DE1475803C - Schmiervorrichtung fur das am oberen Ende einer senkrecht stehenden Welle ange ordnete Lager insbesondere eines Gasturbinen Geblasehubtriebwerks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für das am oberen Ende einer senkrecht stehenden Welle angeordnete Lager insbesondere eines Gasturbinen-Gebläsehubtriebwerks, mit einem unterhalb der Welle befindlichen Schmiermittelsumpf, aus dem Schmiermittel über einen in der Welle ausgebildeten Kanal durch Zentrifugalkraft zum Lager hochgepumpt wird, und mit einem unterhalb des Lagers befindlichen ringförmigen Auffanggefäß für das Schmiermittel, aus dem es durch Schwerkraft zum Sumpf zurückgelangt.

Bei einer bekannten Schmiervorrichtung dieser Bauart ist das Auffanggefäß stationär angeordnet; über ein am Stator festgelegtes Rohr, das Auffanggefäß und Schmiermittelsumpf verbindet, erfolgt die Schmiermittelrückleitung. Dieses Rohr verläuft demgemäß radial außerhalb des von der Welle getragenen Läufers. Eine solche ölrückleitung ist jedoch vielfach insbesondere bei Gasturbinen-Gebläsehubtriebwerken für Flugzeuge nicht möglich, weil sie dann außerhalb des Laufschaufelkranzes bzw. des Spitzenturbinenkranzes erfolgen müßte. Insbesondere ist eine solche Rückleitung nicht möglich, wenn zwei gegenläufig rotierende Stufen bei einem solchen Hubgebläse vorgesehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schmiermittel, das das obere Stützlager durchströmt hat, aus dem Auffanggefäß ohne äußere Umgehungsleitungen in den Schmiermittelsumpf zurückzuleiten.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Auffanggefäß mit der Triebwerkswelle fest verbunden ist und daß in den radial äußeren Bereich dieses Gefäßes ein am Stator befestigtes Rohr mit gegen die Drehrichtung offenem. Einlaß hineinragt und über das Lager hinweg in die hohl ausgebildete Welle zentral einsteht.

Hierdurch wird es möglich, die Rückleitung des Öls nur mittels eines kurzen Rohrabschnitts zu bewerkstelligen, weil als Rückleitung der gleichzeitig der Schmiermittelzuführung dienende Innenraum der Hohlwelle benutzt wird. Dabei spielt es keine Rolle, daß beim Abtropfen des Schmiermittels innerhalb der Hohlwelle ein Teil dieses Schmiermittels infolge Zentrifugalkraft an die Wand geschleudert und erneut mit dem aus dem Schmiermittelsumpf aufsteigenden öl hochgerissen wird; denn in jedem Fall bleibt der Schmiermittelkreislauf gewährleistet, und beim Abstellen des Triebwerks strömt das öl in den Schmiermittelsumpf zurück.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Teillängsschnitt eines Hubgebläses für ein Flugzeug und

F i g. 2 eine andere Ausführungsform des in Fi g. I dargestellten Hubgebläses.

Das Hubgebläse 54 gemäß F i g: 1 weist ein nicht dargestelltes äußeres Gehäuse auf, das mit einem oberen Teil 55 des Innengehäuses über mehrere radial verlaufende Einlaßleitschaufeln 56 verbunden ist. Der innere Gehäuseteil 55 trägt das obere Lager 60 der Triebwurkswelle 61. Diese als Hohlwelle ausgeführte Triebwerkswelle 61, besteht aus drei axial aufeinanderfolgenden, leicht konisch gestalteten Abschnitten 62, 63 und 64. Mit ihrem unteren Abschnitt 62 steht die Welle in einen Schmiermittelsumpf 65 ein, der am unteren Abschnitt 66 des Innengehäuses verschraubt ist. Das Htibgcblüse 54 hat zwei gegenläufig rotierende Schaufelkränze 70 bzw. 71, die durch nicht dargestellte Spitzenturbinenschaufeln angetrieben werden. Die Schaufeln 70 der ersten Stufe werden von der Welle 61 getragen, während die Schaufeln 71 von einem Flansch 69 und einer zweiten Welle 72 getragen werden, deren Innenfläche 73 sich nach unten kegelig erweiternd ausgebildet ist. Die Welle 72 ist durch ein Lager 74 auf der Welle 61 gelagert. Die Außenfläche 76 der Welle

ίο 72 trägt den Innenlauf ring eines Kugellagers 77, des-^; sen Außenlaufring im Innengehäuse 66 abgestützt ist. Eine am Gehäuseteil 66 festgelegte Dichtungsmanschette 78 liegt am Flansch 69 an und bildet mit diesem und der Welle 72 eine Kammer 80.

Am unteren Ende ist die Welle 61 durch ein Lager 81 am Innengehäuse 66 über einen den Deckel des Schmiermittelsumpfs 65 bildenden Flansch 82 abgestützt. Drei im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete, radial verlaufende Rohre 83 stehen in

so das Innere der Welle 61 ein. Diese Rohre dienen der Luftabsaugung.

