DE2034188C3 - Schmiervorrichtung fur Gastur binentriebwerke - Google Patents

Description

drei Lagerkammern, dadurch gekennzeichnet. Weiter ist aus der französischen Patentschrift

daß die Verbindungsmittel aus einem Rohr (40), 77 541 eine Schmiervorrichtung für ein Einwellengas-

wclches konzentrisch zu den Wellen (2, 5, 8) an- turbinenwerk bekannt, bei welchem drei der

geordnet ist und zwei (25, 30) der drei Lager- vier vorhandenen Wellenlager innerhalb eines rohrkammern (25, 30, 35) miteinander verbindet, so- 20 förmigen Gehäuses untergebracht sind. Diese be-

wie aus einem Kanal (41) bestehen, welcher eine kannte Schmiereinrichtung hat die Aufgabe, jedes

(30) der beiden über das Rohr miteinander ver- Wellenlager unabhängig von Druckänderungen in

bundcncn Lagerkammern mit der dritten Lager- den Schmierzonen konstant mit der gleichen Menge

kammer (35) verbindet. Schmiermittel zu versorgen. Auch mittels dieser W-

25 kannten Anordnung läßt sich die Zahl der bei Gas-

turbinentriebwerken mit mehreren Wellen normalerweise erforderlichen Zwischenwellendichtungen nicht Die Frfmdung betrifft Schmiervorrichtungen für verringern.

Gasturbinentriebwerke mit konzentrisch ineinander Pin weiterer Vorteil der Schmiervorrichtung nach angeordneten Wellen und einer Vielzahl von Wellen- 30 der Erfindung ist darin zu sehen, daß auf Grund der lagern. Verbindungsmittel zwischen den einzelnen Lager-Gasturbinentriebwerke mit mehreren Wellen wei- kämmen nicht mehr verhindert zu werden braucht, sen mehr als ein Verdichter auf. Diese Verdichter daß Luft mit höherem Druck aus einer Lagerkammer sind gewöhnlich jeweils auf einer gesonderten Welle in eine andere Lagerkamrrter gelangt, so den Druckbefestigt und werden jeweils durch eine eigene Tür- 35 ausgleich stört und möglicherweise die durch das bine angetrieben. Bei derartigen Triebwerken, bei Triebwerk strömende Luft verunreinigt. Dadurch, welchen die Lager jeweils in unabhängig voneinander daß sämtliche Lagerkammern wie eine einzige große mit Druck beaufschlagten Kammern angeordnet Lagerkammer wirken, befinden sich sämtliche WeI-sind, ist es erforderlich, daß diese Kammern gegen- ienlager in einer gemeinsamen Druckumgebung, und über der zu anderen Teilen des Triebwerkes hinbe- 40 es ist eine bessere Steuerung der Druckluftströme förderten Luft abgedichtet sind, damit eine Verunrei- möglich Außerdem ergibt sich eine Luftersparnis, da nigung dieser Luft mit öl verhindert wird. Bei Zwei- nur eine einzige Druckquelle zur Druckluftspeisung wellen- und insbesondere bei Dreiwellentriebwerken erforderlich ist. Keine der obengenannten bekannten ist aus diesem Grund das Anbringen von Dichtungen Schmiervorrichtungen bietet diese Vorteile, zwischen den Wellen erforderlich. 45 Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst wer- findet Anwendung bei einem Gasturbinentriebwerk den, eine Schmiervorrichtung für Gasturbinentrieb- mit drei Wellen und drei Lagerkammern, bei weiwerke mit mehreren Wellen derart zu verbessern, chem gemäß der Erfindung die Verbindungsmittel daß die Anzahl der erforderlichen Zwischcnwellen- aus einem Rohr, welches konzentrisch zu den Wellen dichtungen verringert wird. 50 angeordnet ist und zwei der drei Lagerkammern rmt-Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die einander verbindet, sowie aus einem Kanal bestehen, Erfindung eine Schmiervorrichtung für Gasturbinen- welcher eine der beiden über das Rohr miteinander triebwerke mit konzentrisch ineinander angeordneten verbundenen Lagerkammern mit der dritten Lager-Wellen und einer Vielzahl von Wellenlagern. kammer verbindet. Da auch bei dieser Ausfühmngs-Gemäß der Erfindung ist eine derartige Schmier- 55 form alle drei Lagerkammern untereinander in Vervorrichtung durch eine Vielzahl von die Wellenlager bindung stehen, sind die darin auftretenden Luftbeherbergenden Lagerkammern, welche jeweils unter drücke ebenfalls ausgeglichen, und zur Versorgung Luftdruck gesetzt und durch Dichtungsmittel abge- dieser Lagerkammern mit Luft ist ebenfalls nur eine dichtet sind, und durch zugehörige Verbindungsmit- einzige Luftquelle erforderlich, tel gekennzeichnet, die einen Druckausgleich zwi· 60 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den sehen den innerhalb der Lagerkammern herrschen- Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näden Drücken gestatten. her beschrieben. Es zeigt

Durch das Vorsehen der Verbindungsmittel ist F i g. 1 schematisch den Aufbau eines Triebwerks,

eine Vielzahl von Zwischenwellendichtungen über- bei welchem eine erfindungsgemäße Schmiervorricli-

flüssig und sind die damit zusammenhängenden 65 tung Anwendung findet, und

Schwierigkeiten behoben. Außerdem ergibt sich eine F i g. 2 eine schematische Darstellung einer bei der

bessere Schmierung. Schmiervorrichtung verwendeten ölversorgungsein-

Dagegen sind bei einem aus der Patentschrift richtung.

