DE1626029B2

DE1626029B2 - Gasturbinentriebwerk mit einem einlasseitig angeordneten mantelstromgeblaese

Info

Publication number: DE1626029B2
Application number: DE19671626029
Authority: DE
Inventors: Stuart Duncan Chilman John Alfred Painswick Gloucestershire Davies (Großbritannien)
Original assignee: Dowty Rotol Ltd , Gloucester, Glou cestershire (Großbritannien)
Priority date: 1966-04-12
Filing date: 1967-04-12
Publication date: 1972-12-14
Also published as: DE1626029A1; US3528752A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Gasturbinentriebwerk mit einem einlaßseitig angeordneten Mantelstromgeblase, dessen Laufbeschaufelung durch eine innerhalb der Nabe angeordnete, mitumlaufende, hydraulisch betätigbare Vorrichtung verstellbar ist.

Bei einem bekannten Gasturbinentriebwerk dieser Bauart (schweizerische Patentschrift 244 980) sind das Laufrad des Mantelstromgebläses und der Rotor des Triebwerkverdichters baulich integriert. Die Schaufelverstellvorrichtung setzt sich aus umlaufenden und stillstehenden Teilen zusammen, von denen die umlaufenden im Inneren des Triebwerkverdichters angeordnet sind, wogegen sich die stillstehenden im Inneren der drehfest angeordneten Nabenhaube befinden. Das Eingangsglied der Schraubenverstellvorrichtung ist stromauf des Mantelstromgebläses angeordnet und durch die mit dem Gehäuse verbundenen Tragarme der stillstehenden Nabenhaube hindurchgeführt. Diese Bauweise, bei der das Laufrad des Mantelstromgebläses und dessen Schaufelverstellvorrichtung mit dem übrigen Triebwerk konstruktiv verschmolzen sind, beruht auf dem grundsätzlichen Bestreben des Triebwerkkonstrukteurs nach Raum- und Gewichtsersparnis sowie kompaktem Aufbau.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gasturbinentriebwerk dieser Art bezüglich des Zusammen- und Auseinanderbauens des Mantelstromgebläses und seiner Schaufelverstellvorrichtung baulich zu vereinfachen.

Dies wird bei einem Gasturbinentriebwerk der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Laufrad des Mantelstromgebläses einschließlich der mit seiner Nabe drehfest verbundenen Nabenhaube und der Schaufelverstellvorrichtung als eine getrennt zusammensetzbare, unabhängig vom Triebwerkverdichter gelagerte Baueinheit ausgebildet und stromaufwärts vom Einlauf des Triebwerkverdichters am Triebwerk angesetzt und daß das Eingangsglied der Schaufelverstellvorrichtung zwischen dieser Baueinheit und dem Triebwerkverdichter angeordnet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Gasturbinentriebwerk kann die auf diese Weise gebildete Baueinheit baulich völlig getrennt vom Triebwerkverdichter zusammengesetzt werden, was insbesondere im Hinblick auf den Zusammenbau und die Zerlegung des Triebwerks von Vorteil ist. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Baueinheit mit einem bereits fertigen Triebwerk kombiniert werden kann, ohne daß hierbei allzu große Änderungen erforderlich sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

An Hand der Zeichnungen werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das vordere Ende eines Gasturbinentriebwerks mit einem Mantelstromgebläse,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Nabe des Mantelstromgebläses entlang der Linie II-II in Fig.l,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch das vordere Ende eines anderen Ausführungsbeispiels eines Gasturbinentriebwerks,

F i g. 4 einen Ausschnitt der Laufschaufeln des Mantelstromgebläses des in F i g. 3 gezeigten Gasturbinentriebwerks.

Jedes der in den Figuren dargestellten Triebwerke weist ein Mantelstromgebläse 1 auf, dessen Laufschaufeln 2 innerhalb eines feststehenden Mantels 3 umlaufen. Die Laufschaufeln 2 sind durch eine inner-

halb der Nabe 4 angeordnete Schaufelverstellvorrichtung verstellbar, die einen in der Nabe axial verschiebbar angeordneten, durch ein Folgesteuerventil 6 steuerbaren Stellmotor 5 mit einem Kolben 7 aufweist.

Der Kolben 7 ist über ein Kegelradgetriebe mit sämtlichen Laufschaufeln 2 verbunden und das Folgesteuerventil 6 von Hand über ein als Eingangsglied dienendes Steuergestänge 8 betätigbar, das über ein Axiallager 9 ein konzentrisch in der Nabe angeordnetes, mit dem Folgesteuerventil 6 verbundenes Stellglied 10 in axialer Richtung verschieben kann.

