WO2013004451A1 - Hydrauliklager für eine stationäre gasturbine - Google Patents

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WO2013004451A1
WO2013004451A1 PCT/EP2012/060970 EP2012060970W WO2013004451A1 WO 2013004451 A1 WO2013004451 A1 WO 2013004451A1 EP 2012060970 W EP2012060970 W EP 2012060970W WO 2013004451 A1 WO2013004451 A1 WO 2013004451A1
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hydraulic bearing
hydraulic
bearing
gas turbine
oil
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PCT/EP2012/060970
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Uwe Lohse
Bernd Prade
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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    • F01D25/18—Lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10—Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/1045—Details of supply of the liquid to the bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/10—Stators
    • F05D2240/12—Fluid guiding means, e.g. vanes
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/23—Gas turbine engines

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic bearing for a stationary gas turbine with an oil pan and with a drain for hydraulic oil.
  • a generic hydraulic bearing for a gas turbine is known for example from WO 02/02913 AI.
  • This hydrau ⁇ liklager should ensure a reliable drainage of hydraulic oil in a confined space.
  • For this purpose should by means of a floating seal a differential pressure between two currents men of the lubricating fluid are generated, which allows the outflow of the lubricating oil at an increased speed in the outflow ⁇ pipes.
  • the object of the invention is to provide an alternati ⁇ ven hydraulic bearing for a stationary gas turbine, which also always ensures a reliable drainage of hydraulic oil of a lifting and / or lubricating oil system in a compact design and independent of the operating ⁇ state of the gas turbine and internal bearing pressures.
  • a generic Hyd ⁇ rauliklager is equipped with means which at abfrid- cause the hydraulic oil in the drain line a ring flow with central air column.
  • the means cause the hydraulic oil to swirl along the wall of the drain line so that a central air column can be formed in the interior of the drain line which reliably prevents discontinuous drainage and the formation of recurrent oil slugs in the drain line ,
  • an air exchange between the oil pan and the downstream drainage of the hydraulic bearing can be done, which reliably ensures an independent of the operating pressure or internal pressure of the gas turbine engine and continuous outflow of hydraulic oil at a faster rate.
  • the means for the outflow aperture is disposed ⁇ vanes that are arranged obliquely to the radial direction of the Ab ⁇ flow opening.
  • the guide elements hinder or prevent a hydraulic oil flow flowing perpendicular to the discharge opening.
  • the guide elements thus form a swirl body, which imprints the described tangential velocity component to the hydraulic oil flowing out. Because of the resulting centrifugal force the outflowing Hyd ⁇ rauliköl preferably flows on the wall of the outflow conduit, so that can form the central column of air for pressure compensation in the center thereof. The air column thus does not cause the intermittent flow of the hydraulic oil.
  • the guide elements are attached to an underside of a disk-shaped plate. As a result, the guide elements are always aligned with each other in an identical manner and secured against relative displacement. A reliable continuous operation is there ⁇ ensured.
  • the guide elements and the plate are then parts of an insert, which can be used on the side in existing hydrau ⁇ liklager. This facilitates the retrofitting of existing hydraulic bearings.
  • the medium comprises a tube which extends into the outflow line and is coaxial with the outflow line.
  • This tube forms ei ⁇ ne hollow hub, which always produces a connection between the air in an oil return line and the air in the oil pan. This also prevents the formation of recurrent Olpfropfen and the concomitant discontinuous outflow in or through the drain line.
  • the schei ⁇ benförmige plate has a central opening, from which the pipe extends into the drain line. The insert thus formed can also be easily retrofitted into existing hydraulic bearings.
  • the oil pan is part of a bearing body, which serves for receiving and supporting a rotor of the gas turbine.
  • a gas turbine by a longitudinal partial cross-section, a detail of the longitudinal section of the hydraulic bearing of the gas turbine, schematically, a longitudinal sectional view of an oil pan of the hydraulic bearing, with a discharge opening, a compound used, the cross section of the insert according to Thomasli ⁇ nien IV-IV of FIG 3 and the cross section analogous to FIG 4, only with a ge ⁇ changed arrangement of guide elements.
  • FIG. 1 shows a stationary gas turbine 10 in a longitudinal section cut.
  • the gas turbine 10 has inside a rotatably mounted about a Ro ⁇ tion axis 12 rotor 14, which is also referred to as a turbine runner.
