DE2140337A1 - Gasturbinentriebwerk - Google Patents
GasturbinentriebwerkInfo
- Publication number
- DE2140337A1 DE2140337A1 DE2140337A DE2140337A DE2140337A1 DE 2140337 A1 DE2140337 A1 DE 2140337A1 DE 2140337 A DE2140337 A DE 2140337A DE 2140337 A DE2140337 A DE 2140337A DE 2140337 A1 DE2140337 A1 DE 2140337A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- engine
- thermal expansion
- shaft
- housing
- compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/026—Shaft to shaft connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/20—Mounting or supporting of plant; Accommodating heat expansion or creep
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
>IPL·. ING. K. HOLZEB
89 AUGSBURG
89 AUGSBURG
-WKLBER- STBAS8B 1*
807
2U0337
Augsburg, den 11. August 1971
Der Staatssekretär für Verteidigung in der Regierung Ihrer Majestät der Königin des Vereinigten Königreiches von Großbritannien
und Nordirland, Whitehall, London, S.W.l, England
Gasturb inentri ebwerk
Die Erfindung betrifft Gasturbinentriebwerke mit einer Welle und mit einem, mit dieser verbundenen Läuferteil,
welch letzteres von einem in einer radialen Triebwerksebene an dem feststehenden Aufbau gehalterten Dichtungsteil
durch einen Axialdichtspalt getrennt ist.
Bei Hochleistungsgasturbinentriebwerken, in deren
3098 3 0/0589
2U0337
Arbeitsmittel hohe Drücke und Temperaturen erzeugt werden, hat das Entweichen von Arbeitsmittel durch
Dichtspalte hindurch, insbesondere in der ersten Turbinenstufe, in welcher die Drücke und Temperaturen am höchsten
sind, eine erhebliche Verringerung der Gesamttriebwerks-Ieistung
zur Folge.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen Gasturbinentriebwerksaufbau zu schaffen, bei welchem
ein Dichtspalt zwischen einem Läuferteil und dem diesem benachbarten feststehenden Aufbau auf einem niedrigen Wert
gehalten wird, und zwar insbesondere im Nennbetriebszustand des Triebwerks.
Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung
von einem Gasturbinentriebwerk mit einer Welle und einem " mit diesem verbundenen Läuferteil aus, welch letzteres von
■ einem in einer radialen Triebwerksebene an dem feststehenden
Aufbau gehalterten Dichtungsteil durch einen Axialdichtspalt
getrennt ist. Ein solches Triebwerk ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Welle an ihren Enden jeweils
in Lagern gehaltert ist, welche eine axiale Wärme aus dehnung der Welle gestatten, und daß die Welle innerhalb des fest-
309830/0569
2U0337
stehenden Aufbaues in einer weiteren radialen Triebwerksbezugsebene
mit Hilfe eines Zusatzteils gehaltert ist, dessen Material einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten
aufweist als die Welle.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Gasturbinentriebwerks
nach der Erfindung ist das Läuferteil ein Turbinenläufer, welcher über die Welle mit einem Verdichter
verbunden ist. Das die Welle halternde Zusatzteil ist gemäß der Erfindung ein zylindrisches Teil, welches mit Hilfe
eines Kugellagers innerhalb des feststehenden Aufbaues stromauf von dem Verdichter gehaltert ist.
Auf diese .Weise kann die Verschiebung des Turbinenläufers
von der radialen Ebene des Kugellagers aus nach hinten auf einen Wert verringert werden, welcher näher bei dem Wert
der axialen Längenausdehnung des feststehenden Aufbaues zwischen den beiden Bezugsebenen liegt. Außerdem kann
eine Vergrößerung des Dichtspaltes zwischen dem kalten und heißen Zustand des Triebwerks verringert werden.
Ein Teil des Triebwerksgehäuses, an welchem der feststehende Aufbau befestigt ist, kann zwecks Verringerung
309830/0569
2H0337
der axialen Längenausdehnung des Gehäuses ebenfalls aus einem Material mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten
hergestellt sein.
