DE2444478A1 - FIXING ARRANGEMENT FOR A BEARING OF AN AXIAL FLOW TURBO MACHINE - Google Patents

FIXING ARRANGEMENT FOR A BEARING OF AN AXIAL FLOW TURBO MACHINE

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DE2444478A1
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predetermined
fastening arrangement
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John Joseph Ciokajlo
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    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/162Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for axial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially perpendicular to the rotor centre line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/06Fluid supply conduits to nozzles or the like
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Description

Befestigungsanordnung für ein Lager einer Axi alst römungs -TurbomaschineFastening arrangement for a bearing a Axi as Roman turbo engine

Die Erfindung bezieht sich auf Axialströmungs-Turbomaschinen und insbesondere auf eine Befestigungsanordnung für ein Hauptwellenlager einer derartigen Turbomaschine. Diese Turbomaschine weist stationäre Blätter mit variabler Steigung auf. Die Befestigungsanordnung eliminiert das Erfordernis eines getrennten Gehäuseabschnittes zur Halterung des Hauptwellenlagers, wodurch die Befestigungsanordnung besonders nützlich ist bei den Axialströmungs-Gasturbinen-Strahltriebwerken, die derartige Turbomaschinen verwenden.The invention relates to axial flow turbomachinery and, more particularly, to a mounting arrangement for a mainshaft bearing such a turbo machine. This turbo machine has stationary blades with variable pitch. The fastening arrangement eliminates the need for a separate housing section to hold the main shaft bearing, thereby the mounting arrangement is particularly useful in the Axial flow gas turbine jet engines having such Use turbo machines.

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Die der Erfindung zugrunde liegende allgemeine Aufgabe besteht darin, eine neue und verbesserte Befestigungsanordnung für ein Hauptwellenlager einer Axialströmungs-Turbomaschine zu schaffen, die wenigstens eine Stufe von'stationären Blättern variabler Steigung aufweist.The general object underlying the invention is to provide a new and improved fastening arrangement for a To create main shaft bearings of an axial flow turbomachine, the at least one level of stationary sheets more variable Has slope.

Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungsanordnung gelöst, die das ringförmige Außengehäuse der Axialströmungs-Turbomaschine und einen Hauptrahmen umfaßt, der das Hauptwellenlager trägt. Der Hauptrahmen ist an dem Außengehäuse durch zahlreiche Stützen befestigt, wobei zu jedem Blatt bzw. zu jeder Schaufel einer gewählten Stufe eine der Stützen gehört. Jede Stütze enthält einen Stab, der in einem Durchlaß in dem zugehörigen Blatt angeordnet ist, wobei das Blatt ohne Beeinträchtigung des Stabes frei drehbar ist. Jede Stütze umfaßt ferner das Außengehäuse, das eine erste Halterungsvorrichtung, um eine radiale Bewegung des Stabes nach innen zu verhindern, und eine zweite Halterungsvorrichtung aufweist, die eine Bewegung des Stabes senkrecht zu seiner Achse verhindert. Der Hauptrahmen enthält eine Vielzahl von Vorsprüngen und jede Stütze enthält ebenfalls einen der Vorsprünge, wobei ein gewählter Vorsprung durch den Stab an einer axialen Bewegung und einer Bewegung radial nach innen gehindert ist.This object is achieved by a fastening arrangement which the annular outer casing of the axial flow turbomachine and a main frame that supports the main shaft bearing. The main frame is attached to the outer case by numerous supports attached, with one of the supports belonging to each blade or to each blade of a selected stage. Each prop includes a rod disposed in a passage in the associated blade, the blade without interfering with the rod is freely rotatable. Each support further includes the outer housing which has a first support means for radial movement of the rod to prevent inward, and a second support device, the movement of the rod perpendicular to it its axis prevented. The main frame contains a plurality of protrusions and each support also contains one of the protrusions, wherein a selected protrusion is prevented from moving axially and moving radially inward by the rod is.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will now be further features and advantages with reference to the following description and drawings Embodiments explained in more detail.

Figur 1 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Achse eines Axialströmungs-Gasturbinen-Strahltriebwerkes, das Kompressorstatorschaufein mit variabler Steigung aufweist.Figure 1 is a schematic cross-sectional view along the axis of an axial flow gas turbine jet engine; the variable pitch compressor stator blade having.

Figur 2 ist eine Detailansicht von einer der in Figur 1 gezeigten Statorschaufeln mit variabler Steigung. FIG. 2 is a detailed view of one of the variable pitch stator blades shown in FIG.

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Figur 3 ist eine Querschnittsansicht nach einem Schnitt entlang der Linie III - III in Figur 1.FIG. 3 is a cross-sectional view after a section along the line III-III in FIG.

Figur 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV - IV in Figur 3 und eine Detailansicht von einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figure 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in Figure 3 and a detailed view of an embodiment of the invention.

Figur 5.ist eine Detailansicht von einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figure 5 is a detailed view of a second embodiment of the invention.

Figur 6 ist eine Detailansicht von einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figure 6 is a detailed view of a third embodiment of the invention.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Axialströmungs-Gasturbinen-Strahltriebwerk 10 mit einem Diffusor 11, einem dreistufigen Axialst römungskomp ressor 12, einem Brenner 14, einer einstufigen Axialströmungsturbine 16 und einer Austrittsdüse 18 gezeigt. Die Blätter 20 des Kompressors 12 und die Laufschaufeln 22 der Turbine 16 sind in irgendeiner geeigneten Weise an der Hauptwelle 22I befestigt, so daß die Blätter 20, die Laufschaufeln 22 und die Hauptwelle 24 als eine Einheit rotieren. Die Welle 24 ist für eine Rotation in einem vorderen Hauptwellenlager 26 und einem hinteren Hauptwellenlager 27 angebracht.In Figures 1 and 2, an axial flow gas turbine jet engine 10 with a diffuser 11, a three-stage axial flow compressor 12, a burner 14, a single-stage axial flow turbine 16 and an outlet nozzle 18 is shown. The blades 20 of the compressor 12 and the blades 22 of the turbine 16 are attached in any suitable manner to the main shaft 2 2 I so that the blades 20, blades 22 and the main shaft 24 rotate as a unit. The shaft 24 is mounted for rotation in a front main shaft bearing 26 and a rear main shaft bearing 27.

