DE507256C

DE507256C - Gas turbine with oscillating fluid as the transmission medium

Info

Publication number: DE507256C
Application number: DEV24582D
Authority: DE
Original assignee: Maschinenfabrik JM Voith GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik JM Voith GmbH
Priority date: 1928-11-06
Filing date: 1928-11-06
Publication date: 1930-09-13

Description

Gasturbine mit pendelnder Flüssigkeit als Übertragungsmittel Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbine, bei der die Energie gespannter Gase auf eine Flüssigkeit übertragen und mit Hilfe von mit Schaufeln besetzten Leit- und Laufrädern in mechanische Energie umgewandelt wird.Gas turbine with oscillating liquid as transmission medium The invention refers to a gas turbine in which the energy of compressed gases is applied to a liquid transferred and with the help of vaned guide and impellers in mechanical Energy is converted.

Es sind Bauarten solcher Turbinen bekannt geworden, hei denen der Leitring innerhalb der außen verbundenen Laufräder angeordnet ist. Diese Ausführungsformen haben aber den Nachteil, daß Lager gebraucht werden, bei denen die Lagerschalen umlaufen, wobei der Zapfen innerhalb der Lagerschalen entweder völlig stillsteht oder sich ebenfalls, aber mit anderer Geschwindigkeit als die Lagerschalen dreht. Derartige Lager sind schwer zu schmieren und schwer zugänglich und bringen daher für den Betrieb große Unzuträglichkeiten mit sich.There are types of such turbines known, called those of Guide ring is arranged within the externally connected impellers. These embodiments but have the disadvantage that bearings are needed in which the bearing shells rotate, the pin either standing still within the bearing shells or it also rotates, but at a different speed than the bearing shells. Such bearings are difficult to lubricate and difficult to access and therefore bring major inconveniences for the operation.

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt werden. Die Erfindung besteht darin, daß sowohl die Leitringwelle als auch die die Laufräder tragenden Wellenenden für sich in stillstehenden, außerhalb der Laufräder leicht zugänglich untergebrachten Lagern gelagert werden. Die beiden auf einer Turbinenseite liegenden Lagerstellen für Leitring- und Laufräderwellen werden dabei zweckmäßig in einem Lagerkörper vereinigt, der entweder auf einem besonderen Lagerbock ruht oder unmittelbar am feststehenden Steuerring befestigt ist.The invention is intended to eliminate these disadvantages. The invention consists in the fact that both the guide ring shaft and those carrying the impellers Shaft ends for themselves in stationary, easily accessible outside of the impellers stored in warehouses. The two lying on one side of the turbine Bearing points for guide ring and impeller shafts are useful in one Bearing body combined, which either rests on a special bearing block or directly is attached to the fixed control ring.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß das vollständig innerhalb des Laufrades angeordnete Leitrad sicher gelagert ist und die Lager gut überwacht werden können. Die Bauart gemäß der Erfindung bringt weiter die Möglichkeit mit sich, das am Leitring aus den Laufradspalten in das Innere der Turbine tretende Wasser zur Kühlung der Lager zu benutzen.This has the advantage that it is completely within The stator arranged on the impeller is securely mounted and the bearings are well monitored can be. The design according to the invention also brings with it the possibility that emerges from the impeller gaps on the guide ring into the interior of the turbine Use water to cool the bearings.

Bei sich drehendem Leitring werden die Steuerringe mit diesem zusammengebaut; der Antrieb des Leitringes kann von der Laufradwelle durch ein Zahnradgetriebe abgeleitet werden, das zweckmäßig mit den Lagern im gleichen Tragkörper angeordnet wird.When the guide ring rotates, the control rings are assembled with this; the drive of the guide ring can be derived from the impeller shaft by means of a gear drive which is expediently arranged with the bearings in the same support body.

