DE2445705C2 - Radialdichtring - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich a_f einen Radialdichtring der Endstufe einer Turbine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Radialdichtring ist in der CH-PS 4 08 960 beschrieben.

In einer Turbine sind die Rotorlaufschaufeln an ihrem Umfang von einem Radialdichtring umgeben, der an dem äußeren Turbinengehäuse angebracht ist. Die Laufschaufelspitzen und der Diohtring sind eng benachbart zueinander zur Bildung einer Dichtung die ein axiales Austreten des Antriebsmittels zwischen den Laufschaufelspitzen und dem Turbinengehäuse verhindert. Eine derartige Dichtung ist die sogenannte Labyrinth-Dichtung, bei der sich radial nach außen erstreckende Laufschaufelzähne mit radial nach innen ragenden Zähnen des Dichtrings überlappen und hierdurch eine axiale Dichtung bilden.

Bekannte Labyrinth-Dichtungen werden ausschließlich in Verbindung mit einem horizontal geteilten Außengehäuse verwendet, das obere und untere Gehäusehälften mit oberen und unteren Dichtririgsegmenten enthält. Ein Austausch des oberen Dichtringsegments wurde dadurch erreich!, daß die obere Gehäusehälfte entfernt wurde. Ein Austausch des unteren Dichtringsegments erforderte das Herausnehmen des Rotors, und dieser gesamte Vorgang war sehr kostspielig und zeitraubend.

Es ist Aufgabe der Erfindung einen Radialdichtring der eingangs genannten Gattung derart auszugestalten, daß ein Ein- und Ausbau des Radialdichtrings am axialen Ende insbesondere eines ungeteilten Turbinengehäuses ohne Montage des Laufrades ermöglicht ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch I gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in

den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Radialdichtring auf einfache Weise trotz der Labyrinthdichtung völlig für sich allein montiert werden kann, ohne daß der Rotor oder das Turbinengehäuse zerlegt werden müssen. Dadurch kann ein beschädigter oder abgenutzter Dichtring schnell ausgewechselt werden, um den Wirkungsgrad der Turbine auf oder nahe seinem Optimum zu halten.

ίο Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 ist ein Schnitt einer Turbomaschine (die untere Hälfte ist weggelassen) und zeigt Einzelheiten eines Ausführungsbeispieis der Erfindung.

!5 Fig.2 zeigt einen vergrößerten Querschnitt einer Anordnung mit Turbinenlaufschaufeln und Turbinengehäuse.

Fig. 1 zeigt einen Turbinenabschnitt 11 mit zwei kreisringförmigen äußeren Gehäuseteilen 13, die in axialer Richtung an umkreisförmig verlaufenden Flanschen 13a und 13Z> verbunden sind. Diese kreisringförmigen Gehäuseteile können Düsengehäuse oder Auslaßgehäuse usw. sein, wie dies an sich bekannt ist Die Gehäuseteile sind vorzugsweise kreisringförmig und nicht horizontal aufgeteilt, d. h. die Gehäuseteile haben keine horizontal liegende Verbindungsstelle zum Zusammenbau und zur Zerlegung. Auf Wunsch können jedoch auch horizontal geteilte Außengehäuse verwendet werden.

Ein Rotor oder Läufer 15 ist axial in dem Außengehäuse angeordnet und kann einen Hochdruckläufer 17 und auch einen Niederdruckläufer 19 enthalten. Jeder Läufer enthält radial verlaufende Laufschaufeln, die am Umfang der entsprechenden Rotorscheiben in bekannter Weise befestigt sind.

F i g. 2 zeigt in Verbindung mit F i g. 1 eine Rotorlaufschaufel 21, die im Innern des Außengehäuses 13 befestigt ist. Jede Rotorlaufschaufel enthält einen Spitzenteil, der mehrere Dichtzähne 23 aufweist. Die Dichtzähne 23 der Laufschaufel 21 sind so angeordnet, daß sie sich von der Laufschaufelspitze aus radial nach außen erstrecken. Die Laufschaufelzähne bilden einen Teil einer in axialer Richtung verlaufenden Labyrinthdichtung 25.

<5 Der andere Teil der Labyrinthdichtung wird von einem Ringmantel gebildet, der durch mehrere Ringsegmente 27 (es ist nur ein Segment gezeigt) gebildet ist. Diese sind radial außen von den Dichtzähnen der Laufschaufeln angeordnet und besitzen radial vorstehende Zähne 29, die in axialer Richtung die Dichtzähne der Laufschaufel überlappen. Mit anderen Worten ragen die Zähne 29 der Ringsegmente 27 zwischen den radial nach außen ragenden Dichtzähnen 23 der Laufschaufel so nach innen, daß eine Strömungsbehinderung in axialer Richtung gebildet wird. Jedes Ringsegment 27 ist bogenförmig und seine Dichtzähne 29 können daher die Form einer Anzahl von bogenförmigen Reihen annehmen.
Die Ringsegmente 27 sind in einer kreisringförmigen Vertiefung 31 angeordnet, die im äußeren Gehäuse ausgebildet ist. Ein kreisringförmiger Anschlag 33 erstreckt sich in axialer Richtung in die kreisringförmige Vertiefung 31 hinein. Das Ringsegment 27 ist mit einer passenden Ausnehmung 35 versehen, die an dem Anschlag 33 anliegt, wenn das Ringsegment 27 in richtiger Weise in die kreisringförmige Vertiefung 31 eingesetzt ist. Die Ausnehmung 35 ist länglich gestaltet, um eine radiale Bewegung des Ringsegmentes 27 in der kreisringförmi-

