DE2631128A1 - Deformierbarer lagersitz - Google Patents
Deformierbarer lagersitzInfo
- Publication number
- DE2631128A1 DE2631128A1 DE19762631128 DE2631128A DE2631128A1 DE 2631128 A1 DE2631128 A1 DE 2631128A1 DE 19762631128 DE19762631128 DE 19762631128 DE 2631128 A DE2631128 A DE 2631128A DE 2631128 A1 DE2631128 A1 DE 2631128A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- bearing
- ring
- seat
- spatial shape
- deformable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D7/00—Rotors with blades adjustable in operation; Control thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/08—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement primarily for axial load, e.g. for vertically-arranged shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05D2260/74—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis perpendicular the rotor centre line
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05D2260/76—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism using auxiliary power sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05D2260/79—Bearing, support or actuation arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft Lagerhalterungen und insbesondere Lagerhalterungen
für Gebläselaufschaufeln mit variabler Steigung für
Gasturbinentriebwerke.
Gasturbinentriebwerke.
Die kürzlich für gro.1 :e Luftfahrzeuge entwickelten Antriebe enthalten
Gasturbinentriebwerke, bei denen eine dem Kerntriebwerk
zugeordnete Leistungsturbine ein Gebläse mit einem grossen Durchmesser antreibt, das einen Antriebschub für das Luftfahrzeug
liefert. In der Vergangenheit wurden für solche Gebläse allgemein Gebläselaufschaufeln mit festgelegter Steigung oder festem Anstellwinkel verwendet. Seit kurzer Zeit wurden jedoch Gasturbinentriebwerke des Typs mit Gebläse mit Gebläselaufschaufeln mit variabler Steigung (variablem Anstellwinkel) ausgestattet, um die Leistungsfähigkeit des Triebwerkes im gesamten Bereich des Betriebszyklus' zu steigern.
zugeordnete Leistungsturbine ein Gebläse mit einem grossen Durchmesser antreibt, das einen Antriebschub für das Luftfahrzeug
liefert. In der Vergangenheit wurden für solche Gebläse allgemein Gebläselaufschaufeln mit festgelegter Steigung oder festem Anstellwinkel verwendet. Seit kurzer Zeit wurden jedoch Gasturbinentriebwerke des Typs mit Gebläse mit Gebläselaufschaufeln mit variabler Steigung (variablem Anstellwinkel) ausgestattet, um die Leistungsfähigkeit des Triebwerkes im gesamten Bereich des Betriebszyklus' zu steigern.
In Gasturbinentriebwerken des Typs mit Gebläse werden einzelne
609885/0808
_ 2 —
Gebläselaufschaufeln an einer Scheibe befestigt, die ihrerseits an einer Welle befestigt ist, welche durch eine Kraftturbine angetrieben
wird, sodass sich die Scheibe und die Gebläselaufschaufeln mit hoher Winkelgeschwindigkeit um eine Achse drehen, welche
der Mittellinie des Triebwerkes entspricht. Zusätzlich zu dieser Drehung sind die Gebläselaufschaufelrfmit variabler Steigung noch
jeweils einzeln um ihre eigene Mittellinie drehbar zur Einstellung der Steigung oder des Anstellwinkels der Laufschaufel. Die Lageranordnungen
und Lagersitze, welche zur Halterung der Gebläselaufschaufeln für diese letztere Drehung verwendet werden, müssen so
konstruiert sein, dass sie unter den entsprechenden hohen radialen Belastungen funktionsfähig sind, welche durch die Zentrifugalkräfte
bei der Drehung um die Mittelachse des Triebxtferks entstehen;
sie müssen jedoch trotzdem verträglich sein mit den Begrenzungen für das Gewicht und die Kosten des Triebwerkes.
