DE1905462B2

DE1905462B2 - Schmiermittelzuführung für Wälzlager

Info

Publication number: DE1905462B2
Application number: DE1905462A
Authority: DE
Inventors: Cyril Blea; Robert George Edge; Peter King; Samuel Charles Smith
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: UK Secretary of State for Defence
Priority date: 1968-02-06
Filing date: 1969-02-04
Publication date: 1974-03-14
Also published as: GB1168394A; DE1905462A1; US3531167A; FR2001380A1; DE1905462C3

Description

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axial verlaufenden Flansch am inneren Laufring des mit Gruppen von im Winke-abstand zueinander·1ΐε-einen Lagers definiert ist. genden, axial verlaufenden Nuten 41, 42, 43 &eicnen

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Er- Querschnitts ausgestattet ist. Die Nuten 41, «. «' findung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der die eine teilzylindrische Gestalt haben sind «nfeinan-Zeichnung zeigt 5 dorfülgend um den inneren Laufring 35 in Gruppen

Fig. 1 eine schematische, teilweise aufgebrochene zu je drei Nuten angeordnet.

Schnittansicht eines Gasturbinenstrahltriebwerks, das Sämtliche Nuten 41, 42, 43 ^stehe°J^..^emem _ft ^gr:

mit einer Lageranordnung gemäß der Erfindung aus- meinsamen Bereich 44 der inneren Ubertiacne w in gestattet ist, Verbindung, der stromunterseibg des Lagers 33 liegt

Fig. 2 eine Teilschnittansicht der Lageranordnung ίο (d.h. rechts gemäß Fig. 1 und2). ,

in größerem Maßstab, Die Nuten 41 stehen mit radial verlaufenden Boh-

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 gemäß rangen 45 in Verbindung, über die das den Nuten 41 Fig 2 zugeführte Schmiermittel nach der stromunterseiüg

Fig.l zeigt ein Mantelstromgasturbinenstrahl- liegenden Seite des Lagers 33 gelangen kann, um triebwerk 10 mit einem Triebwerksgehäuse 11. Am 15 eine Schmierung des Käfigs 37 und der ^f^m £» Triebwerksgehäuse 11 ist mittels radial verlaufender von stromabwärts her zu bewirken. Die «uien «* Streben 12 eine äußere Verkleidung 13 gehaltert, in stehen mit radial verlaufenden Bohrungen 4& in verder ein einstufiges Gebläse 14 untergebracht ist. Das bindung, über die Schmiermittel aus den Muten <m Triebwerksgehäuse 11 bildet zusammen mit der äu- nach dem stromoberseitigen Teil des Lagers « geßeren Verkleidung 13 einen Gebläsekanal 15, durch ao langen kann, so daß Käfig 37 und Kugeln ^?.^von den Luft vom Gebläse 14 nach der Atmosphäre aus- stromaufwärts geschmiert werden. Wie aus r ig. ^ gestoßen wird. Die Streben 12, mit denen die äußere ersichtlich, erstrecken sich die Nuten 41 und 42 ment Verkleidung 13 vom Triebwerksgehäuse 11 getragen wesentlich stromaufwärts der Bereiche, in denen sie wird, sind nur stromunterseitig des Gebläses 14 vor- mit ihren entsprechenden Bohrungen 45, 46 in vergesehen, und diese Konstruktion trägt dazu bei, den as bindung stehen. Demgemäß sind die Nuten 4i, aie durch das Gebläse 14 erzeugten Lärm zu vermin- Schmiermittel nach der stromabwartigen beite aes dem. Lagers 33 liefern, axial kürzer als die Nuten 42, die

In Strömungsrichtung hintereinander sind im Schmiermittel nach der stromaufwärtigen Seite des Triebwerksgehäuse 11 ein Kompressor 16, eine Ver- Lagers 33 liefern. Jede der Nuten 41, 42 lietert aembrennungseinrichtung 17, eine Hochdruckturt ine 18 30 gemäß Schmiermittel den Kugeln 36 nur von einer und eine Niederdruckturbine 19 angeordnet, und die Seite der- Lagers 33 her.

