DE19616243A1 - Turboset bearing ring - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Einsatzring mit elastischen Dichtsegmenten für die Lagergehäuse von Turbomaschinen, zur Erhöhung der Öldichtwirkung an den Durchbruchstellen der Wellen.The invention relates to an insert ring with elastic sealing segments for the bearing housing of Turbo machines, to increase the oil sealing effect at the breakthrough points of the shafts.
Im Turbomaschinenbau sind eine Vielzahl von berührungsfreien und elastischen Dichtungs konstruktionen für die Beschaufelung, die Innen- und Außenwellendichtungen sowie die Gehäuse einsatzringe zur Wirkungsgradverbesserung durch Minimierung und weitgehende Konstanthaltung der Spalte zwischen den stationären und rotierenden Komponenten der Maschine möglichst über alle Betriebsphasen bekannt.In turbomachinery, there are a variety of non-contact and elastic seals constructions for the blading, the inner and outer shaft seals as well as the housings Insert rings to improve efficiency by minimizing and keeping them largely constant the gap between the stationary and rotating components of the machine as far as possible all operating phases known.
Bei den vielgestaltigen Einsatzringkonstruktionen für die Lagergehäuse sind in der Regel mehrere Halbringdichtbleche, vorzugsweise aus Messing, in die Einsatzringhälften eingestemmt und bilden mit der Welle und den speziellen Spritzringen eine starre Radialdichtung.There are usually several in the various insert ring designs for the bearing housings Semi-ring sealing plates, preferably made of brass, are caulked into the insert ring halves and form a rigid radial seal with the shaft and special splash rings.
Der Nachteil dieser bekannten Lösung besteht darin, daß bei einem betriebsbedingten Anstreifen an den feststehenden Dichtringen durch örtlichen Verschleiß der Spitzen die Spiele bleibend ver größert werden, wodurch die Öldichtwirkung herabgesetzt wird und die Entstehung von Ölleckagen mit erhöhter Brandgefahr an den heißen Turbinenbauteilen gegeben ist. Ölleckagen im Bereich des Induktors sind aus elektrischer Sicht ebenfalls unerwünscht.The disadvantage of this known solution is that when it is touched for operational reasons play on the fixed sealing rings due to local wear of the tips be enlarged, which reduces the oil sealing effect and the occurrence of oil leaks there is an increased risk of fire on the hot turbine components. Oil leaks in the area of the From an electrical point of view, inductors are also undesirable.
Ziel der Erfindung ist es, einen Einsatzring für Lagergehäuse von Turbomaschinen zu entwickeln, welcher durch radiale Beweglichkeit von Dichtsegmenten mit abgedichteten Segmentstößen und spezieller Dichtspitzengestaltung beim möglichen Anstreifen der Welle einen sofortigen, signifikanten Verschleiß vermeidet und dadurch die Öldichtwirkung über einen langen Zeitraum zuverlässig sichert.The aim of the invention is to develop an insert ring for bearing housings of turbomachinery, which by radial mobility of sealing segments with sealed segment joints and special sealing tip design when the shaft can be touched an immediate, significant one Avoids wear and thus reliably secures the oil sealing effect over a long period of time.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einsatzring mit gefederten Dichtsegmenten für Lagergehäuse von Turbomaschinen zu gestalten, mit dem die in der Zielstellung genannte dauerhafte Gewährleistung der Öldichtwirkung durch die funktionstechnische Ausbildung konstanter Dichtspalte mit radial nachgiebigen, an den Stößen axial gedichteten und federgestützten Segmenten bei allen dynamisch bedingten Veränderungen der Wellenposition ermöglicht wird.The invention has for its object a insert ring with spring-loaded sealing segments for To design bearing housings of turbomachinery with which the permanent named in the target Ensuring the oil sealing effect through the functional design of constant sealing gaps with radially resilient, axially sealed and spring-supported segments on all dynamically induced changes in the shaft position is made possible.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die bisher starr in den Lagereinsatzring ein gestemmten Dichtbleche (Messingbleche) durch neue Dichtungskomponenten ersetzt werden.According to the invention the object is achieved in that the previously rigidly in the bearing insert ring stemmed sealing sheets (brass sheets) are replaced by new sealing components.
