DE2603867A1

DE2603867A1 - Dichtring

Info

Publication number: DE2603867A1
Application number: DE2603867A
Authority: DE
Inventors: Gojko Jancic
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1975-12-19
Filing date: 1976-02-02
Publication date: 1977-06-23
Also published as: CH594836A5

Description

175/75 Hw/ho

, 19.12.75

BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Dichtring

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dichtring zur elastischen Abdichtung zwischen beweglichen Maschinenteilen, insbesondere in Dampf- und Gasturbinen, welcher aus einem einteiligen Ringteil besteht, oder aus mehreren Ringsegmenten zusammengesetzt ist.

Die Aufgabe eines Dichtringes, insbesondere in Dampf- oder Gasturbinen besteht insbesondere darin, das Abdichten von gegeneinander liegenden Flächen, die sowohl in vertikaler, als auch in horizontaler Richtung bewegt werden können, zu übernehmen. Besonders wichtig sind Dichtringe für die Wellenabdichtung an Turbomaschinen. Bei diesen muss er die vorgenannten

709825/0588

- §■ - 175/75

Bewegungen, die sich zwischen den beweglichen und den feststehenden Teilen ergeben, mit möglichst unveränderlicher Abdichtung übernehmen, und zwar sowohl beim Anfahren, als auch im stationären Betrieb.

Zur Abdichtung zwischen einem beweglichen und einem feststehenden Maschinenteil, insbesondere bei hohen Drücken und starken TamperaturSchwankungen sind bereits verschiedene Ausbildungsformen von Dichtringen zur Anwendung gekommen. Gemäss einer bekannten Dichtringausbildung wurde vorgeschlagen, dass zwischen zwei Maschinenteilen ein dichtend eingespannter Verbindungsring zwischen den radialen Anlageflächen der zu verbindenden Maschinenteile hindurchgeführt und in einer freiliegenden Nut des anderen Maschinenteils dichtend befestigt ist. (Deutsche Patentschrift Nr. 732'801).

Weiterhin wurden bislang Dichtringe verwendet, welche aus einem oder mehreren Teilen bestehen und mittels Federdruck an die Dichtfläche angedrückt wurden.

Der Nachteil dieser bekannten Anordnung ist insbesondere darin, zu erblicken, dass das vorgesehene Spiel des Dichtringes so ausgelegt sein muss , dass es die radialen Wärmedehnungsdifferenzen übernehmen kann, ohne dass ein Einklemmen beim Anfahren der Turbine erfolgt. Durch diese vorgegebenen ToIe-

709825/0888

- j - 175/75

ranzen bleibt jedoch auch im stationären Betrieb ein relativ grosses Spiel bestehen, wodurch dauernde Dampfverluste verursacht werden. Des weiteren ist bei kleineren Dampfdruckdifferenzen ein Axialdruck des Ringes auf die Dichtflächen nur in sehr geringem Umfang, oder überhaupt nicht vorhanden, so dass damit eine Abdichtung entfällt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Dichtring zu schaffen, welcher in jedem Betriebszustand eine möglichst vollkommene Abdichtung gewährleistet und welcher auch konstruktiv einfach herzustellen und im Bedarfsfalle leicht auswechselbar ist.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Dichtring einen L-förmigen Umfangsquerschnitt aufweist und an beiden Schenkeln Dichtflächen angeordnet sind.

Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Dichtflächen in axialer und radialer Richtung angeordnet, wobei die Axialdichtflächen beidseitig des einen Schenkels vorgesehen sind.

Die Vorteile der erfindungsgemässen Anordnung sind insbesondere darin zu erblicken, dass sowohl durch Wärmedehnungsdifferenzen, als auch durch eine vorbestimmte Vorspannung des Dichtringes die Dichtflächen beidseitig auf eine radiale und

709825/0S88

-* - · 175/75

auf eine seitliche Zylinderdichtfläche wirken können, wobei der zulässige spezifische Anpressdruck eingehalten wird. Durch die Ausbildung des Dichtringes mit einem L-förmigen Umfangsquerschnitt ist eine gleichzeitige Abdichtung in radialer, wie auch in axialer Richtung unter allen Betriebsbedingungen gegeben.