Die Lage der Verbindungsstelle zwischen dem zylindrischen Zusatzteil und der Welle muß aus den Längen und Temperaturen
der Welle, des zylindrischen Zusatzteils und des Gehäuses
ψ errechnet werden.
Um diese Temperaturen voraussagen zu können, sind Vorkehrungen getroffen, daß die verschiedenen Bauteile von
Luft umströmt werden, welche in bekannter Menge und mit bekannter Temperatur aus dem Verdichter ausgetreten ist.
Die Wandung des zylindrischen Zusatzteile ist darüberhinaus so dünn wie möglich gehalten, um ein
schnelles Ansprechen auf Temperaturänderungen zu gewährleisten.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind In den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden
näher besehrieben. Es zeigen:
309830/0569
2H0337
Fig. 1 schematisch ein Gasturbinen
triebwerk, bei welchem die erfindungsgemäße Lehre anwendbar ist,
Fig. 2 als Einzelheit das Hochdrucksystem
des in Fig. 1 dargestellten Gasturbinentriebwerkes nach der Erfindung,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des
in Fig. 1 dargestellten Gasturbinentriebwerkes nach der Erfindung, und
Fig. 4 als Einzelheit die Verbindung
zwischen der Welle und dem zylindrischen Zusatzteil.
In Fig. 1 ist schematisch ein Beipaß-Gasturbinentriebwerk dargestellt, welches in Strömungsrichtung
hintereinander angeordnet eine Verdichteranordnung 1, eine
Verbrennungseinrichtung 2, eine Turbine J5 und eine Schubdüse 4 aufweist. Das dargestellte Triebwerk ist ein
309830/0569
2UÜ337
Dreiwellentriebwerk, dessen Verdichteranordnung einen
Niederdruckverdichter, einen Mitteldruckverdichter und einen Hochdruckverdichter aufweist, die jeweils von auf
gesonderten Wellen angebrachten Niederdruck-, Mitteldruck- und Hochdruckturbinen angetrieben werden. Da die erfindungsgemäße
Lehre nur auf das Hochdrucksystem des Triebwerks fe angewendet worden ist, ist nur dieses System als Einzelheit
dargestellt. Diese Maßnahme ist jedoch nicht in einschränkendem Sinne zu verstehen, denn die erfindungsgemäße Lehre könnte
auch auf das Mitteldruck- oder auf das Niederdrucksystem angewendet werden. Es ist allerdings klar, daß mit Hilfe
der Erfindung ein geringerer Leistungsgewinn dort erzielt wird, wo die Triebwerksteile nicht den hohen unterschiedlichen
Wärmeausdehnungen und den hohen Drücken des Hochdrucksystems ausgesetzt sind.
Ein Teil der in dem Niederdruckverdichter verdichteten Luft strömt unter Umgehung des Mitteldrucksystems und des
Hochdrucksystems durch einen Beipaßkanal 5 und wird mit
dem aus der Niederdruckturbine ausströmendem Arbeitsmittel vermischt, bevor sie über die Schubdüse 4 in die Atmosphäre
gelangt.
309830/0569
2U0337
In Fig. 2 ist ein Hochdrucksysteai eines Gasturbinentriebwerks
dargestellt, auf welches sieh die Erfindung insbesondere bezieht.
Der sechs Laufradstufen 7 und sechs Leitradstufen 8 aufweisende Hochdruckverdichter 6 führt der Verbrennungseinrichtung 2 über einen Diffusor 9 unter hohem Druck
stehende Luft zu. Über Brenner 10 zugeführter Brennstoff wird in der Brennkammer 11 verbrannt. Die durch die
Verbrennung erzeugten heißen Gase strömen durch einen Ring von Düsenleitschaufeln 12 hindurch zum Laufrad der Hochdruckturbine
13. Aus der Hochdruckturbine IJ strömen die
Gase zu den übrigen Turbinenstufen des Triebwerkes^, welche
nicht dargestellt sind.
