DE8525968U1

DE8525968U1 - Zwischenwellen(Intershaft)-Lager mit Squeezefilmdämpfung mit oder ohne Squirrel-cage

Info

Publication number: DE8525968U1
Application number: DE8525968U
Authority: DE
Original assignee: MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines GmbH
Priority date: 1985-09-11
Filing date: 1985-09-11
Publication date: 1986-10-09

Description

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MTÜ MOTOREN- UND TURBINEN-UNION '' MUNGHEN GMBH

München, den 11.9.1985

Zwischenwellen(Intershaft)-Lager mit Squeezefilmdämpfung mit oder ohne Squirrel-cage

Die turbinenseitige Lagerung der Hochdruckturbinenwelle kann im Triebwerksbau auf verschiedene Arten erfolgen. Das zur Lagerung· der Hochdruckturbinenwelle erforderliche Lager kann entweder in einem Gehäuse angeordnet sein, das zwischen Hoch- und , Niederdruckturbine liegt (z. B. im "heißen" Lager-■ stern oder "Hot Strut"), oder es kann zwischen den Wellen von Hoch- und Niederdruckturbine als sog. Zwischenwellenlager angeordnet sein. Die letztgenannte Anordnung wird häufig als Lagerungsart ge- ; wählt, um ein Lagergehäuse, in der "heißen" Zone zwischen Hoch- und Niederdruckturbine zu vermeiden. Zur Anwendung kommt dann ein Lagergehäuse hinter der Niederdruckturbine, was den Vorteil aufweist, daß es im kälteren Bereich des Gasstromes liegt.

Ein solches Zwischenwellenlager ist in den bisher bekannten Triebwerken immer als "starres Lager" ausgeführt, d. h. Außen- und Innenring des Lagers sind j starr mit der Hoch- und Niederdruckwelle verbunden.

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^ . Da feel einer Anordnung mit Zwischenwellehlager das Schwingungsverhaiten des Hochdrucksystems sehr stark • das des Niederdrucksystems beeinflußt, kann eine sol- ; ehe starre Anordnung, bei der die Beeinflussung des Niederdrücksystems durch das Hochdrucksystem unmittelbar erfolgt, von Nachteil sein, da nahezu keine Möglichkeit der beiden Schwingungssysteme besteht. Das führt in der Regel dazu, daß wegen der kritischen Drehzahl der Niederdruckwelle ein relativ großer

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Da das vor allen Dingen im Hinblick auf die Bohrung in der Hochdruckturbinenscheibe von großem Nachteil ist, ist statt dessen die Schaffunq einer Möglichkeit, das Schwingverhalten durch den Einbau einer entsprechenden Dämpfungsvorrichtung zu beeinflussen, von großer Bedeutung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

eine solche zu verwirklichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Zwischenwellenlager ein squeezefilmgedämpftes Squirrelcage-Lager eingeführt wird.

Vorgeschlagen werden nach Abb. 1 ein an die Hochdruckwelle angebundenes Squirrelcage-Lager oder nach Abb. 2 ein an die Niederdruckwelle angebundenes

Squ-irrelcage-Lager.
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Abb. 1 zeigt das am Hochdrucksystem angebrachte Squirrelcage-Lager. Der für das apeezefilmgedämpfte Squirrelcage-Lager 1 notwendige ölspalt 2 wird

durch den an die Hochdruckturbine 3 angeflanschten 35

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Konus 4 und durch den Außenring des Sqüirrelcage-Lagers 1 gebildet, der durch den ebenfalls an die Hochdruckturbine 3 angeflanschten Ring 5 gehalten wird«

Das für die Dämpfung erforderliche öl wird über die Bohrung 6 zugeführt und in dem durch die Lippe 25 und das Lager 1 gebildeten Raum 7 gefangen. Möglich ist auch nur die Verwendung des aus dem Lager

i.g kommenden Schmieröls. Da dem rotierenden System kein Drucköl zugeführt werden kann, wird der erforderliche Öldruck durch die aus der mit Hochdruckturbinendrehzahl rotierenden Hochdruckwelle resultierenden Fliehkraft erzeugt. Der Dämpfungsspalt 2 ist in der Regel zylindrisch. Der öldurchfluß dur.ch den Dämpfungsspalt 2 kann aber unter Zuhilfenahme der Fliehkraft erhöht werden, wenn dieser leicht konisch ausgeführt wird* Der erforderliche Öldruck wird durch die Verwendung von zwei an den Enden des Dämpfungsspaltes 2 befindlichen Dichtungsringen 8 und 9 gesteuert. Zur Zufuhr des Öles in den Spalt 2 enthält Dichtungsring 9 öffungen 25 (siehe Abb. 3). Die Steuerung der Dämpfungscharakteristik kann durch entsprechende Tolerierung des hinteren

25, Dichtungsringes oder durch zusätzliche öffnungen in diesem erfolgen.