Es ist zur Zeit auf dem Gebiet der Triebwerke üblich, jede einzelne
Lageranordnung in getrennte Vertiefungen oder Aussparungen einzusetzen, welche in der Gebläsescheibe durch spanabhebende
Bearbeitung hergestellt werden. Da alle radialen Belastungen infolge der vorgenannten Zentrifugalkraft letztendlich auf die
Scheibe übertragen werden, tritt eine Deformation der Scheibe auf und bewirkt eine Verzerrung oder Formveränderung des Lagersitzes,
sodass unter betriebsbedingungen die Lageranordnung ebenfalls deformiert werden muss, da sie so festgelegt ist, dass sie
in dem Sitz verbleiben muss. Unter Betriebsbedingungen kann eine Lageranordnung mit einem inkorrekten Sitz zu einer übermässigen
Reibung, zur Wärmeerzeugung, sowie zu einer Beschädigung und zu einem vorzeitigen Ausfall der Lageranordnung führen. Durch die
vorliegende Erfindung werden die vorgenannten im Stand der Technik vorhandenen Probleme dadurch aberwunden, dass eine praktisch
kontinuierliche Sitzfläche vorgesehen wird, die eine Vielzahl von Lagern in einer solchen Weise aufnimmt, dass die nachteiligen
Auswirkungen der Scheibendeformation infolge der Zentrifugalkräfte unter Betriebsbedingungen aufgehoben werden.
60 988 5 /_0$Q8
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine neuartige
und verbesserte Gebläseanordnung mit variabler Steigung (Anstellwinkel) für ein Gasturbinentriebwerk des Typs mit Gebläse zu
schaffen.
Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, eine neuartige und verbesserte Lageranordnung und einen Lagersitz zu schaffen,
welche leicht an die Betriebsbedingungen bei Gasturbinentriebwerken mit Gebläsen i-.it variabler Steigung angepasst werden
können.
Zusammengefasst werden diese und weitere Aufgaben der Erfindung,
wie sie aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und den Abbildungen ersichtlich sind, durch die vorliegende Erfindung
gelöst. Dabei wird in einer Ausführungsform der Erfindung ein Lagersitz zur Aufnahme einer Lageranordnung in einem Gehäuse
vorgesehen, wobei der Sitz eine deformierbare Sitzoberfläche bildet mit einer ersten vorgegebenen Raumform (Kontur), die in
einem ersten Bereich in Kontakt mit dem Lager ist, wenn sich das Gehäuse im nichtdeformierten Zustand befindet. Die Sitzoberfläche
ist in eine zweite vorbestimmte Raumform (Kontur) deformierbar zum Kontakt mit einer zweiten Fläche des Lagers, wenn sich
das Gehäuse in einem deformierten Zustand befindet. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die zweite vorgegebene Raumform
identisch zur Raumform oder zum Verlauf einer Oberfläche auf dem äusseren Laufring der Lageranordnung. Bei Gasturbinentriebwerken
ist dabei der deformierbare Lagersitz deformierbar durch die Zentrifugalkräfte, welche auf die Laufschaufel und die Ringanordnung
einwirken, und ist proportional zur Grosse der Drehzahl des Gasturbinentriebwerkes. Die Erfindung kann auch gekennzeichnet
sein durch einen variablen Abstand oder Spalt zwischen der Sitzoberfläche und einem Laufring in der Lageranordnung.
Der variable Spalt verkleinert sich mit Erhöhung der Triebwerksdrehzahl solange bis bei einer maximalen Drehzahl der Spalt
zwischen der Sitzoberfläche und dem Laufring vollständig geschlossen ist.
60 9 8 85/0808
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden
Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen im Zusammenhang
mit den Abbildungen.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Vorderansicht einer Gebläsescheibe
mit einer Laufschaufel, die in ihrer Befestigung an dem Flansch der Scheibe gezeigt ist, wobei die Lage der anderen Laufschaufeln
durch Mittenlinien angedeutet ist.
Die Figur 2 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, für
eine drehbare Gebläselaufschaufel, die in dem Flansch als Ausführungsform
der Erfindung befestigt ist.
Die Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Segmentes der Gebläsescheibe und zeigt die Lagersitzanordnung als Ausführungsform
der Erfindung.
Die Figur 4 zeigt eine Ansicht einer Gebläsescheibe mit einer darin gelagerten Gebläselaufschaufel gemäss dem Stand der Technik.
Die Figur 5 ze^gt eine Ansicht einer Gebläsescheibe im nichtdeformierten
Zustand mit einer darin gelagerten drehbaren Gebläselauf schaufel als Ausführungsform der Erfindung.