Die Abbildungen zeigen drei Ausführungsformen der Erfindung, beispielsweise zum Betrieb mit Brenngasen im Verpuffungsverfahren, und zwar zeigt Abb. i im Längsschnitt eine Bauart, hei der die beiden auf einer Seite der Turbine liegenden Lagerstellen für den Leitring und die Laufräder zu einem Lagerkörper vereinigt sind, der von einem besonderen Lagerbock getragen wird, Abb. z ebenfalls im Längsschnitt eine Anordnung, bei welcher der die beiden Lager einer Seite enthaltende Lagerkörper unmittelbar am feststehenden Steuerring befestigt ist, Abb. 3 im Längsschnitt eine Anordnung, bei der der Leitring sich ebenfalls dreht und Abb. q. und 5 Längsschnitte durch die Lager in größerem Maßstab, und zwar Abb. 4 durch die Lagerbauart gemäß Abb. i, Abb. 5 durch die Lagerbauart gemäß Abb. 3.The figures show three embodiments of the invention, for example for operation with fuel gases in the deflagration process, namely Fig. i shows in longitudinal section a design, called the two bearing points lying on one side of the turbine for the guide ring and the impellers are combined into a bearing body, which is of is carried by a special bearing block, Fig. z also shows a longitudinal section Arrangement in which the bearing body containing the two bearings on one side is attached directly to the fixed control ring, Fig. 3 in longitudinal section a Arrangement in which the guide ring also rotates and Fig. Q. and 5 longitudinal sections by the bearings on a larger scale, namely Fig. 4 by the bearing type according to Fig. I, Fig. 5 due to the bearing type according to Fig. 3.

Zwischen den beiden miteinander verbundenen Laufrädern i und z liegt das Leitrad 3. Die die Laufräder tragenden Wellenstummel 12 liegen nach Abb. i in den beiden Lagern 13. Die Wellenstummel 12 sind durchbohrt und werden von der das Leitrad 3 tragenden Welle 14 durchdrungen, die in den Lagern 15 gehalten wird. Aus den Spalten 16 und 17 zwischen Leitrad und Laufrädern tritt Flüssigkeit in die Innenräume 18 der Turbine. Sie wird zunächst zur Kühlung der Innenwände i9 der Laufradzellen benutzt und weiter durch den Ringspalt 20 zwischen Leitrad- und Laufradwelle dem Lager 13 zugeleitet, wo sie zur Kühlung dient.Between the two interconnected wheels i and z lies the stator 3. The stub shafts carrying the impellers 12 lie according to Fig. i in the two bearings 13. The shaft stubs 12 are drilled through and are penetrated by the shaft 14 carrying the stator 3 and held in the bearings 15 will. Liquid emerges from the gaps 16 and 17 between the stator and the impellers into the interiors 18 of the turbine. It is first used to cool the inner walls i9 the impeller cells used and further through the annular gap 20 between the stator and Impeller shaft fed to the bearing 13, where it is used for cooling.

Die Bauart des im Ausführungsbeispiel nach Abb. i verwendeten Lagers zeigt Abb. 4. Auf der stillstehenden Leitrad-welle 14 sitzt eine Stopfbüchse 21, die mit der Lauf radwelle 12 verschraubt ist und mit ihr umläuft. Sie wird umschlossen von einem zwischen dem feststehenden Lagerteil 15 und den ebenfalls feststehenden Lagerschalen 13 eingebauten Ring a2, der zwei nach innen ragende Ringrippen besitzt, durch die drei Räume 23, 24 und 25 gebildet werden. Das zwischen 14 und 21 hindurchtretende Kühlwasser wird aus dem Raum 23 durch die Leitung 26 abgeführt. Das etwa aus Raum 23 noch in den Raum 24 übertretende Kühlwasser mischt sich dort mit dem aus Raum 25 etwa noch übertretenden Lageröl und wird aus dem Raum 24 durch eine weitere Leitung 27 ebenfalls abgeleitet.The design of the bearing used in the exemplary embodiment according to Fig. I is shown in Fig. 4. A stuffing box 21 sits on the stationary stator shaft 14, which is screwed to the running wheel shaft 12 and rotates with her. It is enclosed of one between the fixed bearing part 15 and the also fixed Bearing shells 13 built-in ring a2, which has two inwardly protruding ring ribs, formed by the three spaces 23, 24 and 25. The one passing through between 14 and 21 Cooling water is discharged from the space 23 through the line 26. That about from space 23 cooling water still passing into room 24 mixes there with that from room 25 approximately still overflowing bearing oil and is from the space 24 through another line 27 also derived.

Die beiden Lager 13 und r 5 ruhen auf dem Lagerbock 28 (Abb. i).The two bearings 13 and 5 rest on the bearing block 28 (Fig. I).