Bei dieser Konstruktion werden durch die radiale Beweglichkeit der Dichtsegmente Schäden beim möglichen Anstreifen der Welle an die Spitzen der Dichtsegmente und dadurch verursachte in der Folge auftretende Ölundichtheiten weitgehend vermieden. Die Dichtsegmente werden durch Federn an die Auflageschultern des Lagereinsatzringes gedrückt und weichen beim Anstreifen der Welle radial aus. Die mit geringer Vorspannung montierten Federn verursachen nur geringe Normalkräfte, so daß der Verschleiß der Dichtspitzen niedrig bleibt.In this construction, the radial movement of the sealing segments causes damage to the possible rubbing of the shaft on the tips of the sealing segments and thereby caused in the Resulting oil leaks largely avoided. The sealing segments are by springs pressed on the bearing shoulders of the bearing insert ring and give way when brushing the shaft radial out. The springs mounted with a low preload cause only low normal forces, so that the wear of the sealing tips remains low.
Zusätzlich werden die Dichtspitzen der Segmente gewindeförmig gestaltet, so daß nach dem Prinzip der einspindligen Schraubenpumpe eine Pumpwirkung entsteht, die gegen den Leckstromfluß gerich tet ist. Die Steigungsrichtung wird dabei abhängig von der Richtung des Leckstromes und dem Drehsinn der Welle festgelegt.In addition, the sealing tips of the segments are thread-shaped, so that according to the principle the single-spindle screw pump creates a pumping action that counteracts the leakage current flow is. The direction of the slope depends on the direction of the leakage current and the Direction of rotation of the shaft fixed.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.
In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:
Fig. 1 den Teilquerschnitt des Lagereinsatzringes; Figure 1 shows the partial cross section of the bearing insert ring.
Fig. 2 den Teilquerschnitt im Teilfugenbereich; Fig. 2 is a partial cross-section in the partial joint areas;
Fig. 3 die Ansicht der Segmentstöße; Fig. 3 is the view of the segment shocks;
Fig. 4 den Schnitt durch den Radialstift mit Befestigung. Fig. 4 shows the section through the radial pin with attachment.
In den Ringhälften 1a (Oberteil) und 1b (Unterteil) sowie 2a und 2b des dargestellten Lagereinsatz ringes üblicher Bauart, die die Zwischenkammer 3 begrenzen, sind die radial beweglichen Dichtseg mente 4 in Kombination mit den Radialstiften 5 und den Befestigungsschrauben 6 integriert. Die Ein satzringhälften 2a und 2b sind mittels Sechskantschrauben 7 axial formschlüssig verbunden, die Ringhälften 1a und 1b mittels Zylinderschrauben mit Innensechskant 8 öldicht verschraubt. Die Dicht spitzen 9 der Dichtsegmente 4 sind gewindeartig (Rechts- oder Linksgewinde) gestaltet. Die Dichtseg mente 4 werden durch die Druckfedern 10 (2 Federn pro Segment) mit einer betriebstechnisch zweckmäßigen Pressung gegen die Auflageflächen 11 gedrückt und bilden im Montagezustand mit der Welle 12 (Durchmesser "d") einen Dichtspalt 13 ("s"). Die Rückführung des Lecköls aus der Zwi schenkammer 3 in des Lagergehäuse erfolgt über eine Bohrung 14 der unteren Ringhälften 1b und 2b in die Zwischenkammer 3. Die Ringhälften 1a und 1b sind in Teilfugenebene mit den Zylinderschrau ben mit Innensechskant 16 verschraubt. Fig. 4 zeigt die mittels der Radialstifte 5 und mit Bewe gungsspiel überlappten Segmentstöße.In the ring halves 1 a (upper part) and 1 b (lower part) and 2 a and 2 b of the illustrated bearing insert ring of conventional design, which delimit the intermediate chamber 3 , the radially movable sealing segments 4 in combination with the radial pins 5 and the fastening screws 6 integrated. The A ring halves 2 a and 2 b are axially positively connected by means of hexagon screws 7 , the ring halves 1 a and 1 b are screwed oil-tight with socket head screws 8 . The sealing tips 9 of the sealing segments 4 are thread-like (right-hand or left-hand thread). The Dichtseg elements 4 are pressed by the compression springs 10 (2 springs per segment) with an operationally appropriate pressure against the bearing surfaces 11 and form a sealing gap 13 ("s") with the shaft 12 (diameter "d"). The return of the leak oil from the inter mediate chamber 3 in the bearing housing takes place via a bore 14 of the lower ring halves 1 b and 2 b in the intermediate chamber 3rd The ring halves 1 a and 1 b are screwed ben in the joint plane with the cylinder head screws with hexagon socket 16 . Fig. 4 shows by means of the radial pins 5 and with movement game overlapped segment joints.
