DE766605C

DE766605C - Kuehleinrichtung von Abgasturbinen zum unmittelbaren Antrieb eines Ladegeblaeses

Info

Publication number: DE766605C
Application number: DEB181047D
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl-Ing Mueller
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1937-12-10
Filing date: 1937-12-10
Publication date: 1953-05-04

Description

Bei der Verwendung der Abgase von Brennkraftmaschinen zum Antrieb von Abgasturbinen bereitet die Abführung der hier auftretenden großen @Vä rmemengen Schwierigkeiten. Die herrschenden holten Temperaturen wirken sich insbesondere auf die Schaufeln und das die Schaufeln tragende Rad und dann auch noch auf die angrenzenden Gehäuseteile schädlich aus.
Zur Kühlung von Abgasturbinen ist es bekannt, das Innere des Laufrades und der Schaufeln hohl auszubilden und mit einem Kühlmittelstrom zu beschicken. ferner wurde vorgeschlagen, die beiden Außenseiten des Laufrades mit einer Schaufelung zu versehen , um Kühlluft entlang den Außenseiten und durch die hohlen Schaufeln zu fördern. Eine weitere Kühlungsmöglichkeit besteht darin, das Laufrad in seinem Mittel mit einer axialen Bohrung zu versehen, die mit -einer Frischluftieitung in Verbindung stellt, und dabei die zur Verbindung des Laufrades mit der «-elle dienende Kupplung als Lüfter auszubilden, durch den Kühlluft durch die Bohrungen des Laufrades gefördert wird.
Die Erfindung schlägt demgegenüber vor, den Verbindungsflansch zwischen Laufrad und Weile und die andere freie Seite der Laufradnabe mit Lüfterschauieln zu versehen und den von diesen Lüftern erzeugten Kühlluftstrom durch Leitbleche entlang den Außenseiten des Laufrades zu führen.
Durch die reue Zusammenstellung dieser an sich bekannten einzelnen Elemente wird einmal das zusammengesetzte Laufrad mit seinen Schaufeln auf beiden Seiten besonders wirksam gekühlt und zum andern eine einfache und leichte Fertigungsmöglichkeit der Schaufeln und der drei Gebläse zu beiden Seiten des Laufrades und seiner Mittelebene erzielt, wobei durchwegs dünne, also voll Werkstoffanhäufungen freie Wandstärken Verwendung finden können.
Zu diesem Zweck ist der am Ende der Welle zur Befestigung des Turbinenlaufrades dienende Flansch auf seiner dem Laufrad zugewandten Stirnfläche zwischen den Schraubenaugen mit Schaufeln versehen, und zugleich ist auf der dem Flansch entgegengesetzten Seite des Laufrades eine ebenfalls mit Schaufeln versehene Ringscheibe befestigt. Die am Wellenflansch und an der mit dem Flansch und dem Schaufelrad verbundenen Ringscheibe angebrachten Schaufeln saugen nun während des 'Betriebes ständig Luft durch die Bohrung im Schaufelrad an und fördern die Kühlluft auf beiden Seiten des Laufrades entlang, wobei der Kühlluftstrom durch der Form des Laufrades angepaßte Führungsbleche geleitet wird. i Zwischen den Leitblechen und dem Laufradkörper ist etwa in der Nähe des äußeren Randes des Laufrades eine Spitzendichtung an j sich bekannter Aufbauform vorgesehen, weleher die an den beiden Seiten außen am Laufrad entlang geführte Kühlluft zuströmt. Dad:irc1i wird neben der Kühlwirkung der Luftströme gleichzeitig auch eine Abdichtung erreicht, die ein unerwünschtes Eindringen von Auspuffgasen in die das Laufrad umgebenden Räume verhindert.
Die Abbildung zeigt eine Kühleinrichtung nach der Erfindung im Schnitt. Das Turbinenschaufelrad i ist all dem Flansch 2 der "'eile 3 mit Schrauben 4 befestigt. Mit dein Schaufelrad i ist zugleich noch eine Ringscheibe 5 verschraubt, die als Gebläserad ausgebildet ist. An der Stirnseite des Wellenflansches sind Schaufeln 6 angebracht, so daß auch der Flansch als Kühlgebläse arbeitet. Die Zuführung der Kühlluft erfolgt durch das Rohrstück 7; voll dem aus die Luft durch die mittlere Öffnung 8 im Schaufelrad i und in der Riiiescheibe 5 angesaugt und dann von den beiden Kühlgebläsen 6 und 9 an den beiden Seiten des Schaufelrades i entlang gedrückt wird, wobei die Führung der Luft durch die Leitbleche io und i i erfolgt. Zwischen den Leitblechen io und i i und beiden Seiten des Laufrades i sind, etwa auf der Höhe des äußeren Randes derselben, Spitzenabdichtungen 16 angeordnet. Zudem ist das Innere des Schaufelrades i und der Turbinenschaufel 14 in all sich bekannter Weise als Hohlraum 15 ausgebildet, so daß von innen her eine ständige Kühlwirkung infolge des hier durchstreichenden Luftstromes erzielt wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: Kühleinrichtung voll Abgasturbinen zum unmittelbaren Antrieb eines Ladegebläses, bei der die Kühlluft durch eine Bohrung im Laufrad den hohl ausgebildeten Schaufeln zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsflansch (2) zwischen Laufrad (i) und Welle (3) und die andere, freie Stelle der Laufradilabe mit Lüfterschaufeln (6, 9) versehen sind und daß Leitbleche (io, ii) zur Führung des von diesen Lüftern erzeugten Kühlstromes entlang den Außenseiten des Laufrades voreeselien sind. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften @\ r. 346 599, 383 506, 479 967, 491 738, 522 992.