DE2364431A1 - Gasturbinen-triebwerk mit leistungsturbinensystem - Google Patents

Gasturbinen-triebwerk mit leistungsturbinensystem

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DE2364431A1
DE2364431A1 DE2364431A DE2364431A DE2364431A1 DE 2364431 A1 DE2364431 A1 DE 2364431A1 DE 2364431 A DE2364431 A DE 2364431A DE 2364431 A DE2364431 A DE 2364431A DE 2364431 A1 DE2364431 A1 DE 2364431A1
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shaft
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/28—Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
    • F01D25/285—Temporary support structures, e.g. for testing, assembling, installing, repairing; Assembly methods using such structures

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Description

Dr. Horst Schüler
6 Frankfurt-/Main 1
dsctr. 52 2364431
21. Dezember 1973 WK./es./he.
2532-13LN-U31
GENERAL ELECTRIC COMPANY
1 River Road
Schenectady, N.Y., U.S.A.
Gasturbinen-Triebwerk mit Leistüngsturbinensystem
Die Erfindung betrifft ein Gasturbinen-Triebwerk, welches ein Leistungsturbinenmodul besitzt, und insbesondere ein Gasturbinen-Triebwerk für Luftfahrzeuge mit einem Leistungsturbinenmodul, bei welchem das Modul eine Turbine, einen Rahmen, Lpger, einen Schmiermittelsumpf und eine Krpftwelle besitzt, welche alle dort so eingeschlossen sind, daß dps Modul herausgenommen und ausgetauscht werden kp.nn, ohne dnß hierzu ein Ausbpu des Triebwerkes dem Luftfahrzeug erforderlich wird.
Es ist eine HputvtPufg?be der Erfindung, ein Gsstui-binen-Triebwerk zu schaffen, welches ein Leistungsturbinenmodul besitzt, das ausserhalb des Werkes von einer Zweimanngruppe ohne Notwendigkeit für besondere Werkzeuge entfernt und ausgetauscht werden k?nn, ohne daß hierzu das Triebwerk von dem Flugzeug ausgebaut werden .muß.
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Ein Gasturbinen-Triebwerk enthält ein äußeres Gehäuse, das ?n einem Ende offen ist, um einen Einlaß für den Luftstrom zu schaffen. Ein vorderer Rahmen ist innerhalb des Gehäuses"zusammen mit einer Welle zur Leistungsabgabe angeordnet, welche drehbar bezüglich des vorderen Rahmens gelagert ist. Ein Verdichter nimmt einen Ein!aß]uftstrom ruf und verdichtet ihn zur Weitergabe ?n eine Brenntenraraer. Im Innern der Brennkammer wird der verdichtete Luftstrom mit einem Einlrßstrom von Brennstoff vermischt und zur Erzeugung eines hochenergetischen Gasstroms entzündet. Eine Gasgenern tor turbine nimmt den hochenergetischen Gasstrom vom Brenner über ein Düsendiaphr?gma auf und treibt den Kompressor über eine Welle zur Zwischenverbindung fin. Ein Leistungsturbinenmodul umschließt einen rückwart igen Rahmen und nimmt den hocheuergetischen Gasstrom auf, welcher aus der Gasgeneratorturbine austritt, und treibt eine Kraftwelle an, die drehbar gelagert ist. Die Kraftv/elle ist zur Drehung bezüglich des rückwärtigen Rahmens durch Lager in einem Schmiermitte]sumpf gelagert, welcher gänzlich im Innern des Leistungsturbinenmoduls enthalten.ist. D?bei erstreckt sich die Antriebswelle nsch vorn durch das Triebwerk zu einem kerbverzahnten Eingriff mit der Leistungsabgabewelle. Dps Modul enthält auch ein Gehäuse, welches lösbar mit dem Triebwerksgehäuse so verbunden ist, daß das gesamte Modul einschließlich Turbine, rückwärtigem Rahmen, Antriebswelle, Lagern und Schmiermittelsumpf dadurch in axialer Richtung nach rückwärts abgenommen v/erden kann, daß das Modulgehäuse von dem Triebwerksgehäuse gelöst wird.
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Abbildungen.
Figur 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, für eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gasturbinen-Triebwerkes.
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Figur 2 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des Qasturbinen-Triebwerkes nach Figur 1.
Figur 2A ist ein vergrößerter Schnitt des übrigen Teils des Gps»- turbinen-Triebwerkes nach Figur 2.
Figur 2B ist ein Teilschnitt entlang eier Linie 2B-2E der Figur 2. .