  • a Ro ⁇ tion axis 12 rotor 14 which is also referred to as a turbine runner.
  • an intake housing 16 a Axialturbover Noticer 18, a torus-like annular combustion chamber 20 with a plurality of rotationally symmetrical to each other arranged burners 22, a turbine unit 24 and an exhaust housing 26.
  • the gas turbine instead of an annular combustion chamber 20, the gas turbine with multiple tube combustion chambers with a or more burners.
  • the Axialturbover Noticer 18 includes a ring-shaped compressor duct 25 with successively cascaded compressor stages from Laufschaufei- and Leitschau ⁇ felkränzen.
  • the rotor blades 14 arranged on the blades 27 are opposed to an outer channel wall of the compressor passage 25.
  • the compressor duct 25 opens out via a compressor outlet diffuser 36 in a plenum 38.
  • the combustion chamber 20 with its combustion space 28 is provided, which communicates with an annular hot gas passage 30 of the turbine unit 24.
  • the turbine unit 24 has four hinte purely ⁇ other turbine stages 32 are disposed.
  • a generator or a working machine (each not shown) is coupled. However, the number of turbine stages 32 is irrelevant to the invention.
  • the axial turbocompressor 18 draws ambient air 34 through the intake housing 16 as the medium to be compressed and compresses it.
  • the compressed air is guided through the compressor outlet diffuser 36 into the plenum 38, from where it flows into the burner 22.
  • Fuel also passes into the combustion space 28 via the burners 22.
  • the fuel is burned to a hot gas M with the addition of the compressed air.
  • the hot gas M flows to ⁇ closing in the hot gas channel 30 where it perform work on the turbine blades of the turbine unit 24th During which the energy released is removed from the rotor 14 on the one hand, and ⁇ for driving the Axialturboverêtrs 18 and on the other hand for driving a working machine or the electric generator used.
  • the rotor 14 of the gas turbine 10 is supported on the housing 26 at its turbine-side end via a plurality of bearing struts 42 distributed along the circumference.
  • a hydraulic bearing 44 located in the center of the bearing braces 42.
  • the hydraulic bearing 44 is provided as a radial bearing with corresponding bearing shells, in which the rotor 14 is hydrodynamically slidingly supported by means of the hydraulic oil.
  • the bearings are inside a bearing body 46th
  • FIG 2 Disposed (FIG 2), wherein the bearing body 46 in its - pan forms the lower region an oil 48 - ⁇ be subjected to a horizontal plane 49th
  • the oil pan 48 is part of the bearing body 46.
  • the oil sump 48 this is used to lift the rotor 14 and to support the hydrodynamic bearing of the rotor 14 during operation of the gas turbine 10 between the bearing shells and a rotor shaft. tread collected pressed hydraulic oil. Is drain line 52. - In this case, the hydraulic oil flows due to acting on them weight ⁇ forces in the oil pan 48.
  • a circular outlet port 50 In the bottom 47 of the oil pan 48 is a circular outlet port 50 are disposed, to which a verti- cal - that the foundation towards leading.
  • the Ab ⁇ flow line 52 is made slightly inclined relative to a radial direction of the gas turbine and extends through a arranged in the lower half of the gas turbine 10 La strut 42 (not shown in Figure 2).
  • an insert 55 is provided.
  • the insert 55 is shown only schematically in FIG. 2 and comprises a disk-shaped plate 56 with a central opening 58 and a pipe 60 leading away from the opening.
  • the pipe 60 extends down into the drainage pipe 52.
  • the structure of the oil pan 48 with the arranged on or in the Abpoundöff ⁇ voltage 50 insert 55 is shown in FIG 3 schematically. This is ⁇ continued to lubricate the hydraulic bearing 44 hydraulic oil to be discharged from the hydraulic bearing 44 reliably after use.
  • the supports are designed as guide elements 54. They prevent hydraulic fluid flowing out mainly from flowing radially onto the circular discharge opening 50.
  • the guide elements 54 discharge hydraulic fluid flowing tangentially (FIG. 4, FIG. 5) into the discharge opening 50, so that the hydraulic oil then flows in the drain line 52 flows with swirl. This causes the hydraulic oil to be applied to the wall of the drain line 52. Due to this, a central air column can form in the center 62 of the discharge line 52, connecting the oil sump 48 with a line adjoining the discharge line 52
  • the guide elements 54 according to the embodiment according to FIG. 5 differ from the guide elements 54 according to the embodiment according to FIG. 4 only in that they are not aligned obliquely but parallel or perpendicular to Cartesian coordinate axes and at the same time offset. Even with such means, an annular outflow flow with a tangential flow component can be achieved.
