DE575268C - Labyrinthdichtung fuer schnell umlaufende Maschinenteile, insbesondere fuer Dampfturbinenwellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Labyrinthdichtung für schnell umlaufende Maschinenteile, insbesondere für Dampfturbinenwellen, und sie bezweckt, bei geringen Herstellungskosten eine leicht einzustellende und betriebssichere Dichtung dieser Art zu schaffen.

Durch eingehende Versuche ist festgestellt worden, daß es zu Dichtungszwecken möglich ist, radial gestellte Dichtungsstreifen mit glatten Wellenflächen zusammenarbeiten zu lassen, wenn es gelingt, das Spiel zwischen den glatten Flächen und den Dichtungsstreifen dauernd möglichst klein zu halten. Um diese !feststellung auszunutzen, arbeiten nun bei einer Labyrinthe dichtung nach vorliegender Erfindung zur Drehachse des umlaufenden Maschinenteils senkrecht gestellte Dichtungsstreifen an ihrem freien Ende mit nur geringem Spiel gegen kegelige, in der Leckrichtung sich trichterförmig erweiternde und gegebenenfalls stufenförmige, glatte Dichtungsflächen, wobei eine in axialer Richtung verstellbare Büchse, die entweder die Dichtungsstreifen trägt oder mit den kegeligen Flächen versehen ist, das für die Erzielung einer guten Drosseldichtung an den glatten Flächen erforderliche, geringe Spiel dauernd aufrechtzuerhalten ermöglicht.

Diese Erfindung stellt eine Zusammenfassung einer Anzahl von an sich bekannten Mitteln dar, wobei die neuartige Labyrinthdichtung Vorteile aufweist, · die einzeln zum Teil auch schon erreicht worden sind. Diese Vorteile bestehen einmal darin, daß das Drosselspiel in radialer Richtung dauernd auf dem gewollten Wert gehalten werden kann, indem es nach einer allfälligen Abnutzung von Dichtungsteilen durch axiale Verstellung der Büchse leicht wieder auf den jeweils erforderlichen Wert gebracht werden kann. Durch. Wahl einer passenden Neigung für die kegeligen Flächen läßt sich ferner erreichen, daß einer großen axialen Verstellung der Büchse eine kleine Veränderung der Drosselspalte entspricht, so daß letztere durch Verstellen der Büchse genau und auf jeden beliebigen Wert eingestellt werden können. Dadurch, daß am umlaufenden Maschinenteil kegelige Dichtungsflächen vorgesehen werden, die sich in der Leckrichtung trichterförmig erweitern, läßt sich die neuartige Labyrinthdichtung gleichzeitig zur Ausgleichung eines allfälligen, auf den abzudichtenden Maschinenteil einwirkenden axialen Schubes verwenden, so daß das Kammlager, das zur Aufnahme dieses Schubes zu dienen hat, kurz bemessen werden kann. Das hat zur Folge, daß der ganze Aufbau gedrängt und billig ausfällt und daß für das Kammlager weniger Schmiermittel als bisher gebraucht wird sowie ein besserer Rundlauf des abzudichtenden, sich drehenden Maschinenteiles gesichert ist; Der Umstand, daß sich die Dich-

tungsflächen in der Leckrichtung trichterförmig erweitern, bedingt den weiteren Vorteil, daß der entweichende Leckdampf die als dünne Blechringe ausgebildeten Dichtungsstreifen im Sinne S* einer Verkleinerung der Drosselspalte durchzubiegen trachtet.

Auf der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt dieselbe einen xo Axialschnitt der an einer Dampfturbine angeordneten Ausführungsform.