Figur 3 ist ein Teil schnitt der Niederdruck-Turbine g.emäß Figur 2A, welche von dem Gpsturbinen-Ti-iebwerk abgenommen ist.
Figur 1 zeigt ein Gasturbinen-Triebwerk XO des Turbov/ellentyps mit einem äußren Gehäuse 12. welches ?n einem Ende zur Schaffung eines Einlasses 14 offen ist. Die Umgebungsluft tritt in den Einlaß 14 ein und wird durch einen Verdichter 16 verdichtet, welcher beispielsweise ein Strömungsverdichter des axialen zentrifugalen Typs sein kann. Der Verdichter 16 enthält einen Läufer oder Rotor 18, von dem aus eine Anzahl von axial im Abstand un-.tereinander angebrachten Reihen von Laufschaufeln 20 ausgehen, zwischen die jeweils Reihen von axial beabstandeten Statorleitschaufeln 22 eingefügt sind, die solche Leitschaufeln des variablen Typs sein können. Die verdichtete Luft wird vom Verdichter über eine Vielzahl von im Umkreis im Abstand angeordneten Diffusor leitschaufein ?A abgegeben, durch welche die verdichtete Luft vor dem Eintritt in eine Brennkammer 2R eine Diffusorwirkung erfährt. Die Brennkammer 28 ist definiert durch eine Brennkammerauskleidung 30 und erhält einen EinlnOstrom von Brennstoff durch eine Vielzahl von am Umkreis im Abstand angebrachten Brennstoffdüsen ?-9,. Das Gemisch aus hochverdichteter Luft und Brennstoff wird entzündet, um einen hochenergetischen Gasstrom zu erzeugen, v/elcher rus der Brennkammer 23 durch ein Düsendiaphragma 24 aus-
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tritt. Dps hochenergetische Gps von" dem Düsendia phrrgma -34 treibt eine Gasgenerrtorturbine 36, welche antriebsmäßig mit dem Verdichterläufer 1IR übei· eine Verbindungswelle 38 verbunden ist. Dps hochenergetische Gas, welches aus.der Grsgeneratorturbine 36 austritt, treibt ein Leistungsturbinenmodul 40 an, dns beispielsweise zum Antrieb der Rotorlauf schaufeln eines Helikopters angeschlossen sein, kann, welcher nicht gezeigt ist, und zwar mittels einer Antriebswelle 42, welche mit einer Kraftversorgungswelle A3 in Eingriff ist. Man wird verstehen, daß die Kraftversorgungsquelle "3 alternativ zum Antrieb eines Gebläseläufers verbunden werden kann, wie beispielsweise in einem Turbo-Gebläsetriebwerk oder zum Antrieb eines Propellers wie in einem Turbo-Propellertriebwerk. Der übrige hochenergetische Gasstrom von dem Leistungsturbinenmodul kann durch eine Auslaßdüse 44 abgegeben werden, welche beispielsweise eine solche Düse des variablen Typs sein krnn. Das Gasturbinentriebwerk 10 enthält einen vorderen Rahmen 4P, in dem der Läufer IrS zur Drehung durch ein vorderes Lager gelagert ist, wel- · ches im Innern eines Gehäuses in Form eines Sumpfes ^H untergebracht ist, in dem auch noch die Kraftversorgungswelle 43 zur Drehung durch Lager gelagert ist, welche sich im Innern eines Sumpfes F2 befinden. Ebenso ist ein Zwischenrahmen 46 vorgesehen, in dessen Innerem die Welle 38 durch ein Lager in einem Sumpf FO "gelagert ist. .Ein rückwärtiger Rahmen 47 ist gänzlich im Innern des Leistungsturbinenmoduls ^O enthalten und die Antriebswelle 42 ist durch Lager in einem Sumpf F4 drehbar bezüglich des Leistungsturbinenmoduls gelagert.
