DE1751639B2 - Dichtungsanordnung für ein Gasturbinentriebwerk mit Hohl- und Innenwelle - Google Patents

Description

in der entgegengesetzten Richtung umläuft und das Frontgebläse 12 und die Niederdruckturbine 16 trägt.

Die Innenwelle 26 ist mit einer Labyrinthdichtung

27 ausgestattet, die eine Vielzahl von sich in radialer Richtung erstreckenden Labyrinth-Dichtungsrippen

28 hat Diese Labyrinth-Dichtungsiippen 28 stehen in dichtendem Eingriff mit einer Ringnut 31 der Hohlwelle 25, stehen jedoch davon im Abstand, so daß ein Zwischenraum 32 gebildet wird. Wie in F i g. 2 gezeigt ist, kann die Ringnut 31 gewölbt sein.

Das stromaufwältige Ende der Hohlwelle 25 ist in einem Lager 33 gelagert, welches sich auf den Streben 23 abstützt. Das Lager 33 umfaßt Rollen 34 zwischen der Hohlwelle 25 und einem äußeren Laufring 35, der an den Stützstreben 23 befestigt ist. Das Lager 33 umfaßt auch einen Käfig 36 mit axial nach außen gerichteten Flanschen 37, 38, die zusammen mit der Hohlwelle 25 Schmiermittelfallen 40 und 41 bilden.

Am stromaufwärtigen Ende des Lagers 33 hat die Hohlwelle 25 eine Vielzahl von Bohrungen 42 und am stromabwältigen Ende des Lagers 33 eine Labyrinthdichtung 43. Diese Dichtung bildet mit einer Dichtfläche 44 auf einem Ringflansch 45, der auf den Stützstreben 23 befestigt ist, einen Spalt 46. Zwischen dem Lager 33 und der Labyrinthdichtung 43 sind weitere Löcher 47 vorgesehen, die durch die Hohlwelle 25 durchgehen.

Eine Schrniermittelleitiing 48 erstreckt sich von mindestens einer Stützstrebe 23 radial nach innen. Stromaufwärts der Schmiermittelleitung 48 befindet sich ein Lager 50 des Gebläses 13.
S Beim Betrieb strömt Schmiermittel dauernd aus der Leitung 48 und fließt durch einen Kanal 51 zwischen den beiden Wellen 25 und 26 zur Labyrinthdichtung 27. Das flüssige Schmiermittel füllt den Raum 32 und bildet unter der Einwirkung der Fliehkräfte ein Schmiermittelbad, welches die Dichtwirkung verbessert und den Verschleiß zwischen den Labyrinth-Dichtungsrippen 28 und der Ringnut 31 verhindert. Ein Teil des durch den Kanal 51 durchströmenden Öls wird durch die Löcher 42 abge-

is schleudert, in der Falle 40 zurückgehalten und den Rollenlagern 34 zugeführt Der durch die Lager 33 durchströmende Schmiermittelüberschuß strömt durch die Falle 41 und von hier durch die Löcher 47 in der Hohlwelle 25 und in das durch die Labyrinth-

ao dichtung durchgehende Schmiermittel. Das Schmiermittel wird beispielsweise durch nicht dargestellte Rückförderpumpen in die Leitung 48 zurückgefördert.

Alternativ kann flüssiges Schmiermittel zur Labyringdichtung 27 und zum Lager 33 dadurch gelangen, daß das Schmiermittel durch eine Vielzahl von in der Innenwelle 26 vorgesehenen Bohrungen strömt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. *"*"* ein« Berührung mit der Welle kommt und ohne daß

   f Patentanspruch: eine LccksteUe entsteht.

   Dichtungsanordnung Sr ein Gasturbinentrieb- Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung besitzt

   Werk, das eine einen Turbinenrotor tragende außerdem noch den Vorteil, daß sie keine im gegen-Hohlwelle and eine konzentrisch in dieser mit 5 seitigen Eingriff stehende Dichtungsrippen besitzt, radialem Abstand gelagerte Innenwelle aufweist, die einen axialen Formschluß zwischen den beiden mit mehreren auf der Innenwelle angeordneten Wellen herstellen. Bei Anwendung der erfindungs- und ständig vom Lagerschmieröl beaufschlagten gemäßen Dichtungsanordnung wird es daher mög-Labyrinth-Diichtungsrippen, die nach der inneren lieh, die Innenwelle axial aus der äußeren Welle Oberfläche der Hohlwelle hin gerichtet sind, 10 herauszuziehsn, ohne daß es notwendig wäre, die dadurch gekennzeichnet, daß an der äuöere Welle oder das Turbinengehäuse zu demoninneren Oberfläche der Hohlwelle (25) den tieren. Diese Möglichkeit des einfachen Aus- und Labyrinth-Dichtungsrippen (28) gegenüberliegend Einbaus erleichtert die Wartung des Triebwerks eine Ringnut (31) angeordnet ist, gegen die (31), beträchtlich.

   aber nicht in diese (31) hinein sich die Labyrinth- 15 Es ist zwar bei Labyrinthdichtungen bereits die zu-Dichtungsrippen (28) erstrecken und daß diese sätzliche Verwendung von Sperrflüssigkeiten bekannt, Ringnut (31) ständig mit einer Olzuführung (48) durch die der Dichtungsspalt zwischen Dichtungsin Verbindung steht, derart, daß das öl in Ver- rippe und dem relativ hierzu bewegten Teil geschlosbindung mit den Labyrinth-Dichtungsrippen (28) sen werden soll. Hierbei wird eine Sperrflüssigkeit den Raum zwischen Innenwelle (26) und Hohl- ao gegebenenfalls in Verbindung mit einem Sperrgas, welle (25) abdichtet. durch den Dichtungsspalt mit einem Druck hindurch

   gepreßt, der etwas höher liegt als der Gegendruck.