Die Fertigungstechnologie sieht vor, daß die eingepaßten und befestigten Radialstifte eine Länge bis Bearbeitungsvordrehmaß der Gewindedichtung aufweisen und somit keine bleibenden axialen Spalte auftreten und die Öldichtheit für alle Lagepositionen gesichert ist. In Fig. 3 ist die Anordnung der Be festigungsschraube 6 für den Radalstift 5 erkennbar. Die bekannte Montagesicherung der Segmente im Teilfugenbereich ist in den Figuren nicht dargestellt.The manufacturing technology provides that the fitted and fastened radial pins have a length up to the machining pre-rotation dimension of the thread seal and thus there are no permanent axial gaps and the oil tightness is ensured for all position positions. In Fig. 3 the arrangement of the fastening screw 6 for the Radalstift 5 can be seen . The known assembly securing of the segments in the parting area is not shown in the figures.
Die konstruktive Anordnung der Spritzringe 17 erfolgt in Abhängigkeit von den Wärmedehnverhält nissen der Wellen an den Dichtstellen der Lagergehäuse. Druckfederauslegung, Spiele und Passun gen der Konstruktion entsprechen den üblichen Erfahrungswerten und den experimentell ermittelten Kenndaten der elastischen und berührungsfreien Dichtungssysteme bekannter Turbinendurchström teile.The structural arrangement of the splash rings 17 takes place in dependence on the thermal expansion ratios of the shafts at the sealing points of the bearing housing. Compression spring design, games and passages of the construction correspond to the usual empirical values and the experimentally determined characteristics of the elastic and non-contact sealing systems of known turbine flow parts.
BezugszeichenlisteReference list
1a, 2a Oberteil Lagereinsatzring
1b, 2b Unterteil Lagereinsatzring
3 Zwischenkammer
4 Dichtsegmente
5 Radialstifte
6 Befestigungsschrauben
7 Sechskantschrauben
8 Zylinderschrauben mit Innensechskant
9 Spitzen der Dichtsegmente
10 Druckfedern
11 Auflageflächen
12 Welle
13 Dichtspalt
14 Bohrung
15 Bohrung
16 Zylinderschrauben mit Innensechskant
17 Spritzringe. 1 a, 2 a upper part of bearing insert ring
1 b, 2 b lower part of bearing insert ring
3 intermediate chamber
4 sealing segments
5 radial pins
6 fastening screws
7 hexagon screws
8 socket head screws with hexagon socket
9 tips of the sealing segments
10 compression springs
11 contact surfaces
12 wave
13 sealing gap
14 hole
15 hole
16 socket head screws with hexagon socket
17 splash rings.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996116243 DE19616243A1 (en) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | Turboset bearing ring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996116243 DE19616243A1 (en) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | Turboset bearing ring |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19616243A1 true DE19616243A1 (en) | 1997-10-16 |
Family
ID=7792231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996116243 Withdrawn DE19616243A1 (en) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | Turboset bearing ring |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19616243A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1760270A2 (en) * | 2005-09-02 | 2007-03-07 | General Electric Company | Seal assembly |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1178265B (en) * | 1961-10-05 | 1964-09-17 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Shaft feedthrough |
-
1996
- 1996-04-15 DE DE1996116243 patent/DE19616243A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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DE-Z: technica, 1966, Nr. 17, S. 1555-1558 * |
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