  • the guide elements 54 have a height H which is greater than the maximum in the oil pan 48 during operation ⁇ he waiting oil level. This ensures that the hydraulic oil can not flow through the central opening 58 arranged in the plate 56 and can then flow out through the pipe 60 into the discharge line 52. It is also possible for the tube 60 to extend farther up into the room as illustrated. With such a tube extending through the plate 56, the drainage of the hydraulic oil through the tube is particularly effectively prevented.
  • the guide elements 54 may be formed as struts ⁇ , with which the coaxial with the drain line 52 arranged pipe 60 can be attached via the annular plate 56.
  • the two means for forming an annular flow of hydraulic oil with a central air column in the drain line 52 of a hydraulic bearing 44 is particularly reliably achieved that un ⁇ depending on the operating state of the gas turbine 10 and inde ⁇ dependent of pressure differentials between the bearing interior and the Drainage of the oil system in a vertical oil drain he ⁇ required rate of hydraulic oil is always guaranteed.
  • the invention relates to a hydraulic bearing with an oil pan 48, in which an outflow for hydraulic oil is provided, wherein the drain comprises a arranged in the oil pan 48 Ab ⁇ flow opening 50 and a subsequent to the drain port 50 drain line 52.
  • the drain comprises a arranged in the oil pan 48 Ab ⁇ flow opening 50 and a subsequent to the drain port 50 drain line 52.
  • means are provided which drain hydraulic oil in the outflow line 52 as a ring flow with a central air column.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliklager (44) für eine stationäre Gasturbine (10), umfassend eine Ölwanne (48) mit einem Abfluss für Hydrauliköl, wobei der Abfluss eine in der Ölwanne (48) angeordnete Abflussöffnung (50) und eine sich an die Abflussöffnung (50) anschließende Abflussleitung (52) umfasst und wobei Mittel vorgesehen sind, die bei abfließendem Hydrauliköl in der Abflussleitung (52) eine Ringströmung mit zentraler Luftsäule bewirken.

Description

Beschreibung
Hydrauliklager für eine stationäre Gasturbine
Die Erfindung betrifft ein Hydrauliklager für eine stationäre Gasturbine mit einer Ölwanne und mit einem Abfluss für Hyd- rauliköl . Ein gattungsgemäßes Hydrauliklager für eine Gasturbine ist beispielsweise aus der WO 02/02913 AI bekannt. Dieses Hydrau¬ liklager soll bei engem Bauraum einen zuverlässigen Abfluss von Hydrauliköl gewährleisten. Dazu soll mit Hilfe einer schwimmenden Dichtung ein Differenzdruck zwischen zwei Strö- men des Schmierfluids erzeugt werden, welcher den Abfluss des Schmieröls mit einer erhöhten Geschwindigkeit in die Abfluss¬ rohre ermöglicht.
Um einen kontinuierlichen Abfluss des Schmierfluids zu errei- chen, ist aus der EP 2 163 733 A3 bekannt, das Schmierfluid tangential in das Abflussrohr einströmen zu lassen. Jedoch erfordert diese Konstruktion eine vergleichsweise massive Öl¬ wanne, was als nachteilig angesehen wird. Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines alternati¬ ven Hydrauliklagers für eine stationäre Gasturbine, welches ebenfalls bei kompakter Bauweise und unabhängig vom Betriebs¬ zustand der Gasturbine und von inneren Lagerdrücken einen zuverlässigen Abfluss von Hydrauliköl eines Anhebe- und/oder Schmierölsystems stets gewährleistet.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einem Hydrauliklager gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ge¬ löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Hydrauliklagers sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein gattungsgemäßes Hyd¬ rauliklager mit Mitteln ausgestattet ist, die bei abfließen- dem Hydrauliköl in der Abflussleitung eine Ringströmung mit zentraler Luftsäule hervorrufen. Mit anderen Worten: die Mittel bewirken, dass das Hydrauliköl mit Drall entlang der Wand der Abflussleitung strömt, so dass sich im Inneren der Ab- flussleitung eine zentrale Luftsäule ausbilden kann, die ein diskontinuierliches Abfließen