   In diesem Zusammenhang wird beispielsweise auf

   die deutschen Patentschriften 735 868 und 746114

   Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung as verwiesen. Im Gegensatz zu diesen bekannten Dichfür ein Gasturbinentriebwerk, das eine einen Tür- tungen, bei denen die Sperrflüssigkeit unter Druck binenrotor tragende Hohlwelle und eine konzentrisch dem Dichtungsspalt zugeführt wird, benutzt die Erin dieser mit radialem Abstand gelagerte Innenwelle findung ein ölbad, welches durch die Zentrifugalaufweist, mit mehreren auf der Innenwelle angeord- kraft in der außenumlaufenden Welle innerhalb der neten und ständig von Lagerschmieröl beaufschlagten 30 Nut im Betrieb entsteht, wobei die Dichtungsrippen Labyrinth-Dichtungsrippen, die nach der inneren in dieses während des Betriebs sich bildende ölbad Oberfläche der Hohlwelle hin gerichtet sind. eintauchen können. Insofern ist die Erfindung durch

   Eine solche Dichtungsanordnung ist aus der briti- die bekannten, mit Sperrflüssigkeit arbeitenden Dichschen Patentschrift 803050 bekannt. Bei derartigen tungsanordnungen schon deshalb nicht nahegelegt, bekannten Labyrinth-Dichtungen gleiten die Dicht- 35 weil es für die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen rippen auf dem relativ zu ihnen bewegten Teil, was Dichtungsanordnung unerläßlich ist, daß der die eine Abnutzung unter Beeinträchtigung der Dich- innere Welle tragende Bauteil ebenfalls umläuft, tungswirkung zur Folge hat. Eine erhöhte Abnutzung weil sich sonst ein ölbad zum Eintauchen der Dichtritt dann ein, wenn eine der Wellen oder beide eine tungsrippen durch Zentrifugalkraft nicht bilden kann, leichte Unwucht erhalten, so daß eine gewisse Exzen- 40 Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der trizität zwischen den relativ zueinander umlaufenden Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In Wellen gegeben ist. Dies führt dann zu einer Ab- der Zeichnung zeigt

   nutzung im Ausmaß dieser Exzentrizität und zu einer F i g. 1 eine schematische, teilweise aufgebrochene

   entsprechenden Leckstelle. Seitenansicht eines Gasturbinenstrahltriebwerks,

   Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, 45 F i g. 2 einen axialen Teilschnitt des Triebwerks eine derartige Zwischenwellendichtung dahingehend nach F i g. 1 mit der erfindungsgemäßen Dichtungszu verbessern, daß eine Abnutzung der Dichtungs- anordnung.

   rippen selbst beim Auftreten geringer Unwuchten F i g. 1 zeigt ein Gasturbinentriebwerk 10 mit

   verhindert und eine zuverlässige leckstromfreie Dich- einem Triebwerksgehäuse 11, in welchem in Strötung gewährleistet bleibt. 50 mungsrichtung hintereinander ein Frontgebläse 12,

   Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch ein Verdichter 13, eine Verbrennungseinrichtung 14 gelöst, daß an der inneren Oberfläche der Hohlwelle sowie eine Hochdruckturbine 15 und eine Niederden Labyrinth-Dichtungsrippen gegenüberliegend druckturbine 16 angeordnet sind, wobei die Turbineneine Ringnut angeordnet ist, gegen die, aber nicht in abgase durch eine Abgasleitung 17 an die Außenluft diese hinein, sich die Labyrinth-Dichtungsrippen er- 55 austreten.

   strecken, und daß diese Ringnut ständig mit eine- Radial außerhalb des Verdichters 13 befindet sich

   olzuführung in Verbindung steht, derart, daß das eine Bypassleitung 20, deren Wandungen durch das öl in Verbindung mit den Labyrinth-Dichtungsrippen Triebwerksgehäuse 11 und ein Verdichtergehäuse 21 den Raum zwischen Innenweite und Hohlwelle ab- gebildet werden. Das Verdichtergehäuse 21 ist starr dichtet. 60 mit dem Triebwerksgehäuse 11 durch eine Vielzahl

   Dadurch, daß die Dichtungsrippen der Labyrinth- von Streben 22 verbunden. Radial innerhalb des dichtung ständig mit dem durch Zentrifugalkraft in stromaufwärtigen Endes des Verdichtergehäuses beder Ringnut gehaltenen öl im Sinne einer Abdich- findet sich eine Vielzahl von Stützstreben 23.
   tung zusammenwirken, besteht keine Berührung Der Verdichter 13 hat eine Vielzahl von Rotorzwischen den Dichtungsrippen und der inneren Ober- 65 schaufeln 18, die sich radial von einer Hohlwelle 25 fläche der äußeren Hohlwelle. Beim Auftreten von erstrecken, welche den Verdichter 13 und die Hoch-Unwuchten werden die Dichtungsrippen mehr oder druckturbine 15 trägt. Konzentrisch innerhalb dieser weniger tief in den ölring eintreten, ohne daß es zu Hohlwelle 25 ist eine Innenwelle 26 angeordnet, die