DE2040474A1

DE2040474A1 - Hilfsaggregatgetriebe fuer eine Gasturbine

Info

Publication number: DE2040474A1
Application number: DE19702040474
Authority: DE
Inventors: Jack Guillot
Original assignee: Bennes Marrel SA
Current assignee: Bennes Marrel SA
Priority date: 1969-08-14
Filing date: 1970-08-14
Publication date: 1971-02-25
Also published as: CH520869A; DE7030575U; NL7012018A; DE2040474B2; ES194398Y; FR2055992A5; AT312376B; SU404282A3; ES194398U; GB1311983A; CA922125A; ZA705606B

Description

Die Erfindung betrifft ein Hilfsaggregatgetriebe für eine Gasturbine mit einem oder mehreren gewöhnlich als Luftvorwärmer dienenden rotierenden Wärmetauschern.

Eine derartige Gasturbine hat eine erste Welle, auf welcher der Rotor eines Zentrifugalverdichters sowie der Rotor einer Hochdruckturbine sitzen, und eine zweite Welle, die den Rotor einer Niederdruckturbine trägt. Das vordere Ende der ersten Welle wird zum Antrieb des Hilfsaggregatsetriebes benutzt. Bekanntlich ist die Drehzahl dieser ersten Welle sehr hoch. Sie kann in der Größenordnung von 4o ooo bis 5o ooo U/min .' ,' liegen. Ferner befinden sich gewöhnlich zu beiden Seiten·· der Längserstreckung der Gasturbine zwei rotierende Wärmetauscher·, deren Drehzahl sehr niedrig ist, beispielsweise größenordnungsmäßig 2o U/min. Diese Erfordernisse werfen für den Ingenieur ein umso schwierigeres Problem der Drehzahluntersetzung auf, als die Drehachsen der Wärmetauscher senkrecht zu der Haupt- . achse der Gasturbine verlaufen.

Aufgabe der Erfindung ist es, daß vorstehend aufgezeigte Problem

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in bofrioditfondor Wolse zu lösen, woboi «lorn Gnl.i*iobr?ßohnuso «inn tfm'm gotfobon worrton noil, din «iiio 1>οΐιοιιιΙ··ι·ιι vorkuLilmf l>o * «1!non hnrkttnirui icluin Atnirohifiolorn ^triil.nLlol, wobol nl«hü iinihr uuiblich iibor dio Umfnntfflwrnlrockung dor Gasturbine hinauoragon soll, so daß die Montage der Turbine beispielsweise auf einem Lastkraftwagen erleichtert wird.

* das

Erfindungsgemäß wir diese Ausfgabe dadurch gelöst, daß/am vorderen Ende der Gasturbine sitzende Getriebe ein lösbar am Turbinengehäuse befestigbares Getriebegehäuse mit einem Querschnitt von im wesentlichen der Form eines aufrecht stehenden _: Dreiecks besitzt, in welchem eine über eine Vielnuthülse mit der Gasturbinenwelle verbindbare GetriebeeingangsweHß sowie dieser benachbart eine Gebläsewelle angeordnet sind, \nd daß der die Gasturbine nach unten überragende untere Teil des Getriebegehäuses einen Montageflansch zur Anbringung eines unterhalb der Gasturbine achsparallel zu diesem angeordneten Andrehmotors sowie mit den Wärmetauschern über ein weiteres Reduziergetriebe verbindbare Getriebeausgangswelle enthält, wobei die die vorgenannten Wellen innerhalb des Getriebegehäuses antriebsmäßig miteinander verbindenden Getriebeelemente so ausgelegt sind, daß zwischen der Ausgangswelle für die Wärmetauscher und der Einganswelle des Getriebes ein Untersetzungsverhältnis von Ziff. 1: 2o besteht.

Das Reduziergetriebe umfaßt vorzugsweise eine sich unter die Gasturbine erstreckende längsgerichtete Welle, die mit der \ Ausgangswelle des Getriebes gekuppelt ist und eine Schnecke antreibt, sowie eine von einem zugehörigen Schneckenrad getriebene Querwelle, die über weitere Doppelkreuzgelenke Ritzel antreibt, die mit Zahnkränzen an den Wärmetauscher im Eingriff stehen.,

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine mit einem Hilfsaggregat-

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getriebe nach der Erfindung versehene Gasturbine; Fig. 2 eine Frontansicht des Getriebegehäusesj Piß. 3 Längsschnitte nach den Linien HI-III, IV-IV bzw, V-V "in Fig. 2 und Fig. 6 in vereinfachter perspektivischer Darstellung¹ ein Reduktionscetriobe für die Wärmetauscher. ·