Der Kompressor 12 weist ein ringförmiges Außengehäuse 31 und Statorschaufeln 32 varaibler Steigung auf. Jede Statorschaufel besitzt eine kreisförmige Schulter 33 an der Schaufelspitze, und das Gehäuse 31 besitzt eine kreisförmige Vertiefung 34 an der Stelle von jeder Statorschaufel 32, wobei die kreisförmige Vertiefung 34 mit der kreisförmigen Schulter 33 der Statorschaufel 32 zusammenpaßt, um eine Rotationsachse 35 der Statorschaufel 32 zu bilden. Jede Statorschaufel 32 enthält einen radial verlaufenden Schaufeldrehzapfen 36 mit kreisförmigem Querschnitt, der koaxial zur Drehachse 35 verläuft, und jeder Schaufeldrehzapfen 36 führt durch eine kreisförmige öffnung 37 in demThe compressor 12 has an annular outer casing 31 and stator blades 32 of variable pitch. Every stator vane has a circular shoulder 33 at the blade tip and the housing 31 has a circular recess 34 on it the location of each stator vane 32, the circular Recess 34 with the circular shoulder 33 of the stator blade 32 mates to form an axis of rotation 35 of the stator vane 32. Each stator vane 32 includes a radially extending one Bucket pivot pin 36 of circular cross-section coaxial with the axis of rotation 35 and each blade pivot pin 36 leads through a circular opening 37 in the

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Gehäuse 31 hindurch. Jede öffnung 37 ist von einem erhabenen runden Plansch 37a umgeben.Housing 31 through. Each opening 37 is of a raised one surrounded round splash 37a.

Der Schaufeldrehzapfen 36 enthält Drehmittel mit einer exzentrischen Kurbel 38, die an dem Schaufeldrehzapfen 36 durch eine Keilverbindung 39 so befestigt ist, daß ein Drehmoment übertragen wird. Die Keilverbindung 39 enthält äußere Keilzähne auf dem Schaufeldrehzapfen 36, die mit inneren Keilzähnen auf einem Ring 40 zusammenpassen, der mit der exzentrischen Kurbel 38 einstückig ausgebildet ist. Ein Sprengring 41 paßt in eine Umfangsrille 4la in dem Schaufeldrehzapfen 36 und arbeitet mit einem Ring 40, der gegen den Kreisflansch 37a drückt, zusammen^um die Statorschaufel 32 an einer Bewegung radial nach innen zu hindern. Die Statorschaufel 32 ist durch eine kreisförmige Schulter 33 und eine kreisförmige Vertiefung 34 an einer Bewegung radial nach außen gehindert.The bucket pivot 36 includes rotating means with an eccentric Crank 38 which is attached to the bucket pivot 36 by a spline connection 39 so that a torque is transmitted will. The spline connection 39 includes external splines on the bucket pivot 36 that have internal splines on a ring 40, which is formed integrally with the eccentric crank 38. A snap ring 41 fits into a circumferential groove 4la in the vane pivot 36 and works with a ring 40, which presses against the circular flange 37a, together around the stator vane 32 to prevent movement radially inward. The stator vane 32 is formed by a circular shoulder 33 and a circular recess 34 prevented from moving radially outward.

An jeder exzentrischen Kurbel 38 ist ein auf dem Umfang verlaufender Betätigungsring 42 angelenkt. Nicht gezeigte Betätigungsglieder verschieben den Betätigungsring 42 in Umfangsrichtung, wodurch die exzentrische Kurbel 38 in einer Kurvenbahn bewegt wird, wobei der Schaufeldrehzapfen 36 gedreht und die Steigung der Statorschaufel 32 verändert wird. Zur weiteren Stabilisierung der Statorschaufel 32 für eine Drehung um die Achse 35 ist eine innere Strömungsbahn 43 mit einer kreisförmigen Vertiefung 44 an der Stelle von Jeder Statorschaufel 32 vorgesehen, die mit einer kreisförmigen Schulter 45 auf jeder Statorschaufelwurzel zusammenpaßt.On each eccentric crank 38 there is a circumferential one Actuating ring 42 articulated. Actuators not shown move the actuating ring 42 in the circumferential direction, whereby the eccentric crank 38 is moved in a curved path, the bucket pivot pin 36 being rotated and the The pitch of the stator vane 32 is changed. To further stabilize the stator vane 32 for rotation about the Axis 35 is an inner flow path 43 with a circular recess 44 provided at the location of each stator vane 32, which mates with a circular shoulder 45 on each stator vane root.