Es v/ird nunmehr Bezug genommen auf die Figuren 2 und 2A. Das Leistungsturbinenmodul ^O ist dort mit weiteren Einzelheiten dargestellt und enthält eine vordere Läuferscheibe' F6. die axial im Abstand von einer rückwärtigen Läuferscheibe FR angeordnet ist. Die vordere Läuferscheibe F6 enthält eine integrale zylindrische Verlängerung 60, deren rückwärtiges Ende in einem integralen umkreisförmigen Flansch 66 endet, welcher sich von einer zweiten
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zylindrischen Verlängerung 62 radial nach innen erstreckt, die . integral mit der rückwärtigen Läuferscheibe FS gebildet ist. Die Umkreisf!ansehe 64, 66 werden durch eine Vielzahl von pm Umkreis im Abstand angebrachten länglichen Bolzen 68 in einer aneinander-3iegenden Beziehung gehalten, welche sich durch die Flansche err strecken. Dabei besitzt ,jeder Bolzen 68 einen Bolzenkopf 68» , der integral an einem Ende des Bolzens ausgebildet ist; und das gegenüberliegende Ende steht in Gewindeeingriff mit einer Verriegelungsmutter 70. Die vordere Läuferscheibe P6 enthält eine integral mit derselben ausgebildete} sich nach vorn erstreckende zylindrische Verlängerung 72, welche in einem radial nach außen verlaufenden Umkreisflansch 78 endet. Dieser steht im Eingriff mit einem zweiten radial nach pußen verlaufenden Umkreisflansch 76, welcher integral mit einer konischen Verlängerung 74 von der Y/elle 42 ausgebildet ist. Die Flansche 76, 78 werden durch eine Vielzahl von am Umkreis im Abstand angebrachten Längsbolzen 80 in einer aneinanderliegenden Lage verbunden. Die Bolzen 80 erstrecken, sich dabei durch die Flansche und jeder Bolzen 80 enthält einen Bolzenkopf 80*, der integral an einem Ende des Bolzens ausgebildet ist, und das gegenüberliegende Ende steht im Gewindeeingriff mit einer Verriegelttngsmutter 82.
Die vordere Läuferscheibe F6 enthält eine Vielzahl von am Umkreis im Abstand angebrachten Laufschaufeln 84 mit tragflügelähnlichem Profil, welche am Umfang der Läuferscheibe 56 angeordnet sind. Jede Laufschaufel 84 mit Tragflügel profil enthält einen inneren Fu^- oder Wurzelteil 86, welcher mit der Läuferscheibe F6 in an sich bekannter Weise verbunden ist. Jede Laufschaufel 84 mit Tragflügel profil enthält auch eine äußere Plattform Π2 mit radial nrch rm^en verlaufenden Zähnen, welche in Eingriff mit einer Umfangshülle °>6 stehen. Diese kann beispielsweise in der Art einer Bienenwabe aufgebaut sein, um .einen Leckstrom des hochenergetischen Gasstroms um die Turbinenlaufschaufeln 84 herum zu verhindern. In ähnlicher Weise enthält such die rückwärtige Läu-
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ι ersehe ibe FS eine Viel za hl von am Umkreis im Abstand angebrachten Laufschaufeln P8 mit tragflügelähnlichem Profil, welche am Umfang der Lauf ersehe ibe angebracht sind. Je"de Laufschaufel RP. mit Tragflügelprofil enthält einen inneren Fußteil 90, der mit der Läuferscheibe FP, in sn sich bekannter Weise in Eingriff sein kann. Jede Laufschaufel P.R mit Tragflüge 1 profi] enthält v/eiterhin eine äußere Plattform Q^1 deren sich drehende Zähne in Eingriff mit einer äußeren umschließenden Hülle 08 stehen, welche ebenfalls in Art einer Bienenwabe gestaltet sein kann. Obwohl das Leistüngsturbinenmödul hier unter Bezugnahme auf eine Zweistufenturbine beschrieben wurde können selbstverständlich weniger Stufen oder mehr Stufen enthalten sein? ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Zwischen der vorderen Läuferscheibe 56 und der rückwärtigen Läuferscheibe FR ist ein Düsendiaphragma 102 vorgesehen, das eine innere umschließende Hülle 104 besitzt, von der sich eine Vielzahl von am Umfang im Abstand angeordneten Leitschaufel η 106 radial nach außen erstrecken, deren radial äußere Enden im Eingriff .mit einem anderen umschließenden Hüllenteil XOB stehen. Ein Leckstrom des Gases um das Düsendiaphragma 102 wird durch eine Strömungsdichtung 110 des Laivrinthtyps verhindert. Sie enthält ein Statorteil 112, welches.von der äußeren umschließenden HülIe 104 getragen ist und in Eingriff mit sich drehenden Zähnen 114 steht, die sich von der zylindrischen Verlängerung 62 aus radial nach außen erstrecken.