und das Bilden von wiederkehrenden Ölpfropfen in der Abflussleitung zuverlässig verhindert. Hierdurch kann ein Luftaustausch zwischen der Ölwanne und der nachgeordneten Drainage des Hydrauliklagers erfolgen, was zuverlässig einen vom Betriebsdruck bzw. Lagerinnendruck der Gasturbine unabhängigen und kontinuierlichen Abfluss von Hydrauliköl mit größerer Geschwindigkeit gewährleistet. Übli¬ cherweise ist dabei die Abflussleitung zumindest ölwannensei- tig als zur Horizontalebene nahezu senkrechtes Fallrohr aus- gebildet, so dass die auf das Hydrauliköl einwirkende Schwer¬ kraft das Abfließen bewirkt. Eine Vergrößerung des Querschnitts der Abflussleitung ist aufgrund der Erfindung nicht erforderlich . Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung des Hydrauliklagers umfasst das Mittel um die Abflussöffnung herum ange¬ ordnete Leitelemente, die schräg zur Radialrichtung der Ab¬ flussöffnung angeordnet sind. Die Leitelemente behindern bzw. verhindern bestenfalls eine senkrecht auf die Abflussöffnung zuströmende Hydraulikölströmung . Sie erzwingen eine tangenti¬ ale Einströmung des Hydrauliköls in die Abflussöffnung und führen zu einer drallbehafteten Einströmung des Hydrauliköls nach Art eines Strudels. Die Leitelemente bilden mithin einen Drallkörper, der dem abfließenden Hydrauliköl die beschrie- bene tangentiale Geschwindigkeitskomponente aufprägt. Wegen der damit verbundenen Fliehkraft strömt das abfließende Hyd¬ rauliköl bevorzugt an der Wand der Abflussleitung, so dass sich in dessen Zentrum die zentrale Luftsäule für den Druckausgleich ausbilden kann. Die Luftsäule lässt somit das stoß- weise Abfließen des Hydrauliköls nicht auftreten. Gleiches wird erreicht, wenn das Mittel alternativ versetzte Blockie¬ rungen umfasst. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Leitelemente an einer Unterseite einer scheibenförmigen Platte befestigt. Dadurch sind die Leitelemente zueinander stets in identischer Weise ausgerichtet und gegen Relativver- Schiebungen gesichert. Ein zuverlässiger Dauerbetrieb ist da¬ mit gewährleistet. Die Leitelemente und die Platte sind dann Teile eines Einsatzes, der wannenseitig in bestehende Hydrau¬ liklager eingesetzt werden kann. Dies erleichtert das Nach¬ rüsten bestehender Hydrauliklager.
Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung, bei der das Mit¬ tel ein sich in die Abflussleitung hinein erstreckendes, zur Abflussleitung koaxiales Rohr umfasst. Dieses Rohr bildet ei¬ ne Hohlnabe, die immer eine Verbindung zwischen der Luft in einer Ölrücklaufleitung und der Luft in der Ölwanne herstellt. Auch dies verhindert die Bildung von wiederkehrenden Olpfropfen und des damit einhergehenden diskontinuierlichen Abfließens in der bzw. durch die Abflussleitung. Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung, bei der die schei¬ benförmige Platte eine zentrale Öffnung aufweist, von dem aus sich das Rohr in die Abflussleitung erstreckt. Der so gebildete Einsatz lässt sich auch einfach in bestehende Hydrauliklager nachrüsten.
Wenn die kreisförmige Abflussöffnung in einem ebenen Boden der Ölwanne angeordnet ist und die Abflussleitung sich von dort aus sich anfänglich nach unten erstreckt, kann ein kompaktes Hydrauliklager mit einem lokalen Sammelbereich angege- ben werden.
Zweckmäßigerweise ist die Ölwanne Teil eines Lagerkörpers, welcher zur Aufnahme und Lagerung eines Rotors der Gasturbine dient. Besonders bevorzugt ist die Verwendung des Hydraulik- lagers in einer stationären Gasturbine, bei der sich die Ab¬ flussleitung durch eine Lagerstrebe erstreckt. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen: eine Gasturbine durch einen Längsteilquerschnitt, einen Ausschnitt aus dem Längsschnitt durch das Hydrauliklager der Gasturbine, schematisch einen Längsschnitt durch eine Ölwanne des Hydrauliklagers mit in eine Abflussöffnung ein gesetzten Einsatz, den Querschnitt durch den Einsatz gemäß Schnittli¬ nien IV-IV aus FIG 3 und den Querschnitt analog zu FIG 4, nur mit einer ge¬ änderten Anordnung von Leitelementen.