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In Fig. 1 der Zeichnungen ist ein Dreiwellentrieb- einem inneren Rohr 45, welches innerhalb von und werk dargestellt, welches einen von einer Hochdruck konzentrisch zu der ND-WeJIe angeordnet ist, Ol zu-(HD)-Turbine3 über eine HD-Welle 2 angetriebenen geführt. Dieses öl tritt aus dem Rohr 45 über off-HD-Verdichter 1 sowie einen von einer Mitteldruck nungen aus und wird durch Zentrifugalkraft über (MD)-Turbine(i über eine MD-WeUeS angetriebe- 5 Zumeßöffnungen 46 bzw. 47 hindurch, welche in der nen MD-Verdichter 4 und ein bzw. einen von einer ND- bzw. MD-Welle gebildet sind, zu den entsprezweistufigen Niederdruck (ND)-Turbine 9 über eine chenden Lagern hingeleitet.

ND-Welle8 angetriebenes Gebläse bzw. angetriebe- Das vordere Lager wird mit öl gespeist, welches

nen ND-Verdichter 7 aufweist. durch ruhende Auslalilehscheufeln 48 des ND-Ver-

Die durch die MD- und HD-Verdichter 1 und 4 io dichters hindurchgepumpt wird, verdichtete Luft gelangt in eine Brennkammeranord- Weiterhin arbeiten die Lagerkammern mn < Mannung 10 und von dieser aus durch sämtliche drei reicherung, wobei die Menge der in die Lagerkam-Turbinen hindurch zu einem Strahlrohr und einer mern einströmenden Luft durch ein mit Drosselstel-Auslaßdüse (nicht dargestellt). , Jen versehenes und zu einem öltank 51 führendes

Ein Teil der durch-den ND-Verdichter 7 verdichte- 15 Entlüftungssystem in Verbindung mit einer Spülten Luft gelangt zu dem MD-Verdichter 4, und die bzw. ölrückführleitung auf einem Minimum gehalten übrige Luft wird durch eirten Beipaßkanal 12 hin- wird. Darüber hinaus wird der Druck zwischen den durehgeleitet und anschließend in dem Strahlrohr mit Dichtungen an beiden Seiten jeweils der Lager ausgeden Abgasen aus den Turbinen vermischt. glichen, so daß der Dichtungsdruckabfall auf einem

Die drei Wellen 2,5 und 8 laufen jeweils unabhän- 20 Minimum gehalten wird, was zur Verhinderung einer gig voneinander in sieben Lagern A, B, C, D, E, F Leckströmung erforderlich ist. und G und sind konzentrisch zueinander angeordnet. Der öltank 51 bildet mit dem Gehäuse auf einer

Die ND-Welle8 ist durch ein vorderes Lager/). Scik des Haupltriebwerksbefestigungszapfens ein gewelches an einem festen Aufbau 20 gehaltert ist. so- meinsames Teil und erstreckt sich über den oberen wie durch ein mittleres Zwischenwellenlager B. wel- 25 Teil des Triebwerkes und fast vollständig um dieses dies auf der MD-Welle 5 angeordnet ist, und durch herum. Der öltank ist mit einer Druckabnahme-, ein hinteres LagerG gelagert, welches durch einen einer Ablaßventil- und einer Ansaugeinlaß-Stelle zu festen Aufbau 21 gehaltert ist. der Druckpumpe hin versehen (vgl. F i g. 2).

Die MD-Welle 5 ist mittels eines vorderen La- Das öl wird von einer Pumpe 52 und über ein FiI-

gersC, welches in einem festen Aufbau 22 gehaltert 30 ter53 (Fig. 2) zu einem Hauptölversorgungskanal 54 ist, und mittels eines hinteren Lagers F gelagert, wel- am hinteren Ende des Triebwerkes geliefert und geches in dem festen Aufbau 21 gehaltert ist. Die langt dort in das Rohr 45.

