DE2320691A1 - Wellendichtung mit axiallabyrinth fuer dampfturbinen - Google Patents

Description

19. itfH.

KRAFTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT 4330 Mülheim-Ruhr,

Wiesenstraße 35

Unser Zeichen: PA 73/9344 Mes/Fl

Wellendichtung mit Axiallabyrinth für Dampfturbinen

„Die Erfindung betrifft eine Wellendichtung mit Axiallabyrinth für Dampfturbinen mit axial ungeteiltem Außengehäuse, insbesondere Topfgehäuse.

Derartige Wellendichtungen sind beispielsweise aus der DT-OS 1 812 492 bekannt. Dabei ist das Axiallabyrinth mit verzahnten Spitzen - wie es beispielsweise in der DT-PS 1 207 740 gezeigt ist - in ein gesondertes, axial geteiltes Dichtungsgehäuse, das die Welle umschließt, eingesetzt. Dieses gesonderte Dichtungsgehäuse erfordert jedoch spezielle Abstützungen im Außengehäuse und darüber hinaus gleitende Dichtungen zur Abtrennung der einzelnen Stufendruckräume und be~ dingt somit einen erheblichen fertigungs- und montagetechnischen Aufwand.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Wellendichtung für axial ungeteilte Außengehäuse zu schafffen, die keine gesonderten Wellendichtungsgehäuse erfordert, sondern in das Gehäuse selbst eingebaut ist.

Die Erfindung besteht dabei darin, daß das Außengehäuse in der Umfangsfläche der Wellenbohrung mindestens eine hinterschnittene Ringnut zur Aufnahme der Labyrinth-Ringsegmente aufweist und daß in die Gehäuse-Stirnseite eine zur Wellenbohrung hin offene Ausnehmung von mindestens der Breite und der Höhe eines Ringsegmentes sowie einer Tiefe bis zum vollständigen Anschnitt der Ringnut eingeschnitten ist, und daß die Ringsegmente durch diese Ausnehmung in die Ringnut eingeführt sind und die Ausnehmung anschließend durch ein entsprechend der Ausnehmung geformtes Paßstück verschlossen ist.

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Dureh diese Ausbildung ist es möglich, die Wellendichtung direkt auch in ein ungeteiltes Gehäuse einzubauen, so daß damit eine gesonderte Aufhängung und eine Teilfugenverschraubung entfällt.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den UnteranSprüchen genannt.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausf&hrungsbeispiels nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:

Pig. 1 einen Längsschnitt durch ein Gehäuseteil im Bereich der Wellenbohrung mit einem eingesetzten Labyrinthring;

Pig. 2 einen Querschnitt durch den Bereich der Wellenbohrung entsprechend der Schnittlinie II-II nach·Pig. 1;

Pig. 3 einen Längsschnitt entsprechend Pig. 1 mit vollständig eingebauter Wellendichtung;

Pig. 4 einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie IV-IV nach Pig. 3; ·

Pig. 5 eine Seitenansicht eines Paßstückes und

Pig. 6 einen Querschnitt durch ein Paßstück entsprechend der Schnittlinie VI-VI nach Pig. 5.

In Pig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Gehäuseteil 1 an der abströ'mseitigen Stirnseite eines axial ungeteilten Außengehäuses einer QJurbine gezeigt, in dessen Wellenbohrung 2 die Welle 3 mit den teilweise angedeuteten Dichtungsbändern des Axiallabyrinthes eingeschoben ist. In die tJrafangsflache der Wellenbohrung 2 sind nunmehr beispielsweise drei hinterschnittene Ringnuten 5, 6 und 7 zur Aufnahme der aus ein-