FIG 1 zeigt eine stationäre Gasturbine 10 in einem Längsteil- schnitt. Die Gasturbine 10 weist im Innern einen um eine Ro¬ tationsachse 12 drehgelagerten Rotor 14 auf, der auch als Turbinenläufer bezeichnet wird. Entlang des Rotors 14 folgen aufeinander ein Ansauggehäuse 16, ein Axialturboverdichter 18, eine torusartige Ringbrennkammer 20 mit mehreren rotati- onssymmetrisch zueinander angeordneten Brennern 22, eine Turbineneinheit 24 und ein Abgasgehäuse 26. Anstelle mit einer Ringbrennkammer 20 kann die Gasturbine auch mit mehreren Rohrbrennkammern mit ein oder mehreren Brennern ausgestattet sein .
Der Axialturboverdichter 18 umfasst einen ringförmig ausgebildeten Verdichterkanal 25 mit darin kaskadisch aufeinanderfolgenden Verdichterstufen aus Laufschaufei- und Leitschau¬ felkränzen. Die am Rotor 14 angeordneten Laufschaufeln 27 liegen mit einer äußeren Kanalwand des Verdichterkanals 25 gegenüber. Der Verdichterkanal 25 mündet über einen Verdich- terausgangsdiffusor 36 in einem Plenum 38. Darin ist die Brennkammer 20 mit ihrem Verbrennungsraum 28 vorgesehen, der mit einem ringförmigen Heißgaskanal 30 der Turbineneinheit 24 kommuniziert. In der Turbineneinheit 24 sind vier hinterein¬ ander geschaltete Turbinenstufen 32 angeordnet. Am Rotor 14 ist ein Generator oder eine Arbeitsmaschine (jeweils nicht dargestellt) angekoppelt. Die Anzahl der Turbinenstufen 32 ist jedoch für die Erfindung unerheblich.
Im Betrieb der Gasturbine 10 saugt der Axialturboverdichter 18 durch das Ansauggehäuse 16 als zu verdichtendes Medium Um- gebungsluft 34 an und verdichtet diese. Die verdichtete Luft wird durch den Verdichterausgangsdiffusor 36 in das Plenum 38 geführt, von wo aus es in die Brenner 22 einströmt. Über die Brenner 22 gelangt auch Brennstoff in den Verbrennungsraum 28. Dort wird der Brennstoff unter Zugabe der verdichteten Luft zu einem Heißgas M verbrannt. Das Heißgas M strömt an¬ schließend in den Heißgaskanal 30, wo es sich arbeitsleistend an den Turbinenschaufeln der Turbineneinheit 24 entspannt. Die währenddessen freigesetzte Energie wird vom Rotor 14 auf¬ genommen und einerseits zum Antrieb des Axialturboverdichters 18 und andererseits zum Antrieb einer Arbeitsmaschine oder elektrischen Generators genutzt.
Der Rotor 14 der Gasturbine 10 ist an seinem turbinenseitigen Ende über mehrere entlang des Umfangs verteilte Lagerstreben 42 am Gehäuse 26 abgestützt. Dazu ist gemäß dem Ausführungs¬ beispiel ein Hydrauliklager 44 im Zentrum der Lagerstreben 42 angesiedelt. Das Hydrauliklager 44 ist als Radiallager mit entsprechenden Lagerschalen ausgestattet, in denen der Rotor 14 hydrodynamisch mit Hilfe des Hydrauliköls gleitgelagert ist. Die Lagerschalen sind im Innern eines Lagerkörpers 46
(FIG 2) angeordnet, wobei der Lagerkörper 46 in seinem - be¬ zogen auf eine Horizontalebene 49 - unteren Bereich eine Öl- wanne 48 bildet. Mit anderen Worten: die Ölwanne 48 ist Teil des Lagerkörpers 46.