gen Vertiefung 31 des Gehäuses 13 zu gestatten, wenn sich die Ausnehmung 35 in unmittelbarer Nähe des Anschlags 33 befindet Jedes Ringsegment 27 ist ferner mit einer axialen Bohrung 41 versehen und das Außengehäuse 13 enthält ebenfalls eine hierzu ausgerichtete Bohrung 43. Ein Befestigungsteil 45 wird durch die Bohrung 41 im Ringsegment 27 und in die Bohrung 43 im Außengehäuse 13 zur Befestigung des Ringsegmentes am Außengehäuse eingeführt oder eingeschraubt

Jedes Ringseg.nent 27 weist eine radial äußeve Oberfläche 49 auf, die im Abstand zu einer radial innenliegenden Oberfläche 51 des äußeren Gehäuses 13 angeordnet ist Hierdurch ist ein bogenförmiger freier Spielraum 53 gebildet der eine radiale Verschiebung der Ringsegmente 27 während des Zusammenbaus und der Zerlegung gestattet. Nach dem Einbau jedes Ri.igsegments 27 wird in den freien Raum 53 eine Abstandsplatte 55 eingeführt um das Ringsegment 27 radial nach innen in Richtung der Laufschaufelspitzen in seine Lage zu bringen.

Die Montage des Radialdichtrings gemäß dem beschriebenen Äüsführüiigsbeispic! läuft folgendermaßen ab. Wenn ein benachbartes Gehäuseteil weggenommen ist, können die einzelnen Ringsegmente in ein nicht geteiltes, kreisringförmiges Außengehäuse einer Turbine zur Bildung einer Labyrinthdichtung mit den Dichtzähnen der Laufschaufel eingeführt werden, während sich der Rotor in seiner axialen Lage im Innern des Außengehäuses befindet. Jedes Ringsegment wird im Innern der kreisringförmigen Vertiefung 31 des Außengehäuses axial so weit eingeführt bis das Ringsegment 27 mit der axialen Wand der kreisringförmigen Vertiefung 31 in Eingriff kommt Jedes Ringsegment 27 wird in dem Spiegelraum 53 so lange radial außen gehalten, bis die vorstehend beschriebene richtige Umfangslage erzielt ist. Danach wird jedes Ringsegment 27 so lange radial nach innen bewegt, bis es mit dem kreisringförmigen Anschlag 33 in Eingriff kommt und die entsprechenden Zähne der Ringsegmente und der Laufschaufel in einer axial überlappenden Stellung angeordnet sind. Dann werden in die 3ohrungen 41 und 43 in dem Ringsegment und dem äußeren Gehäuse die Befestigungsteile 45 eingeführt. Dieser Montagevorgang ist umgekehrt zu dem zuvor beschriebenen Vorgang, bei dem das Ringsegment radial nach außen bewegt wird, um die Überlappung der Zähne in der Laufschaufel und der Hülle aufzuheben und das Ringsegment axial herauszunehmen. Daher können bei einem kreisringförmigen, nicht geteilten Außengehäuse die Ringsegmente zusammen und auseinandergebaut werden, ohne daß hierzu die Rotorlaufschaufeln montiert weiden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

1. Patentansprüche:

   t. Radialdichtring der Endstufe einer Turbine mit einem Laufrad, dessen Schaufeln an ihren Spitzen eine Labyrinthdichtung bilden mit wenigstens einem radial überlappenden Dichtungszahn an dem Radialdichtring, der in Umfangsrichtung in Segmente unterteilt, die mit radialem Innenabstand in einer am axialen Ende des Turbinengehäuses ausgebildeten kreisringfönnigen Vertiefung gehaltert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (31) auf ihrer radialen Stirnwand einen axial nach außen ragenden Anschlagring (33) aufweist, und jedes Ringsegment (27) an seiner axial inneren Stirnfläche mit einer radial langgestreckten mit dem Anschlagring (33) zusammenpassenden Ausnehmung (35) versehen und radial nach innen verschiebbar ist zur Bildung eines umfangsmäßig geschlossenen Dichtfilgs.
2. 2. Radialdichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei radial nach innen geschobenen Dichtringsegmenten (27) in den zwischen deren radial äußerem Rand und dem radial inneren Rand der Gehäusevertiefung (31) gebildeten Spielraum (53) eine Abstandsplatte (55) einsetzbar ist.
3. 3. Radialdichtring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringsegmente (27) durch Schraubverbindungen (41,43,45) an dem Gehäuse (13) starr befestigbar sind.