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zelnen Ringsegmenten zusammengesetzten Labyrin.thdichtungsträger eingeschnitten. Um die Ringsegmente 8 in die Ringnuten des axial ungeteilten Außengehäuses einsetzen zu können, ist von der Stirnseite 9 des G-ehäuses her eine zur Wellenbohrung hin offene Ausnehmung 10 in die Gehäusewandung eingelassen, die etwa die Höhe und die Breite eines Ringsegmentes 8 aufweist, wie insbesondere aus Pig. 2 zu ersehen ist. Die Tiefe dieser Ausnehmung 10 ist nun so groß, daß die axial innenliegende Ringnut 7 vollständig angeschnitten ist, so daß die entsprechenden Segmentringe 8 durch die Ausnehmung 10 in die hinterste Ringnut 7 eingesetzt werden können. Nach Einsetzen eines Ringsegmentes 8 in den freigeschnittenen Bereich der Ringnut 7 wird dieses Ringsegment durch eine rohrförmige Montagevorrichtung 11, die in Pig. 1 teilweise zurückgezogen dargestellt ist, und die an ihrer vorderen Stirnseite entsprechende Bolzen 12 zum Einrasten in die Bohrungen 13 des Ringsegmentes 8 (nach Pig. 2) aufweist, über entsprechende Hebel 14 am Umfang der Montageeinrichtung 11 bis zur Einnahme ihrer endgültigen Stellung in der Ringnut 7 verdreht. Das erfolgt so oft, bis alle Ringsegmente 8 eines Dichtungsträgerringes in die Nut eingesetzt sind.

Wenn diese hinterste Nut 7 mit allen Ringsegmenten 8 besetzt ist, wird die Ausnehmung 10 mit einem bis zur Mitte der benachbarten Nut 6 reichenden Paßstück 15 verschlossen, wie in Pig. 3 gezeigt ist.·

Dieses Paßstück ist beispielsweise im einzelnen in Pig. 5 und 6 näher dargestellt. Das Paßstück 15 ist am Innenumfang entsprechend den Ringnuten 6 und 7 gewölbt und weist einen hammerförmigen Kopf 18 entsprechend dem Zwischensteg 21 (nach Pig. 1) auf, so daß nach Einsetzen des Paßstückes 15 die Vorderflanke der Nut 7 umlaufend geschlossen ist. In der Ausnehmung 16 ruht dabei die eine Seite des Hammerkopfes des entsprechenden Ringsegmentes 8 auf.

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Die Ringsegmente 8 sind dabei so in der Nut angeordnet, daß die letzten beiden jeweils zur Hälfte in der Nut stecken und zur Hälfte frei in der Ausnehmung liegen. Um ein Verdrehen der Ringsegmente zu verhindern, ist eine stiftförmige Verdrehsicherung 22 vorgesehen, die einerseits in einer Bohrung 20 des Paßstückes 15 eingesetzt ist und mit ihrem freien Ende in eine Ausnehmung 23 im Kopf eines Ringsegmentes 8 eingreift.

Nach Einsetzen des Paßstückes 15 werden die Ringsegmente 8 in die benachbarte Ringnut 6 eingesetzt. Anschließend wird der nächste Abschnitt der Ausnehmung 10 mit einem weiterenj entsprechend geformten Paßstück 24 verschlossen und die Ringsegmente über eine weitere Verdrehsicherung 22 am Verdrehen gehindert. Schließlich werden eine weitere Reihe von Ringsegmenten 8 in die vorderste Nut 5 eingesetzt und das Abschlußpaßstück 25 eingefügt, so daß die Ausnehmung 10 wieder vollständig ausgefüllt ist. Nach Auffüllen aller Ringnuten und Einsetzen der entsprechenden Paßstücke werden diese Paßstücke durch beispielsweise vier Schrauben 26 mit dem Gehäuse verspannt, indem diese Schrauben 26 in entsprechende Gewindebohrungen 27 (siehe auch Eig. 1 und 2) an der Rückwand der Ausnehmung 10 eingeschraubt werden. Die Schrauben 26 können dann durch ein über alle Schraubenköpfe übergreifendes Sicherungsblech 28 am Verdrehen gehindert werden. Eine Aufsicht auf das letzte Paßstück 25 mit den Spannschrauben 26 ist in Pig. 4 gezeigt, aus der auch die endgültige Lage der einzelnen Ringsegmente 8 und der Verdrehsicherung 22 zu erkennen ist.