Das hintere Hauptwellenlager 27 wird durch einen hinteren Hauptrahmen 46 getragen. Der hintere Hauptrahmen 46 ist ein Kegelstumpf, der an seinem Innenende an dem hinteren Hauptwellenlager 27 und an seinem Außenende an Turbinendüsen 47 befestigt ist, die ihrerseits an einem Außengehäuse 48 der Turbine befestigt sind. Das vordere Hauptwellenlager 26 wird durch einen vorderen Hauptrahmen 49 getragen. Der vordere Hauptrahmen 49 ist ebenfallsThe rear main shaft bearing 27 is supported by a rear main frame 46 worn. The rear main frame 46 is a truncated cone attached at its inner end to the rear main shaft bearing 27 and is attached at its outer end to turbine nozzles 47, which in turn are attached to an outer casing 48 of the turbine are. The front main shaft bearing 26 is supported by a front main frame 49. The front main frame 49 is also

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ein Kegelstumpf, der an seinem Innenende an dem vorderen Hauptwellenlager 26 befestigt ist. In dem Hauptrahmen 49 und dem hinteren Hauptrahmen 46 sind maschinell Schmiermittelkanäle ausgebildet oder diese sind auf andere Weise vorgesehen, um Schmiermittel zu den Lagern 26 bzw. 27 zu tranportieren.a truncated cone attached at its inner end to the front mainshaft bearing 26 is attached. Lubricant channels are machined in the main frame 49 and the rear main frame 46 formed or these are provided in some other way in order to transport lubricant to the bearings 26 and 27, respectively.

Die in soweit in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 beschriebene Struktur soll nur die Konfiguration eines üblichen Axialströmungs-Gasturbinen-Strahltriebwerkes darstellen, das einen Axialströmungskompressor mit Statorschaufeln variabler Steigung aufweist . Zu Beschreibungszwecken werden die Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung zwar in Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen Axialströmungskompressor erläutert, selbstverständlich ist die Befestigungsanordnung gemäß der Erfindung jedoch nicht darauf begrenzt und kann bei jeder Axialströmungs-Turbomaschine angewendet werden, die stationäre Blätter variabler Steigung aufweist.The structure described so far in connection with FIGS. 1 and 2 is only intended to represent the configuration of a conventional axial flow gas turbine jet engine depicting an axial flow compressor with variable pitch stator blades . For the purposes of description, the exemplary embodiments according to the invention are used in conjunction with that described above Axial flow compressor explained, of course however, the fastening arrangement according to the invention is not limited thereto and can be used in any axial flow turbomachine which have stationary blades of variable pitch.

In den Figuren 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail gezeigt. Jede Statorschaufel 32' von einer gewählten Stufe des Kompressors 12, wobei hier die erste Stufe (s. Fig. 1) gewählt ist, weist eine Stütze bzw. einen Träger 51 auf, und diese Stützen bzw. Träger 51 befestigen den vorderen Hauptrahmen 49 an dem Außengehäuse 31. Jede Schaufel 32' weist eine Drehachse 35' auf, die durch eine kreisförmige Schulter 33' an der Schaufelspitze gebildet wird, und diese Schulter paßt mit einer kreisförmigen Vertiefung 34' in dem Gehäuse 31 zusammen. Jede Schaufel 32' ist weiterhin für eine Drehung stabilisiert durch eine kreisförmige Schulter 45' an der Wurzel der Statorschaufel. Diese Schulter paßt mit einer kreisförmigen Vertiefung 44 ? in der inneren Strömungsbahn 43 in einer ähnlichen Weise zusammen, wie es vorstehend bereits beschrieben wurde. Jede Schaufel 32' umfaßt ferner einen Schaufeldrehzapfen 36' der koaxial zur Achse 35' verläuft.In Figures 3 and 4, an embodiment of the invention is shown in detail. Each stator vane 32 'of a selected stage of the compressor 12, the first stage (see FIG. 1) being selected here, has a support or support 51, and these supports or supports 51 attach the front main frame 49 to the outer casing 31. Each vane 32 'has an axis of rotation 35' formed by a circular shoulder 33 'on the vane tip, and this shoulder mates with a circular recess 34' in the casing 31. Each vane 32 'is further stabilized for rotation by a circular shoulder 45' at the root of the stator vane. This shoulder fits with a circular recess 44 ? in the inner flow path 43 in a manner similar to that previously described. Each vane 32 'further includes a vane pivot 36' which is coaxial with axis 35 '.

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Jede Halterung 51 enthält einen hohlen, radial gerichteten Stützzylinder 54, in dem der Schaufeldrehzapfen 36' angeordnet ist. Ein Hohlstab 56 ist in einem Durchlaß 52 angeordnet, der durch die Schaufel 32' und den Schaufeldrehzapfen 36' hindurchführt. Der Hohlstab 56 weist ein Innenende auf, der an einem Vorsprung 58 auf dem äußeren Umfang des vorderen Hauptrahmens 49 befestigt ist. Der Vorsprung 58 enthält eine Spule oder eine Rolle öO, in die der Stab 56 hineinführt, und der Stab 56 ist an der Rolle oder der Spule 60 angelötet oder auf andere geeignete Weise daran befestigt. Das Innenende des Stabes 56 steht über einer öffnung 62 im Boden der Spule 60 mit einem Schmiermittelkanal 63 in Verbindung. Das Außenende des Stabes 56 ist an einer Bewegung radial nach innen durch eine Mutter 64Each bracket 51 contains a hollow, radially directed support cylinder 54 in which the bucket pivot pin 36 'is arranged is. A hollow rod 56 is arranged in a passage 52, the passes through the bucket 32 'and the bucket pivot 36'. The hollow rod 56 has an inner end that attaches to a protrusion 58 on the outer periphery of the front main frame 49 is attached. The projection 58 contains a coil or roller ÖO into which the rod 56 leads and the rod 56 is soldered to, or other suitable means attached to, reel or spool 60. The inside end of the rod 56 is in communication with a lubricant channel 63 via an opening 62 in the base of the coil 60. The outer end of the rod 56 is subject to movement radially inward by nut 64

ist, gehindert, die in den Stab 56 geschraubt/ und diese Mutter 64 arbeitet mit einer Scheibe 66 zusammen, die auf geeignete Weise am Außenende des Stützzylinders 54 befestigt ist. Das Außenende des Stabes 56 ragt durch eine öffnung 68 in der Scheibe 66 hindurch, und diese öffnung 68 hindert den Stab 56 an einer Bewegung senkrecht zur Achse des Stabes 56. is prevented from being screwed into the rod 56 / and this nut 64 cooperates with a washer 66 which is fastened to the outer end of the support cylinder 54 in a suitable manner. The outer end of the rod 56 protrudes through an opening 68 in the disk 66 , and this opening 68 prevents the rod 56 from moving perpendicular to the axis of the rod 56.