Turbinenabgase werden durch einen Abgaskanal 20 Die Nuten 41, 42 erstrecken sich nur omen leil

in die Atmosphäre ausgestoßen. des Wegs axial durch den inneren Laufring 35, wan-

Die Hochdruckturbine 18 treibt den Kompressor rend die Nuten 43 sich vollständig von dem gemera-16 über eine Wellenanordnung 23 an. Die Nieder- 35 samen Bereich 44 auf der stromabwartigen Seite des druckturbine 19 treibt das Gebläse 14 über eine inneren Laufrings 35 nach der stromaurwartigen Welle 24 an. Die Welle 23 ist konzentrisch innerhalb Seite 47 des inneren Laufrings 35 erstrecken, der Welle 24 von dieser distanziert gelagert. Das Der gemeinsame Bereich 44 wird über em

stromoberseitige Ende der Welle 24 wird von einem Schmiermittelzuführungsrohr 50 mit Schmiermittel Rollenlager 25 getragen, das von einer im wesentli- 40 versorgt, und dieses Schmiermittelrohr 50 besitzt eine chen radial verlaufenden Trägerplatte 26, die am Düse 51, die radial innerhalb des gemeinsamen Be stromoberseitigen Ende des Kompressors 16 liegt, reiches 44 liegt, so daß das Schmiermittel radial aus abgestützt ist. der Düse 51 nach außen und in den gemeinsamen

Der Kompressor 16 weist eine Reihe von Auslaß- Bereich 44 hinein gerichtet wird, leitschaufeln 30 auf, die zwischen dem Triebwerksge- « Das dem gemeinsamen Bereich 44 zugerunrte häuse 11 und der im wesentlichen radial verlaufen- Schmiermittel fließt nicht nur zur Schmierung der geden Trägerplatte 31 verlaufen. Die Trägerplatte 31 genüberliegenden Seiten des Käfigs 37 und der Kuwird so vom Triebwerksgehäuse 11 über Auslaßleit- geln 36, sondern bewirkt auch eine Kühlung der schaufeln 30 getragen. Die Trägerplatte 31 trägt Welle 23. „ .

einen festen Außenlaufring 32 eines Lagers 33, in 50 Die Nuten 43, die sich nach der stromaulwart'gun dem die Welle 23 drehbar gelagert ist. Der äußere Seite 47 des inneren Laufrings 35 erstrecken, stehen Laufring 32 ist mittels Bolzen 34 (Fig.2) an der direkt dort mit einem Schmiermittelkanal 52 in Ver-Trägerplatte 31 festgelegt. bindung, der axial von der stromaufwärtigen Seite 47

Das Lager 33 weist einen ringförmigen inneren her verläuft. Der Schmiermittelkanal 52 wird zwi-Laufring 35 auf, der konzentrisch innerhalb des äu- 55 sehen der Welle 23 und einem axialen Fortsatz 53 ßeren Laufrings 32 gelagert ist und von diesem durch des inneren Laufrings 35 definiert. Kugeln 36 distanziert liegt, die in Rollberührung mit Der axiale Fortsatz 53 ist mittels Bolzen 55 an

dem äußeren bzw. inneren Laufring 32 bzw. 35 lie- einem im wesentlichen radial verlaufenden Abschnitt gen. Die Kugeln 36 werden von einem Käfig 37 pe- 54 der Welle 23 befestigt. Die Bolzen 55 dienen auch haltert, der durch Berührung mit dem inneren Lauf- 60 dazu, einen Flansch 56 an der Welle 54 festzulegen, ring 35 getragen wird und der deshalb wie zwei wobei der Flansch 56 auf jener Seite der Welle 54 Gleitlager wirkt, die auf gegenüberliegenden Seiten liegt, die axial entgegengesetzt zu dem axialen Fortder Kugeln 36 angeordnet sind. Derartige Lager er- satz 53 liegt. Der Flansch 56 weist einen axial vorfordern eine Schmierung und die Erfindung befaßt springenden Flansch 57 auf, der radial nach innen sich in erster Linie mit einer Konstruktion, die diese 65 innerhalb der inneren Oberflache 58 eines Wellen-Schmierung bewirkt. stumpfes 59 einsteht, der an der Welle 24 festgelegt