Ein Einlaßdüsendiaphragma 11.6 enthält eine innere umschließende
Hülle 11«, von der sich eine Vielzahl im Abstand angeordneter Einheit
laufschaufeln 120 radial nach außen erstrecken. Die radial äußeren Enden der Leitschauf ein stehen in Eingriff mit einem äußeren umschließenden Hüllenteil 122. Eine Abdichtung 124 für den Luftstrom des Lrbvrithtyps ist zwischen der Gasgeneratorturbine 36 und.dem Leistungsturbinenmodul 40 vorgesehen und enthält ein
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Statorteil 126, welches von der inneren umschließenden Hülle IIP. getragen wird und im Eingriff mit den Zähnen eines Drehteils 12°. steht, das sich von der Gasgeneratorturbine 36 aus erstreckt. Der rückwärtige Rahmen 47 enthält eine innere umkreismäßige Wpnd 1?·9., von der aus sich eine Vielzahl von umkreisförmig im Abstand angebrachten Speichen 136 radial nach außen erstrecken. Die äußeren radialen Enden -der Speichen sind im Eingriff mit einer äußeren umkreisförmigem Wand 134, um einen kreisförmigen Strömungsweg zwischen der inneren und äußeren Wnnd zu definieren. Eine Strömungsdichtung 138 des Labyrinthtvps ist zwischen der rückwärtigen Läuferscheibe FR und dem rückwärtigen Rahmen 47 vorgesehen und enthält ein Statorteil 140, welches im Eingriff mit den Zähnen eines Drehteils 142 steht, das integral mit der Läuferscheibe FR ausgebildet ist. Es ist weiterhin zu beachten, daß das Einl?. ßdüsendiaphragma 116, die Hülle 96, das Düsendia phragma 102, die Hülle QR und der rückwärtige Rahmen 47 in einer festen 7 pxxpI benbstandeten Lage und strömungsmäßig in Reihe zueinander gehalten.werden durch Zwischenverbindung mit einem äußeren Gehäuse 100 des Leistungsturbinenmoduls. Das Gehäuse 100 für das Leistungsturbinenmodul bildet einen Teil des Gesamttriebwerksgehäuses 12 und wird an diesem durch eine Vielzahl von am Umkreis im Abstand angebrachten Verriegelungsbolzen 103 gehalten, welche im Eingriff mit Umkreisf!.ansehen 102 und 1OF stehen und eine gegeneinander!iegende Lage derselben aufrechterhalten.
Der rückwärtige Ölsumpf 54 ist allgemein definiert durch ein vorderes konisches Verlängerungsteil 146 und ein rückwärtiges radiales Kappenteil IFO. Das vordere konische Verlängerungsteil stellt in an sich bekannter Weise mit der Welle 42 mit Hilfe einer Kohlenstoffdichtung 48 im abdichtenden Eingriff. Die Antriebswelle 42 ist drehbar bezüglich des Triebwerksrahmens 47 durch eine Vielzahl von am Umkreis im Abstand angebrachten Rollen 1^2 gelagert, die zwischen einem inneren Lagerring 1F4, der zur Drehung-mit der Antriebswelle 42 befestigt ist. und einem
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äußeren Lagerring 156 angeordnet sind, der in einer festen Lngebeziehung relativ zum Triebv/erVsrahmen 47 gehalten wird. Weiterhin ist ein Drucklager vorgesehen mit einer Vielzahl von am Umkreis im Abstand angebri) chten Kugeln IPPi. Diese sind zwischen einem gespaltenen (geteilten) inneren Lagerring 160 und einem äußeren Lpgerring 162 angeordnet; Es ist zu beachten, daß die Rollen 152 vollständig weggelassen werden können und dann die Antriebswelle 42 nur durch das Drucklager gelagert wird.
Die Antriebswelle 42 kann hohl sein. Sie ist jedoch besonders geeignet zur Aufnahme eines Drehmoment-Meßfühlers 161 pn ihrem rückwärtigen Ende. Dieser ist in einer konventionellen und für Gasturbinen bekannten Bauart ausgeführt und enthält einen Anzeigearm oder -zeiger 163, welcher sich in die Welle 142 hinein in einer festen Verbindung mit derselben erstreckt.
