DE1476791A1 - Leitungsverbindungen fuer Gasturbinentriebwerke von Flugzeugen - Google Patents

Leitungsverbindungen fuer Gasturbinentriebwerke von Flugzeugen

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DE1476791A1
DE1476791A1 DE19661476791 DE1476791A DE1476791A1 DE 1476791 A1 DE1476791 A1 DE 1476791A1 DE 19661476791 DE19661476791 DE 19661476791 DE 1476791 A DE1476791 A DE 1476791A DE 1476791 A1 DE1476791 A1 DE 1476791A1
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Description

GENERAL ELECTRIC COMPANY
Schenectady, New York (V.St.A.)
Unser Zeichen: G 1058
Leitungsverbindungen für Gasturbinentriebwerke von
Flugzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen von Leitungsverbindungen oder Leitungsanschlüssen, die insbesondere bei Gasturbinentriebwerken verwendet werden.
Ein technisches Anwendungsgebiet der Erfindung sind Axialströmungskompressoren von Gasturbinentriebwerken, die für den Antrieb von Flugzeugen verwendet werden. Die sogenannten Btontrahmen derartiger Kompressoren weisen Streben auf, die ein Lager für die Kompressorrotorwelle tragen. Die luft, die in den Kompressor eintritt, muss beim Eintritt in den Kompressor an diesen Streben vorbeigehen. Ein schwerwiegendes Problem
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besteht
ffei/Rö
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besteht darin, daß die Neigung besteht, daß sich Eis an diesen Streben unter bestimmten Wetterbedingungen ausbildet. Das gleiche Problem bezüglioh der Bisbildung ist bei den Eintrittsschaufeln des Kompressors vorhanden.
Dieses Vereisungsproblem hat dazu geführt, daß Hohlfrontrahmenkonstruktionen verwendet werden, wie sie in der USA-Patentschrift 3 123 283 beschrieben werden. Diese hohlen Frontrahmenkons trukti onen sind mit einer Heißluftquelle verbunden, wobei die Heißluft vom Kompressor selbst abgeleitet wird, um eine Vereisung dieser Bauteile zu verhindern, und um letztlich einen Ausfall des Triebwerkes auszuschließen. Die Leitung für die erhitzte Enteisungsluft wird am "besten außerhalb des Kompressorgehäuses angeordnet, wodurch Verbindungen oder Anschlüsse an den vorderen und hinteren Abschnitten des Kompressors erforderlich werden· Übliohe Verbindungen oder Anschlüsse sind jedoch für diese Zweoke nicht verwendbar, und zwar wegen der unterschiedlichen Ausdehnung der Leitung und des Kompressors durch Temperaturveränderungen und Temperaturunterschiede zwischen diesen Bauteilen. Bisher war es üblich, einen Balken in die Leitung für die Ent eisungs luft einzubauen, der
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diese unterschiedlichen Ausdehnungen aufnahm. Obwohl dieser Versuoh von der Betriebsseite her zufriedenstellend ist, ist.dieser jedoch teuer und die Anordnung ist verhältnismäßig schwer. Der Nachteil des Gewichtes ist insbesondere bei Plugzeugtriebwerken unerwünscht, bei denen eine Gewichtsverminderung von außerordentlicher Bedeutung ist.
Es ist demzufolge ein Ziel der Erfindung, eine wirtschaft liche und leichte Verbindung oder einen wirtschaftlichen und leichten Anschluß für Rohre zu schaffen, welche erhitzte Enteisungaluft zum Frontrahmen eines Gasturbinentriebwerkes leiten, wobei zwei Leitungen derart miteinander verbunden sind, daß eine relative axiale Bewegung zwischen diesen Leitungen möglich ist, wobei ein minimaler Verlust des frigiden Mediums auftritt, das von diesen Leitungen geführt wird.
Gemäß der Erfindung ist ein Leitungsanschluß für Flugzeuggaeturbinentriebwerke vorgesehen, bei denen die Kompressoren hohle Bauelemente an den Einlaßenden aufweisen, die vereisen können und mit denen Leitungen verbunden sind, wobei erhitzte Enteisungsdruckluft den hohlen Elementen vor. Einern hinteren Abschnitt des Kompressors
zugeführt
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zugeführt wird, -und wobei die Leitungen duroh Gleitverbindungen miteinander verbunden sind, und wobei jed#
Verbindung ein Paar Rohrglieder aufweist, die mit gegenüberliegenden Enden mit den leitungen verbunden werden können, und die teleskopartig ineinander geschoben Bind, wobei das äußere Rohrglied eine glatte Durohbohrung aufweist, und wobei das innere Rohrglied ein Paar im Abstand voneinander angeordnete Umfangsrippen aufweist, die zwischen ihren inneren Enden eine Aufnahmenut begrenzen, und wobei die innerste Rippe mit einer
Umfangsnut versehen ist, und wobei ein Paar Dichtungsringe in dieser Nut angeordnet sind, die in Dichtungsanlagen gegen die Bohrung des äußeren Rohrgliedes liegen, und wobei die gespaltenen Enden dieser Ringe in
Winkelrichtung versetzt sind, um einen Leokfluß zu verhindern, und wobei ein Halterungsglied, welches in die Halterungsnute einsetzbar ist, eine relative axiale
Bewegung der zwei rohrförmigen Glieder begrenzt·
In den Figuren der Zeichnung ist ein Ausführungβbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen :
Fig. 1 eine Teilschnittansicht eines AxialstrÖmungskompressors für Gasturbinentriebwerke, bei
welchen
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welchen die erfindungsgemäße Rohrverbindung vorgesehen ist,
Pig· 2 eine LängsSchnittansicht dieser Rohrverbindung,
Pig. 3 eine Schnittansioht genommen längs der Linie III - III der Pig. 2,
Pig» 4 eine Teiischnittansicht der Verbindung in vergrößertem Maßstab und
Pig. 5 eine Schnittansicht genommen längs der Linie V - V in Pig. 2.