Aus den Abbildungen ist ersichtlich, dass typische Baugruppen und Unterbaugruppen eines Gasturbinentriebwerkes dort nicht dargestellt
sind. Es ist allgemein bekannt, dass ein typisches Gasturbinentriebwerk mit Gebläse im vorderen Teil ein Gebläse
umfasst, das vor einem Kerntriebwerk angeordnet ist, wobei das letztere strömungsmässig in Reihe einen Verdichter, eine
Verbrennungskammer, eine Hochdruckturbine zum Antrieb des Verdichters, eine Niederdruckturbine zum Antrieb des Gebläses und
eine Ausströmdüse für das Kerntriebwerk enthält. Die in den Verdichter eingesaugte Luft wird verdichtet und in eine Brennkammer
abgegeben, in welcher die Luft mit Brennstoff vermischt und verbrannt wird. Die durch Verbrennung des Gemisches erzeug-
609885/0808
ten heissen Gase mit holier Energie treten aus dem Verbrennungsraum
aus und werden durch eine Hochdruckturbine geleitet, in der Energie zum Antrieb des Verdichters entnommen wird. Die Verbrennungsgase
mit niedriger Energie werden dann durch eine Niederdruckturbine geleitet, in der zusätzliche Energie zum Antrieb
des Gebläses entnommen wird, das eine Schubkraft zum Antrieb des Luftfahrzeuges liefert. Zuletzt werden die heissen Gase durch
die Ausströmdüse des Kerntriebwerkes abgegeben, um eine zusätzliche Schubkraft zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung ist gut geeignet für das Zusammenwirken mit dem vorstehend beschriebenen Kerntriebwerk. Sie ist jedoch
eijv auch geeignet für die Anwendui g auf irgend/mit mehreren Sätzen
von Laufschaufeln ausgestattetes Triebwerks das sich in irgendeiner
Weise von dem vorstehend beschriebenen üblichen Gasturbinentriebwerk
unterscheiden kann. In der Figur 1 wird bei 4o allgemein eine Anordnung mit Gebläselaufschaufel und Gebläsescheibe gezeigt,
wobei die einzelnen Teile unter Betriebsbedingungen zusammenwirken.
Die Anordnung umfasst eine Gebläsescheibe oder ein Gehäuse 42, eine Vielzahl von Gebläselaufschaufeln 44 (von denen nur
eine gezeigt wird, wobei die Lage der übrigen Laufschaufeln durch Mittenlinien angedeutet ist), eine Vielzahl von Lageranordnungen
46, eine Vielzahl von Befestigungseiiirichtungen 48
für einzelne Laufschaufeln und eine Vielzahl von Antriebskegelrädern 49. Jede Gebläselaufschaufel 44 ist einer radial '
verlaufenden Öffnung 5o aus einer Vielzahl solcher öffnungen
in der Gebläsescheibe 42 zugeordnet und ist zur Drehung in dieser Öffnung in der noch nachstehend beschriebenen Weise gehaltert.
Die Gebläsescheibe oder das Gehäuse 42 ist an einer Antriebswelle
befestigt (nicht gezeigt) durch konventionelle Einrichtungen im Zusammenwirken mit Befestigungsbohrungen 52, wodurch die
Gebläsescheibe 42 einen Drehantrieb um eine erste Achse X-X zur Erzeugung einer Schubleistung erhält.
Die Gebläsescheibe oder das Gehäuse 42 besitzt einen konisch ge-
60988 5/0808
stalteten Nabenteil 54 mit einem axial und umkreisförmig verlaufenden,
einstückig mit derselben verbundenen kreisringförmigen Haltering oder Flansch 56 (beide Teile sind besser ersichtlich
aus der Figur 3). Ia Figur 3 ist eine Gebläsescheibe dargestellt; es können jedoch auch andere Einrichtungen, beispielsweise eine
zylindrische Trommel, als Träger für die Gebläselaufschaufeln 44
verwendet werden und die vorliegende Erfindung ist auch auf einen solchen alternativen Aufbau anwendbar. Die !vorgenannten Öffnungen
5o in dem Flansch 56 sind mit gleichem Abstand um den Umfang angeordnet»
In der gezeigten Ausführungsform besteht dabei jede Öffnung
So aus einer Reihe von Teilen 58 mit fortschreitend abgestuftem Durchmessers die so angeordnet sind, dass sich der Durchmesser
der öffnung 5c in Pachtung radial nach innen verkleinert.
Der Flansch 56 enthält eine radial nach innen weisende und umkreisförmig
und axial verlaufende Sitzfläche oder Sitzoberfläche 6o,
auf dsr jede einzelne,, jeder Gebläselaufschaufel 44 zugeordnete
Lageranordnung aufsitzt=, Die Sitzfläche 6o verläuft praktisch kontinuierlich ms den inneren Umfang des Flansches 56, wobei die
Öffnungen 5© die einzigen Unterbrechungen bilden. Jede Gebläse-1 aufs ch SU fs I 44 enthält einen profil fönaigen. Teil 62 mit einem
Schaft 64, der zum Einsetzen in und durch eine der Öffnungen
Sg in der G^bläsescheibe 42 eingerichtet ist. Der Schaft 64 enthält
einen vergrösserten allgemein zylindrischen Teil 66 und einen kleineren, allgemein zylindrischen Teil 68. In der Nähe
seines radial am weitesten innen liegenden Endes sind für einen
noch nachstehend erläuterten Zweck in dem zylindrischen Teil 68 Gewindegänge gebildet. Zwischen dem vergrösserten zylindrischen
Teil 66 und dem Gewinde 7o besteht der zylindrische Teil 68 aus einer Reihe von Segmenten 72 mit abgestuftem Durchmesser, die
so angeordnet sind, dass der Durchmesser des zylindrischen Teils in Richtung radial nach innen abnimmt. Die Segmente 72 sind eingerichtet
zum passenden Eingriff mit den Teilen 58 mit abgestuftem Durchmesser in der Öffnung 5o, wodurch eine Lagerung oder Halterung
der Laufschaufel 44 auf der Gebläsescheibe 42 bewirkt wird.
609885/0808
Die Figur 2 zeigt eine Laufschaufel und eine Scheibe mit den einzelnen Treuen, welche unter Betriebsbedingungen zusammenwirken.
Die einzelnen Gebläselaufschaufeln 44 erstrecken sich
dabei in und durch eine der Vielzahl von öffnungen 5o in einer solchen Weise, dass sich der vergrösserte zylindrische Teil 66
radial ausserhalb des Flansches 56 befindet und ein Teil des kleineren zylindrischen Teils 68 radial innerhalb des Flansches
56 angeordnet ist. Radial innerhalb des Flansches 56 wirkt das zylindrische Teil 68 mit der Lageranordnung 46, dem Antriebskegelzahnrad
49 und einer Mutter 74 in einer solchen Weise zusammen, dass sich eine Festlegung der Laufschaufel 44 in der
Öffnung 5o und eine Drehung der Laufschaufel 44 in der Öffnung 5o während der Einstellung der Steigung oder des Anstellwinkels
des Tragflügelprofilteils 62 ergibt. Insbesondere umfasst die Lageranordnung 46 einen kreisringförmigen radial äusseren Laufring
76, einen kreisringförmigen radial inneren Laufring 78 und Lagerlemente 8o und umschliesst und ist in Eingriff mit dem
zylindrischen Teil 6 8 des Schaftes 64, der in einer zentrisch angeordneten Öffnung 47 aufgenommen ist, welche sich durch die
Lageranordnung 46 erstreckt und koaxial zu der Y-Y Achse ist. Der äussere Laufring 76 ist lose passend um den zylindrischen
Teil 68 angeordnet und besitzt eine radial nach aussen weisende Oberfläche 81, die auf einer Sitzfläche 6o des Flansches
56 aufsitzt. Der innere Laufring 7 8 und das Antriebskegelrad 49 sind an dem zylindrischen Teil 68 wie bei 82 gezeigt, durch
eine konventionelle Anordnung mit Kerbverzahnung oder Nut und Keil befestigt, so dass jedes der Teile einerseits frei ist
zur axialen Verschiebung entlang der zylindrischen Fläche 68 in Richtung der Y-Y Achse und andererseits festgelegt ist zur
Drehung gemeinsam i,,it der Gebläselaufschaufel 44 um die Y-Y Achse.
Die Mutter 74 wird auf die Gewindegänge 7o des zylindrischen Teils 68 aufgeschraubt und solange festgezogen, bis die Lageranordnung
46 und das Antriebskegelrad 49 sicher zwischen der Mutter 74 und der Oberfläche 6o festgelegt sind. In dieser Stellung
wird die Fläche 81 der Lageranordnung 46 in ihrem Sitz
609885/0808
- 8 -
- 8 -
auf der Fläche 60 gehalten und die Segmente 72 mit abgestuftem
Durchmesser werden in Eingriff mit den Teilen 58 der Öffnung 5o mit abgestuftem Durchmesser gehalten. Das Antriebsgetriebe 84
ist in konventioneller Weise bei 85 in Eingriff mit dem Antriebskegelrad 49 um eine Drehung des Kegelrades 49, des inneren Laufrings
78 und der Laufschaufel 44 um die Y-Y Achse zu erreichen zur Einstellung der Steigung oder des Anstellwinkels des Tragflügelprofilteils
62.