Um auch bei derartigen, direkt in das axial ungeteilte Gehäuse eingebauten Wellendichtung Druckabstufungen mit Zwiseheridruekräumen zu schaffen, ist es dabei möglich, wie in Pig. 3 dargestellt, an die Gehäusestiraseite einen weiteren einteiligen Deckel 30 abgedichtet über Schrauben 31 zu befestigen, so daß sich dadurch ein Zwischendruckraum 32 er-

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gibt. Dieser einteilige Deckel 30 weist dabei ebenfalls eine Reihe von Ringsegraenten 33 auf, die über eine entsprechende Ausnehmung 34 von der Stirnseite 35 des Deckels her in die entsprechende umlaufende Nut 36 eingesetzt werden. Diese Ausnehmung 34 wird dann ebenfalls durch ein entsprechendes Paßstück 37 mit einer Verdrehsicherung 22 verschlossen und durch eine Schraube 38 mit dem Deckelgrundkörper 30 verspannt. Zum Außenraum kann dann noch ein - in der Zeichnung nicht näher dargestellter - herkömmlicher zweiteiliger Deckel mit entsprechenden Wellendichtungen vorgesehen sein.

Mit der beschriebenen Wellendichtung und ihrem Einbau können also die herkömmlichen gesonderten Wellendichtungsgehäuse eingespart werden. Dadurch ergibt sich eine erhöhte Betriebssicherheit, da keine gleitenden Dichtungen zwischen dem Wellendichtungsgehäuse und dem Außengehäuse mehr erforderlich sind. Die erfindungsgemäße Anordnung ist darüber hinaus mechanisch günstiger, da die Durchbiegungen unter Innendruck erheblich verringert werden können, so daß dadurch kleinere ' Axialspiele möglich sind.

6 Piguren

7 Ansprüche

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Claims (6)

1. Patentau Sprüche

   ί 1. ^Wellendichtung mit Axiallabyrinth für Dampfturbinen mit —axial ungeteiltem Atißengehäuse, insbesondere Sopfgehäuse, dadurch, gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (1) in der TJmfangafläche der Wellenbohrung (2) mindestens eine hinterschnitten e Ringnut (5) zur Aufnahme der Labyrinth-Ringsegmente (8) aufweist und daß in die Gehäuse-Stirnseite (9) eine zur Wellenbohrung (2) hin offene Ausnehmung (10) von mindestens der Breite und der Höhe eines Hingsegmentes (8) sowie einer Tiefe bis zum vollständigen Anschnitt der Ringnut eingeschnitten ist, und daß die Ringsegmente (8) durch die Ausnehmung (10) in die Ringnut eingeführt sind und die Ausnehmung anschließend durch ein entsprechend geformtes Paßstück (25) verschlossen ist.
2. 2. Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren parallelen Ringnuten (5, 6, 7) zur Aufnahme von Labyrinthringen die axiale üiiefe der Ausnehmung (10) bis zum vollständigen Anschnitt der axial innenliegenden Ringnut (7) reicht und daß nach Einschieben der Ringsegmente (8) in diese innerste Ringnut (7) ein entsprechendes Paßstück (15) eingesetzt und anschließend die Ringsegmente (8) der jeweils benachbarten Ringnut (6, 5) und jeweils ein entsprechendes Paßstück (24, 25) eingesetzt werden.
3. 3. Wellendichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßstücke (15, 24, 26, 37) an ihrem Innenurafang entsprechend dem Querschnitt der angeschnittenen Ringnuten (5, 6, 7, 36) ausgefräst sind.
4. 4· Wellendichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paßstück (15, 24, 25, 34) ein in eine Ausnehmung* (23) des dahinterliegenden Ringsegmentes (8) eingreifende stiftförmige Verdrehsicherung (22) aufweist.

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5. 5. Wellendichtung nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die Paßstücke durch koaxiale Schrauben (26, 38) mit dem Ohirbinengehäuse (1) verspannt sind.
6. 6. Wellendichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenköpfe (26) durch eine Verdrehsicherung (28) gesichert sind.

   7· Wellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Ringsegmente (7) durch auf ihrem Außenumfang radial , eingesetzte Schraubenfedern (40) gegen die Ringnuten (5, 6, 7, 36) verspannt sind.

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