Das vordere Hauptwellenlager 26 wird in der Weise richtig angeordnet, daß die Muttern 64 gegen die Scheiben 66 auf den Stützzylindern 54 befestigt werden. Die Stäbe 56 werden dann durch ein weiteres Anziehen der Muttern 64 vorgespannt. Diese Anordnung befestigt die Ansätze bzw. Vorsprünge 58 in ihrer Lage und befestigt wiederum den vorderen Hauptrahmen 49 und das vordere Lager 26. Der vordere Hauptrahmen 49 ist als ein Kegelstumpf mit Vorsprüngen 58 auf seinem äußeren Umfang gezeigt, selbstverständlich 1st jedoch auch jede andere Struktur für eine Verwendung als vorderen Hauptrahmen 49 geeignet.The main shaft front bearing 26 is properly positioned such that the nuts 64 are secured against the washers 66 on the support cylinders 54. The rods 56 are then preloaded by tightening the nuts 64 further. This arrangement secures the lugs 58 in place and in turn secures the front main frame 49 and front bearing 26. The front main frame 49 is shown as a truncated cone with protrusions 58 on its outer periphery, but any other structure is of course suitable a use as a front main frame 49 is suitable.

Um die Schaufel 32' zu drehen, weist der Schaufeldrehzapfen 36 eine Keilverbindung 39' auf, die der Keilverbindung 39 ähnlich ist, ,die vorstehend mit den Statorschaufeln 32 beschrieben wurde. Ein bogenförmiger Schlitz 70 1st in dem Stützzylinder 54 ausgebildet, und die exzentrische Kurbel 38' führt durch diesen To rotate the vane 32 ', the vane pivot 36 has a spline connection 39' which is similar to the spline connection 39 described above with the stator blades 32. An arcuate slot 70 is formed in the support cylinder 54 and the eccentric crank 38 'passes therethrough

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Bogenschlitz 70 hindurch. Der Stützzylinder 54 enthält eine Schulter 72, gegen die ein integral mit der exzentrischen Kurbel 38' ausgebildeter Ring 40' drückt, und ein Sprengring 41 paßt in eine auf dem Umfang verlaufende Vertiefung 41a1 und arbeitet mit dem Ring 40' und dem Schaufeldrehzapfen 36· zusammen, um die Schaufel 32' an einer radial nach innen gerichteten Bewegung zu hindern. Die kreisförmige Schulter 33' und die kreisförmige Vertiefung 34' hindern die Schaufel 32* an einer Bewegung radial nach außen.Arc slot 70 therethrough. The support cylinder 54 includes a shoulder 72 against which a ring 40 'integral with the eccentric crank 38' bears, and a snap ring 41 fits into a circumferential recess 41a 1 and works with the ring 40 'and the bucket pivot 36. together to prevent the vane 32 'from moving radially inward. The circular shoulder 33 'and the circular recess 34' prevent the blade 32 * from moving radially outward.

Bei Triebwerken, die großen Druckunterschieden über dem vorderen Hauptrahmen 49 ausgesetzt sind, oder die Hauptwellenlager aufweisen, die eine große axiale Belastung aufnehmen, ist es ratsam, eine Verbiegung des Stabes 56 so weit wie möglich zu verhindern, so daß sich der Stab 56 nicht in dem Durchlaß 52 biegt, wodurch eine Drehung der Schaufel 32' in bezug auf den Stab 56 verhindert werden würde. Um eine Biegung auf demjenigen Teil des Stabes 56 zu hemmen, der in dem Durchlaß 52 angeordnet ist, sind ein Zapfenlager zur Übertragung von axialen Belastungen von dem Schaufeldrehzapfen 36' auf den Stützzylinder 54 und ein Stablager zur Übertragung axialer Belastungen von dem Stab 56 auf den Schaufeldrehzapfen 36' an einer vorbestimmten radialen Stelle nahe dem Gehäuse 31 angeordnet, und zwar radial innen von dem bogenförmigen Schlitz 70.With engines, the large pressure differences over the front Main frame 49 are exposed, or have main shaft bearings, which absorb a large axial load, it is advisable to prevent bending of the rod 56 as much as possible, so that the rod 56 does not flex in the passage 52, thereby causing the paddle 32 'to rotate with respect to the rod 56 would be prevented. In order to restrain bending on that part of the rod 56 which is located in the passage 52, are a journal bearing for transmitting axial loads from the bucket trunnion 36 'to the support cylinder 54 and a Rod bearings for transferring axial loads from rod 56 to vane pivot 36 'at a predetermined radial Place arranged near the housing 31, namely radially inward from the arcuate slot 70.