HD-Welle 2 ist mittels eines vorderen Lagers D, wel- Gemäß der Darstellung in F i g. 2 steht der öltank

dies an dem festen Aufbau 22 befestigt ist, und mit- 51 über eine Luftleitung 55 und über einen Zentrifu-

tels eines hinteren Zwischenwellenlagers E gelagert, 35 galabscheidcr 56 in einem äußeren Getriebegehäuse

welches auf der MD-Welle 5 angeordnet ist. 57 mit der äußeren Atmosphäre in Verbindung und

Sämtliche Lager, ausgenommen die Zwischenwel- wird geringfügig unier Druck gehalten, so daß eine

lenlager, sind mit Quetschschichtdämpfern versehen zulässige Druckhohe an dem Druckpumpeneinlaß

Die drei hinteren LagerE,F und«? sind sämtlich aufrechterhalten wird, damit die Pumpe in großer

innerhalb einer hinteren Lagerkamn.cr 25 angeord- 40 Höhe nicht hohlsaugt.

net, die mittels Dichtungen 26, 27 und 28 gegen das Die Druckpumpe 52 ist mit einem Überdruckventil

Entweichen von öl abgedichtet ist, wobei jedoch un- 60 (F i g. 2) ausgerüstet, welches auf einem mittleren ter Druck stehende Luft durch diese Dichtungen hin- Gehäusedruck eingestellt ist und öl zu der Einlaßdurch in die Kammer einströmen kann. seite der Pumpe 52 bei 61 zurückleitet.

Die drei Lager B, C und D sind sämtlich innerhalb 45 Zur Unterstützung des Antisaughebungssystems, einer mittleren Lagerkammer 30 angeordnet, welche welches zur Verhinderung eines statischen ölabsau-„ mittels Dichtungen 31 und 32 abgedichtet ist, wo- gens durch die in der Druckpumpe gebildeten Spalte bei jedoch unter Druck stehende Luft durch die hindurch und in das Getriebegehäuse hinein dient, ist Dichtungen hindurch in die Kammer einströmen ein Rückschlagventil 62 vorgesehen, kann. 50 Zwischen dem Druckfilter 53 und dem Rück-

Das vordere Lager A ist in einer vorderen Lager- schlagventil 62 ist eine kleine Anzapfleitung 63 ankammer 35 angeordnet, welche mittels Dichtungen geordnet, welche eine geringe ölmenge oben in den 36 und J7 abgedichtet ist, wobei jedoch unter Druck öltank hinein oberhalb des maximalen ölspiegels zustehende Luft durch diese Dichtungen hindurch in rückliefert. Diese kleine Anzapfleitung ermöglicht, die Kammer einströmen kann. 55 daß die Druckpumpe 52 nach einem negativen »g«-

Um zu vermeiden, daß sich das öl in den Kam- Flugzustand wieder ansaugen kann, mern mit der Kühlluft vermischt, und um zu vermei- Vier Verdrängerpumpen 65 sind für das ölabfüh-

den, daß Zwischenwellendichtungen erforderlich ren bzw. Spülen der Lagerkammern und des Getriesind, ist ein Rohr 40 vorgesehen, welches die hintere begehäuses vorgesehen. Diese Pumpen, welche als Lagerkammer 25 und die mittlere Lagerkammer 3? 60 Zahnradpumpen ausgebildet sind, sind jeweils durch miteinander verbindet. Das Rohr 40 ist konzentrisch Filter 66 geschützt welche außerdem mit magnetizwischen der MD-Welle und der HD-Welle angeord- sehen Spanfängern ausgerüstet sind, net. Weiterhin wird der Druck in der mittleren Das öl wird sodann zu einer gemeinsamen Leitung

Lagerkammer über einen Kanal 41, welcher von um 67 und über einen Hauptspülfilter 68 zu einem mitdas Lager B herum angeordneten Durchlaßöffnungen 65 tels Brennstoff gekühlten Ölkühler geleitet, in welgebildet wird, in die vordere Lagerkammer 35 einge- chem es vor dem Zurückleiten über eine Leitung leitet. in den öltank 51 durch den in Leitungen 69 und

Sämtlichen Lagern ß, C, D, E. F und G wird aus geführten Brennstoff gekühlt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: 27 242 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen

1. Schmiervorrichtung für Gasturbinentrieb- in Ost-Berlin bekannten Gasturbinentriebwerk meh-

werke mit konzentrisch ineinander angeordneten rere Wellen nicht konzentrisch ineinander, sondern

Wellen und einer Vielzahl von Wellenlagern, axial hintereinander jeweils zwischen zwei Wellenla-

gekennzeichnet durch eine Vielzahl von 5 gern angeordnet, damit die in den heißen Trieb-

die Wellenlagcr (E, F, G bzw. B, C, D bzw. A) be- Werksbereichen befindlichen Wellenlager einfach und

herbergenden Lagerkammern (25 bzw. 30 bzw. ohne Zerlegung des Triebwerks in seine Hauptbau-

35), welche jeweils unter Luftdruck gesetzt und teile zugänglich sind. Bei diesem bekannten Tneb-

durch Dichtmittel (26, 27, 28 bzw. 31, 32 bzw. werk sind zwar einige der Wcllenlager in einer ge-36, 37) abgedichtet sind, und durch zugehörige io meinsamen Lagerkammer untergebracht, es sind je-

Verbindungsmittel (40, 41), die einen Druckaus- doch keine Verbindungsmittel zwischen diesen WeI-

gleich zwischen den innerhalb der Lagerkammern lcnlagern und den übrigen Wellenlagern, welch letz-

herrschcnden Drücken gestatten. tere außerdem keine Verbindung untereinander ha-

2. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, für ben, und auch keine besonderen Dichtmittel vorgesecin Gasturbinentriebwerk mit drei Wellen und 15 hen.