Wie am besten aus den Figuren 1 und 3 ersichtlich, verläuft die Sitzfläche 60 über einen Winkel von 36o° um den inneren
Umfang des Flansches 56 und ist so angeordnet, dass alle Punkte auf der Oberfläche in einer gegebenen radialen Ebene äquidistant
von der vorgenannten ersten Drehachse sind, d.h. der Drehachse der Scheibe 42. Die Sitzfläche 60 ist eingerichtet zum Eingriff
mit jeder radial nach aussen weisenden Fläche 81 auf jedem äusseren Lagerlaufring 76 der Lageranordnungen 46. Daher ist ein
praktisch kontinuierlicher Sitz 60 vorgesehen, welcher über 36o° um den inneren Umfang des Flansches 56 verläuft und in dem die
Vielzahl von Lageranordnungen 46 sitzen.
Die Figur zeigt eine Anordnung mit Lager und Lagersitz gemäss der gegenwärtig im Stand der Technik vorhandenen Praxis. Unter
Betriebsbedingungen, das heisst, wenn das Gasturbinentriebwerk Schub für das Luftfahrzeug erzeugt, und sich die Laufschaufeln
und die Scheiben mit hoher Winkelgeschwindigkeit drehen, unterliegt die Laufschaufel einer Zentrifugalkraft, die gemäss dem
Pfeil in Figur 4 radial nach aussen wirkt. Die Zentrifugalkraft wird von der Laufschaufel über das Lager auf die Scheibe übertragen
und bewirkt eine Deformation der Scheibe, wie sie durch die gestrichelten Linien in Figur 4 angedeutet ist. Es ist leicht
ersichtlich, dass die Deformation der Scheibe eine Deformation der Sitzfläche der Scheibe bewirkt, und da der Lagerlaufring
und die Sitzfläche weiterhin in einem festen Eingriff bleiben,
609885/0808
- 9 -
- 9 -
wird das Lager in gleicher Weise deformiert. Die Deformation des Lagers bewirkt eine Aufnahme der Lagerbelastung durch das
Lager in einer nicht-normalen Weise, das heisst die Belastungen werden von dem Lager in einer Weise aufgenommen, für die es nicht
konstruiert ist. Daher führt eine Deformation des Lagers zu einer übermässigen Reibung, Wärmeerzeugung, Beschädigung und vorzeitigem
Ausfall des Lagers.
Die vorliegende Erfindung überwindet die vorgenannten Nachteile der bekannten Anordnungen dadurch, dass ein Lagersitz
vorgesehen wird, welcher die Deformation der Scheibe aufnimmt und trotzdem nicht zu einer Deformation der Lageranordnung
führt.
Die Figur 5 zeigt eine Ansicht des Flansches 56 der Scheibe 42, des Teil 6 8 des LaufSchaufelschaftes 64 mit verringertem Durchmesser
und der Lageranordnung 46, um das Zusammenwirken dieser Bauelemente zu zeigen, wenn sich die Scheibe 42 in einem nichtdeformierten
Zustand befindet, das heisst, xtfenn sich das Gasturbinentriebwerk
nicht zur Erzeugung eines Schubs in Betrieb befindet. Insbesondere wird die Sitzfläche 6o mit einer ersten
Oberflächengestalt so bearbeitet, dass b L der Zusammenfügung mit der Lageranordnung 46 ein kreisringförmiger Spalt 88 zwischen
der Sitzfläche 6o und der radial nach aussen weisenden Fläche auf dem äusseren Laufring 76 gebildet wird.
Die Höhe des Ringspaltes 88 nimmt in Richtung auf die Y-Y Achse solange ab, bis schliesslich die Sitzfläche 6o in einem ersten
Kontaktbereich in der Nähe der mittleren Öffnung 47 im i.ingriff mit der Oberfläche 81 des äusseren Laufrings 76 ist. Durch dieses
Zusammenwirken der Teile sitzt das Lager 46 nur teilweise auf der Sitzfläche 6o auf, da nur ein Teil der Fläche 81 des
äusseren Laufrings 76 in Eingriff mit der Sitzfläche 6o ist.