Die Hochdruckturbine 13 und der Hochdruckverdichter
sind über eine Welle 14 fest miteinander verbunden, welche
an ihren Enden Jeweils in Rollenlagern 15 und l6 gehaltert ist. Diese Rollenlager lassen eine durch Wärmeausdehnung
hervorgerufene axiale Verlängerung der aus der Turbine^ dem Verdichter und der Welle gebildeten Anordnung zu.
Der Turbinenläufer IJ trägt, axial vorragende Dicht-
rippen IJ, welche an Dichtungsteilen 19 abdichten, die
an den Düsenleitschaufeln 12 befestigt sind. Die Düsenleitschaufeln 12 sind ihrerseits am Triebwerksgehäuse
18 gehaltert.
Neben der Welle 14 weist die Anordnung aus Turbine
und Verdichter ein zylindrisches Zusatzteil 20 auf, welches an seinem stromauf gelegenen Ende in einer Ebene "XX in
* einem Kugellager 21 gehaltert ist. Die Ebene XX stellt damit eine gemeinsame Bezugsebene dar, von welcher aus die
Ausdehnung des Zusatzteils und des Triebwerksgehäuses gemessen werden kann.
Das Zusatzteil 20 ist an einer zwischen dem Verdichter und der Turbine 13 gelegenen Stelle mittels eines Kupplungsteils 2J an der Welle 14 befestigt und dient zur axialen
Halterung der Welle in bezug auf die Ebene XX. In bezug auf dieses Kupplungsteil dehnt sich damit die Turbine
nach hinten, d.h. stromabwärts, und der Verdichter nach vorn, d.h. stromaufwärts, aus.
Zur Verringerung der Stromabwärtsverschiebung
309830/0569
2U0337
der Turbine mit Bezug auf die Ebene XX ist das Zusatzteil aus einem Material hergestellt, welches einen niedrigeren
Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Material der Welle 14
und des Gehäuses 18 aufweist»
Da die axiale Lage des zylindrischen Zusatzteils durch das Kugellager 21 festgelegt ist, ist die relative
Ausdehnung zwischen dem Zusatzteil 20 und dem Triebwerksgehäuse 18 in der Ebene XX gleich Null. Die Verschiebung
des Turbinenläufers 13 von der Ebene XX aus nach hinten,
d.h. stromabwärts, ist gleich der Summe der Ausdehnungen des Zusatzteiles 20, des Kupplungsteiles 23 und des
hinteren Teiles 26 der Welle 14. Die Verschiebung des Gehäuses zwischen den Ebenen XX und YY ist gleich der Summe
der Ausdehnungen der zwischen diesen beiden Ebenen gelegenen verschiedenen Teile des Gehäuses l8e
Das Kupplungsteil 23 und die Art seiner Verbindung
mit der Welle und mit dem Zusatzteil 20 ist als Einzelheit in Fig. 4 dargestellt.
Das Zusatzteil 20 ist an seinem Ende mit einem äußeren Sägezahngewinde 50 und mit axial vorragenden Anschlägen 5I
309830/0569
2H0J.37
versehen. Das Gewinde 50 greift in ein an dem Kupplungsteil
23 gebildetes Innengewinde ein, während die Anschläge
mit entsprechenden Anschlägen an einer Verriegelungsbuchse zusammenwirken. Die Büchse 52 ist an ihrer radialen Außenfläche
mit radial vorragenden Keilen 53 versehen, die mit entsprechenden Innenkeilen an dem Kupplungsteil 23 zusammenwirken.
Die gesamte Verbindung wird durch eine Mutter 5^ festgehalten, welche in ein weiteres Innengewinde 55 an
dem Kupplungsteil 23 eingeschraubt ist.