In der Ölwanne 48 wird das zum Anheben des Rotors 14 und zur hydrodynamischen Lagerung des Rotors 14 während des Betriebs der Gasturbine 10 zwischen den Lagerschalen und einer Rotor- lauffläche hineingepresste Hydrauliköl gesammelt. Dabei läuft das Hydrauliköl aufgrund der auf sie einwirkenden Gewichts¬ kräfte in die Ölwanne 48. Im Boden 47 der Ölwanne 48 ist eine kreisförmige Abflussöffnung 50 angeordnet, an die eine verti- kale - also zum Fundament hin führende - Abflussleitung 52 angeordnet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ab¬ flussleitung 52 gegenüber einer Radialrichtung der Gasturbine geringfügig geneigt angestellt und durchstreckt sich durch eine in der unteren Hälfte der Gasturbine 10 angeordneten La- gerstrebe 42 (nicht in FIG 2 gezeigt) .
Um die Bildung von wiederkehrenden Ölpfropfen in der Abflussleitung 52 und dem damit einhergehenden unstetigen Ölablauf zu vermeiden, ist ein Einsatz 55 vorgesehen. Der Einsatz 55 ist in FIG 2 lediglich schematisch dargestellt und umfasst eine scheibenförmige Platte 56 mit einer zentralen Öffnung 58 und ein von der Öffnung wegführendes Rohr 60. Das Rohr 60 erstreckt sich nach unten bis in die Abflussleitung 52 hinein. Zudem umfasst der Einsatz 55 an der Unterseite der Platte 56 - also auf der der Abflussöffnung 50 zugewandten Seite der
Platte 56 - über den Umfang der Abflussöffnung 50 gleichmäßig verteilte Stützen (FIG 4), die auf dem Wannenboden 47 aufsit¬ zen. Auch der Einsatz 55 sowie dessen Bestandteile sind in FIG 2 lediglich im Längsschnitt dargestellt.
Der Aufbau der Ölwanne 48 mit dem am bzw. in der Abflussöff¬ nung 50 angeordneten Einsatz 55 ist in FIG 3 schematisch dargestellt. Das zur Schmierung des Hydrauliklagers 44 einge¬ setzte Hydrauliköl muss nach dessen Verwendung zuverlässig aus dem Hydrauliklager 44 abgeführt werden. Um einen kontinuierlichen Abfluss von Hydrauliköl aus der Ölwanne 48 mit er¬ höhtem Durchsatz zu gewährleisten, sind mit Hilfe des Einsatzes 55 zwei dies bewirkende Mittel vorgesehen. Zum einen sind die Stützen als Leitelemente 54 ausgebildet. Sie verhindern, dass abfließendes Hydrauliköl hauptsächlich radial auf die kreisrunde Abflussöffnung 50 zuströmt. Die Leitelemente 54 leiten abfließendes Hydrauliköl tangential (FIG 4, FIG 5) in die Abflussöffnung 50 ein, so dass das Hydrauliköl danach in der Abflussleitung 52 mit Drall abfließt. Dies führt dazu, dass das Hydrauliköl sich an die Wand der Abflussleitung 52 anlegt. Aufgrund dessen kann sich im Zentrum 62 der Abflussleitung 52 eine zentrale Luftsäule ausbilden, die die Ölwanne 48 mit einer sich an die Abflussleitung 52 anschließende
Drainage verbindet. Die Ausbildung einer zentralen Luftsäule wird zum anderen auch durch das Vorsehen des Rohrs 60 erreicht bzw. unterstützt. Auch dieses Mittel verhindert, dass sich im Zentrum der Abflussöffnung 50 eine die Abflussleitung 52 vollständig durchströmende Hydraulikölströmung einstellt, die ggf. zur Bildung von wiederkehrenden Ölpfropfen mit zeitweise geringerer Abflussmenge führt.
Die Leitelemente 54 gemäß der Ausgestaltung nach FIG 5 unter- scheiden sich von den Leitelementen 54 gemäß der Ausgestaltung nach FIG 4 lediglich darin, dass diese nicht schräg, sondern parallel bzw. senkrecht zu kartesischen Koordinatenachsen und zugleich versetzt ausgerichtet sind. Auch mit der¬ artigen Mitteln lässt sich eine ringförmige Abflussströmung mit einer tangentialen Strömungskomponente erreichen.
Die Leitelemente 54 weisen eine Höhe H auf, die größer ist als der in der Ölwanne 48 während des Betriebs maximal zu er¬ wartende Ölstand. Dadurch ist gewährleistet, dass das Hydrau- liköl nicht durch die zentrale, in der Platte 56 angeordnete Öffnung 58 einströmen und anschließend durch das Rohr 60 in die Abflussleitung 52 abfließen kann. Auch ist es möglich, dass das Rohr 60 weiter als dargestellt sich nach oben in den Raum erstrecken kann. Mit einem solchen, sich durch die Plat- te 56 hindurch erstreckendem Rohr wird das Abfließen des Hydrauliköls durch das Rohr besonders wirksam verhindert.
