DE2034188A1 - Schmiersystem fur Gasturbinen triebwerke, insbesondere fur Mehrwellen gasturbinentnebwerke - Google Patents

Description

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R.779

Augsburg, den 9. Juli 1970

Rolls-Royce Limited, Moor Lane, Derby,

England

Schmiersystem für Gasturbinentriebwerke, insbesondere für Mehrwellengasturbinentriebwerke

Die Erfindung betrifft ein Schmiersystem für Gasturbinentriebwerke und insbesondere für Mehrweilengasturbineatriebwerke, welche eine, jeweils mindestens ein Läger enthaltende vordere und hintere Lagerkanituer aufweisen«

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Der Ausdruck "Mehrwellengasturbinentriebwerk" umfaßt Gasturbinentriebwerke mit mehr als einem Verdichter, welch letztere jeweils auf einer gesonderten Welle befestigt sind und jeweils durch eine eigene Turbine angetrieben werden» Bei derartigen Triebwerken, bei welchen die Lager jeweils in unabhängig voneinander mit Druck beaufschlagten Kammern angeordnet sind, ist es erforderlich, daß diese Kammern gegenüber der zu anderen Teilen des Triebwerkes hinbeförderten Luft abgedichtet sind, damit eine Verunreinigung dieser Luft mit Öl verhindert wird. Bei Zweiwellen- und insbesondere bei Dreiwellentriebwerken ist aus diesem Grund das Anbringen von Dichtungen zwischen den Wellen erforderlich.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden ein Schmiersystem für Mehrwellengasturbinentriebwerke derart auszulegen, daß die Anzahl der erforderlichen g| Zwischenwellendiehtungen verringert und die Schmierung verbessert wirtf*

Im Sinne der LBsüflg dieser Aufgabe beinhaltet'die Erfindung ein SehmleEsysteöi für Gastürbinentrlebwerkei insbesondere für Mehrweilengäötürbineiitriebwerkei Weiche eine «jeweils mindestens ein Lager, enthaltende vordere

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und hintere Lagerkammer aufweisen.

Gemäß der Erfindung ist ein derartiges Schmiersystem durch einen Kanal gekennzeichnet, welcher die oeiden Lagerkammern miteinander verbindet.

Durch das Vorsehen dieses erfindungsgemäßen Kanales ist eine Vielzahl von ^wischenwellendichtungen überflüssig und sind die damit zusammenhängenden Schwierigkeiten behoben. ·

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Lager mit öl aus einem Rohr versorgt, welches sich über die gesamte Länge des Triebwerkes erstreckt und innerhalb der am weitesten innen befindlichen Welle und konzentrisch zu dieser angeordnet ist.

Die Lager werden vorzugsweise unabhängig voneinander jeweils mit öl aus dem Rohr versorgt und Jede Kammer ist mit einer eigenen Spüleinrichtung zur Rückforderung des Öles versehen.

Eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung findet Anwendung bei einem Dreiwellengasturbinentriebwerk, welches mit drei, jeweils mindestens ein Lager enthaltenden

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ORIGINAL INSPECTED

Lagerkammern versehen ist und bei welchem gemäß der Erfindung der Kanal von einem Rohr gebildet wird, welches konzentrisch zu den Wellen angeordnet ist und zwei der drei Lagerkammern miteinander verbindet und bei welchem ein weiterer Kanal vorgesehen ist, welcher eine der beiden über den einen Kanal miteinander verbundenen Lagerkammern mit der dritten Lagerkammer verbindet. Die drei Lagerkammern bilden im einzelnen jeweils eine hintere, mittlere und vordere Lagerkammer.

Als Beispiel wird die Erfindung im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, welche im einzelnen zeigen:

Fig. 1 schematisch den Aufbau eines

Triebwerkes, bei welchem ein erfindungsgemäßes Schmiersystem Anwendung findet, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung

einer Ölversorgungseinrichtung nach der Erfindung.

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In Fig. 1 der Zeichnungen ist ein Dreiwellentriebwerk dargestellt, welches einen von einer Hochdruck (HD)-Turbine über eine HD-Welle 2 angetriebenen HD-Verdichter 1 sowie einen von einer Mitteldruck (MD)-Turbine 6 über eine MD-Welle 5 angetriebenen MD-Verdichter 4 und ein bzw. einen von einer zweistufigen Niederdruck (ND)-Turbine über eine ND-Welle 8 angetriebenes Gebläse bzw. angetriebenen ND-Verdichter 7 aufweist.