In der Zeichnung ist mit 1 ein Getriebe nach der Erfindung gezeigt , daß zum Antrieb der Hilfeaggregate einer Gasturbine dient. Die Gasturbine selbst besteht aus zwei Stufen, nämlich einer Verdichterstufe. 2, einer Nutzleistungsstufe 3 und einem Untersetzungsgetriebe 4. Die Gasturbine besitzt zwei getrennte Wellen, nämlich eine erste Welle 5 für den Rotor eines ZentrifugolVerdichters 6 und den Rotor einer Hochdruckturbine 7 innerhalb der Gaacrzcugerstufe 2 und eine zweite Welle 8 für den Rotor einer Niederdruckturbine 9 innerhalb der Nutzleistungsstufe 3. Ferner sind zu beiden Seiten der Längserstreckung der Gasturbine entlang ihrer Langeachse 11 zwei rotierende Wärmespeicher 1o angeordnet.

Das Hilfsaggregatgetriebe 1 hat ein Getriebegehäuse 12, daß an der Vorderseite des Gehäuses 13 der Verdichterstufe 2 mittels eines Tragflansches 14- befestigt ist. Die Befestigung erfolgt durch Schrauben 15 (Fig. 2). Die Form des Getriebegehäuses 12 (Fig. 1 und 2) ist so gewählt, daß einerseits eine Übereinstimmung mit der Form der Turbine sichergestellt ist, während andererseits Zugang zu den-verschiedenen Get rieb element en/ermöglicht wird. Diese Elemente sind folgende: . (Ziff. 1) ein elektrischer Andrehmotor 16, dessen Abtriebswelle 17 parallel zur Längsachse 11 der Gasturbine gerichtet ist, wobei der Andrehmotor 16 an der Rückseite des Getriebegehäuses 12 angeordnet und an einem Ringflansch 18 befestigt ist, der eine rückwärtige Gehäuseöffnung umschließt; (2iff. 2) eine Riehmenscheibe 19 für den Treibriehmen eines - (nicht dargestellten) Ladegenerators herkömmlicher Ausführung; ( 3 ). I eine sich abgedichtet durch die Rückseite des Ge-

triebegehäuses erstreckende Ausgangswelle 2o zum Antriob eines Reduktionsgotriebes für die rotierenden Wärmetauscher 1o (Pi_C. 3);
(4·) ein im rückwärtigen Teil des Getriebes liegenden hydrau-

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lischen Regler 21;

(5) eine Welle 22 zum Antrieb einerseits von zwoi an der Vorderseite des Gehäuses 12 angeordneten Schmierölpumpen 22 und 25 und andererseits einer an der Rückseite des Getriebegehäuses angeordneten Brennstoffpumpe 26 und

(6) der Rotor 27 eines Kühlgebläses, daß auf einer an der Vorderseite des Getriebegehäuses 12 herausragenden Gebläsewelle 28 sitzt.

Alle rotierenden Wellen 17, 2o, 22, 23 und 28 sind parallel zur Längsachse 11 der Gasturbine gerichtet.

Das Gehäuse 12 dos Ililfsaggregatgetriebco 1 hat in Querschnitt dreieckßform (Fig. 2), wobei sich im oberen Schcitelberoich eine unmittelbar von dem mit Keilnuten versehenen Ende der ersten Gasturbinenwelle 5 getriebene Eingangswelle 29 für das Getriebe befindet. Die Verbindung zwischen der Welle 5 eier Gasturbine und der Eingangswelle 29 ißt mit Hilfe einer Keilnutenhülse hergestellt, die eine mit Keilnuten versehene Zwischenwelle 31 aufnimmt.

Auf der Eingangswelle 29 sitzt ein Zahnrad 32, daß unmittelbar mit einem Zahnrad 33 auf der Gebläsewelle 28 kämmt. Hierdurch befindet sich die Welle 28 zwangsläufig nahe dem oberen Scheitelbereich des dreieckigen Gehäuses 12, und zwar unmittelbar unterhalb der Eingangswelle 29 (Fig. 2).

Die übertragung der Drehbewegungen zu den verschiedenen Wellen 17, 2o und 22 und zum Regler 21 erfolgt in bekannter Weise durch (nicht dargestellt^) Getriebezüge·

Es ist zu beachten, daß sich die Wellen 17 und 2o im unteren Teil des Gehäuses 12 befinden und zwar eine jede in der Kühe

einer dor "beiden unteren Scheitolboreiche des Dreiecks. Wie oben bereits erwähnt, befindet sich der die Welle I7 antreibende Drehmotor 16 am rückwärtigen Ende des Getriebes 1 unterhalb des Vorderteils der Gasturbine (Fig. 1). Hierdurch erstreckt sich, der Andrehmotor 16 in der Praxis nicht über den Außenumfang der Turbine seitlich hinaus, wodurch die Montage der letzteren auf einem Lastkraftwagen erleichtert wird. .