Das vordere Ende der Welle 42 steht im Eingriff mit der Leistungswelle *?' über eine Kerbverzahnung 16Ί. Die nach außen verlaufenden Zähne· der Kerbverzahnung stehen im "Eingriff mit nach innen verlaufenden Zähnen von der LeistungsrbgabewelIe 43. Die Welle 43 ist zur Drehung bezüglich des Triebwerkrrhmens 45 durch eine Vielzahl von am Umkreis im Abstand angebrachten Rollen 166 gelagert. Diese sind zwischen einem integralen zylindrischen Verlängerungsteil 168, der Welle 43-und einem äußeren Lagerring 170 angeordnet, der in einer festen Verbindung relativ zum vorderen Rnhmen 45 gehalten wird. Es ist ersichtlich, daß ein nicht gezeigter innerer Lagerring in Art einer Hülse über die Verlängerung 168 zur Drehung mit derselben'geschoben werden kann. Ebenso ist ein mit Vorbelastung ausgestattetes Doppeldrucklager 172 vorgesehen. Dieses besitzt eine erste Reihe von am Umkreis im Abstand angeordneten Kugeln 174, welche zwischen einem inneren Lagerring 176 und einem äußeren Lagerring 178 angebracht sind. Weiterhin besitzt das Drucklager eine zweite Reihe von umkreisförmig im Abstand angeordneten Kugeln 180, die im Abstand axial hinter der ersten
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Reihe 1.7^ und zwischen einem inneren Lagerring 1P.2 und einem äußeren L?gerring i-°4 angebracht sind. Es ist notwendig, eine Vorbelastung; des Drucklrgers 172 vorzunehmen, um zu verhindern, d? β die Kugellager 174, IRO in ihren entsprechenden Ils lterin-gen verrutschen, da"normalerweise keine Drucklast ruf die Leistungswelle 43 ausgeübt wird. Selbstverständlich können die Rollen dadurch gänzlich beseitigt werden, daß die Leistungswelle 43 allein durch das Drucklager 172 drehbar gelagert wird^
Die Kerbverzahnung 164 wird durch einen Teil eines Ölstrahls geschmiert, welcher von einer Öldüse 186 geliefert wird. Von dort aus wird der Ölsti*ahl in die Leistungswelle hinein gerichtet durch eine Vielzahl von am Umfang im Abstand undtangential geneigten Einlaßöffnungen 168, wie dies am besten aus Figur 2B ersichtlich ist. Die· inneren Enden der Einlaßöffnungen 16R können mit einem Vorsprung versehen werden, um auf diese Vie is e den Rückstrom von Öl durch die Öffnungen zu vermindern. Ein Teil des in das Innere der Leistungswelle 43 eintretenden Öls läuft über eine innere umkreisförmige Lippe 190 und sammelt sich in einem kreisringförmigen Hohlraum 1^1 zwischen der Lippe 190 und der Kerbverzphnung 164 als Ergebnis der Zentrifugalkraft der sich drehenden Leistungswelle 43. Bei der Ansammlung von Öl in dem Hohlraum IΉ wird dieses a 11 mäh!ich durch die in Eingriff miteinander stehenden Zähne der Kerbverzahnung 164 gedrückt und schmiert dadurch beständig die Kerbverzahnung 16^. Ein stromabwärts gelegener umkreisförmiger Damm 192 wirkt auch noch als eine Vibrationsdämpfungseinrichtung und ist integral, mit der Welle 42 ausgebildet und steht in dichtem Eingriff mit der inneren Oberfläche der integralen zylindrischen Verlängerung 68. Weiterhin ist eine Vielzahl von am Umkreis im Abstand angebrachten Öffnungen 193 durch den Damm 192 vorgesehent wobei diese Öffnungen 193 geeignete Abmessungen und eine geeignete Lage besitzen, um den Durchfluß und den Pegel des Öls durch die Kerbverzahnung 164 zu regeln. Eine stromabwärts gelegene Dichtung
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ist integral mit der Welle *2 ausgebildet und definiert die stromnbwärts gelegene Begrenzung des Sumpfes F2.