Gleichzeitig können die Leitelemente 54 auch als Streben aus¬ gebildet sein, mit denen das koaxial zur Abflussleitung 52 angeordnete Rohr 60 über die ringförmige Platte 56 befestigt werden kann. Insbesondere durch die gleichzeitige Verwendung der beiden Mittel zur Ausbildung einer Ringströmung aus Hydrauliköl mit einer zentralen Luftsäule in der Abflussleitung 52 eines Hydrauliklagers 44 wird besonders zuverlässig erreicht, dass un¬ abhängig von dem Betriebszustand der Gasturbine 10 und unab¬ hängig von Druckdifferenzen zwischen Lagerinnenraum und der Drainage des Ölsystems bei einem vertikalen Ölablauf der er¬ forderliche Durchsatz an Hydrauliköl stets gewährleistet ist.
Insgesamt betrifft die Erfindung ein Hydrauliklager mit einer Ölwanne 48, in der ein Abfluss für Hydrauliköl vorgesehen ist, wobei der Abfluss eine in der Ölwanne 48 angeordnete Ab¬ flussöffnung 50 und eine sich an die Abflussöffnung 50 anschließende Abflussleitung 52 umfasst. Um einen zuverlässigen und allein durch die Gewichtskraft bewerkstelligten Abfluss von Hydrauliköl zu ermöglichen, sind Mittel vorgesehen, die in der Abflussleitung 52 Hydrauliköl als Ringströmung mit zentraler Luftsäule abfließen lassen.

Claims

Patentansprüche
1. Hydrauliklager (44) für eine stationäre Gasturbine (10), mit einer Ölwanne (48), in der ein Abfluss für Hydrauliköl vorgesehen ist,
wobei der Abfluss eine in der Ölwanne (48) angeordnete Ab¬ flussöffnung (50) und eine sich an die Abflussöffnung (50) anschließende Abflussleitung (52) umfasst,
dadurch gekennzeichnet,
dass Mittel vorgesehen sind, die bei abfließendem Hydrau¬ liköl in der Abflussleitung (52) eine Ringströmung mit zentraler Luftsäule bewirken.
2. Hydrauliklager (44) nach Anspruch 1,
bei der die Ringströmung eine tangentiale Strömungskompo¬ nente aufweist.
3. Hydrauliklager (44) nach Anspruch 1 oder 2,
bei der das Mittel um die Abflussöffnung (50) herum ange¬ ordnete Leitelemente (54) umfasst, die schräg zur Radial¬ richtung der Abflussöffnung (50) angeordnet sind.
4. Hydrauliklager (44) nach Anspruch 3,
bei dem die Leitelemente (54) an einer Unterseite einer scheibenförmigen Platte (56) angeordnet sind.
5. Hydrauliklager (44) nach Anspruch 1 oder 2,
bei der das Mittel alternativ versetzte Blockierungen um- fasst.
6. Hydrauliklager (44) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei dem das Mittel ein sich in die Abflussleitung (52) hin- einstreckendes, zur Abflussleitung (52) koaxiales Rohr (60) umfasst .
7. Hydrauliklager (44) nach Anspruch 4 und 6,
bei dem die scheibenförmige Platte (56) eine zentrale Öff¬ nung (58) aufweist, an dem sich das Rohr (60) anschließt.
8. Hydrauliklager (44) nach Anspruch 6 und 7,
bei dem das Rohr (60) sich durch die Platte (56) hindurch erstreckt .
9. Hydrauliklager (44) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Ölwanne (48) Teil eines Lagerkörpers ist, wel¬ cher zur Aufnahme und Lagerung eines Rotors (14) der Gas¬ turbine (10) dient.
10. Hydrauliklager (44) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bei dem die Abflussöffnung (50) kreisförmig ausgestaltet und in einem Boden (47) der Ölwanne (48) angeordnet ist, wobei die sich an die Abflussöffnung (50) anschließende Ab¬ flussleitung (52) sich nach unten erstreckt.
11. Gasturbine (10) mit einem Hydrauliklager (44) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei der der Abfluss sich durch eine Lagerstrebe (42) er¬ streckt .
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