet und haben - in Umfangsrichtung gesehen - die Form von Dreiecken und dabei ihren flachsten Abschnitt an der Spitze 152 und ihre tiefste Stelle an der Basis 153. Die Spitze 152 jeder Nut liegt jeweils zwischen den Basisabschnitten 153 zweier benachbarter Nuten und fluchtet mit diesen.As shown in FIGS. 1 to 3, the grooves 151 are alternately wedge-shaped in the circumferential direction in the longitudinal section and have - seen in the circumferential direction - the shape of triangles with their flattest section at the tip 152 and their deepest point at the base 153 each groove lies between the base sections 153 of two adjacent grooves and is flush with them.

Der innere Laufring 145 weist Bohrungen 154 auf, die mit den radial außen liegenden, d. h. tiefsten, Teilen der Nuten 151 in Verbindung stehen; diese Bohrungen 154 führen zu Schmierölfallen 155, 156 am stromoberseitigen bzw. stromunterseitigen Ende des Lagers 144. Diese Schmierölfallen 155, 156 werden durch Flansche 160 des Käfigs des Lagers 144 gebildet.The inner race 145 has bores 154 which are connected to the radially outer, ie deepest, parts of the grooves 151 ; These bores 154 lead to lubricating oil traps 155, 156 at the upstream or downstream end of the bearing 144. These lubricating oil traps 155, 156 are formed by flanges 160 of the cage of the bearing 144 .

Konzentrisch innerhalb der Hauptwelle 136 und von dieser durch einen Ringraum 162 getrennt befindet sich ein Schmiermittelzufuhrrohr 163, durch welches Schmieröl von einer nicht dargestellten Pumpe nach vorn gedrückt wird; das das stromoberseitige Ende des Schmierölrohrs 163 erreichende Schmieröl fließt durch ein Filter 164 in eine Kammer 165,169 und über Bohrungen 166 in eine Ringkammer 167. Diese steht mit axial verlaufenden Rohren 170 in Verbindung, die Löcher 171 aufweisen, durch welche das Schmieröl radial nach außen zur inneren Ringfläche 150 des inneren Laufrings 154 fließt.A lubricant supply pipe 163 is located concentrically within the main shaft 136 and separated from it by an annular space 162 , through which lubricant oil is pushed forward by a pump (not shown); the electroless top end of the lubricating oil tube 163 reach the lubricating oil flows through a filter 164 into a chamber 165.169 and holes 166 in an annular chamber 167. This is provided with axially extending tubes 170, in conjunction, the holes 171 have through which the lubricating oil radially outwardly to inner ring surface 150 of inner race 154 flows.

Im Betrieb wird das die innere Ringfläche 150 erreichende Schmieröl durch die Fliehkraft über die Nuten 151 nach außen in die Schmierölfallen 155,156 gedrückt. Von hier fließt es zwischen dem Käfig 161 und dem inneren Laufring 145 zu den Rollenlagern 146. Dann fließt das Schmieröl von den Rollenlagern 146 zwischen dem Käfig 1.61 und dem äußeren Laufring 143 in Kammern 172, 173 ein, von wo es durch nicht dargestellte Mittel in einem Behälter abgezogen wird.During operation, the lubricating oil reaching the inner annular surface 150 is pressed outwardly into the lubricating oil traps 155, 156 by the centrifugal force via the grooves 151. From here, it flows between the cage 161 and the inner race 145 to the roller bearings 146. Then the lubricating oil flows from the roller bearings 146 between the cage 1.61 and the outer race 143 into chambers 172, 173, from where it flows into chambers 172, 173 by means not shown is withdrawn from a container.

Claims

Claims: 1. Lubricating device for a roller bearing of the main shaft of a gas turbine plant in which the inner race is on its inner surface has several axially extending grooves of wedge-shaped longitudinal section, to which a lubricant is supplied and from which deepest places one opening in the raceway is directed towards the rolling elements in the cage of the bearing is, characterized in that the grooves (151) alternate in the circumferential direction are formed opposite wedge-shaped in longitudinal section.

2. Lubricating device according to claim 1, characterized in that the grooves (151) - seen in the circumferential development - have the shape of triangles with alternately opposite bases (153), which each represents the deepest point.