Eine Antriebswelle 1.71 kann beispielsweise zum Antrieb der Rotoren eines nicht gezeigten Luftfahrzeuges verbunden sein und bildet dann einen integralen Teil des Luftfahrzeuges. Sie kann über eine zwischenverbindende Kerbverzahnung .173 im Eingriff mit der Leistungswelle 43 stehen, wobei die Kerbverzahnung nach innen verlaufende Zähne von dieser Antriebswelle 171 enthält, welche in Eingriff sind mit nach innen verlaufenden Zähnen von der Leistungswelle 43. Die Kerbverzahnung 173 wird ebenfalls durch einen Teil des Öls geschmiert, welcher von der Öldüse 186 geliefert wird, wobei ein Teil des in das Innere der Leistungswelle *?. eintretenden Öls über einen zweiten inneren umkreisförmigen Lippenteil 175 überläuft. Das Öl sammelt sich dann in einem zweiten Ι·.Π£
Hohlraum 177 zwischen der Lippe 175 und der Kerbverzahnung 173 als Ergebnis der Zentrifugalkraft der sich drehenden Welle. Mit der Ansammlung von Öl im Hohlraum 177 w\Lrd es ?11-mählich durch die in Eingriff stehenden Zähne der Kerbverzahnung gedrängt und schmiert diese Verzahnung dadurch ständig. Ein zv/eiter umkreisfÖrmiger Damm 192' ist integral mit der Antriebswel-Ie-171 ausgebildet und steht in Dichtungseingriff mit der inneren Oberfläche der Leistungswelle 14?.. Weiterhin ist eine zweite Vielzahl von pm Umkreis im Abstand angeordneten Öffnungen 193' durch den Damm 192' vorgesehen, wobei die Öffnungen 193' geeignet bemessen und angeordnet sind, um den Durchfluß und den Pegel des Öls durch die Kerbverzahnung 164 zu regeln. Das Öl tritt dann durch eine Vielzahl von am Umkreis im Abstand angebrachten Kanälen 179 aus, welche sich durch die Leistungswelle 43 hindurch erstrecken und in Strömungsmittelverbindung mit einem kreisringförmigen Sammelraum IRl stehen. .Der Sammelraum 181 ist definiert durch die äußere Oberfläche der Leistungswelle 43 und die im Abstand angebrachte innere Oberfläche einer Hülse 183, welche teleskopartig über die Leistüngswelle 43 geschoben ist, und das Öl
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tritt dabei aus dem Snmmelraum IR! durch eine Vielzahl von ?m Umkreis im. Abstand angebrachte Öffnungen IRF nm rückwärtigen Ende der Hülse"1R3 aus. O-Ringe 167, 160 können in Dichtungseingriff zwischen die.AntriebswelIe 171 und die Leistungswelle 43 und zwischen die Leistungswelle ^3 und die Hülse 183 eingefügt werden. -M?η wird daher erkennen, daß eine einzige Öldüse 186 im Zusammenwirken mit einer einzigen Reihe von Einlaßöffnungen 188 so angeordnet ist, daß sie gleichzeitig zwei axial im Abstand angebrachte Kerbverzahnungen 164, 173 schmiert.
Um das Leistungsturbinenraodul 40 abzunehmen, wie dies notwendig werden krnn, um Zutritt zur Brennkammer 28 zur Reparatur oder zum Austausch beschädigter Brennerbauteile zu erhalten, ist es lediglich notwendig^ die Verriegelungsbolzen 103 zu lockern und zu entfernen. Daraufhin kann das Leistungsturbinenmodul gemäß der Darstellung in Figur 3 axial nach rückwärts abgezogen werden. Es wird kein Spezialwerkzeug benötigt, um die Bolzen 10? zu lösen oder festzuziehen. Weiterhin erkennt man, daß der rückwärtige Ölsumpf f4 vollständig im Innern des Leistungsturbinenmoduls 40 enthalten ist, welches daher weggenommen und ausgetauscht 'werden kann, ohne den Sumpf dabei zu öffnen oder das Lager oder die Ölabdichtung zu zerstören oder auseinanderzunehmen. Diese Beibehaltung der Integrität des Öl sumpfes schließt die Möglichkeit aus, daß Verunreinigungen in das Öl gelangen und sich drehende Teile beschädigen können.
Man erkennt außerdem, daß die Antriebswelle 171 während des Ahnehmens des Turbinenmoduls im Kerbzahneingriff mit der Leistungswelle 43 verbleiben kann, und daher ist es nicht notwendig, das Triebwerk von dem Luftfahrzeug abzunehmen.
Die nach außen ragenden Zähne der Kerbverzahnung 164 kommen in axial, rückwärts verlaufender Richtung außer Eingriff mit der -Welle 42 ohne irgendeine Störung oder Demontage der Rollen 66 oder der vorbelasteten Doppeldrucklager 172. Man erkennt weiterhin, daß die Abdichtung 124 zwischen der Gasgeneratorturbine 36
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und dem Leistungsturbinenmodul 40 sich leicht beim Abziehen des Leistungsturbinenmoduls voneinander lösen. Wenn das Leistungsturbinenmodul 40 einmal weggenommen worden ist, kann es in seiner Gesamtheit ausgetauscht werden, ohne dabei den Sumpf und die Lagerung einer Verunreinigung auszusetzen, wie dies zuvor bei einer Notrepnratur der Fall war, welche unter tatsächlichen Kampfbedingungen ausgeführt wurde. Dps beschädigte Turbinenmodu] k?nn dann zu einer Wartungswerkstatt zur weiteren Demontage und Reparatur der einzelnen Komponenten des Moduls gebracht v/erden.