Wie am besten aus F i g. 3 ersichtlich ist, weist der ist.
innere Laufring 35 eine innere Oberfläche 40 auf, die Auf dem Wellenstummel 59 ist drehtest ein inne-

rer Laufring 61 eines Lagers 6? befestigt; Das Lager 33 bzw. 62 sind an gegenüberliegenden Seiten der 62 besitzt einen^^ drehbaren äußeren-Laufnng 63, in Welle54angeordnet. .,■:-jjtL.i:) -.,.-«_' ;ΐαίύ. dem der innere Laufring. 61 konzentrisch gelagert ist - Schmiermittel, das durch das jLager_; 33 hindurchuöd von· deni er durch Kugeln 64 distanziert ist, die getreten ist, strömtin eine Kammer 74, die durch die in! RoÜberührung mit innerem und äußerem Lauf ring 5 Lagerplatte 31, die Welle 54 und eine im,wesentli-Öiijzw. 63stehen. ; ι /, . . £hen radial.: verlaufende, Wand.. 75 gebildet\ wird. . Die Oberfläche 58 des Wellenstummels 59 ,weist Schmiermittel, das durch das Lager 62 hindurchgemeljtere,im^Jnkelabstand zueinander, !angeordnete, treten;ist, tritt in eine Kammer JJS. ein, die zwischen ä)daiν Verkaufende Nuten 65 mit konsUintem Quer- dem Wellenabschnitt 54, dem Flansch 59 und.einem sch'" It aufi "und sämtliche Nuten 65 stehen mit einem io iylindrischen Bauteil 78 gebildet wird. Nicht dargegemcinsamen Bereich 66 an der stromabwärtigen stellte Spülpumpen saugen das Schmiermittel ab, das Seite des Wellenstummels 59 und demgemäß auf der durch die Kammern 74,76 hindurchgetreten ist.
stromabwärtigen Seite des Lagers 62 in Verbindung. Im Betrieb wird Schmiermittel der Schmiermittel-Schmiermittel, das durch die Schmiermittelleitung 52 leitung 50 zugeführt und dieses Schmiermittel tritt hindurchgeströmt ist, kann durch die Löcher 67, 68 15 über die Düse 51 nach dem gemeinsamen Bereich 44 in der Welle 54 bzw. dem Flansch 56 weiterströmen der Lineren Oberfläche 40 des inneren Laufrings 35 und gelangt nach der inneren Oberfläche des Flan- über. Die Nuten 41, 42, 43 dienen dazu, dieses sches 57. Von dort kann das Schmiermittel radial Schmiermittel in drei Teile aufzuspalten, wobei zwei nach außen vom stromabwärtigen Ende des Flan- dieser Teile der stromaufwärtigen bzw. stromabwärsches 57 nach der inneren Oberfläche 58 an dem ge- 20 tigen Seite des Lagers 33 zugeführt werden, und der ineinsamen Bereich 66 strömen. dritte Teil wird nach der Schmiermittelleitung 52

Jede der Nuten 65 erstreckt sich am stromobersei- überführt. Derjenige Teil, der nach der Schmiermit-

tigen Ende nach einer Stelle, die etwas stromobersei- telleitung 52 gelangt ist, strömt über die Löcher 67,

.tig des inneren Laufrings 61 liegt. Jede zweite Nut 65 68 über die innere Oberfläche des Flansches 57 und

steht jedoch über die radial verlaufenden Bohrungen a$ demgemäß radial nach dem gemeinsamen Bereich 66

71 bzw. 72 mit der stromaufwärtigen Seite des inne- der inneren Oberfläche 58 des Wellenstumpfes 59

ren Laufrings 61 und mit einem Kanal 73 in Verbin- nach außen. Infolgedessen wird das Schmiermittel

dung, der radial durch den inneren Laufring 61 in den Nuten 65 zugeführt, und es wird dadurch in zwei

dessen stromabwärtigen Teil verläuft. Demgemäß gleiche Teile aufgespalten, die der stromabwärtigen

-wird Schmiermittel über aufeinanderfolgende Nuten 30 bzw. stromaufwärtigen Seite des Lagers 62 zugeführt

65 abwechselnd gegenüberliegenden Seiten des La- werden.