Die Ausführungsform nach Abb. 2 unterscheidet sich von der nach A;bb. i nur dadurch, daß der die Lager 13 und 15 enthaltende Lagerkörper nicht von dem Lagerbock 28 getragen wird, sondern mittels des Ringansatzes 29 unmittelbar an den feststehenden Steuerring 5 angeflanscht ist, so daß er von diesem getragen wird.The embodiment according to Fig. 2 differs from that according to A; bb. i only in that the bearing body containing the bearings 13 and 15 is not of the Bearing block 28 is carried, but by means of the ring shoulder 29 directly to the fixed control ring 5 is flanged so that it is carried by this.

Soll sich der Leitring ebenfalls drehen, dann ist eine Bauart zu wählen, wie sie Abb. 3 und Abb. 5 beispielsweise darstellen. Das Leitrad 3 sitzt mit seiner Nabe 3o auf der Welle 31, die drehbar in den beiden Lagern 32 liegt. Die Welle 31 trägt an ihrem Ende das Zahnrad 33, das in Eingriff mit dem Zahnrad 34 steht. Das Zahnrad 34 sitzt auf der Zwischenwelle 35, die mittels der Lager 36 im gleichen Lagerbock gelagert ist und an ihrem anderen Ende das Zahnrad 37 trägt, das seinerseits in einen auf der Laufradwelle sitzenden Zahnkranz 38 eingreift. Durch die Wahl der Zahnradgrößen läßt sich das Drehzahlverhältnis zwischen den Laufrädern und dem Leitring bestimmen.If the guide ring should also rotate, then a type must be selected, as shown in Fig. 3 and Fig. 5, for example. The stator 3 sits with his Hub 3o on the shaft 31, which is rotatably located in the two bearings 32. The wave 31 carries at its end the gear 33, which is in engagement with the gear 34. That Gear 34 sits on the intermediate shaft 35, which by means of the bearings 36 in the same Bearing block is mounted and at its other end carries the gear 37, which in turn engages in a ring gear 38 seated on the impeller shaft. By choosing the Gear sizes can be the speed ratio between the impellers and the guide ring determine.

Die Welle 12 der Laufräder ruht in den Lagern 13 im gleichen Lagerbock wie die übrigen Lager auf dieser Seite (s. Abb. 5). Durch die Stopfbüchse 21 wird der Abfluß des Kühlwassers aus dem Spalt 2o gedrosselt; das Kühlwasser aus dem Raum 23 wird mittels der Leitung 26 abgeführt, während die Leitung 27 zur Ableitung des Gemisches von Wasser und Öl dient. Das aus den Lagern 32 der Leitradwelle austretende Öl wird durch einen Spritzring 39 nach außen geschleudert. Das um die Rippe 4o herum in den Raum .41 dringende Spritzöl, dem sich unter Umständen bereits aus Raum 23 herüberdringendes Wasser beigemischt hat, wird aus diesem Raum mittels der Leitung .l2 abgeführt, die mit der Leitung 27 zu einer gemeinsamen Leitung 4.3 vereinigt werden kann.The shaft 12 of the running wheels rests in the bearings 13 in the same bearing block like the other bearings on this page (see Fig. 5). Through the stuffing box 21 is the outflow of the cooling water from the gap 2o throttled; the cooling water from the room 23 is discharged by means of the line 26, while the line 27 for discharging the Mixture of water and oil is used. The emerging from the bearings 32 of the stator shaft Oil is thrown outward by a splash ring 39. That around the rib 4o Oil that is urgent in room .41, which may already be found in room 23 has mixed in with penetrating water, is made from this space by means of the pipe .l2 discharged, which combines with the line 27 to form a common line 4.3 can be.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Gas turbine with oscillating liquid as a transmission medium, in which the liquid is under the influence of expanding gases or vapors between two synchronous, externally connected impellers by an inside the guide ring arranged on the impellers oscillates back and forth, characterized in that that both the guide ring shaft and the shaft ends carrying the impellers for housed in stationary, easily accessible outside of the running wheels Bearings are stored.

2. Gas turbine according to claim i, characterized in that that the bearing points located at one end of the turbine for the guide ring and impeller shafts are combined in a common bearing body.

3. Gas turbine according to claim i and 2, characterized in that the bearing body is located directly on the stationary Control ring is attached.

4. Gas turbine according to claim i, characterized in that that an annular gap is provided between the guide ring and impeller shaft is through which the gaps (16, 17) between the guide ring and the impellers penetrating gap water can be passed to cool the bearings (13).

5. Gas turbine according to claim i and 2, in which the guide ring rotates, thereby characterized in that the common bearing body for mounting the gear transmission serves to drive the guide ring from the impeller shaft.