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Claims (1)

  1. Pp tent- η sprüche
    Grsturbinen-Triebwerk mit einem an einem Ende zur Schaffung eines Einlasses offenen Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten vorderen Rfihmen, einer drehbrr im Innern des vorderen Rahmens gelagerten Leistungswelle, einem Verdichter, welcher den Luftstrom vom Einlaß aufnimmt und verdichtet, einer Brennkammer zur Aufnahme des verdichteten Luftstroms vom Verdichter und eines Einlaßbrennstof fStroms, in v/elcher das Gemisch von Hochdruck!uft und Brennstoff gezündet wird zur Erzeugung eines hochenergetischen Gasstroms, einer G?sgeneratorturbine, welche den hochenergetischen Grsstrom vom Brenner rufnimmt und den Verdichter über eine zwischenverbindende flohlwelle antreibt, dadurch gekennzeichnet , daß sie ein Leistungsturbinenmodul (40) enthält, welches einen vollständig darin aufgenommenen rückwärtigen Rahmen (47) besitzt, wobei dieses Modul (40) den hochenergetischen Gasstrom aufnimmt, der pus der Gasgeneratorturbine (36) austritt zum Antrieb einer Antriebswelle (42), welche durch mindestens ein Lager ■ (1.58) drehbar bezüglich des rückwärtigen Rahmens (47) gelagert ist, und in dem Leistungsturbinenmodul (40) ein Sumpf (54) vollständig aufgenommen ist, wobei die Antriebswelle (42) sich durch cias Triebwerk nach vorn in eine erste Kerbzahnverbindung (1.64) erstreckt, welche in Eingriff mit der Leistungswelle (43) steht, und das Modul (40) weiterhin ein Gehäuse enthält, d*s lösbar mit dem Triebwerksgehäuse (12) so verbunden ist, daß das gesamte Modul (40) einschließlich der Turbine (36), des rückwärtigen Rahmens (47), der Antriebswelle (42), des Lpgers (158) und des Sumpfes (54) axial nach rückwärts durch Abtrennen des Modulgehäuses (100) vom Triebwerksgehäuse (12) entfernbar ist.
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    Gp s turbinen -Tr iebwerlr n?ch Anspruch 1. d ρ d u r c h gekennzeichnet , ö?.Q> öps Turbinenmodulgehäuse (LGO) einen rilgemein rrdirl verlaufenden umkreisförmigen Flansch (10 ) besitzt, welcher ?n einem zweiten rJ] gemein nxip] verlaufenden Umkreisf Irnsch (10F) von dem Triebwerksgehäuse (12) durch eine Vielzahl von am Umkreis im Abstand angeordneten, diesen durchsetzenden-Bolzen (103) befestigbar ist.
    Gasturbinen-Triebwerk nnch Anspruch 2, wobei das Turbinenmodul gekennzeichnet ist durch:
    vordere und rückwärtige Läuferscheiben (56 und 5S), die in einer Lpge axial beabstandet zueinander und in Antriebsverbindung mit der Antriebswe] Ie (42) gehalten sind, wobei jede Läuferscheibe (56 und 5R) eine Vielzahl von umkreisförmig beabstandeten Laufschaufeln (R4 und 88) besitzt, welche um aen Umfang des Läufers angeordnet sind,
    eine vordere Hülle (06) und eine rückwärtige Hülle (-1S), welche die vorderen und rückwärtigen Laufschsufein (84 und RP-) umschließen,
    ein Düsendifiphrp'gmp· (102), welches zwischen die vordere und rückwärtige Läuferscheibe (56 und 5.°.) eingefügt ist,
    ein Ein]?ßdüsendiaphrrgra? (116) zur Aufnahme und Richtung des IIochenergie-Gpsstroms von der Hochdruck-Grsgeneratorturbine (36) und
    einen Auslad (44), durch welchen der Plochenergie-Gpsstrom von dem Turbinenmodul (40) austritt, wobei das Einlrßdüsendiaphragma (116), die vordere.Hülle (06), das Zwischendüsendiaphragma (102), die rückwärtige Hülle (98) und der Aus-
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    -IF-
    γ? η, (44) alle in fester axiri beabstnndeter Lpge strömungsmäßig in Reihe festgelegt sind durch Verbindung mit dem äußeren Gehäuse (1.00) des Turbinenleistungsmoduls.