gers 62 zugeführt, so daß das Schmiermittel dessen Der innere Laufring des Lagers 62 könnte, anstatt,

Kugeln 64 erreicht. wie dargestellt, aus einem getrennten Bauteil 61 zu

Obgleich aus Herstellungsgründen zweckmäßiger- bestehen, der auf dem Stummel 59 gelagert ist, einweise sämtliche Nuten 65 die gleiche Axiallänge auf- 35 stückig mit der WeUe 24 hergestellt sein, und in dieweisen, könnten, falls erforderlich, abwechselnde sem Falle würden die Nuten 65 in der inneren Ober-Nuten 65 nur bis zu den Bohrungen 72 verlaufen. fläche dieses inneren Lauf rings ausgebildet werden,
r Das stromoberseitige Ende des Hochdrucksystems, Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel das durch die Hochdnickturbine 18, die Welle 23 wurde die Brandung in Verbindung mit einem Gas- und den Kompressor 16 gebildet wird, ist direkt von 40 turbinenstrahltriebwerk beschrieben, das zwei Hauptder Lagerplatte 31 über das Lager 33 abgestützt, wellen aufweist, d.h. die Wellen 23 und 24. Die Erwährend das stromoberseitige Ende des Niederdruck- findung könnte jedoch auch bei einem Dreiwellensystems, das von der Niederdruckturbine 19, der triebwerk Anwendung finden, bei welchem die Welle 24 und dem Gebläse 14 gebildet wird, von der Lagerplatte 31 zwischen dem Mitteldruckkompressor Welle 23 über das Lager 62 getragen wird. Die Lager- 45 und dem Hochdruckkompressor anzuordnen wäre.

Hierzu i Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2 gers und mit von diesen Nuten abzweigenden, radial Patentansprüche: nach außen zu den Laufflächen des ersten Lagers führenden Kanälen.

1. Schmiermittelzuführung für zwei axial ver- Bei einer bekannten Schmienniitelzuführung diesetzt angeordnete Wälzlager einer konzentrischen 5 ser Bauart ist die innere Oberfläche des Innenlauf-Anordnung zweier Wellen, beispielsweise der ringe mit einer Vielzahl von im Winkelabstand zuein-Hauptwellen eines Mantelstromgasturbinen- ander angeordneten axial verlaufenden Nuten versestrahltriebwerks, wobei das erste Wälzlager die hen, wobei ein Schmiermittelkanal radial innerhalb äußere Hohlwelle im feststehenden Gehäuse la- der inneren Oberfläche vorgesehen ist, um das gert und das zweite Wälzlager die beiden Wellen io Schmiermittel radial nach außen in einen gemeinsagegeneinander lagert, mit im Winkelabstand men Bereich zu fördern, wobei sämtliche Nuten mitzueinander angeordneten axial verlaufenden Nu- einander in Verbindung stehen und radiale Kanäle ten an der Innenfläche des Innenlaufrings des er- vorgesehen sind, durch die nur einige der verschiedesten Lagers und mit von diesen Nuten abzweigen- nen Nuten im Betrieb mit Schmiermittel versorgt den, radial nach außen zu den Laufflächen des 15 werden können, das den Wälzkörpern von axial im ersten Lagers führenden Kanälen, gekenn- Abstand zueinander liegenden Seiten des Lagers zuzeichnet durch eine beiden Lagern (32, 62) geführt wird.

gemeinsame Schmiermitteleinfüllkammer (44) ra- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei

dial innerhalb des inneren Laufrings (35) des er- einer Lageranordnung der eingangs genannten Bau-

sten Lagers (32) und axial an der dem zweiten 20 art vorzusehen, daß das für die Schmierung beider

Lager (62) abgewandten Seite, von der die axial Lager erforderliche Schmiermittel an einer Stelle von

verlaufenden Nuten (41 bis 43) ausgehen, von außen zugeführt und insgesamt für die Kühlung der

denen ein Teil direkt mit einer Schmiermittellei- Welle im Bereich des ersten Lagers herangezogen

tung an der dem zweiten Lager (62) zugewandten wird, daß jedoch jedem Lager der benötigte Anteil