Das Kupplungsteil 23 ist aus dem gleichen Material wie die Welle bzw. aus einem Material mit gleichem Wärmeausdehnungskoeffizienten
hergestellt, so daß die Verbindung zwischen dem Kupplungsteil und der Welle nach Art einer
herkömmlichen Curvic-Kupplung erfolgen kann. Durch Verbindungen des Kupplungsteiles 23 und des zylindrischen Zusatzteiles
in der oben beschriebenen Weise wird den Auswirkungen unterschiedlicher Wärmedehnung, welche eine Lockerung der
Schraubverbindung 50 zwischen dem Kupplungsteil und der
Welle hervorrufen könnten, durch die Keile 53 und die Anschläge 51 begegnet. Darüberhinaus kann die Gewindeverbindung
50 dazu verwendet werden, beim Zusammenbau des Triebwerkes die Ausgangsgröße des Dichtspaltes zwischen
- 10 -
309830/0569
013IiGiNAL INSPECTED
2H0337
dem Turbinenläufer und dem benachbarten festen Aufbau einzustellen.
Es könnten selbstverständlich auch andere Anordnungen von an dem Kupplungsteil angebrachten Keilen und Anschlägen
dazu verwendet werden, eine wärmeausdehnungskompensierte
Verbindung zwischen dem Zusatzteil 20 und der Welle 14 herzustellen.
Bei einer abgewandelten Art der Verbindung des zylindrischen Zusatzteils niedriger Wärmedehnung mit der
Welle verhältnismäßig hoher Wärmedehnung ist das Kupplungsteil 23 direkt auf das Ende des Zusatzteiles 20 aufgeschweißt.
Dazu wird vorzugsweise ein Reibungsschweißverfahren
angewendet, um Schwierigkeiten zu vermeiden, die sich beim üblichen Schweißen aufgrund unterschiedlicher Eigenschaften
der beiden Materialien ergeben können. Eine weitere Abwandlung könnte darin bestehen, ein Stück aus dem gleichen Material
wie das Kupplungsteil 23 mittels Reibungsschweißung auf"
das Ende des Zusatzteils 20 aufzuschweißen. Dieses Teil würde ein äußeres Sägezahngewinde 50, wie oben beschrieben,
aufweisen. Im Bereich dieses Gewindes träte in diesem Falle keine unterschiedliche Wärmeausdehnung auf, während
- 11 -
309830/0669
2U0337
die Einstellcharakteristik erhalten bleibt.
Ein ähnliches Problem aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnung besteht am anderen Ende des Zusatzteiles,
wo dieses mit dem äußeren Laufring des Kugellagers verbunden ist. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist
das Zusatzteil 20 zwar mit dem inneren Kugellagerlaufring verschweißt, es könnte an dieser Stelle jedoch ebenfalls
| eine wärmeausdehnungskompensierte Verbindung der oben beschriebenen Art verwendet werden.
Die Lage der Verbindung zwischen dem Zusatzteil und der Welle wird berechnet, um den gewünschten Dichtspalt
bei jedem Nennbetriebszustand des Triebwerkes zu erhalten,
vorausgesetzt, daß die Temperaturen der Welle 14, des Zusatzteiles 20 und des Gehäuses 18 genau genug abgeschätzt
werden können.
Zur Unterstützung der Temperaturbestimmung des Zusatzteiles bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der
Erfindung wird Luft, deren Temperatur genau bekannt ist, aus dem Verdichter über öffnungen JO in der Welle in einen
zwischen dem zylindrischen Zusatzteil 20 und einem weiteren
- 12 -
309830/0569
2140Ί37
Dichtungsrohr 32 gebildeten Ringraum 31 eingeleitet,
so daß diese Luft die Außenfläche des zylindrischen Zusatzteils umströmt. An der Innenfläche des zylindrischen
Zusatzteils 20 strömt ein Gemisch aus Kühlluft und öl, welches durch ein Ölrohr ~$K herangeführt wird und welches
zur Kühlung der hinteren Lager verwendet worden ist. Die Temperatur dieses Gemisches kann ebenfalls genau
vorhergesagt werden.
Die Wandstärke des zylindrischen Zusatzteiles 20 wird so gering wie praktisch möglich gehalten, damit
das Zusatzteil schnell anspricht.
Die Temperatur des Gehäuses 18 kann sehr genau vorhergesagt werden, da die Temperaturen der Beipaßluft und der
Brennkammerkühlluft auf dessen gegenüberliegenden Seiten
sich nicht stark ändern.