Die durch die MD- und HD-Verdichter verdichtete Luft gelangt in eine Brennkammeranordnung 10 und von dieser aus durch sämtliche drei Turbinen hindurch zu einem Strahlrohr und einer Auslaßdüse ( nicht dargestellt).

Ein Teil der durch den ND-Verdichter 7 verdichteten Luft gelangt zu dem MD-Verdichter und die übrige Luft wird durch einen Beipaßkanal 12 hindurchgeleitet und anschließend in dem Strahlrohr mit den Abgasen aus den Turbinen vermischt.

Die drei Wellen 2, 5 und 8 laufen jeweils unabhängig voneinander in sieben Lagern A, B, C, D, E, F, und G und sind konzentrisch zueinander angeordnet.

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Die ND-Welle 8 ist durch ein vorderes Lager A, welches an einem festen Aufbau 20 gehaltert ist, sowie durch ein mittleres Zwischenwellenlager B, welches auf der MD-Welle 5 angeordnet ist, und durch ein hinteres Lager G gelagert, welches durch einen festen Aufbau 21 gehaltert ist.

Die MD-Welle 5 ist mittels eines vorderen Lagers C, welches in einem festen Aufbau 22 gehaltert ist, und mittels eines hinteren Lagers P gelagert, welches in dem festen Aufbau 21 gehaltert ist. Die HD-Welle. 2· ist mittels eines vorderen Lagers D, welches an dem festen Aufbau 22 befestigt ist, und mittels eines hinteren Zwischenwellenlagers E gelagert, welches auf der MD-Welle angeordnet ist.

Sämtliche Lager, ausgenommen die Zwischenwellenlager, sind mit Quetschschichtdämpfern versehen.

Die drei hinteren Lager E, P und G sind sämtlich innerhalb einer hinteren Lagerkammer 25 angeordnet, die mittels Dichtungen 26, 27 und 28 gegen das Entweichen von öl abgedichtet ist, wobei jedoch unter Druck stehende Luft durch diese Dichtungen hindurch in die Kammer einströmen kann.

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Die drei Lager B, C und D sind sämtlich innerhalb einer mittleren Lagerkammer 30 angeordnet, welche mittels Dichtungen 31 und 32 abgedichtet ist, wobei jedoch unter Druck stehende Luft durch die Dichtungen hindurch in die Kammer einströmen kann.

Das vordere Lager A ist in einer vorderen Lagerkair.mer 3b angeordnet, welche mittels Dichtungen 36 und 37 abgedichtet ist, wobei jedoch unter Druck stehende Luft durch diese Dichtungen hindurch in die Kammer einströmen kann.

Um zu vermeiden, daß sich das öl in den Kammern mit der Kühlluft vermischt, und um zu vermeiden, daß Zwischenwellendichtungen erforderlich sind, ist ein Rohr 40 vorgesehen, welches die hintere Lagerkammer 25 und die mittlere Lagerkammer 30 miteinander verbindet. Das Rohr 40 ist konzentrisch zwischen der HD-Welle und der HD-Welle angeordnet. Weiterhinwird der Druck in der mittleren Lagerkammer über Durchlaßöffnungen 41, welche um das Lager b herum angeordnet sind, in die vordere Lagerkammer 35 eingeleitet.

Sämtlichen Lagern B, C, D, E, F und G wird aus

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einem inneren Rohr 45, welches innerhalb von und konzentrisch zu der ND-Welle angeordnet ist, öl zugeführt. Dieses öl tritt aus dem Rohr 45 über Öffnungen aus * und wird durch Zentrifugalkraft über Zumeßöffnungen 46 bzw. 47 hindurch, welche in der ND- bzw. MD-Welle gebildet sind, zu den entsprechenden Lagern hingen leitet. „

Das vordere Lager wird mit öl gespeist, welches durch ruhende Auslaßleitschaufeln 48 des ND-Verdichters hindurchgepumpt wird.

Weiterhin arbeiten die Lagerkammern mit ölanreicherung, wobei die Menge der in die Lagerkamraern einströmenden Luft durch ein mit Drosselstellen versehenes und zu einem Öltank 51 führendes Entlüftungssystem in Verbindung mit einer Spül- bzw. ölrückführleitung auf einem Minimum gehalten wird. Darüberhinaus wird der Druck zwischen den Dichtungen an beiden Seiten jeweils der Lager ausgeglichen, so daß der Dichtungsdruckabfall auf einem Minimum gehalten wird, was zur Verhinderung einer Leckströmung erforderlich ist.