Seite des ersten Lagers in Verbindung steht, »5 Schmiermittel direkt, d. h. nicht über die Laufflächen

welche zur Weiterleitung des Schmiermittels des anderen Lagors, zugeleitet wird,

durch die äußere Hohlwelle an die Innenseite des Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst

zweiten Lagers dient. durch eine beiden Lagern gemeinsame Schmiermittel-

2. Schmiermittelzuführung nach Anspruch 1, einfüllkammer radial innerhalb des inneren Laufdadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite 30 rings des ersten Lagers und axial an der dem zweiten des den Innenlaufring (61) des zweiten Lagers Lager abgewandten Seite, von der die axial verlau-(62) tragenden Hohlwellensrumpfs (59) im Win- fenden Nuten ausgehen, von denen ein Teil direkt kelabstand zueinander angeordnete, axial verlau- mit einer Schmiermittelleitung an der dem zweiten fende Nuten (65) vorgesehen sind, von denen ra- Lager zugewandten Seite des ersten Lagers in Verdial nach außen zu den Laufflächen des zweiten 35 bindung steht, welche zur Weiterleitung des Schmier-Lagers (62) führende Kanäle (72) abzweigen. mittels durch die äußere Hohlwelle an die Innenseite

3. Schmiermittelzuführung nach Anspruch 2, des zweiten Lagers dient.

dadurch gekennzeichnet, daß radial innerhalt) der Hierdurch wird erreicht, daß frisches Schmiermit-

Nuten (65) an deren Zulaufenden ein von der au- tel von einer einzigen äußeren Quelle direkt nach

ßeren Hohlwelle getragener Schmiermittelwurf- 40 dem ersten La£.er und unter diesem hindurch direkt

ring (57) vorgesehen ist. zu dem zweiten Lager gelangt, wobei die beiden La-

4. Schmiermittelzuführung nach Anspruch 1, ger auf jeder Seite einer gemeinsamen drehbaren dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittel- Welle liegen. Das dem zweiten Lager zugeführte leitung (52) als Ringkanal ausgebildet ist, der Schmiermittel kann dann keine Fremdkörper cnthalüber die Löcher (67, 68) in der äußeren Hohl- 45 ten, die aufgenommen werden könnten, während das welle mit der Innenseite des zweiten Lagers in Schmiermittel durch die Laufflächen des ersten La-Verbindung steht. gers hindurchläuft. Dieser Vorteil wird erlangt, ohne

5. Schmiermittelzuführung nach Anspruch 1, daß es notwendig wäre, getrennte komplizierte dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Schmiermittelkanäle vorzusehen, um frisches Schmiermitteleinfüllkammer (44) durch einen 50 Schmiermittel jedem Lager einzeln zuzuführen, axial verlaufenden Flansch am inneren Laufring Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindes einen Lagers (33) definiert ist. dung sind an der Innenseite des den Innenlaufring

des zweiten Lagers tragenden Hohlwellenstumpfs im Winkelabstand zueinander angeordnete, axial verlau-

55 fende Nuten vorgesehen, von denen radial nach

außen zu den Laufflächen des zweiten Lagers führende Kanäle abzweigen. Dabei ist zweckmäßigerweise radial innerhalb der Nuten an deren Zulaufen-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiermittel- den ein von der äußeren Hohlwelle getragener 'ührung für zwei axial versetzt angeordnete Wälz- 60 Schmiermittelwui-fring vorgesehen, er einer konzentrischen Anordnung zweier WeI- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin-

1, beispielsweise der Hauptwellen eines Mantel- dung ist die Schmiermittelleitung als Ringkanal ausomgasturbinenstrahltriebwerks, wobei das erste gebildet, der über die Löcher in der äußeren Hohlilzlager die äußere Hohlwelle im feststehenden welle mit der Innenseite des zweiten Lagers in Verhäuse lagert und das zweite Wälzlager die beiden 65 bindung steht.

sllen gegeneinander lagert, mit im Winkelabstand Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin-

iinander angeordneten axial verlaufenden Nuten dung ist die Anordnung derart getroffen, daß die geder Innenfläche des Innenlaufrings des ersten La- meinsame Schmiermitteleinfüllkammer durch einen