Bei der Darstellung in Pig» 1 weist ein Axialströmungskompressor 10 einen Frontrahmen 12 und ein äußeres Gehäuse 14 auf. Statessohaufeln 16 sind am Gehäuse 14 montiert, alternieren mit Rotorsohaufeln 18, die an einem Rotor 20 montiert sind. Der Prontrahmen 12 weist naoh innen -sioh erstreckende Hohlstreben 22 auf, welche ein Lager für die Welle 24 des Rotors 20 tragen· Sine Ringkammer 26 umgibt die Streben 22 und diese Hingkammer ist über Leitungen, die eine Leitung 28 umfassen, mit einer hinteren Stufe des Kompressors verbunden, um aus dieser Stufe erhitzte Enteisungsluft zu entnehmen· Sin Ventil 30 ist in der Leitung vorgesehen, um wahlweise die Strömung der Enteisungsluft zu steuern· Es
ferner 809843/003
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ferner Einrichtungen vorgesehen sein, um die üblichen Einlaßleitschaufeln 31 mit der Kammer 26 zu verbinden, so daß sowohl den Streben 22 als auch den Schaufeln 31 Enteisungsluft zugeführt werden kann·
Es sei bemerkt, daß die Leitung für die Enteisungaluft, welohe das Bohr 28 umfaßt, häufig andere Temperaturen hat als die Elemente des Kompressors, mit denen die Leitung verbunden 1st· Diese Tatsache und Unterschiede in der Konfiguration und im Material bewirken eine unterschiedliche Längsausdehnung und Zusammenziehung der Leitung und des Kompressors während des Betriebes des Triebwerkes· Um diese Unterschiede aufnehmen zu können, ist eine Gleitverbindung 32 in der Leitung vorgesehen, und zwar vorzugsweise zwisohen der Leitung 28 und dem Ventil 30.
Die Gleitverbindung 32, die am besten aus den Figuren έ bla 5 au ersehen let, weist ein äußeres Bohrglied 34 auf,' welches bei 36 mit einem Gewinde versehen iflt,mit ; dem dieses Bohrglied am Gehäuse des Ventiles 30 btfe-
einen BAD ORIGINAL
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atigt ist· Weiterhin weist diese öleitverbindung «in . | inneres Hohrglied 38 auf, welches teleekopartig in das f äußere Rohrglied 34 eingeschoben 1st, und welches bei
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einen Muffenaneat« aufweist, tun die Befestigung des Rohrgliedes 34 an der ^eitung 28 beispielsweise duroh eine Verlötung zu erleichtern«
Die innere Oberfläohe des äußeren Rohrgliedes 34 ist vorzugsweise als glatte Bohrung 42 auegebildet· Die äußere Oberfläohe des inneren Rohrgliedee 38 weist in Umfangriohtung verlaufende Rippen 44» 46 aufι wobei diese Rippen in der Nähe der Enden angeordnet sind· Diese Rippen werden voneinander duroh eine verlängerte Hute 48 getrennt· Die Rippe 46 weist eine Nute 50 auf, und in der Nute 50 sind ein Paar gespaltene Stahldich tungaringe 52 angeordnet, die einen reohteckigen Querschnitt haben*
Das äußere rohrförmige Glied 34 weist einen Ansatz 53 für ein Werkzeug auf, der als Sechskant ausgebildet ist« Mit diesem Seohskant wird das Einschrauben des äußeren Rohrgliedes 34 in das Gehäuse des Ventils 30 mittels eines Schraubenschlüssels erleiohtert.