    4. Gasturbine nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet , daß die Leistungswelle (43) hohl ausgebildet ist zur axialen Einführung der Antriebswelle (42) und die Kerbzahnverbindung (164) nach außen verlaufende Zähne von der Antriebswelle (42) enthält, welche mit nach innen verlaufenden Zähnen von der Leistungswelle (42) in Eingriff · stehen, wobei die Kerbzahnverbindung (164) durch einen Teil eines Ölstroms geschmiert ist, der aus einer Öldüse (1P6) geliefert ist, welche außerhalb der Leistungswelle (43) angebracht ist , wobei der Ölstrom von dort in die Leistungswelle (43) durch eine Vielzahl von umkreismäßig beabstandeten und tangential geneigten Öffnungen (1P.8) gerichtet ist und ein Überlauf für das Öl von einer inneren umkreisförmigen Lippe (190) und ein kreisringförmiger Hohlraum (101) zur Ansammlung des Öls zwischen der Lippe(190)und der Kerbzahnverbindung (164) vorgesehen ist sowie ein Durchdrücken des Öls durch die im Eingriff miteinander stehenden Zähne der Kerbzphnverbindung (164) und weiterhin ein stromabwärts gelegener umkreisförmiger Damm (102) vorgesehen ist, der mindestens eine Öffnung (103) mit geeigneter Lage und Abmessung zur Steuerung des Pegels und Regelung des Ölstroms durch die Kerbzphnverbindung (164) enthält.
    5. Gasturbinen-Triebwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Leistungswelle (43) eine zweite Kerbzahnverbindung axial im Abstand von der ersten Kerbzahnverbindung (164) aufweist zur.Verbindung mit einer Antriebswelle (171) und die zweite Kerbzahnverbin-
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    dung (173) ebenfalls durch einen-Teil des Ölstrahls von der Öldüse (126) geschmiert ist, wobei zum Überlauf des Öls eine zweite innere umkreis form ige Lippe (17.c) rxial im Abstrnd und vor der ersten Lippe (10O-) vorgesehen ist und z,ur Sammlung des Öls ein kreisringförmiger Sammelrnum (177) zwischen der zweiten Lippe (175) und der zweiten Kerbzphnverbindung vor dem Durchdrücken des Öls durch die Zähne der zweiten Kerbzphnverbindung vorhanden ist und weiterhin ein zweiter stromabwärts gelegener umkreisförmiger Damm (192') mit mindestens einer durchgehenden Öffnung (193') in geeigneter Lpge und Größe vorhanden ist zur Regelung des Pegels und des Ölflusses durch die zweite Kerbzahnverbindung (173).
    6. Gasturbine nach Anspruch 4, d a du r c h gekennzeichnet , daß die Leistungswelle (43) zur Drehung bezüglich des Triebwerkrahmens (45) durch eine Vielzahl von am Umkreis im Abstand angebrachten Rollen (166) gelagert ist, welche zwischen einer integralen zylindrischen Verlängerung (168) der Leistungswelle (43) und einem äußeren Lpgerring (170) angeordnet sind, wobei der Lagerring fest verbunden ist bezüglich des vorderen Triebwerkrahmens und weiterhin ein mit Vorbelastung ausgestattetes Doppeldrucklager (162) vorgesehen ist mit einer ersten Reihe von am Umkreis im Abstand angebrachten Kugeln (174), die zwischen einem inneren Lagerring (176) und einem äußeren Lagerring (178) angeordnet sind, und eine zweite Reihe von pm Umkreis im Abstand angebrachten Kugeln (180) axial hinter der ersten Reihe (174) und zwischen einem inneren Lägerring (182) und einem äußeren Lagerring (184) angeordnet sind.
    7. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebswelle (42) hohl ist und ein
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    Drehmoment-?vle?,fühler enthalten ist, welcher im Innern der Bohrung der Antriebswelle (^2) angeordnet ist und eine Drehmoment-Anzeigeeinrichtung (16t) besitzt, die rm'rückwärtigen Ende der Antriebswelle (42) im Innern des Ö3sumpfes (-C4) gelegen ist -und bei der sich ein Änzeigearm (163) in die Vfel-Ie (42) in fester Verbindung mit derselben erstreckt.
    B. Gasturbine nach Anspruch 1, bei der die Antriebswelle (42) gekennzeichnet ist durch :
    eine Kerbzfhnverbindung (164) ?m vorderen Ende derselben,
    einen'umkreisförmigen Damm (1Π2), v/elcher integral mit der Welle (42) axial hinter der Kerbzahnverbindung (164) ausgebildet ist und auch als Vibrationsdämpfungseinrichtung die nen knnn,
    eine Dichtung (148), die integral mit der Antriebswelle stromabwärts von dem Damm (1D2) gebildet ist,
    einen Flansch (74), der integral mit der Welle (42) zur Verbindung mit der Turbine (4D) ausgebildet ist, und
    eine integrale Verlängerung (146), die sich hinter dem. Flunsch in Eingriff mit dem Lager (158) erstreckt.
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