Das Zapfenlager umfaßt einen Abschnitt 74 von dem Stützzylinder 54 mit einem vorbestimmten Innendurch/ und einen Abschnitt 76 von dem Schaufeldrehzapfen 36 mit einem vorbestimmten Außendurchmesser. An dieser gleichen radialen Stelle ist ein Abschnitt 78 des Durchlasses 52 mit einem vorbestimmten Innendurchmesser versehen, und der Stab 56 weist darauf ausgebildete Stege 80 auf, die einen vorbestimmten Außendurchmesser haben. Der Abschnitt 78 und die Stege 80 bilden das Stablager. Durch die Stab- und Drehzapfenlager werden axiale Lagerbelastungen von dem Haupt wellenlager 26 auf den Stützzylinder 54 (und somit auf das Gehäuse 31) übertragen, wie es in Figur 4 gezeigt ist. WeiterhinThe journal bearing includes a portion 74 from the support cylinder 54 having a predetermined inner diameter and a portion 76 from the bucket pivot pin 36 having a predetermined outer diameter. At this same radial location, a portion 78 of the passage 52 is provided with a predetermined inner diameter, and the rod 56 has webs 80 formed thereon which have a predetermined outer diameter. The section 78 and the webs 80 form the rod bearing. Axial bearing loads are transmitted from the main shaft bearing 26 to the support cylinder 54 (and thus to the housing 31) through the rod and pivot bearings, as shown in FIG. Farther

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ist in Figur 4 als ein gestrichtelter Pfeil die axiale Lastreaktion gezeigt, wenn die Stab- und Drehzapfenlager nicht verwendet werden. Für den Fachmann ist klar, daß eine größere Biegung des Stabes 56 auftritt, wenn die Stab- und Drehzapfenlager nicht vorhanden sind, da daß.Biegemoment über der gesamten Länge des Stabes wirksam ist, wenn keine Einschränkung der Biegung des Stabes vorhanden ist.is in Figure 4 as a dashed arrow, the axial load reaction shown when the rod and pivot bearings are not used. It is clear to those skilled in the art that a greater bend of the rod 56 occurs when the rod and trunnion bearings are not available because that bending moment over the entire length of the rod is effective when there is no restriction on the bending of the rod.

Es wird deutlich, daß die Stab- und Drehzapfenlager weggelassen werden können oder daß der Stab 56 und der Durchlaß 52 einen anderen Querschnitt als kreisförmig haben können, denn das einzige Erfordernis, das zur Durchführung der Erfindung erforderlich ist, besteht darin, daß die Schaufel 32* unter denjenigen Betriebsbedingungen frei drehbar ist, in denen die Möglichkeit einer Schaufelsteigungsänderung wünschenswert ist. In ähnlicher Weise könnte der Stab 56 auch massiv gemacht werden, denn er ist nur deshalb hohl gezeigt, damit Schmiermittel auf zweckmäßige Weise dem Hauptwellenlager 26 zugeführt werden kann, indem eine Ölleitung 82 am äußeren Ende des Stabes 56 angebracht wird.It will be appreciated that the rod and pivot bearings can be omitted or that the rod 56 and passage 52 are one other cross-section than circular, because the only requirement that is necessary for carrying out the invention is that the blade 32 * under those operating conditions is freely rotatable in which the possibility of a blade pitch change is desirable. In a similar way Way, the rod 56 could also be made solid, because he is shown hollow only so that lubricant can be conveniently supplied to the main shaft bearing 26 by an oil line 82 is attached to the outer end of the rod 56.

In Figur 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem die Grenzfläche zwischen dem Stab und dem Vorsprung auf dem vorderen Hauptrahmen geändert ist. Der Vorsprung 58 auf dem vorderen Hauptrahmen 49 * enthält einen Kern oder eine Spule 82 mit einem vorbestimmten Innendurchmesser und einer radial inneren Oberfläche 84. Das Innenende des Stabes 56' bildet einen Festzitz mit dem vorbestimmten Innendurchmesser des Kernes 82. Das Innenende des Stabes 56' enthält einen integralen vergrößerten Teil 86, der mit der radial inneren Oberfläche 84 zusammenarbeitet, um die Spule 82 an einer Bewegung radial nach innen zu hindern. Das Innenende des Stabes 56· steht mit einer Schmiermittelleitung 83 in Verbindung, was beispielsweise durch eine öffnung 88 in der Spule 82 geschehen kann.In Figure 5, a second embodiment of the invention is shown, in which the interface between the rod and the protrusion on the front main frame is changed. The lead 58 on the front main frame 49 * contains a core or a Spool 82 having a predetermined inner diameter and a radially inner surface 84. Forms the inner end of rod 56 ' a fixed teat having the predetermined inner diameter of the core 82. The inner end of the rod 56 'contains an integral enlarged Part 86 that cooperates with the radially inner surface 84 to keep the spool 82 from moving radially to prevent inside. The inner end of the rod 56 is in connection with a lubricant line 83, which for example through an opening 88 in the coil 82 can occur.

In Figur 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem die Grenzfläche des Stabes mit sowohl demIn Figure 6, a third embodiment of the invention is shown, in which the interface of the rod with both the

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Stützzylinder als auch dem Vorsprung auf dem vorderen Haupt rahmen geändert ist. Der Stab 56" weist auf seinem äußeren Ende einen integralen vergrößerten Abschnitt 90 auf. Der Stützzylinder 51I1, und nicht die Scheibe 66, wie es in dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Fäll ist, weist eine öffnung 92 und eine äußere Oberfläche 94 auf. Der vergrößerte Abschnitt 90 des Stabes 56'· arbeitet mit der äußeren Oberfläche 9^ zusammen, um den Stab 56" an einer Bewegung radial· nach innen zu verhindern. Weiterhin arbeitet die öffnung 92 mit dem Stab 5611 zusammen, um eine Bewegung des Stabes 56?l in einer Richtung senkrecht zu seiner Achse zu hindern. Der Vorsprung 92 enthält einen Kern bzw. eine Spule 82, wie es vorstehend in Verbindung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Eine Mutter 96 ist auf das Innenende des Stabes 56" geschraubt, um die Spule 82 gegen eine Bewegung radial nach innen zu befestigen.Support cylinder and the projection on the front main frame is changed. The rod 56 ″ has an integral enlarged section 90 on its outer end. The support cylinder 5 1 I 1 , and not the disk 66, as is the case in the first exemplary embodiment described above, has an opening 92 and an outer surface 94 The enlarged portion 90 of the rod 56 'cooperates with the outer surface 9 ^ to prevent the rod 56 "from moving radially inward. Furthermore, the opening 92 cooperates with the rod 56 11 to prevent movement of the rod 56 1 in a direction perpendicular to its axis. The projection 92 contains a core or a coil 82, as described above in connection with the second embodiment. A nut 96 is threaded onto the inner end of the rod 56 "to secure the spool 82 against movement radially inward.