Wie im Vorstehenden dargelegt, ist das innere Rohrglied 38 vorzugsweise an der Leitung 28 befestigt. Nachdem die beiden Rohrglieder am Ventil und an der Leitung be-
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festigt sind, werden diese derart ineinander geschoben, daß sie die in Pig. 2 gezeigte Stellung einnehmen. Ein Haltering 54 wird dann eingebaut, um das Maß der relativen Axialbewegung zwisohen den beiden Gliedern zu begrenzen, und um insbesondere eine Trennung dieser Glieder zu verhindern, falls außerordentlich stark unterschiedliche Ausdehnungen auftreten sollten, oder falls ein überschüssiger Druck in der Enteisungsluftleitung . vorhanden ist. Der Ring 54 wird dadurch gebildet, daß ein Draht durch eine Bohrung 56 geführt wird, die „■ schräg düroh den Seohskant 53 hindurchgeführt ist und tangential zur Nute 58 verläuft, die in der Innenbohrung des Gliedes 34 ausgebildet ist· Der auf diese Weise erzeugte Spaltring kann frei in der Hute 48 gleiten und kann in Anlage gegen die Rippen 44 und 46 gelangen, um eine relative Axialbewegung der beiden Rohrglieder zu begrenzen.
Die flachen äußeren Umfange der Ringe 52 liegen dichtend gegen die Bohrung 42 an, und zwar unabhängig rom Ausmaß der Relativbewegung zwischen den beiden Rohrgliedern 34 und 38. In diesem Zusammenhang sei unter Hinweis auf Fig. 3 bemerkt, daß die Spaltabeohnitte der beiden ,Ringe 52 in Winkelrichtung vorzugsweise
um
9098* 3/ft*7.5.
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um 180 versetzt sind, so daß kein Leokflußweg zwisohen den Enden vorhanden ist·
Ein anderer Faktor, der bei der Sohaffung der Gleitverbindung berücksichtigt werden muß, ist der, daß oft ein Ausfluohtungsfehler in der Winkelrichtung zwischen dem Rohr 28 und der Gewindebohrung im Gehäuse Jes Ventiles 30 vorhanden ist, welches das äußere rohrförmige Glied 34 aufnimmt· Es kann auoh aus anderen Gründen vorkommen, daß das innere Glied 38 in anderer Weise nicht gegenüber dem Rohrglied 34 ausgefluchtet ist.
Die Rippen 44 und 46 dienen ferner dazu, mögliche Ausfluohtungsfehler zu begrenzen, so daß eine wirksam· Abdichtung durch die Diohtungsringe 52 aufreoht erhalten werden kann· Dies ist insofern von Bedeutung, ale der Druck der Enteisungsluft in der Größenordnung von 20 kg pro om oder sogar noch höher liegen kann. Eb sei bemerkt, daß das äußere Ende der Rippe 46, wi· bei 60 gezeigt,abgeschrägt ist, und daß die Rippe 44. gewölbt ist, so daß wenn die beiden Rohrglieder im Bereich der Grenzen, die duroh diese Rippen ermöglicht werden, verklemmt sind, keine scharfe Kante vorhanden ist, die sich in die Bohrung 42 eingräbt und dann eine
BAD ORIGINAL relative
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relative aaiale Bewegung verhindert oder begrenet· Die flachen äußeren Umfange der Ringe 52 werden zu allen Zeiten in einer wirksamen Sichtungsanlage gegen die Bohrung 42 gehalten.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    ( (1. !Leitungsverbindung für Plugzeuggasturbinentriebwerke, die einen Kompressor haben, der am Einlaßende Hohlbauteile hat, die vereisen können, wobei Leitungen vorgesehen sind, welche erhitzte Enteisungsdurokluft zu den Hohlbauteilen von einem weiter hinten liegenden Abschnitt des Kompressors leiten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleitverbindung in die Leitung eingesetzt ist, die ein Paar rohrförmige Glieder aufweist, die mit gegenüberliegenden Enden mit den Leitungen verbunden werden können und die teleskopartig ineinander eingeschoben sind, wobei das äußere rohrförmige Glied eine glatte Bohrung aufweist, und wobei das innere rohrförmige Glied ein Paar im Abstand voneinanderangeordnete Umfangsrippen aufweist, die zwischen ihren inneren Enden eine Anschlagnut begrenzen
    und
    • β§143/(U 7J
    U76791
    und wobei die innere Rippe eine Nut hat, In der ein Paar Spaltringe angeordnet sind, die in Dichtungsan lagen gegen die Bohrung des äußeren rohrförmigen Gliedes anliegen, und wobei die Spaltenden dieser Ringe winkelig sueinander versetzt sind, um einen Sioker- fluß au verhindern» und wobei ein Halterungsanschlag in die Aufnahmenut eingesetzt werden kann, der die relative axiale Bewegung der beiden rohrförmigen Glieder begrenzt·
    2· Rohrverbindung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe einen reohteokigen Querschnitt aufweisen·
    3· Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch ge kennzeichnet, daß die äußeren Enden der Rippen abgeschrägt sind, üb eine relative Fehlfluchtung in Winkelrlohtung swisahen den beiden rohrförmigen Gliedern BU begrenzen.
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