Wie bereits vorstehend festgestellt, werden im Betrieb des
609885/0808
263Ί128
- 1ο -
Gasturbinentriebwerkes mit Schuberzeugung auf die Laufschaufel Zentrifugalkräfte ausgeübt, und über das Lager 46 auf den Flansch
der Scheibe 42 übertragen. Die Grosse der Zentrifugalkraft ändert sich über den bereich der möglichen Drehzahlen für das
Gasturbinentriebwerk, wobei die Grosse der Zentrifugalkraft
mit dem Ansteigen der Triebswerksdrehzahl xrächst.
In der vorliegenden Erfindung gehen der Flansch 56 und die
Sitzfläche 6o in Abhängigkeit von der vorbeschriebenen Zentrifugalkraft
und der entsprechenden Drehzahl des Gasturbinentriebwerkes in einen deformierten Zustand über. In diesem Zustand
verformt sich die Sitzfläche 6o in eine deformierte Kontur, sodass die Eingriffs- oder Kontaktfläche zwischen der Sitzfläche
6o und der Oberfläche 81 des Laufrings 76 vergrößert und der Spalt 88 verkleinert wird. Die Grosse der Deformation der Fläche
6o und derKontaktflache zwischen der Sitzfläche 6o und der
Laufringfläche 81 sind abhängig von der Grosse der Zentrifugalkraft
und damit von der Drehzahl des Gasturbinentriebwerkes. Mit dem Ansteigen der Drehzahl des Triebwerkes erfährt die Fläche
eine wachsende Deformation und dies führt zu einem Eingriff mit der Oberfläche 81 auf einer sich vergrössernden Kontaktfläche
bis schliesslich bei maximaler Nenndrehzahl des Triebwerkes die Fläche 6o eine deformierte Raumgestalt besitzt, wie dies durch
die gestrichelten Linien 9o in Figur 5 angedeutet ist, die identisch ist mit-der Raumgestalt oder Kontur der Fläche 81.
Bei maximaler Nenndrehzahl sind daher beide Konturen identisch und die Fläche 81 des äusseren Laufringes 76 ist in vollem Eingriff
mit der Sitzfläche 6o und der Spalt 88 ist vollständig geschlossen. Ein solcher vollständiger Eingriff ist in den Figuren
1 und 2 gezeigt.
Die Deformation des Flansches 56 und der Sitzfläche 6o führt daher zu einem vollständigen Aufsitzen des Lagers 46 bei Verhältnissen
mit maximaler Drehzahl. Im Gegensatz hierzu müssen
609885/0808
- 11 -
bei vorbekannten Anordnungen sich die Lager deformieren um bei hoher Drehzahl des Triebwerkes weiterhin voll auf der Sitzfläche
der Scheibe zu sitzen. Im Gegensatz hierzu gestattet die Gestaltung der Sitzfläche gemäss der vorliegenden Erfindung ein volles
Aufsitzen des Lagers 46 ohne eine einhergehende Deformation des Lagers oder das Auftreten von unnormalen Lagerbelastungen. Weiterhin
sitzt gemäss der vorliegenden Erfindung das Lager 46 bei Zwischenwerten der Drehzahl nur teilweise auf dem Sitz auf;
es bleibt jedoch undeformiert und nimmt die Lagerbelastungen in einer normalen und zulässigen Weise auf.
609885/0808
Claims (9)
1.)■Deformierbarer Lagersitz zur Aufnahme eines Lagers in ei-
K~y nem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass er umfasst:
eine deformierbare Sitzfläche (60) in dem Gehäuse (42) mit einer ersten vorbestimmten Raumgestalt oder Kontur, die
zum Eingriff mit dem Lager (46) an einem ersten Kontaktbereich eingerichtet ist, wenn sich das Gehäuse (42) in
einem nicht-deformierten Zustand befindet, wobei die Sitzfläche (60) von u.eser ersten vorbestimmten Raumgestalt
in eine deformierte Raumgestalt deformierbar ist zum Eingriff mit dem Lager (46) auf einem zx^eiten Kontaktbereich,
wenn sich das Gehäuse (42) in einem deformierten Zustand befindet.