Das Zusatzteil 20 ist aus einem Material hergestellt, welches unter der Handelsbezeichnung E.P.C. 10 von der
Firma Henry Wiggin & Co. Ltd. in den Handel gebracht wird und welches hauptsächlich aus einer Nickel-Kobalt-Stahl-Legierung
mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen
3098 30/0 669
ORlGfMAt INSPECTED
2Η0Ί37
0,000102 mm/°C und 0,000127 mm/°C besteht.
Das Material der Welle ist eine Hochtemperaturlegierung auf Nickelbasis, welche unter der Handelsbezeichnung
"WASPALLOY" verkauft wird. Das äußere Gehäuse l8
besteht in den kühleren Bereichen, die den Hochdrückverdichter umschließen, hauptsächlich aus Titan, während
es in den Bereichen um die Brennkammer und um die Turbine w herum aus einer Hochtemperaturlegierung auf Nickelbasis
besteht.
Mit dieser Materialkombination und der in Fig. 2 gezeigten Anordnung kann der Dichtspalt zwischen den
Dichtrippen 17 und den Düsenleitschaufeln im Nennbetriebszustand
des Triebwerks auf einem Wert im Bereich zwischen 0,25 mm und 0,51 mm gehalten werden.
Dieser Spalt kann bei Inkaufnahme zusätzlichen
Gewichtes durch die in Pig. j5 dargestellte Anordnung,
welche eine abgewandelte Äusführungsform des gleichen Triebwerks zeigt, weiter verringert werden. Identische
Teile in Fig. 3 sind mit den gleichen Bezugszahlen wie
309830/0869
„ i . ■ ORIGINAL INSPECTSD
2U0337 ♦5
in Pig. 2 versehen und werden im einzelnen nicht näher beschrieben.
Bei dieser Anordnung ist zwar das zylindrische Zusatzteil,
wie mit Bezug auf Pig. 2 beschrieben, vorhanden, darüberhinaus ist jedoch der die Brennkammer umschließende
Teil des äußeren Gehäuses doppelwandig ausgeführt. Die äußere Wand ist aus dem Material E.P.C. 10 mit niedriger
Wärmeausdehnung hergestellt.
Die äußere Wand 4o ist verhältnismäßig dünn ausgeführt, da sie nur geringe Belastungen aufzunehmen hat. Sie dehnt
sich in bezug auf die gemeinsame,Bezugsebene XX nach
hinten, d.h. stromabwärts, aus. Die innere Wand 41 stellt jedoch das Äquivalent für die Gehäusewand 18 dar, welche
in Fig. 2 die Brennkammer umschließt. Sie ist stark genug ausgeführt, damit sie den Verdichter 6 zu tragen vermag
und dem Druck im Inneren des Triebwerkes standhält. Außerdem ist sie an einem Plansch 42 an ihrem stromabwärts gelegenen
Ende verankert, so daß sie sich axial in Stromaufwärtsrichtung ausdehnt. Die innere Wand 41 trägt den Verdichter 6 mit
Hilfe einer Gleitverbindung 43 an ihrem stromauf gelegenen
Ende.
309830/0569
2U0337
Der Ringraum 44 zwischen den Wänden 40 und 41 wird mit Luft aus dem Verdichter versorgt, deren Temperatur und
Strömungsmenge ausreichend genau bekannt sind. Diese Luft wird über öffnungen 45 in der Innenwand 41 und öffnungen 46
in dem Triebwerksgehäuse stromab von dem Plansch 42 in den
Beipaßkanal 5 abgelassen. Diese Luft kann noch zur Kühlung
weiter stromabwärts gelegener heißer Teile der Turbine verwendet werden.
Die Verwendung eines Materials, mit niedriger Wärmeausdehnung in der Außenwand verringert die Wärmeausdehnung
des Gehäuses. Da außerdem die Temperatur und Menge der Luftströmung auf beiden Seiten der Wand 40 bekannt sind,
kann die Temperatur der Wand und damit ihre Ausdehnung leichter berechnet werden.