Der Öltank 51 bildet mit dem Gehäuse auf einer Seite des Haupttriebwerksbefestigungszapfens ein ge-

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Bieinsames Teil und erstreckt sich über den oberen Teil des Triebwerkes und fast vollständig um dieses herum. Der öltank ist mit einer Druckabnahme-, einer Ablaßventil- und einer Ansaugeinlaß-Stelle zu der Druckpumpe hin versehen (vergl, Fig. 2).

Das Öl wird von einer Pumpe 52 und über ein Filter 53 (Fig. 2) zu einem Hauptölversorgungskanal 5^ am hinteren Ende des Triebwerkes geliefert und.gelangt dort in das Rohr H5,

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 steht der öltank 51 über eine Luftleitung 55 und über einen Zentrifugalabscheider 56 in einem äußeren Getriebegehäuse 57 mit der äußeren Atmosphäre in Verbindung und wird geringfügig unter Druck gehalten, so daß eine zulässige Druckhöhe an dem Druckpumpeneinlaß aufrechterhalten wird, damit die Pumpe in großer Höhe nicht hohlsaugt.

Die Druckpumpe 52 ist mit einem überdruckventil (Fig. 2) ausgerüstet, welches auf einem mittleren ßehäusedruek eingestellt ist und öl zu der Einlaßseite der Pumpe 52bei 61 zurückleitet»

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Zur Unterstützung des Antisaughebungssystems, welches zur Verhinderung eines statischen ölabsaugens durch die in der Druckpumpe gebildeten Spalte hindurch und in das Getriebegehäuse hinein dient, ist ein Rückschlagventil 62 vorgesehen.

Zwischen dem Druckfilter 53 und dem Rück-? schlagventil 62 ist eine kleine Anzapfleitung 63 angeordnet, welche eine geringe ölmenge oben in den öltank hinein oberhalb des maximalen ölspiegels zurückliefert. Diese kleine Anzapfleitung ermöglicht, daß die Druckpumpe 52 nach einem negativen "g" -Plugzustand wieder ansaugen kann.

Vier Verdrängerpumpen 65 sind für das ölabführen bzw. Spülen der Lagerkammern und des Getriebegehäuses vorgesehen. Diese Pumpen, welche als Zahnradpumpen ausgebildet sind, sind jeweils durch Filter 6.6. geschützt, weiche außerdem mit magnetischen Spanfängern ausgerüstet sind,

Das öl wird sodann gij einer gemeinsamen Leitung 67 und übe? einen Hauptspülfilter 68 zu einem mittels Brennstoff gekühlten ölkühler geleitet,

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in '.vclchei.i es vor den Zurückleiten über eine Leitung 71 in den Öltank 51 durch den in Leitungen 69 und 70 geführten Brennstoff gekühlt wird.

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Claims (3)

1. Patentansprüche;

   Iy Schmiersystem für Gasturbinentriebwerke, insbesondere für Mehrwellengasturbinentriebwerke, welche eine jeweils mindestens ein Lager enthaltende vordere und hintere Lagerkammer aufweisen, gekennzeichnet durch einen Kanal (40), welcher die beiden Lagerkammern miteinander verbindet.
2. 2. Schmiersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Ölversorgungskanal (45), aus welchem die einzelnen Lager unabhängig voneinander mit öl versorgt werden, und durch eine, jeder einzelnen Lagerkammer jeweils gesondert zugeordnete Spül- bzw. ölrückfördereinrichtung.
3. 3. Schmiersystem nach Anspruch 1 oder 2 für ein Dreiwellengasturbinentriebwerk, welches mit drei, jeweils mindestens ein Lager enthaltenden Lagerkammern versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (40) von einem Rohr gebildet wird, welches konzentrisch zu den Wellen angeordnet ist und zwei der drei Lagerkammern miteinander verbindet, und daß ein weiterer Kanal (41) vorgesehen ist, welcher eine der beiden über den einen Kanal (40) miteinander verbundenen Lagerkammern mit der dritten Lagerkammer verbindet.

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   BAD ORIGINAL

   L e e r s e i t β