DE2012245C - Einrichtung zur Axialschubentlastung eines Laufers einer axial beaufschlagten einstufigen Anlasser Gasturbine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Axialschubentlastung eines Läufers einer axial beaufschlagten einstufigen Anlasser-Gasturbine, bei der der Läufer auf der stromabwärts gerichteten Seite fliegend in einem Wälzlager gelagert ist, und mit einem Auslaßgehäuse stromabwärts des Läufers, dessen Innenwand aus einem Leitblech gebildet ist.

Ausgehend von der deutschen Patentschrift 1256481, die einen Läufer einer axial beaufschlagten einstufigen Gasturbine beschreibt, bei der der Läufer auf der stromabwärts gerichteten Seite fliegend in einem Wälzlager gelagert ist und mit einem Auslaßgehäuse stromabwärts des Läufers, dessen Innenwand aus einem Leitblech gebildet ist, wird es als nicht erfinderisch betrachtet, eint Axialschubsntlastung vorzusehen, die durch das auf den Läufer einwirkende Arbeitsmittel hervorgerufen wird. Eine derartige Einrichtung zur Axialschubentlastung eines Läufers ist aus der USA.-Patentschrift 2410 769 bekannt.

Es liegt die Aufgabe vor, das Arbeitsmittel so unter Druckerhöhung auf eine Seite des Läufers zu leiten, daß eine möglichst optimale Axialschubentlastung des Läufers erzielt und das Arbeitsmittel zur Lagerkühlung verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung zur Axialschubentlastung eines Läufers der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) Die Arbeitsmittelabströmung ist nach dem Verlassen des Läufers drallbehaftet;

b) in dem Leitblech sind im wesentlichen axial verlaufende, in den Auslaßkanal ragende, und in Drallrichtung geöffnete Leitschaufeln angeordnet, die einen Teil der Arbeitsmittelabströmung in eine durch die Läuferstirnfläche teilweise begrenzte Gehäuseringkammer unter Druckerhöhung leiten;

c) der in der Gehäuseringkammer geleitete Teil der Arbeitsmittelabströmung wird zur Lagerkühlung verwendet.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgesehen, auf der stromabwärts gerichteten Seite des Läufers eine zusätzliche Zwischenscheibe vorzusehen, durch die eine Kammer geschaffen wird, die über ein in der Zwischenscheibe vorgesehenes Loch mit der Gehäuseringkammer in Verbindung steht. Das in diese Kammer strömende Arbeitsmittel verursacht einen Wirbel, durch den der Druck auf das Laufrad erhöht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Einrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 eine unvollständige Schnittansicht einer weiteren Einrichtung nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Läufer! innerhalb eines Gehäuses 4 dargestellt, der eine Welle S aufweist, die drehbar in einem Wälzlager 6 befestigt ist. Das Gehäuse 4 ist mit einem Einlaß 8 und einem Auslaß 10 für das Arbeitsmittel versehen. Der Läufer 2 weist axiale Laufschaufeln 12 auf. Einlaß-Leitschaufeln 14 sind neben der Einlaßseite der Laufschaufeln 12 vorgesehen. Neben der stromabwärts gerichteten Seite der Laufschaufeln 12 ist ein Leitblech 16 angeordnet, welches Lcitschaufeln 18 aufweist. Eine mit Spiel versehene Dichtung 19 ist zwischen dem Läufer 2 und dem Leitblech 16 angeordnet. Im Betrieb tritt Arbeitsmittel durch den Einlaß 8 in das Gehäuse 4 ein, strömt vorbei an den Einlaß-Leitschaufeln 14, durch die Laufschaufeln 12 des Läufers 2 und geiangt durch den Auslaß 10. Die Arbeitsmittelströmung ist nach dem Verlassen des Läufers drallbehaftet. Ein Teil der Wirbelkomponente des Arbeitsmittels tritt in die Gehäuseringkammer 26 auf der stromabwärts gerichteten Seite des Läufers 2 durch die Leitschaufeln 18 ein, wie durch den Pfeil 28 dargestellt. Die Geschwindigkeitsenergie dieses Teils der Arbeitsmittelabströmung ist in ein Druckgefälle in der Gehäuseringkammer 26 umgewandelt und setzt deshalb den Läufer unter Flächendruck, der der Reaktionskraft auf dem Läufer entgegenwirkt. Das durch die Leitschaufeln 18 eintretende Arbeitsmittel strömt zum TeiJ auch über das Wälzlager 6 und kühlt dieses. Das Arbeitsmittel verläßt die Gehäuseringkammer 26 durch einen Spalt zwischen dem Leitblech 16 und der Dichtung 19, wie durch den Pfeil 30 dargestellt, und gelangt durch den Auslaß 10 des Gehäuses 4 ins Freie.

Die Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der Konstruktion nach F^: g. 1, wobei die übereinstimmenden Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Ein zusätzliches Leitblech 32 mit einem Loch 34 darin ist zwischen dem Leitblech 16 und dem Wälzlager 6 im Abstand von dem Läufer 2 angeordnet, um einen Wirbel in der Kammer 36 zu verursachen. Diese Wirbelwirkung erhöht den Druck am äußeren Umfang des Laufrades. Infolge der Pumpwirkung des Läufers wird ein höherer Druck in der Kammer 36 erzeugt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Axialschubentlastung eines Läufers einer ixial beaufschlagten einstufigen Anlasser-Gasturbine, bei der der Läufer auf der stromabwärts gerichteten Seite fiiegend in einem Wälzlager gelagert ist, und mit einem Auslaßgehäuse stromabwärts des Läufers, dessen Innenwand aus einem Leitblech gebildet ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) die Arbeitsmittelabströmung ist nach dem Verlassen des Läufers (2) drallbehaftet;

b) in dem Leitblech (16) sind im wesentlichen axial verlaufende, in den Auslaßkanal ragende, und in Drallrichtung geöffnete Leitschaufeln (18) angeordnet, die einen Teil der Arbeitsmittelabströmung in eine durch die Läuferstirnfläche teilweise begrenzte Gehäuscringkammer (26) unter Druckerhöhung leiten;

c) der in die Gehäuseringkammer (26) geleitete Teil der Arbeitsmittelabströmung wird zur Lagerkühlung verwendet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der stromabwärts gerichteten Seite des Läufers (2) eine zusätzliche Zwischenscheibe (32) vorgesehen ist, durch die eine Kammer (36) geschaffen wird, die über ein in der Zwischenscheibe (32) vorgesehenes Loch (34) mit der Gehäuscringkammer (26) in Verbindung steht.