DE474361C - Einrichtung zur Abdichtung umlaufender Teile, insbesondere der Wellen von Dampf- oder Gasturbinen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Abdichtung umlaufender Teile, insbesondere der Wellen von - Dampf- oder Gasturbinen -Bei den Wellenabdichtungen für Dampf-oder Gasturbinen ist es nie völlig zu vermeiden, daß zeitweise der umlaufende Teil gegen den feststehenden anstreift. Dieses Anstreifen verursacht aber bei den in Betracht kommenden hohen Umfangsgeschwindigkeiten eine große Wärmeerzeugung an der Reibstelle. Als Folge davon ergibt sich dann, daß Teile der Dichtung sich werfen und ein unruhiges Läufen der *Maschine eintritt. Hierdurch wird gewöhnlich das Anstreifen weiter verstärkt und schließlich eine Zerstörung der Wellenabdichtung hervorgerufen.
• Um diesen Übelstand zu beseitigen, hat man die Wärmeerzeugung beim Anstreifen dadurch zu mildern versucht, daß man die Labyrinthringe nach dem Abdichtungsumfang hin bis zu einer Schneide auslaufend verjüngte. Auch diese Schneiden konnten jedoch beim Anstreifen das Heißlaufen und damit die Zerstörung der Abdichtung nicht mit Sicherheit verhindern. Die praktische Erfahrung zeigt vielmehr, daß die Schneiden beim Anstreifen nicht abgenutzt werden, sondern daß der Baustoff mit Gewalt zur Seite gedrückt wird, wobei dann eine starke Erwärmung der Reibstelle eintritt.
• Es wurde auch vorgeschlagen, von den beiden für die Abdichtung zusammenwirkenden Flächen die eine mit einem spitzwinklig ausgebildeten Schraubengang auszuführen, so daß bei eintretender Berührung mit der anderen Fläche ein Herausschneiden von Baustoff aus dieser Fläche stattfindet. Dabei wirkt dann der Schraubengang schabend über die ganze axiale Länge der abdichtenden Fläche. Bei der hohen Umfangsgeschwindigkeit der gebräuchlichen Wellenabdichtungen wird auf diese Weise aber gleichfalls wieder ein Heißlaufen verursacht.
• Die Erfindung will nun in dieser Beziehung bei: Verwendung sich nach dem Umfange hin verjüngender Ringe eine Verbesserung erzielen. Sie besteht darin, daß die Ringe oder der mit ihnen zusammenwirkende Teil oder auch beide Teile der Abdichtungseinrichtung mit Erhöhungen, Vertiefungen oder Einschnitten am Umfange versehen sind. Damit ist dann bei einer Berührung kein Wegnehmen von Baustoff über die ganze axiale Länge der Abdichtungsfläche erforderlich, sondern die Berührung findet auf alle Fälle nur im Umfange der durch die einzelnen Ringe gegebenen schmalen Berührungsflächen statt. Durch die erwähnten Mittel, wird :dabei fdas selbsttätvge Freiarbeiten dieser Flächen im Berührungsfalle erleichtert, so daß ein Heißlaufen nicht eintritt. Zur Erzielung einer besonders starken Wirkung kann man zweckmäßig etwa für die eine der zusammenwirkenden Flächen eine Ausbildung nach Art von Drehstahlschneiden verwenden oder sie als Feilen oder Schleifflächen ausgestalten.
• In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
• In Abb. i bedeutet a die Turbinenwelle. Diese trägt verjüngte Abdichtungsringe b, die mit der Schneide dicht an einer feststehenden Ringbuchse c vorbeilaufen. Der innere Abdichtungsumfang dieser Buchse ist geraubt, beispielsweise als Schleiffläche augebildet. Wenn die Abdichtungsringe b mit ihren Schneiden gegen diese Fläche anstreifen, schleifen sie sich infolgedessen sofort ab. Da hierbei die Baustoffteilchen nur in Form kleiner Feilspäne abgetrennt werden, geschieht dies ohne große Wärmeerzeugung, also ohne wesentliche Erwärmung von Welle a und Buchse c.