Das untere Ende der Welle 61 ist innen mit Schaufeln 79 ausgestattet. Bei sich drehender Welle steigt wegen der sich kegelig nach oben erweiternden Welle infolge der Zentrifugalkraft das öl aus dem Ölsumpf65 an den Innenwänden der Welle nach oben, wobei es nacheinander über die Schmiermittelfallen 94, 91 und 85 gelangt, die die Gestalt einer Ringnut aufweisen und öl zur Anlaufschmierung der Lager 81, 74, 60 speichern. Über diesen Schmiermittelfallen 94, 91, 85 sind in der Welle jeweils Bohrungen 93, 90, 84 angeordnet, die beim Anlauf — solange noch kein öl aus dem Sumpf aufgestiegen ist — das öl aus den Schmiermittelfallen zu den Lagern gelangen und es nach Wiederauffüllung der Schmiermittelfallen im Betrieb kontinuierlich nach außen durchtreten lassen. Eine entsprechende Anlaufschmiervorrichtung mit Schmiermittelf alle 96 und Bohrungen 97 ist für das Lager 77 vorgesehen.

Vom Außenlaufring der Lager 60 bzw. 81 nach oben vorstehende Flansche 86 bzw. 95 bilden Schmiermittelfallen für das durch die Bohrungen 84 bzw. 93 einströmende öl. Die Welle 72 liegt auf der gegenläufig rotierenden Welle 61 über eine Dichtung 75 an.

Unter dem oberen Lager 60 ist ein Auffanggefäß 88 in Gestalt einer an der Welle 61 festgelegten, nach außen und oben ansteigenden Wand vorgesehen. In den radial äußeren Bereich des Innenraums 87 des Gefäßes 88 steht das eine Ende eines am Gehäuseteil 55 festgelegten Rohrs 89 mit gegen die Drehrichtung offenem Einlaß ein, dessen anderes Ende in die Welle 61 zentral einsteht..

Durch den sich bei der Relativdrehung ergebenden Staudruck wird das in der Kammer 87 befindliche, vom Lager 60 abgetropfte öl über das Innere der Hohlwelle 61 wieder dem Schmiermittelsumpf 65 zugeführt. Die übliche Art der Rückleitung des Öls zum Schmiermittelsumpf außerhalb der Welle, wie sie bei den Lagern 74, 77 und 81 erfolgt, ist für das obere Lager 60 wegen der sich gegenläufig drehenden Rotorstufen nicht möglich.

Das Hubgebläse 100 gemäß Fig. 2 weist einen oberen Gehäuseteil 101 auf, der über Leitschaufeln 102 an einem Außengehäuse abgestützt ist. Zwischen den Einl: SIeitschaufeln 102 und Auslaßleitschaufelii 103 ist eine Gebläserotorstufe 104 angeordnet, die am äußeren Umfang eine Spitzenturbine trägt. Die

Gebläserotorschaufeln 104 werden von einem mit der Hohlwelle 106 verbundenen Flansch 105 getragen. Die innere Oberfläche 109 der Hohlwelle 106 erweitert sich nach oben hin. Mit ihrem unteren Abschnitt 108 steht die Welle 106 in einem Schmiermittelsumpf Hl ein, der am Innehgehäiiseteil 112 angeschraubt ist. In dem in den Schmiermittelsumpf 111 ein-tehenden Abschnitt ist die Welle 106 innen mit Schaufeln 110 versehen. Über dem unteren Lager 113 befindet sich eine durch eine Dichtung 114 oben geschlossene Kammer 115, in die das öl aus einer Schmiermittelfalle 117 durch radiale Bohrungen 116 einströmen kann. Unter dem oberen Lager 107 der Welle 106 befindet sich ein Auffanggefäß 126, welches mit der Welle 106 umläuft. Das innerhalb der Welle 106 aufsteigende öl gelangt in die Schmiermittelfalle 123 und von dort über radial verlaufende Bohrungen 122 in eine über dem Lager 107 befindliche Ringkammer, die außen von einem Flansch 124 begrenzt wird, der Teil des Außenlaufrings des Lagers 107 ist. In den Innenraum 125 des Auffanggefäßes 126 steht im radial äußeren Abschnitt das eine Ende des Rohrs 127 mit gegen die Drehrichtung offenem Einlaß ein. Dieses Rohr 127 führt über das Lager 107 hinweg und sein anderes Ende steht zentral in die Hohlwelle 106 ein. Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 wird durch Staudruck öl aus der Kammer 125 durch das Rohr 127 abgeführt, von dem es zentral durch die Hohlwelle 106 abtropft und wieder in den ölsumpf 111 gelangt.

Ein Rohr 120 liefert Gas unter Druck von einem nicht dargestellten Gaserzeuger an die Zone innerhalb und oberhalb der Gebläserotorschaufeln 104. Dieses Gas strömt durch Löcher 121 im Flansch 105 durch das Dichtglied 114 und die Bohrungen 116 zum Inneren der Welle. Hierdurch wird ein Ölleckstrom nach außen verhindert. .

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schmiervorrichtung für das am oberen Ende einer senkrecht stehenden Welle angeordnete Lager insbesondere eines Gasturbinen-Gebläsehubtriebwerks, mit einem unterhalb der Welle befindliehen Schmiermittelsumpf, aus dem Schmiermittel über einen in der Welle ausgebildeten Kanal durch Zentrifugalkraft zum Lager hochgepumpt wird, und mit einem unterhalb des Lagers befindlichen ringförmigen Auffanggefäß

   ao für das Schmiermittel, aus dem es durch Schwerkraft zum Sumpf zurückgelangt, d a durch gekennzeichnet, daß das Auffanggefäß (88 bzw. 126) mit der Triebwerkswelle (61 bzw. 106) fest verbunden ist und daß in den

   as radial äußeren Bereich dieses Gefäßes ein am Stator befestigtes Rohr (89 bzw. 127) mit gegen die Drehrichtung offenem Einlaß hineinragt und über das Lager (60 bzw. 107) hinweg in die hohl ausgebildete Welle zentral einsteht (Fig. 1 bzw. 2).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen