DE3041157C2

DE3041157C2 - Gasturbinentriebwerk in Modulbauweise

Info

Publication number: DE3041157C2
Application number: DE3041157A
Authority: DE
Inventors: Terence Ralph Watford Hertfordshire Pellow
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1979-11-03
Filing date: 1980-10-31
Publication date: 1983-04-28
Also published as: GB2062762B; GB2062762A; FR2468739A1; JPS6098730U; US4418528A; FR2468739B1; IT1134075B; DE3041157A1; IT8025620A0; JPS6137793Y2; JPS5696120A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasturbinentriebwerk der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung. Ein solches Triebwerk in Modulbauweise ist aus der GB-PS 15 40 963 bekannt. Die Modulbauweise derartiger Triebwerke schafft die Möglichkeit, daß sie leicht in die beiden Hauptbestandteile zerlegt werden können, wobei gegebenenfalls einer der Moduln ausgetauscht werden kann und dann einer Wartung oder Überholung unterworfen wird. Der noch einsatzfähige Modul kann dann wieder in Betrieb genommen werden, während an dem defekten Modul gearbeitet wird.

Bei dem aus der GB-PS 15 40 963 bekannten Triebwerk liegen die Lager von Gasgeneratormodul und Nutzleistungsturbinenmodul weit auseinander, was jedoch im Hinblick auf die hierdurch erforderliche komplexe Ölversorgung und Lagerkühlung, insbesondere am heißen Turbinenende des Triebwerks, nachteilig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Gasturbinentriebwerk in Modulbauweise derart zu verbessern, daß die Lagerölzufuhr und die Kühlung vereinfacht werden.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Da die beiden Lager des Leistungsturbinenmoduls und das hintere Lager des Gasgeneratormoduls innerhalb einer einzigen Lagerkammer angeordnet sind, ist die Schmiermittelzufuhr und die Kühlluftzufuhr sehr viel einfacher als beim Stand der Technik, wo die Lager in mehreren im Abstand zueinander angeordneten Kammern untergebracht sind. _b5

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 2.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Teilschnitt eines Gasturbinentriebwerks in Modulbauweise.

Dar Gasturbinentriebwerk 10 weist in Strömungsrich. "■: hintereinander einen Kompressor 11, eine Verteilungseinrichtung 12 und eine Turbine 13 auf. Der Kompressor 11 ist allgemein als Axialkompressor mit Ausnahme der letzten Stufe ausgebildet, welche eine Zenirifugalstufe ist. Die Zentrifugalstufe richtet die komprimierte Luft radial nach außen in die Verbrennungseinrichtung 12, die von der Bauart mit Umkehrströmung ist.

Das Gasturbinentriebwerk 10 ist in Modulbauweise ausgeführt und weist einen Gasgeneratormodul 14 und einen Nutzleistungsturbinenmodul 15 auf. Der Gasgeneratormodul 14 umfaßt den Kompressor 11, die Verbrennungseinrichtung 12 und jenen Teil der Turbine 13, die den Komprassor 11 antreibt Der Nutzleistungsturbinenmodul 15 umfaßt den übrigen Teil der Turbine 13.

Der Gasgeneratormodul 14 weist einen Rotor und einen Stator auf. Der Rotor wird von einer Welle 16 getragen und der gesamte Aufbau wird von dem Stator übr r zwei im axialen Abstand angeordnete Lager 17 und 18 abgestützt. Der Turbinenteil des Rotors umfaßt zwei miteinander verbundene Scheiben 19 und 20, die die Laufschaufelkränze 21 bzw. 22 tragen. Die Laufschaufelkränze 21 und 22 sind axial benachbart zu Statorschaufelkränzen 23, 24 und 25 angeordnet, die am Stator des Gasgeneratormoduls 14 stromab der Verbrennungseinrichtung 12 montiert sind.

Der Statorschaufelkreis 25 ist mit einer nach innen gerichteten Ringscheibe 26 versehen, die in einer Trägerhülse 27 endet. Die Trägerhülse 27 bildet den Statorträger für das stromabwärtige Lager 18 des Gasgeneratormoduls 14. Außerdem wird hiervon ein Element 28 einer Labyrinthdichtung 29 abgestützt, deren anderes Element 30 von einem Ringkörper 31 getragen wird, der an der Scheibe 20 ansetzt.

Zwei weitere ringförmige Anordnungen von Statorbauteilen 32 und 33 sind stromab des Stators 25 vorgesehen. Der erste Statorbauteil 32 stellt die letzte Stufe des Gasgeneratormoduls 14 dar und der zweite Statoraufbau 33 bildet die erste Statorstufe des Nutzleistungsturbinenmoduls 15.