Die vorstehenden Ausführungsbeispiele der Erfindung wurden in Verbindung mit mehreren Anordnungen zum Befestigen des Stabes an dem Außengehäuse 31 und dem Hauptrahmen 49 beschrieben. Es wird jedoch deutlich, daß der Stab 56 nur an einer Bewegung radial nach innen und einer Bewegung senkrecht zur Achse des Stabes 56 in bezug auf das Außengehäuse 31 gehindert zu werden braucht und daß jeder Vorsprung 58 auf dem Hauptrahmen 49 nur an einer radial nach innen gerichteten und axialen Bewegung gehindert zu werden braucht durch einen entsprechenden Stab 56. Weiterhin stehen dem Fachmann auch andere Strukturen zur Verfügung als die Stützzylinder 54 zur Halterung der Stäbe 56; die vorliegende Erfindung ist jedoch auf jede Verbindung zwischen den Stäben 56 und dem Außengehäuse 31 gerichtet, die die Stäbe 56 in beschriebener Weise haltert, während eine freie Rotation der Schaufeln 32' gestattet ist. Weiterhin wurde dieThe above embodiments of the invention were in Connection with several arrangements for securing the rod to the outer housing 31 and the main frame 49 is described. It however, it is clear that the rod 56 is only involved in one movement radially inward and a movement perpendicular to the axis of the rod 56 with respect to the outer housing 31 to be prevented needs and that each projection 58 on the main frame 49 only at a radially inwardly directed and axial movement needs to be prevented by a corresponding rod 56. Furthermore Structures other than the support cylinders 54 for holding the rods 56 are also available to the person skilled in the art; the present However, the invention is directed to any connection between the rods 56 and the outer housing 31 which the rods 56 holds in the manner described, while a free rotation of the Shovels 32 'is permitted. Furthermore, the

Erfindung zwar in Verbindung mit radial gerichteten Schaufeln 32' beschrieben, es wird aber deutlich, daß gemäß der Erfindung auch Blätter variabler Steigung mit Achsen vorgesehen sein können, die in einer tangentialen Richtung gewinkelt sind.Invention described in connection with radially directed blades 32 ', but it is clear that according to the invention, blades of variable pitch can also be provided with axes which are angled in a tangential direction are.

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Claims (1)