Die Bohrungen 23 , 10 , 11 und 12 dienen zur Umspülung der Lagerkammer mit Kühlluft, die 3Q Bohrungen 13 , 14 und 15 als Ölrücklauf.

Dem Lager selbst wird das Öl über eine Düse 24 und von dort durch die im Niederdruckwellenkonus 16 befindlichen Bohrungen 1? zugeführt* Niederdruckwelle 18 und Niederdruckwellenkonus 16 werden über die Mutter 19 zusammengehalten und verspannt.

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Die Drehmömehteriübertragung erfolgt über die Verzahnung 20 . ;··;.

Die Labyrinthringe 21 und 26 sind am Niederdruckwellenkonus 16 angeflanscht. Die Äbstandsscheibe dient zur Einstellung des DämpfungsSpaltes 2 , wenn dieser konisch ausgeführt wird.

Der Lagerträger 1 a kann als Squirrelcaoe oder massiv ausgeführt werden. In letzterem Fall ist er mit ölrücklaufbohrungen zu versehen*

Abb. 2 zeigt das am Konus 3 der Niederdruckturbine angebrachte Squirrelcage-Lager 1 \. . Die Ölversorgung des Dämpf ungs spalte s 2 wird durch die Fliehkraft des rotierenden Niederdrucksystems bewirkt und erfolgt über die Bohrung 4 , oder nur mit vom Lager kommenden Schmieröl. Der Druckaufbau erfolgt in dem durch Lippe 17 und Lager 1 gebildeten Fangraum 18 .

Der Ölrücklauf wird über die Bohrungen 5 , über die am Dichtringträger 8 angeordneten Schürze 6 und über die Bohrungen 7 vorgenommen.

Die Bohrungen 8,9 und 10 dienen zur Umspülung der Lagerkammer mit Kühlluft.

Die Läbyrinthringe 11 und 12 sind am Konus 3 der Niederdruckturbine angeflanscht.

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Die ölzufuhr zum Lager erfolgt über die Düse 13 , die am Konus 3 befindlichen Bohrungen 14 und die in der Hochdruckturbinenwelle 15 angebrachten Bohrungen IS

Der Lagerträger kann wie bei Abb. 1 als Squirrelcage oder massiv ausgeführt sein.

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Claims

zw/si MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION MÜNCHEN GMBH München, den 11.9.1985 Schutzanspr üche

1. Lageranordnung für drehbare Teile, insbesondere einer Strömungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen

zwei Wellen (i5,18) ein Quetsch-Sp.alt (2\ eines hydro-Ib -

dynamischen Fluidfilmlagers der über den gesamten Lagerumfang - von Dichtringen (8,9) begrenzt - gleichförmig sich erstreckend angeordnet ist.

2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluidfilmlager ein durch Rotation wenigstens einer Welle schmiermittelversorgtes Radiallager (1) ausgebildet ist.

3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Quetschspalt (2) zwischen zwei konischen Bauteilen (1a,16) ausgebildet ist.

4. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trä<
käfigartig ausgebildet ist.

gekennzeichnet, daß der Träger (1a) des Lagers (1) 30

5. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsspalt (2) bzw. der Fluidfilm darin einstellbar ist.

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6. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

I _λ dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (2) bzw. der

I ' Fluidfilm darin einstellbar ist mittels eines Dicht-

I ringes (8), der kleiner ist als seine Aufnahme oder

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I Ausnehmungen aufweist.

7. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (2) bzw. der Fluidfilm darin einstellbar ist mittels axialer Ver-

¹⁰ Schiebung eines konischen Teils (1a, 16).

8. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche r: dadurch gekennzeichnet, daß das hydrodynamische Fluid-

filmlager (1,2) von einem Kühlraum (10,11,12) etwa ; ¹^ ringförmig umgeben ist.

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