2.) Lagersitz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kontaktbereich den ersten Kontaktbereich einschliesst
und grosser ist als der erste Kontaktbereich.
3.) Gasturbinentriebwerk mit Schuberzeugung und einer Anordnung
aus Laufschaufel,und Ring, zur Drehung um eine erste Achse,
wobei die Anordnung eine Vielzahl von Laufschaufeln enthält, die jeweils drehbar an dem Ring zur Drehung um eine zweite
Achse befestigt sind, sowie eine Vielzahl von Lagern, die benachbart zu jeder der Laufschaufeln angeordnet sind
und Einrichtungen zur Befestigung der Vielzahl von Laufschaufeln an dem Ring, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst:
eine deformierbare Sitzfläche (60), die jeweils einer der Lageranordnungen (46) zugeordnet ist, wobei die Sitzfläche (60)
eine erste vorbe;.timmte Raumgestalt besitzt, wenn sich
der Ring (56) in einem nicht deformierten Zustand befindet, und
ein Lagerlaufring (76) in mindestens einem der Lager (46), wobei der Laufring (76) eine erste Fläche (81) in Eingriff
60 988 5/080 8
- 13 -
- 13 -
mit der deformierbaren Sitzfläche (60) besitzt und die Sitzfläche (60) in Eingriff mit der ersten Oberfläche (81)
über einem ersten Kontaktbereich ist, wenn sich der Ring (56)
in dem nicht deformierten Zustand befindet, wobei die Sitzfläche (60) aus dieser ersten vorbestimmten Raumgestalt
zu einer deformierten Raumgestalt deformierbar ist, wenn sich der Ring (56) in einem deformierten Zustand befindet,
wobei die Sitzfläche (60) im deformierten Zustand des Rings (56) in Eingriff mit der ersten Fläche (81) auf einem zweiten
Kontaktbereich ist.
4.) Triebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die deformierbare Sitzfläche (60) von der ersten vorbestimmten
Raumgestalt zur deformierten Raumgestalt entsprechend den auf die Laufschaufel (44) und den Ring (56)
wirkenden Zentrifugalkräften deformierbar ist.
5.) Triebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kontaktbereich von der Grosse der Drehzahl des
Gasturbinentriebwerks abhängig ist.
6.) Triebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die deformierte Raumgestalt identisch ist mit einer Raumgestalt
der ersten Oberfläche (81) auf dem Lagerlaufring (76),
7.) Triebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin einen variablen Spalt (88) zwischen der ersten
Oberfläche (81) und der Sitzfläche (60) enthält, wobei der Spalt (88) entsprechend den auf die Laufschaufeln
(44) und den Ring (56) wirkenden Zentrifugalkräften variabel ist.
8.) Triebwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
der variable Spalt (88) so gestaltet ist,dass er mit steigender
Drehzahl des Triebwerkes abnimmt.
6098o85/0
2631120
9.) Triebwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (88) bei maximaler Drehzahl des Triebwerkes
vollständig geschlossen ist.
609885/0808
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/595,746 US4082378A (en) | 1975-07-14 | 1975-07-14 | Deformable bearing seat |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2631128A1 true DE2631128A1 (de) | 1977-02-03 |
Family
ID=24384509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762631128 Pending DE2631128A1 (de) | 1975-07-14 | 1976-07-10 | Deformierbarer lagersitz |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4082378A (de) |
JP (1) | JPS5214119A (de) |
BE (1) | BE844086A (de) |
DE (1) | DE2631128A1 (de) |
FR (1) | FR2318342A1 (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4863352A (en) * | 1984-11-02 | 1989-09-05 | General Electric Company | Blade carrying means |
US6109871A (en) * | 1997-03-31 | 2000-08-29 | Horton, Inc. | Integrated fan assembly with variable pitch blades |
US6253716B1 (en) | 1999-07-07 | 2001-07-03 | Horton, Inc. | Control system for cooling fan assembly having variable pitch blades |
CA2751805A1 (fr) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | Snecma | Aubes de soufflante a calage cyclique |