Gleichzeitig wird die StromabwärtsverSchiebung
des Turbinenläufers dadurch verringert, daß die Stelle, " an welcher das zylindrische Zusatzteil auf die Welle 14
trifft, weiter stromabwärts verlegt wird. Dadurch läßt sich die StromabwärtsverSchiebung der Turbine leichter
vorausbestimmen, weil das Zusatzteil aus dem Material niedriger Wärmedehnung eine größere Länge aufweist.
- 16 -
309830/0569
2H0337
Bei der Triebwerksanordnung geraäfl Pig. 3 kann der
Dicht spalt auf einem Wert im Bereich von 0, IjJ mm bis 0,29 mm
gehalten werden.
Das gesamte Gehäuse oder ein beliebiger Teil des Gehäuses zwischen der Bezugsebene XX und dem Flansch 42
kann aus einem Material hergestellt sein, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient niedriger ist als der des Materials
der inneren Wand. Aufgrund der vorhersagbaren niedrigen Temperatur der äußeren Wand, welche auf beiden Seiten von
verhältnismäßig kühler Luft mit bekannten Temperaturen überströmt wird, kann es überflüssig sein, für die äußere
Wand das Material E.P.C. 10 mit der sehr niedrigen Wärmeausdehnung
zu verwenden. Es ist deshalb möglich, mehr Titan zu verwenden, welches leichter ist, und dadurch
einen Teil des sich durch die Verwendung des doppeIwandigen Gehäuses ergebenden zusätzlichen Gewichtes einzusparen.
Das hängt von der Ausdehnung des Zusatzteils 20 und von der Temperatur der äußeren Wand ab. Es ist klar, daß
die Verwendung der Doppelwand zur Kühlung der Außenwand in Verbindung mit dem Zusatzteil 20 aus dem Material E.P.C.
einen größeren Spielraum bei der Materialauswahl für die Außenwand gestattet. Es können auch andere Materialkombinationen
gefunden werden, welche die erforderliche Stabilität und
- 17 -
309830/05Sd
2U0337 4*
die Einhaltung des gewünschten Dichtspaltes gestatten.
Die Oehäuseöffnungen, durch welche die Brenner 10 hindurchgeführt sind, müssen so abgedichtet sein, daß
eine relative Wärmedehnung zwischen dem inneren und. äußeren Gehäuse möglich ist.
Eine Büchse 501 ist in eine Gewindebbhrung in dem
inneren Gehäuse eingeschraubt und ein napfförmiges Teil
ist zwischen einem Bund 52* an der Büchse und dem inneren
Gehäuse angeordnet. Das napfförmige Teil 51' kann sich in
bezug auf die Büchse 50' axial und in bezug auf das äußere
Gehäuse radial verschieben.
- 18 -
309830/0560
Claims (1)
- 2U0337Patentansprüche:1. Gasturbinentriebwerk mit einer Welle und einem mit dieser verbundenen Läuferteil, welch letzteres von einem In einer radialen Triebwerksebene an dem feststehenden Aufbau gehalterten Dichtungsteil durch einen Axialdichtspalt getrennt 1st« dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (14) an ihren Enden Jeweils in Lagern (15* 16) gehaltert ist,welche eine axiale Wärmeausdehnung der Welle gestatten, und daß die Welle Innerhalb des feststehenden Aufbaues (l3) in einer weiteren radialen Triebwerksbezugsebene (XX) mit Hilfe eines Zusatzteils (20) gehaltert ist, dessen Material einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als die Welle.2, Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Läuferteil ein Turbinenläufer (13) ist, welcher über die Welle (Ik) mit einem Triebwerksverdichter (6) verbunden ist, und daß das Zusatzteil (20) ein zylindrisches Teil ist.5. Triebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzteil (20) mit Hilfe eines Kugellagers (21) In der Triebwerksbezugsebene (XX) gehaltert ist.- 19 -3Ö9830/05S9zo 21A03374. Triebwerk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Triebwerksbezugsebene (XX) stromauf des mit der Welle (14) verbundenen Verdichters (6) befindet*5. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Temperatur des Zusatzteiles (20) aus einem Verdichter (6) des Triebwerks ausgetretene Luft über mindestens eine Fläche des Zusatzteils geleitet wird.6. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (18) des Triebwerks Teil des feststehenden Aufbaues ist und daß mindestens ein Teil dieses Gehäuses zwischen den beiden genannten Radialebenen (XX, YY) aus einem Material besteht, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient niedriger ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient des übrigen Teils des Gehäuses zwischen den beiden Ebenen.7. Triebwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Gehäuses eine innere Wand (4l) und in radialem Abstand davon eine äußere Wand (40) aufweist,- 20 -309830/05692U0337wobei die äußere Wand das Dichtungsteil (19) trägt und aus dem genannten Material mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, welche aus einem Verdichter (z.B. 6) des Triebwerks austretende Kühlluft in den zwischen der inneren und äußeren Wand gebildeten Raum (44) einleiten.8. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit der verhältnismäßig niedrigen Wärmeausdehnung eine Nickel-Kobalt-Stahl-Legierung ist, deren Wärmeausdehnungskoeffizient in einem Bereich von 0,000102 mm/°C bis 0,00012? mm/°C liegt.- 21 309830/0569
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB3917370 | 1970-08-14 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2140337A1 true DE2140337A1 (de) | 1973-07-26 |
DE2140337B2 DE2140337B2 (de) | 1975-04-10 |
DE2140337C3 DE2140337C3 (de) | 1975-11-20 |
Family
ID=10408082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2140337A Expired DE2140337C3 (de) | 1970-08-14 | 1971-08-11 | Gasturbinentriebwerk mit wärmebeweglich gelagerter Welle |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3709637A (de) |
JP (1) | JPS5217180B1 (de) |
DE (1) | DE2140337C3 (de) |
FR (1) | FR2102268B1 (de) |
GB (1) | GB1316452A (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1443431A (en) * | 1972-12-16 | 1976-07-21 | Rolls Royce | Seal between relatively moving components of a fluid flow machine |
DE3315914A1 (de) * | 1983-05-02 | 1984-11-08 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | Gasturbinentriebwerk mit einrichtungen zur schaufelspaltminimierung |
US5165850A (en) * | 1991-07-15 | 1992-11-24 | General Electric Company | Compressor discharge flowpath |
US6053697A (en) * | 1998-06-26 | 2000-04-25 | General Electric Company | Trilobe mounting with anti-rotation apparatus for an air duct in a gas turbine rotor |
US6910858B2 (en) * | 2002-12-26 | 2005-06-28 | United Technologies Corporation | Seal |
US8967977B2 (en) * | 2010-08-30 | 2015-03-03 | United Technologies Corporation | Locked spacer for a gas turbine engine shaft |
RU2534680C1 (ru) * | 2013-11-25 | 2014-12-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Ротор турбомашины |
US10100642B2 (en) * | 2015-08-31 | 2018-10-16 | Rolls-Royce Corporation | Low diameter turbine rotor clamping arrangement |
EP3141706A1 (de) * | 2015-09-09 | 2017-03-15 | General Electric Technology GmbH | Dampfturbinenstufen-messsystem und verfahren dafür |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE281C (de) * | 1877-07-03 | E. VOSSKÖHLER, Werkstätten-Vorsteher der Bergisch-Märkischen Eisenbahn in Düsseldorf | Vorrichtung für Nothsignale an Eisenbahnwagen | |
GB586200A (en) * | 1944-07-21 | 1947-03-11 | Karl Baumann | Improvements in bladed drum-type rotor constructions operating under high temperature conditions |