AnsprücheExpectations 1.; Befestigungsanordnung zum Befestigen eines Hauptwellenlagers ^^ einer Axialströmungs-Turbomaschlne mit wenigstens einer Stufe von stationären Blättern variabler Steigung, gekennzeichnet durch ein ringförmiges Außengehäuse (31), das die Blätter (32) trägt, einen Hauptrahmen (49) zur Halterung des Hauptwellenlagers (2.6), der eine Vielzahl von Vorsprüngen (58) aufweist, und eine Vielzahl von Trägern bzw. Stützen (51) zum Befestigen des Hauptrahmens (49) an dem Außengehäuse (31), wobei zu jedem Blatt (32) einer gewählten Stufe/1>zwe. ein !"rager (5D gehört, der jeweils1.; Fastening arrangement for fastening a main shaft bearing ^^ an axial flow turbo machine with at least one stage of stationary blades of variable pitch, characterized by an annular outer housing (31) which carries the blades (32), a main frame (49) for holding the main shaft bearing (2.6) , which has a plurality of projections (58), and a plurality of supports (51) for fastening the main frame (49) to the outer housing (31), wherein for each sheet (32) of a selected level / 1> zw e . a! "rager (5D heard of each a) einen Stab (56), der in einem Durchlaß (52) in dem zugehörigen Blatt angeordnet ist, das unabhängig von dem Stab (56) frei drehbar ist,a) a rod (56) in a passage (52) in the associated Blade is arranged which is freely rotatable independently of the rod (56), b) das Außengehäuse (31), das erste Halterungsmittel (40, 4l) zur Hinderung des Stabes (56) an einer Bewegung radial nach innen und zweite Halterungsmittel zum Hindern des Stabes (56) an einer Bewegung in einer Richtung senkrecht zur Achse des Stabes undb) the outer housing (31), the first holding means (40, 4l) for preventing the rod (56) from moving radially inward and second support means for preventing the rod (56) from moving in a direction perpendicular to the axis of the rod and c) einen der Vorsprünge (58) umfaßt, der an einer radial nach innen gerichteten und axialen Bewegung durch den Stab (56) gehindert ist.c) one of the projections (58) which is subject to radially inward and axial movement through the rod (56) is prevented. 2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede Stütze bzw. Träger (51) ferner2. Fastening arrangement according to claim 1, characterized in that each support or carrier (51) also a) einen hohlen Stützzylinder (54), der in dem Gehäuse (31) angebracht ist und ein äußeres Ende, das die ersten und zweiten Halterungsmittel aufweist, und einen bogenförmigena) a hollow support cylinder (54) mounted in the housing (31) and having an outer end which the first and having second support means, and an arcuate one ' Schlitz (70) umfaßt, der radial innen von dem äußeren Ende angeordnet ist,'Includes slot (70) radially inward of the outer Is arranged at the end, b) einen Blattdrehzapfen (36), der koaxial zu jedem zugehörigen Blatt (32) angebracht und in dem Stützzylinder (54) angeordnet ist, wobei sich der Durchlaß (52) durch denb) a blade pivot (36) mounted coaxially with each associated blade (32) and in the support cylinder (54) is arranged, the passage (52) through the 509819/0260509819/0260 24U47824U478 - ii -- ii - Blattdrehzapfens (36) hindurch erstreckt, und.Blade pivot pin (36) extending therethrough, and. c) eine Drehvorrichtung (38) umfaßt zum Drehen des Blattdrehzapfens (36) um seine Achse, wobei die Drehvorrichtung (38) durch den bogenförmigen Schlitz (70) hindurchführt und in einer drehmomentübertragenden Relation zum Blattdrehzapfen (36) befestigt ist.c) a rotating device (38) comprises for rotating the blade pivot (36) about its axis, the rotating device (38) passing through the arcuate slot (70) and in a torque-transmitting relation to the blade pivot (36) is attached. . Befestigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Träger bzw. Stütze (51) ferner umfaßt:. Fastening arrangement according to Claim 2, characterized in that each carrier or support (51) also includes: a) ein Drehzapfenlager (7^> 76) zum Übertragen von Kräften senkrecht zur Achse des Blattdrehzapfens' (36) auf den Stützzylinder (5*0» wobei das Zapfenlager an einer vorbestimmten radialen Stelle angeordnet ist, unda) a pivot bearing (7 ^> 76) to transfer forces perpendicular to the axis of the blade pivot pin (36) on the support cylinder (5 * 0 »with the pivot bearing at a predetermined radial point is arranged, and b) ein Stablager (78, 80) zum übertragen von Kräften senkrecht zur Achse des Stabes (56) auf den Drehzapfen (36), wobei das Stablager an der vorbestimmten radialen Stelle angeordnet ist.b) a rod bearing (78, 80) for transmitting forces vertically on the axis of the rod (56) on the pivot pin (36), the rod bearing being arranged at the predetermined radial location is. . Befestigungsanordnung nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet , daß. Fastening arrangement according to claim 3j thereby marked that a) die vorbestimmte radiale Stelle radial innen von dem bogenförmigen Schlitz (70) angeordnet ist,a) the predetermined radial location is arranged radially inward of the arcuate slot (70), b) das Drehzapfenlager (74, 76) einen Abschnitt (7*1) des Stützzylinders (5*0 an der vorbestimmten radialen Stelle mit einem vorbestimmten Innendurchmesser und einen Abschnitt (76) des Blattdrehzapfens (36) an der vorbestimmten radialen Stelle mit einem Außeηdurchmesser umfaßt, der im wesentlichen gleich aber nicht größer ist als der vorbestimmte Innendurchmesser des Stützzylinders (54), undb) the pivot bearing (74, 76) a section (7 * 1) of the Support cylinder (5 * 0 at the predetermined radial point having a predetermined inner diameter and a portion (76) of the blade pivot (36) at the predetermined comprises radial point with an outer diameter which is essentially equal to but not larger than the predetermined inner diameter of the support cylinder (54), and c) das Stablager (78, 80) einen Abschnitt (78) des Durchlasses (52) an der vorbestimmten radialen Stelle mit einem vorbestimmten Innendurchmesser und Stege (80) des Stabes (56) umfaßt, die an der vorbestimmten radialen Stelle angeordnet sind und die einen vorbestimmten Außendurch-c) the rod bearing (78, 80) comprises a portion (78) of the passage (52) at the predetermined radial location with a predetermined inner diameter and webs (80) of the rod (56) which are arranged at the predetermined radial location and which a predetermined outer diameter 509819/0260509819/0260 messer aufweisen, der,im wesentlichen gleich aber nicht größer ist als der vorbestimmte Innendurchmesser des Durchlasses (52).have knives that are essentially the same but not is greater than the predetermined inner diameter of the passage (52). 5. Befestigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehvorrichtung eine exzentrische Kurbel (38) aufweist, die mit dem Stützzylinder (5*0 und dem Blattdrehzapfen (36) zusammenarbeitet zur Hinderung des zugehörigen Blattes (32) an einer Bewegung radial nach innen, und das zugehörige Blatt (32) eine kreisförmige Schulter (33) koaxial mit dem jeweiligen Blatt (32) aufweist, wobei die Schulter (33) mit dem Außengehäuse (31) zusammenarbeitet zur Hinderung des jeweiligen Blattes (32) an einer Bewegung radial nach außen.5. Fastening arrangement according to claim 2, characterized in that the rotating device has a eccentric crank (38) which cooperates with the support cylinder (5 * 0 and the blade pivot pin (36) to prevent of the associated blade (32) moving radially inward, and the associated blade (32) a circular Shoulder (33) coaxial with the respective blade (32), the shoulder (33) cooperating with the outer housing (31) to prevent the respective sheet (32) from moving radially outward. 6. Befestigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Hauptrahmen (49) zahlreiche Schmiermittelkanäle (63) aufweist, die mit dem Hauptwellenlager (26) in Verbindung stehen, und der Stab (56) hohl ist und sein Innenende mit einem der Schmiermittelkanäle (63) in Verbindung steht.6. Fastening arrangement according to claim 2, characterized in that the main frame (49) has numerous lubricant channels (63) which are in communication with the main shaft bearing (26), and the rod (56) is hollow and its inner end is in communication with one of the lubricant channels (63). 7. Befestigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Stab (56) eine im allgemeinen radial gerichtete Achse aufweist und der Stützaylinder (54) im allgemeinen radial gerichtet ist.7. Fastening arrangement according to claim 2, characterized in that the rod (56) has an im has a generally radially directed axis and the support cylinder (54) is directed generally radially. 8. Befestigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß8. Fastening arrangement according to claim 2, characterized marked that a) das Außenende des Stützzylinders (54) eine Scheibe (66) mit einer darin ausgebildeten öffnung (68) aufweist,a) the outer end of the support cylinder (54) has a disc (66) with an opening (68) formed therein, b) der Stab (56) ein äußeres Ende und ein Inneres Ende aufweist, b) the rod (56) has an outer end and an inner end, c) das Außenende des Stabes (56) durch die öffnung (68) hindurchführt und eine Mutter (64) auf das Außenende geschraubt ist,c) the outer end of the rod (56) passes through the opening (68) and a nut (64) is screwed onto the outer end, 509819/0260509819/0260 d) die erste Halterungsvorrichtung die Scheibe (66) in Kooperation mit der Mutter (64) umfaßt, wobei der Stab (56) durch die mit der Scheibe (66) zusammenarbeitende Mutter (64) vorgespannt ist,d) the first holding device the disc (66) in Cooperation with the mother (64) includes, the rod (56) is pretensioned by the nut (64) cooperating with the washer (66), e) die zweite Halterungsvorrichtung die öffnung (68) in der Scheibe (66) in Kooperation mit dem äußeren Ende des Stabes (56) umfaßt, unde) the second holding device comprises the opening (68) in the disc (66) in cooperation with the outer end of the rod (56), and f) der Vorsprung (58) eine Spule bzw. einen Kern (60) aufweist zur Aufnahme des inneren Endes des Stabes (56), wobei der Stab in die Spule hineinragt und daran befestigt ist.f) the projection (58) has a coil or a core (60) for receiving the inner end of the rod (56), wherein the rod protrudes into the coil and is attached to it. 9. Befestigungsanordnung nach Anspruch 8," dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (60) des Vorsprunges (58) einen vorbestimmten Innendurchmesser und eine radial innere Oberfläche aufweist,9. Fastening arrangement according to claim 8, "characterized in that the coil (60) of the projection (58) has a predetermined inner diameter and a radially inner surface, das Innenende des Stabes (56) in der Spule (60) angeordnet ist und einen Außendurchmesser aufweist, der einen Festsitz mit dem vorbestimmten Innendurchmesser der Spule (60) bildet, und das Innenende des Stabes (56) einen integral damit ausgebildeten vergrößerten Teil aufweist, der mit der radial inneren Oberfläche der Spule (60) zusammenarbeitet zur Hinderung der Spule (60) an einer Bewegung radial nach innen.the inner end of the rod (56) is disposed in the spool (60) and has an outer diameter that is an interference fit with the predetermined inner diameter of the spool (60), and the inner end of the rod (56) is formed integrally therewith has enlarged portion that cooperates with the radially inner surface of the spool (60) to prevent of the spool (60) moving radially inward. 10. Befestigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß10. Fastening arrangement according to claim 2, characterized in that a) das Außenende des Stützzylinders (54) eine öffnung und eine äußere Oberfläche aufweist,a) the outer end of the support cylinder (54) has an opening and a has outer surface, b) der Stab (56) vorgespannt ist und ein Innenende und ein Außenende aufweist,b) the rod (56) is prestressed and has an inner end and an outer end, c) das Außenende des Stabes (56) durch die öffnung in dem Innenende hindurchführt und einen, integral damit ausgebildeten vergrößerten Abschnitt aufweist,"c) the outer end of the rod (56) through the opening in the Inner end passes therethrough and has an enlarged portion integrally formed therewith, " d) die erste Halterungsvorrichtung den vergrößerten Abschnitt in Kooperation mit der größeren Oberfläche umfaßt,d) the first holding device the enlarged section in cooperation with the larger surface, 509819/0260509819/0260 e) die zweite Halterungsvorrichtung das Außenende des Stabes (56) in Kooperation mit der Öffnung in dem Außenende umfaßt, e) the second support means comprises the outer end of the rod (56) in cooperation with the opening in the outer end, f) der Vorsprung (58) die Spule (60) mit einem vorbestimmten Innendurchmesser und einer radial inneren Oberfläche aufweist undf) the projection (58) has the spool (60) with a predetermined inner diameter and a radially inner surface and g) das Innenende des Stabes (56) durch die Spule (60) hindurchführt und einen Äußendurchmesser aufweist, der einen Festsit ζ mit dem vorbestimmten Innendurchmesser der Spule (60) bildet, wobei ferner auf das Innenende des Stabes (56) eine Mutter (64) geschraubt ist, die mit der radial inneren Oberfläche zusammenarbeitet zur Hinderung der Spule (60) an einer Bewegung radial nach innen.g) the inner end of the rod (56) passes through the spool (60) and has an outer diameter having a strength ζ with the predetermined inner diameter of the Coil (60) forms, further on the inner end of the rod (56) a nut (64) is screwed, which with the radially inner surface cooperates to prevent the spool (60) from moving radially inward. 11. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Hauptrahmen (48) ein Kegelstumpf ist, der ein Innenende, an dem das Hauptwellenlager (26) befestigt ist, und einen Außenumfang aufweist, an dem die Vorsprünge (58) befestigt sind.11. Fastening arrangement according to claim 1, characterized in that the main frame (48) is a truncated cone having an inner end to which the main shaft bearing (26) is attached and an outer periphery, to which the projections (58) are attached. 509819/0260509819/0260 Leers eiteBlank page
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