Gemäss einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung sind an den Trennebenen der einzelnen Ringsegmente Verbindungsflansche angeordnet. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, die einzelnen Ringsegmente des Dichtringes miteinander zu verschrauben, sowie eventuell defekte Dichtringe auf einfache Weise auszuwechseln, ohne dass grössere Montagearbeiten mit langen Stillstandzeiten der Turbine auftreten. Das Auswechseln der Dichtringe wird noch dadurch vereinfacht, dass zusätzliche radiale oder axiale Druckfedern entfallen und besondere Arretierungsteile zum Halten des Dichtringes in seiner vorgesehenen Position nicht erforderlich sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine zum Stand der Technik zu zählende Dichtringanordnung,

709825/0688

- 9 - 175/75

Fig. 2 einen Dichtring mit L-förmigem Umfangsquerschnitt.

Gemäss Fig. 1 ist in einer zum Stand der Technik zu zählenden Dichtringsanordnung mit 1 ein Dichtring bezeichnet, welcher beispeilsweise aus zwei Segmenten besteht und einen annähernd quadratischen Querschnitt aufweist, und welcher zwischen einem inneren Stopfbuchsenteil 2 und einem äusseren Stopfbuchsenteil 3 dichtend angeordnet ist. Von den (nicht dargestellten) Trennebenen des Dichtringes 1 an sind Bohrungen 4 vorgesehen, welche zur Aufnahme von Federelementen dienen, welche dem Dichtring 1 eine vorbestimmte Vorspannung in tangentialer Richtung geben.

In der Fig. 2 ist wiederum zwischen dem inneren Stopfbuchsenteil 2 und dem äusseren Stopfbuchsenteil 3 ein erfindungsgemässer Dichtring 5 mit L-förmigem Querschnitt so angeordnet, dass eine Abdichtung der beiden Stopfbuchsenteile gegeneinander sowohl in radialer, als auch in axialer Richtung erfolgt. Der Dichtring 5 weist an seinem, in der Zeichnung horizontalen Schenkel eine Dichtlippe 6 zur Radialabdichtung, und an seinem anderen Schenkel (in der Zeichnung senkrecht dargestellt) beidseitig je eine Axialdichtlippe 7 bzw. 7¹ auf. Auf der dem axialen L-Schenkel entgegengesetzten Seite ist ein Flansch 8 angeordnet, mittels welchem bei mehrteilig ausgebildeten Dichtringen die einzelnen Ringsegmente miteinander

709825/0588

175/75

verschraubt werden. Der Dichtring 5 ist im inneren Stopfbuchsenteil 2 in einer Umfangsnut 9 in radialer Richtung beweglich gelagert. Bei Radialbewegungen zwischen dem inneren Stopfbuchsenteil 2 und dem äusseren Stopfbuchsenteil 3 gewährleisten die Axialdichtlippen 7 und 7' in jeder Lage eine axiale Abdichtung, während bei Axialverschiebungen zwischen dem inneren Stopfbuchsenteil 2 und dem äusseren Stopfbuchsenteil 3 eine Abdichtung durch die Dichtlippe 6, welche am äusseren Stopfbuchsenteil 3 satt anliegt, gewährleistet wird. Beim Auftreten von Wärmespannungen im Dichtring 5» wobei eine Vergrösserung des Dichtringumfanges auftreten kann, wird in jedem Fall eine Axialabdichtung durch die Axialdichtlippen 7 bzw. 7¹ sichergestellt.

Die erfindungsgemässe Ausbildung des mit einem L-förmigen Umfangsquerschnitt versehenen Dichtringes gewährleistet auch eine konstante Abdichtung beim Anfahren der Turbine, d.h. bevor alle mit dem Dampf in Berührung kommenden Teile annähernd gleiche Erwärmung aufweisen.

709 8 2 5/0588

Claims

- f - 175/75 Patentansprüche

1.) Dichtring zur elastischen Abdichtung zwischen beweglichen Maschinenteilen, insbesondere in Dampf- und Gasturbinen, welcher aus einem einteiligen Ringteil besteht, oder aus mehreren Ringsegmenten zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (5) einen L-förmigen Umfangsquerschnitt aufweist, und an beiden Schenkeln Dichtflächen (6, 7, 7¹) angeordnet sind.

2. Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtflächen (6, 7, 7¹) in axialer und radialer Richtung angeordnet sind.

3. Dichtring nach Anspruch 1 und.2, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Dichtflächen (7, 7') beidseitig des einen Schenkels angeordnet sind.

Dichtring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ν an den Trennebenen der einzelnen Ringsegmente Verbindungsflansche (8) angeordnet sind.

BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.

709825/0588