Die Nabe 4 und die darin eingeschlossene Schaufelverstellvorrichtung einschließlich des Stellmotors 5, des Folgesteuerventils 6 und des Kolbens 7 sowie die von der Nabe 4 getragenen Laufschaufeln 2 bilden eine getrennt zusammensetzbare, gemeinsam umlaufende Baueinheit, zu der außerdem eine den vorderen Teil der Nabe 4 abschließende Nabenhaube

12 gehört. Die Druckmittelversorgung und Entlüftung des Folgesteuerventils 6 erfolgt innerhalb des drehbaren Stellglieds 10. Die Baueinheit ist stromaufwärts vom Einlauf 14 des Triebwerkverdichters

13 am Triebwerk angesetzt.

Bei beiden Ausführungsbeispielen weist die Nabe 4 ein vorderes Gehäuse 17 und ein hinteres Gehäuse 19 auf, zwischen denen zwei die Füße 21 der Laufschaufeln 2 zwischen sich haltende Scheiben 20 a, 20 b radial innerhalb der Schaufelfüße eingespannt sind.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 und 2 weist das hintere Gehäuse 19 an seinem hinteren Ende eine radial verlaufende Ringwand 26 auf, die senkrecht zur Drehachse des Mantelstromgebläses 1 verläuft und die zur Befestigung des hinteren Gehäuses 19 und damit der gesamten Baueinheit an

ίο einer stromabwärts gelagerten Antriebswelle 28 dient. Die Ringwand 6 weist einen radial innen angeformten, stromaufwärts axial vorstehenden zylindrischen Abschnitt 33 auf, auf dem der Kolben 7 des Stellmotors 5 axial gleitend, jedoch drehfest gelagert ist.

Gemäß F i g. 3 und 4 ragt ein zylindrischer Abschnitt 72 des hinteren Gehäuses 19 in das vordere Gehäuse 17 so hinein, daß der von den Scheiben 20 a und 20 b gebildete Hohlraum innen verschlossen wird. Abschnitt 72 ist auf einem in sein Inneres hineinragenden feststehenden hohlen Gehäuseteil 69 gelagert. Am Abschnitt 72 ist ferner nach vorne zu ein Rohrstück 73 angesetzt, auf dem der Kolben 7 gleiten kann.

Am Übergang zum Abschnitt 72 ist das Rohrstück 73 zur Bildung einer drehfesten Verbindung mit der Antriebsrolle 18 innen kerbverzahnt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

P atentansprüche:

1. Gasturbinentriebwerk mit einem einlaßseitig angeordneten Mantelstromgebläse, dessen Laufbeschaufelung durch eine innerhalb der Nabe angeordnete, mitumlaufende, hydraulisch betätigbare Vorrichtung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (1) des Mantelstromgebläses einschließlich der mit seiner Nabe (4) drehfest verbundenen Nabenhaube (12) und der Schaufelverstellvorrichtung (5, 6, 7, 8) als eine getrennt zusammensetzbare, unabhängig vom Triebwerkverdichter gelagerte Baueinheit ausgebildet und stromaufwärts vom Einlauf (14) des Triebwerkverdichters am Triebwerk angesetzt und daß das Eingangsglied (8) der Schaufelverstellvorrichtung zwischen dieser Baueinheit und dem Triebwerkverdichter angeordnet ist.

2. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 1, bei dem die Schaufelverstellvorrichtung einen in der Nabe axial verschiebbar angeordneten, durch ein Ventil steuerbaren Stellmotor aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das als Folgesteuerventil ausgebildete Ventil (6) im Kolben (7) des Stellmotors (5) angeordnet und durch ein konzentrisch in der Nabe angeordnetes Stellglied (10) mit dem Eingangsglied (8) verbunden ist.

3. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (1) zwei Füße (21) der Laufschaufeln (2) zwischen sich haltende Scheiben (20 a, 20 b) aufweist, die radial innerhalb der Schaufelfüße zwischen einem vorderen und hinteren Gehäuse (17 bzw. 19) der Nabe (4) eingespannt sind.

4. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Gehäuse (19) eine radial verlaufende Ringwand (26) zur Befestigung an einer stromabwärts gelagerten Antriebswelle (28) und einen radial innen an der Ringwand angeformten, stromaufwärts axial vorstehenden zylindrischen Abschnitt (3) zur Lagerung des Kolbens (7) des Stellmotors (5) aufweist (F i g. 1 und 2).

5. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Gehäuse (19) einen sich stromaufwärts zum vorderen Gehäuse (17) hin erstreckenden, den von den Scheiben gebildeten Hohlraum innen verschließenden zylindrischen Abschnitt (72) sowie ein daran angesetztes zur Lagerung des Kolbens (7) des Stellmotors (5) dienendes Rohrstück (7) aufweist und daß der Abschnitt auf einem in sein Inneres vorstehenden, fest angeordneten hohlen Gehäuseteil (69) gelagert und an einer stromaufwärts von diesem Gehäuseteil liegenden Stelle mit einer sich durch das Gehäuseteil erstreckenden Antriebswelle (78) drehfest verbunden ist (F i g. 3 und 4).