Die Teilungslinie zwischen Gasgeneratormodul 14 und Nutzleistungsturbinenmodul 15 läuft zwischen den Statoraufbauten 32 und 33 hindurch und ist durch die strichpunktierte Linie 34 gekennzeichnet.

Der erste Statoraufbau 33 des Nutzleistungsturbinenmoduls 15 ist mit einem radial nach innen gerichteten Bauteil 35 versehen, das in einer Trägerhülse 36 endet. Die Welle 39 des Nutzleistungsturbinenmoduls wird durch zwei im axialen Abstand zu einander liegende Lager 37 und 38 abgestützt, die an der Trägerhülse 36 montiert sind.

Die Welle 39 des Nutzleistungsturbinenmoduls trägt zwei Scheiben 40 und 41, die ihrerseits Laufschaufelkränze 42 und 43 tragen. Zwischen den Laufschaufelkränzen 42 und 43 befindet sich ein Statorleitschaufelkranz 44 und stromauf des Laufschaufelkranzes 42 befindet sich ein Leitschaufelkranz 33 und stromab des Laufschaufelkranzes 43 ist eine Leitschaufelstufe 45 angeordnet. Die Statorleitschaufeln 33, 34 und 35 sind jeweils auf den Statorbauteilen des Nutzleistungsturbinenmcduls 15 angeordnet. Die Welle 39 des Nutzleistungsturbinenmoduls steht durch die Gasgeneratorwel-

le 16 hindurch und endet in einem Abtriebsflansch 44', der vor dem Triebwerk 10 aus diesen heraussteht

Die Trägerhülse 36 ist mit einem zurückspringender. Ring 45' versehen, der das stromabwärtige Ende der Trägerhülse 27 dichtend aufnimmt Außerdem trägt die Trägerhülse 36 einen Ring 46 einer Labyrinthdichtung 47, deren anderes Element 48 von der Welle 39 des Nutzleistungsturbinenmoduls getragen wird.

Zwischen der Gasgeneratorwelle 16 und der Welle 39 des Nutzleistungsturbinenmoduls ist eine öldichtung 49 an einer Stelle radial innerhalb des Lagers 18 angebracht Infolgedessen dient die Öldichtung 49 zusammen mit den Labyrinthdichtungen 29 und 47 und weiteren Teilen des Gasgeneratormoduls und des

Nutzleistungsturbinenmoduls dazu, eine Lagerkammer 50 zu definieren, die das stromabwärtige Lager 18 des Gasgeneratormoduls 14 und beide Lager 37 und 38 des Nutzleistungsturbinenmoduls 15 enthält

Da die Unterteilungslinie 34 der Moduln zwischen den Statorbauteilen 32 und 33 verläuft, tritt sie auch durcii die Lagerkammer 50 hindurch. Wenn die ModuJn 14 und 15 voneinander getrennt werden, wird demgemäß jede der Wellen 16 und 39 von zwei axial im Abstand zueinander liegenden Lagern abgestützt so daß jede der Wellen 16 und 39 mit einer eigenen unabhängigen Abstützung im eigenen Modul versehen ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gasturbinentriebwerk in Modulbauweise mit einem Gasgeneratormodul und einem Nutzleistungsturbinenmodul, deren Rotorwellen je über ein stromaufwärtiges und ein stromabwärtiges Lager gegenüber dem Statoraufbau des jeweiligen Moduls abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das stromabwärtige Lager (18) des Gasgeneratormoduls (14) und die beiden Lager (37, 38) des Nutzleistungsturbinenmoduls (15) innerhalb einer gemeinsamen Lagerkammer (50) angeordnet sind, die außen von einer das stromabwärtige Lager (18) des Gasgeneratormoduls (14) aufnehmenden Trägerhülse (27) und einer auf dieser dichtend aufgesteckten, die beiden Lager (37, 38) des Nutzleistungsturbinenmoduls (15) aufnenmenden weiteren Trägerhülse (36) und innen durch die Rotorwellen von Gasgeneratormodul (14) und NutzJeistungsturbinenmodu] (15) begrenzi ist.

2. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerhülse (36) des Nutzleistungsturbinenmoduls (15) am stroinaufwärtigen Ende von der Trägerhülse (27) des Gasgeneratormoduls (14) umfaßt ist, und daß in diesem Bereich das stromaufwärtige Lager (37) des Nutzleistungsturbinenmoduls (15) angeordnet ist.