• Nach Abb.2 sind zugeschärfte Abdichtungsringe b1 an der feststehenden Buchse c angebracht. Auf der Welle a sitzt dabei eine Buchse d, deren Außenfläche geraubt ist. Diese Ausführung stellt also einfach eine Umkehreng der Ausführung nach - Abb. i dar. Ihre Wirkung beim Anstreifen der angeschärften. Dichtungsringe ist danach natürlich die gleiche, wie sie schon bei der Abb. i erläutert wurde.
• Statt die Buchse e über den ganzen Abdichtungsumfang zu rauben, genügt es auch schon, diese Rauhung auf einzelne Teile des Umfanges zu beschränken. So sind nach Abb. 3 beispielsweise in die umlaufende Buchse d schmale Schleifstücke e1, e2 eingesetzt, die um einige zehntel Millimeter über die Außenfläche der Buchse d hinausragen. Die Außenfläche der Buchse d kann dann an den übrigen Stellen glatt sein.
• Bei der Ausführung nach Abb. q. und 5 sollen die Labyrinthschneiden mit einem Dichtungsring b zusämmenwirken, der aus einem weicheren, jedenfalls sich leichter abnutzenden Baustoff besteht als die Abdichtungsringe b selbst. Wenn. die beiden Tieüe b, f gegeneinander umlaufen (in der Zeichnung ist angenommen, daß die zugeschärften Dichtungsringe b auf der Welle a sitzen und demgemäß umlaufen, während der Dichtungsring f feststeht) und ein zufälliges Anstreifen stattfindet, nutzen sich dann nicht mehr die Schneiden ab, sondern das Abtrennen der Baustoffteilchen findet an dem Dichtungsringe f statt, und die Schneiden arbeiten sich gewissermaßen in diesen hinein. Um das Hineinarbeiten zu begünstigen, sind sie zweckmäßig, wie dies besonders Abb. 5-deutlich zum Ausdruck bringt, noch mit sägenartigen Einschnitten g versehen.
• Natürlich können in den Einzelheiten mancherlei Abänderungen in Betracht kommen. So ist es insbesondere nicht erforderlich, daß die Abdichtungsschneiden gegen eine breite Zylinderfläche abdichten, sondern es können die den Dichtungsschneiden gegenüberliegenden Flächen an sich mit Eindrehungen versehen sein, in die die Abdichtungsschneiden eingreifen. Es braucht weiterhin beim selbsttätigen Freiarbeiten der zur Berührung kommenden Flächen nicht unbedingt ein Abtrennen von Teilen stattzufinden. Gegebenenfalls kann vielmehr auch schon eine im Berührungsfalle eintretende Formänderung genügen, und die besonderen Mittel der Erfindung werden dann so ausgestaltet; daß sie die Herbeiführung dieser Formänderung ohne Heißlaufen ermöglichen. Im übrigen ist die Abdichtung selbstverständlich nicht unbedingt auf Turbinenwellen beschränkt, kann vielmehr ohne weiteres auch für irgendwelche sonstigen umlaufenden Teile Verwendung finden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Abdichtung umlaufender Teile, insbesondere der Wellen von Dampf- oder Gasturbinen, mit sich nach dem Umfange hin verjüngenden Ringen, dadurch :gekennzeichnet, äaß die Ringe (b oder b,) oder der- mit ihnen zusammenwirkende Teil (c, d oder. f) oder auch beide Teile der Abdichtungseinrichtung mit Erhöhungen,. Vertiefungen oder Einschnitten am Umfange versehen sind, so daß im Berührungsfalle das selbsttätige Freiarbeiten der abdichtenden Flächen erleichtert ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mit den Schneiden zusammenwirkenden Teil der Abdichtungseinrichtung schneiden- oder schleifflächenartige Unebenheiten gebildet sind, beispielsweise durch Einsetzen besonderer Werkstücke (e, e, Abb.3).
3. 3. Einrichtung -nach Anspruch i, da= durch gekennzeichnet, daß die Schneiden sägeartig ausgebildet sind (Abb. q. und 5). q.. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der geraubte Teil in an sich bekannter Weise aus zäherem und härterem Werkstoff besteht als der abzunutzende.