FR2943313B1 (fr) * | 2009-03-23 | 2011-05-27 | Snecma | Helice non carenee a pales a calage variable pour une turbomachine |
GB201118386D0 (en) | 2011-10-25 | 2011-12-07 | Rolls Royce Plc | A support ring for a rotary assembly |
FR3100563B1 (fr) * | 2019-09-06 | 2021-08-06 | Safran Aircraft Engines | Moyeu polysphérique de turbomachine pour pales à calage variable |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL71149C (de) * | 1900-01-01 | |||
US2632677A (en) * | 1947-05-13 | 1953-03-24 | Fafnir Bearing Co | Duplex bearing |
GB889871A (en) * | 1958-03-11 | 1962-02-21 | Dowty Hydraulic Units Ltd | Improvements in axial thrust bearings |
US3504955A (en) * | 1966-05-12 | 1970-04-07 | Trw Inc | Bearing with hollow rings |
US3687569A (en) * | 1971-03-19 | 1972-08-29 | Gen Electric | Rotor with variable angle blades |
DE2348212C3 (de) * | 1972-09-26 | 1981-07-23 | Lucas Industries Ltd., Birmingham, West Midlands | Gasdynamisches Lager |
GB1475286A (en) * | 1974-09-13 | 1977-06-01 | Rolls Royce | Thrust bearing assembly for a variable pitch fan rotor |
US3967866A (en) * | 1975-06-09 | 1976-07-06 | Sphero International Company | Anti-friction pressure seal |
-
1975
- 1975-07-14 US US05/595,746 patent/US4082378A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-07-09 FR FR7621018A patent/FR2318342A1/fr active Granted
- 1976-07-10 DE DE19762631128 patent/DE2631128A1/de active Pending
- 1976-07-14 BE BE168873A patent/BE844086A/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-07-14 JP JP51083042A patent/JPS5214119A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2318342A1 (fr) | 1977-02-11 |
JPS5214119A (en) | 1977-02-02 |
FR2318342B1 (de) | 1980-05-30 |
BE844086A (fr) | 1976-11-03 |
US4082378A (en) | 1978-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3719717C2 (de) | Turbinenschaufelkranz für ein Gasturbinentriebwerk | |
DE2364431C2 (de) | Verbindungsvorrichtung für das freie Ende einer mit dem Turbinenrotor einer Gasturbinenanlage verbundenen Welle | |
DE2507695C2 (de) | Verfahren zum Auswuchten eines modularen Gasturbinentriebwerkes | |
DE69206342T2 (de) | Schleuderradverriegelung in einer Antriebsanordnung. | |
DE3006099C2 (de) | Dichtungsanordnung zwischen zwei umlaufenden scheibenförmigen Maschinenteilen | |
DE69918162T2 (de) | Berstschutzvorrichtung für radialturbinen | |
DE3538599A1 (de) | Schaufelhalterungseinrichtung | |
DE2952023A1 (de) | Schaufelhaltevorrichtung | |
DE2448901A1 (de) | Schaufelanstellungs- bzw. -neigungsvariables geblaese fuer gasturbinentriebwerke | |
DE2627702A1 (de) | Axialstroemungsmaschine | |
DE3540463A1 (de) | Gasturbinentriebwerk | |
DE3008889A1 (de) | Beschaufelter rotor fuer ein gasturbinentriebwerk | |
DE102010043198A1 (de) | Berstschutz | |
DE3413725C2 (de) | Anordnung zur Begrenzung von Schublasten bei Dampfturbinenwellen | |
DE4445297C1 (de) | Laufrad für eine Strömungsmaschine | |
DE2165251A1 (de) | Rotor für Gasturbine | |
DE69819293T2 (de) | Hydraulikdichtung | |
DE60306563T2 (de) | Einrichtung, um eine Bläserwelle nach einer Havarie wieder zu lagern und zu rezentrieren | |
WO2001031169A1 (de) | Einrichtung zur kompensierung des axialschubs bei turbomaschinen | |
DE2920193A1 (de) | Kuehlluftzufuehrungsanordnung fuer ein gasturbinentriebwerk | |
DE2444478A1 (de) | Befestigungsanordnung fuer ein lager einer axialstroemungs-turbomaschine | |
DE102019204507B4 (de) | Gleitlagervorrichtung, ein Verfahren zum Betrieb einer Gleitlagervorrichtung und ein Gasturbinentriebwerk | |
DE2631128A1 (de) | Deformierbarer lagersitz | |
DE102010039889A1 (de) | Vorrichtung zur Anordnung eines Verdichterrads an einer Antriebswelle einer Strömungsmaschine | |
DE2104172A1 (de) | Turbinenrotoren und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHJ | Non-payment of the annual fee |