Die Welle ?2 der Pumpen 23, 25 und 26 ist mit zwei Getrieberädern 34 und 35 versehen (Fig. 4).

Die Welle 2o erstreckt sich dichtend nach vorn und hinten über das Getriebegehäuse 12 hinaus. Am vorderen Ende trägt die Welle 2o die Riehmenscheibe 19 für die Ladegenerator. Am rückwärtigen Ende treibt sie über ein erstes Kreuzgelenk 36 eine mit einer Gleithülse 38 versehene Zwischenwelle 37· Diese Zwischenwelle 37 erstreckt sich längs unterhalb der; Gasturbine und treibt über ein .aweites Kreuzgelenk 39 eine Schnecke 4o. Diese befindet sich im Eingriff mit einem Schneckenrad 41,welches über Querwellen 4-2 mit Gleithülsen und Kreuzgelenken zwei querliegende Ritzel 4-3 antreibt. Die Ritzel 4-3 befinden sich ein jedes in unmittelbarem Eingriff mit je einem Zahnkranz 44 auf dem rotierenden Wärmetauschern 1o.

Aus der vorstehenden Beschreibung folgt, daß. die Untersetzung zwischen der Eingangswelle 29 des Hilfsaggregatgetriebes 1 und den Wärmetauschern 1o einerseits innerhalb des Getriebes' 1 mit einem Untersetzungsverhältnis in der Größenordnung, von 1 : 2o zwischen der Eingangswelle 29 und der Ausgangswelle 2o und andererseits mit .Hilfe des Reduziergetriebezuges 4-Ό, 4-1, 4-3, 44 mit einem Untersetzungsverhältnis in der Größenordnung von 1 : I00 erfolgt.

Ansprüche

1 Π Q fi Π Q / 1 -c■ *» * -

OFIIGfNAL

Claims

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Ansprüche

1. Hilfsaggregatgetriebe für eine Gasburbine mit einem oder mehreren gewöhnlich als Luftvorwärmer dienenden rotierenden Wärmetauschern, dadurch gekennzeichnet, daß das am vorderen Ende der Gasturbine sitzende Getriebe (1) ein lösbar am Turbinengehäuse (13) befestigbares Getriebegehäuse (12) mit einem Querschnitt von im wesentlichen der Form eines aufrecht stehenden Dreiecks besitzt, in welchem eine über eine Vielnuthülse (3p) mit der Gasturbinenwelle verbindbare Getriebeeingangswelle (29) sowie dieser benachbart eine Gebläsewelle (28) angeordnet sind, und daß der die Gasturbine nach unter überragende untere Teil des Getriebegehäuses einen Montageflansch (18) zur Anbringung eines unterhalb der Gasturbine achsparallel zu diesem angeordneten Andrehmotors (16) sowie eine mit den Wärmetauschern (1o) über ein weiteres Heduziergetriebe (4o, 4-1) verbindbare Getriebeausgangowelle (2o) enthält, wobei die die vorgenannten Wellen (29> 28, 2o) innerhalb des Getriebegehäuses (12) antriebsmäßig miteinander verbindenden Getriebeelemonte so ausgelegt sind, daß zwischen der Ausgangswelle (2o) für die Wärmetauscher (1o) und der Eingangswelle (29) des Getriebes (1) ein Untersetzungsverhältnis von Ziff. 1 : 2o besteht.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeausgangswelle (2o) mit beiden Enden aus dem Getriebegehäuse (12) herausragt, wobei das nach Rückwärts gerichtete Ende zum Anschluß des Reduziergetriebes (4o, 41) für die Wärmetauscher (1o) dient und das nach vorn gerichtete Ende eine Riehmenscheibe (19) zur Antriebsverbindung mit einem Stromerzeuger trägt.

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J. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, da durch g e k en η ze i c h ne t,äiß der Montageflanach (18) für den Andrehmotor (16) ein Ringflansch mit einer solchen Lage -. am Getriebegehäuse ist, daß der Andrehmotor (16) die Umfange-

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erstreckung der Gasturbine seitlich nicht überragt·

4. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne t, daß die Getriebeeingangswelle (29) im Getriebegehäuse (12) nahe der oberen Dreieckspitze des Gehäusequerschnitts angeordnet ist·

5. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne t,daß die Gebläsewelle (28) unmittelbar unter der Getriebeeingangswelle (29) angeordnet ist.

6, Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) im unteren Teil eine weitere beidseitig aus ihm herausragende Welle (22) enthält, an deren rückwärtiges Ende eine unter der Gasturbine gelegene Brennetoffpumpe,(2&) und an deren vorderes Ende eine oderer mehrere Schmierölpumpen (23, 25) ankuppelbar sind.

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