DE2515315A1

DE2515315A1 - Lager und wellendichtung fuer turbomaschinen

Info

Publication number: DE2515315A1
Application number: DE19752515315
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dipl Ing Kortenkamp
Original assignee: Borsig GmbH
Current assignee: Borsig GmbH
Priority date: 1975-04-08
Filing date: 1975-04-08
Publication date: 1976-10-21

Description

Lager und Wellendichtung für Turbomaschinen Turbomaschinen Die Erfindung betrifft ein Lager und eine Wellendichtung für Turbomaschinen.
Die Lager für Wellen von Turbomaschinen sind erforderlich, um die rotierende Welle der Turbomaschine in ihrer Lage zur Umgebung z.B. Gehäuse, Medium, benachbarte Maschine zu definieren.
Die Lager müssen alle statischen und dynamischen Kräfte aufnehmen und für die vorkommenden Umfangsgeschwindigkeiten geeignet sein. Sie sollen für Turbomaschinen nach Möglichkeit verschleißfrei sein. Die Wellendichtung von Turbomaschinen ist am Austritt der Welle aus dem Gehäuse im allgemeinen zwischen Arbeitsmedium und Atmosphäre oder zwischen Arbeitsmedium und Lager vorgesehen.
Sie muß für die vorhandenen Umfangsgeschwindigkeiten geeignet sein und eine möglichst geringe Leckmenge durchlassen.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse in einer Turbomaschine die Lager und die Wellendichtungen im Gehäuse voneinander getrennt anzuordnen. Lager und Wellendichtung nehmen als getrennte Funktionsgruppen sehr viel axiale Baulänge in Anspruch, die dem strömungstechnisch aktiven Teil der Maschine verlorengeht. Andererseits würde die Kombination dieser Funktionen bei den bisher üblichen Gleitlagern zu der Gefahr von Verunreinigungen und damit zur Verschmutzung des Mediums oder wiederum zu zusätzlichen Wellendichtungen führen. Eine Verkürzung der beiden Funktionsgruppen selber würde zur Beeinträchtigung von deren Funktion führen. Die Kombination der Funktion vonLager und Wellendichtung wurde bei Einsatz von Wälzlagern dazu führen, daß Schmiermittel ausgeblasen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lagerungund Wellendichtung so zu verbessern, daß die axiale Baulänge für diese beiden Funktionsgruppen verkürzt wird.
Die Aufgabe witderfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Lager und Wellendichtung ein Magnetlager gegeben ist.
Die Funktion der Wellendichtung kann nach der Erfindung von einem oder mehreren radialen Magnetlagern allein oder von einem oder mehreren axialen Magnetlagern sowie aus verschiedenen Kombinationen dieser Ausführungsform übernommen werden.
Die mitder Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere in einer Verkürzung des Anteils der axialen Baulänge der Maschine, die für die Nebenfunktionen Lagerung und Wellendichtung gebraucht wird. Durch die Verkürzung erzielt man entweder eine Kostenersparnis bei Lagerung und Wellendichtung, oder aber man erzielt zusätzliche axiale Baulänge für die Hauptfunktionen der Turbomaschine, nämlich Kompression oder Expansion eines Mediums, denn die Gesamtlänge pro einzelne Turbomaschine ist meist aus schwingungstechnischen Gründen begrenzt. Bei mehrgehäusigen Turbomaschinen kann unter Umständen die Erfindung zu einer Verminderung der Anzahl der notwendigen Gehäuse führen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bekannte Turbomaschine im Schema, ohne den strömungstechnisch aktiven Teil und Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Turbomaschine ähnlich Fig.1 bei der die Funktionen Lagerung und Wellendichtung in einer Funktionsgruppe zusammengefaßt sind, in schematischer Darstellung.
Das Gehäuse 1 umschließt den Raum mit dem Medium und nimmt die Welle 2 auf. In Fig. 1 sind mit 3 die Lager und mit 4 die Wellen dichtungen bezeichnet. Bei der neuen Erfindung gemäß Fig. 2 dient das Magnetlager 5 gleichermaßen als Lager und Wellendichtung, so daß nur eine geringe Leckmenge durch den schmalen Spalt zwischen Magnetlager 5 und Welle 2 strömen kann. Die Magnetspulen 6 erzeugen ein Magnetfeld, das den statischen und dynamischen Kräften des Lagers entgegenwirkt. Dieses Magnetfeld wird abhängig von den Impulsen der Weggeber 7 durch eine elektronische Einrichtung 8 über einen Verstärker 9 mit Hilfe eines elektrischen Stromes so gesteuert, daß die Welle 2 berührungslos im Magnetfeld rotiert.

Claims

Patentansprüche:

1. Lager und Wellendichtung für Turbomaschinen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Lager und Wellendichtung ein Magnetlager (5) gegeben ist.

2. Lager und Wellendichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c-h n e t , daß für die Dichtungsfunktion allein im Magnetlager (5) ein oder mehrere radiale Magnetlager vorhanden sind.

3. Lager und Wellendichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß für die Dichtfunktion allein im Magnetlager (5) ein oder mehrere axiale Magnetlager vorhanden sind.

4. Lager und Wellendichtung nach Anspruch 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß für die Dichtfunktion allein im Magnetlager (5) radiale oder axiale Magnetlager oder beliebige Kombinationen beider Magnetlager vorhanden sind.

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