In der Abbildung bezeichnet ι eine abzudichtende Dampfturbinenwelle und 2 das Gehäuse der Turbine, von der noch ein Teil des Laufrades 3 gezeigt ist. Zur Abdichtung des linken Endes der gezeigten Welle 1 dient die dargestellte Labyrinthdichtung. Diese weist eine in axialer Richtung derWelleiverstellbareBüchse 4 auf, die zwei in der Leckrichtung des Dampfes trichterförmig sich erweiternde Flächen 5, 6 besitzt. Die axiale Lage dieser Büchse 4 wird von Einlagen 7 bestimmt, die zwischen Gehäuse 2 und Büchse 4 eingelegt sind. Schrauben 8 dienen zum Verbinden der Büchse 4, nachdem sie in die gewünschte Lage gebracht worden ist, mit dem Gehäuse 2 der Turbine. Jede der Flächen 5 und 6 umgibt unter Freilassung eines Zwischenraumes 11 für das Unterbringen von senkrecht zur Welle stehenden Dichtungsstreifen 13 je einen Bund 9 und 10, von denen jeder eine entsprechend der gegenüberliegenden Fläche 5 und 6 der Büchse 4 ausgebildete, sieh in der Leckrichtung trichterförmig erweiternde, glatte Dichtungsfläche 14 und 15 aufweist. Eine auf die Welle 1 aufgeschraubte Mutter 12 erlaubt die Bünde 9, 10 so gegen die sich drehende Welle ι zu pressen, daß sie mit dieser umlaufen. Die in den Zwischenraum 11 ragenden, mit geringem Spiel gegen die Dichtungsflächen 14,15 arbeitenden Dichtungsstreifen 13 sind als dünne Blechringe ausgebildet. Die Dichtungsstreifen 13 bewirken zusammen mit den trichterförmig sich erweiternden Dichtungsflächen 14,15 der Bünde 9, 10 und der Flächen 5, 6 die Abdichtung. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist es möglich, auf einer verhältnismäßig kurzen Länge viele Dichtungsstreifen 13 unterzubringen, so daß eine große Anzahl von Drosselstellen geschaffen werden kann. Zudem erlaubt die verstellbare Büchse 4 das radiale Spiel zwischen den Dichtungsstreifen 13 und den kegeligen Dichtungsflächen 14,15 dauernd möglichst klein einzustellen. Zwischen den Dichtungsflächen 14 und 15 befindet sich eine Stufe. Der nach links zu entweichen trachtende Dampf hat das Bestreben, die Dichtungsstreifen 13 im Sinne einer Spielverkleinerung durchzubiegen. All das ermöglicht, eine äußerst gute Abdichtung zu erreichen. Der Grad, in dem die Dichtungsstreifen 13 nach links durchgebogen werden, hängt von der Größe des unmittelbar vor denselben herrschenden Druckes ab, der seinerseits von der Größe des zwischen zwei aufeinanderfolgenden Dichtungsstreifen 13 vorhandenen Zwischenraumes abhängt. Am Innenumfang derDichtungsstreifen 13 ergeben sich besonders günstige Drosselverhältnisse, wenn jene an diesem Umfange kegelig ausgebildet werden.uM zwar so, daß sich die Ringbohrung trichterförmig von innen nach außen, d. h. also bei der gezeigten Ausführungsform von rechts nach links, erweitert. Der vom abzudichtenden Mittel auf die Flächen 16 und 17 des Bundes 9 ausgeübte Druck bewirkt zusammen mit dem auf die trichterförmig sich erweiternde Dichtungsfläche 14 dieses Bundes sich geltend machenden, nach links gerichteten Axialschub eine weitgehende Ausgleichung des auf die Flächen 18 und 19 sich geltend machenden, nach rechts gerichteten Axialschubes. Auch der auf die Fläche 15 des Bundes 10 wirkende Druck ergibt einen links gerichteten Axialschub, so daß das links von der beschriebenen Labyrinthdichtung vorzusehende, nicht gezeigte Hochdruckkammlager der Dampfturbine kurz ausgebildet werden kann, da mit ganz wenigen Kämmen zur Aufnahme des Axialschubes auszukommen ist. Demzufolge kann ein solches Kammlager unmittelbar mit der Schale des Hochdrucktraglagers verschraubt werden. Das ermöglicht, den Wellenzapfen gut zu lagern und, falls von diesem fliegend angeordneten Zapfen über eine Schnecke noch ein Antrieb, beispielsweise für eine Ölumlaufpumpe, abzuleiten ist, einen guten Rundlauf der Schnecke zu erzielen, so daß diese wenig abgenutzt wird. Das wesentlich kurzer als bei den bisherigen Ausführungen ausfallende Lager bedingt ferner einen kleineren Ölbedarf, so daß auch mit einer kleineren Ölumlaufpumpe auszukommen ist.

Unter Umständen wird mit einer einzigen, too trichterförmig sich erweiternden Fläche an der verstellbaren Büchse auszukommen sein, in welchem Falle dann auch nur ein Bund mit einer zugehörigen Dichtungsfläche vorzusehen ist. Erforderlichenfalls können aber auch mehr als zwei trichterförmig sich erweiternde Flächen an der verstellbaren Büchse angebracht werden, wobei entsprechend viele, je eine Dichtungsfläche aufweisende Bünde in Verbindung mit der Welle 1 vorzusehen sind. Im weiteren können die no Dichtungsstreifen auch an den trichterförmig ausgebildeten Flächen der Bünde angebracht, und dafür die mit den Dichtungsstreifen zusammenarbeitenden, trichterförmig sich erweiternden Dichtungsflächen an der Büchse vorhanden sein.

Anstatt die Bünde 9, 10 als getrennte Teile auszubilden, die mittels Mutter· 12 mit der Welle ι so fest zu verbinden sind, daß sie sich mit dieser drehen, können die Bünde 9, 10 und die Welle 1 auch als ein Ganzes ausgebildet sein, so daß dann diese Bünde Wellenteile bilden,

Claims (1)

1. 26S

   Patentanspruch:

   Labyrinthdichtung für schnell umlaufende
   Maschinenteile, insbesondere für Dampfturbinenwellen, dadurch gekennzeichnet, daß
   zur Drehachse des umlaufenden Maschinenteils senkrecht gestellte Dichtungsstreifen
   (13) an ihrem freien Ende mit nur geringem
   Spiel gegen kegelige, in der Leckrichtung sich

   trichterförmig erweiternde und gegebenenfalls stufenförmige, glatte Dichtungsflächen (14, 15) arbeiten, wobei eine in axialer Richtung verstellbare Büchse (4), die entweder die Dichtungsstreifen trägt oder mit den kegeligen Flächen versehen ist, das für die Erzielung einer guten Drosseldichtung an den glatten Flächen erforderliche geringe Spiel dauernd aufrechtzuerhalten ermöglicht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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