US2622789A (en) * | 1948-06-08 | 1952-12-23 | Curtiss Wright Corp | Turbine expansion section construction |
US2962256A (en) * | 1956-03-28 | 1960-11-29 | Napier & Son Ltd | Turbine blade shroud rings |
US2992809A (en) * | 1960-05-20 | 1961-07-18 | Allis Chalmers Mfg Co | Tandem compound steam turbine |
FR1404212A (fr) * | 1964-08-12 | 1965-06-25 | Bbc Brown Boveri & Cie | Machine à ondes de choc |
US3391904A (en) * | 1966-11-02 | 1968-07-09 | United Aircraft Corp | Optimum response tip seal |
US3514112A (en) * | 1968-06-05 | 1970-05-26 | United Aircraft Corp | Reduced clearance seal construction |
GB1238405A (de) * | 1969-06-04 | 1971-07-07 |
-
1970
- 1970-08-14 GB GB3917370A patent/GB1316452A/en not_active Expired
-
1971
- 1971-08-09 US US00169994A patent/US3709637A/en not_active Expired - Lifetime
- 1971-08-11 DE DE2140337A patent/DE2140337C3/de not_active Expired
- 1971-08-13 JP JP46061123A patent/JPS5217180B1/ja active Pending
- 1971-08-13 FR FR7129652A patent/FR2102268B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1316452A (en) | 1973-05-09 |
US3709637A (en) | 1973-01-09 |
FR2102268B1 (de) | 1974-03-29 |
DE2140337C3 (de) | 1975-11-20 |
FR2102268A1 (de) | 1972-04-07 |
DE2140337B2 (de) | 1975-04-10 |
JPS5217180B1 (de) | 1977-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3446389C2 (de) | Statoraufbau für eine Axial-Gasturbine | |
DE2622234C2 (de) | Vorrichtung zur Zuführung von Kühlluft in das Flammrohr von Gasturbinen-Brennkammern | |
DE2404040C2 (de) | Halterung für eine innere Kühlverkleidung des Gehäuses eines Gasturbinentriebwerks-Nachbrenners | |
DE3510230C2 (de) | Brennkammer für ein Gasturbinentriebwerk | |
DE874680C (de) | Duesenkasten fuer Gasturbinentriebwerke | |
DE60222324T2 (de) | Befestigung von metallischen Aufsätzen auf CMC-Turbomaschinenbrennkammerwänden | |
DE60224956T2 (de) | Doppelbefestigung einer Turbinenbrennkammer aus keramischem Matrix-Verbundwerkstoff | |
EP0856639A2 (de) | Abgasturbine eines Turboladers | |
DE3840487C2 (de) | Wellendichtungsanordnung | |
DE1475702B2 (de) | Labyrinthdichtung für Bypaß-Gasturbinenstrahltriebwerke | |
DE2357513A1 (de) | Stroemungsmitteldichte wellenlagerung | |
DE1601555A1 (de) | Gekuehlter Turbinenleitkranz fuer bei hohen Temperaturen arbeitende Turbinen | |
DE1476795A1 (de) | Duesen-Zwischenboden,insbesondere fuer Gasturbinen | |
EP1504231A1 (de) | Abgaswärmeübertrager, insbesondere für kraftfahrzeuge | |
EP2189720A1 (de) | Brenneranordnung | |
DE1476918B1 (de) | Abstuetzvorrichtung fuer ein Hauptwellenlager eines Mantelstrom-Gasturbinentriebwerks | |
EP0116160B1 (de) | Aussengelagerter Abgasturbolader mit ungekühltem Gaskanal | |
DE2447006C2 (de) | Gasturbinenanlage mit einer Dichtungseinrichtung zwischen Brennkammer und Turbineneintrittsleitkranz | |
DE2140337A1 (de) | Gasturbinentriebwerk | |
DE2920193A1 (de) | Kuehlluftzufuehrungsanordnung fuer ein gasturbinentriebwerk | |
DE1476791A1 (de) | Leitungsverbindungen fuer Gasturbinentriebwerke von Flugzeugen | |
DE2361835A1 (de) | Dichtung zwischen zwei sich relativ zueinander drehenden teilen von stroemungsmaschinen | |
DE4006498C2 (de) | Vorrichtung zum Abdichten eines Raumes in einer Turbomaschine | |
DE2300354A1 (de) | Turbinengehaeuse fuer gasturbinenstrahltriebwerke | |
DE3738141C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EGA | New person/name/address of the applicant | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ROLLS-ROYCE PLC, LONDON, GB |