DE952668C

DE952668C - Auspuffkonus fuer Gasturbinen

Info

Publication number: DE952668C
Application number: DEA20584A
Authority: DE
Inventors: Horace Sinclair Rainbow
Original assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Current assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Priority date: 1953-07-03
Filing date: 1954-06-25
Publication date: 1956-11-22
Also published as: FR1103224A; GB739300A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Auspuffkonen von Gasturbinen, die ein äußeres Gehäuse besitzen, das durch stromlinienförmige Speichen mit einem inneren Gehäuse verbunden ist, welches die konische Verlängerung trägt, die die Innenwand des Diffusordurchganges bildet, in dem das hintere Wellenlager der Turbine durch Mittel getragen wird, die sich im wesentlichen radial erstreckende Stifte aufweisen, die bei einer Ausdehnung oder Zusammenziehung eine Relativbewegung zwischen dem Lager und dem äußeren Gehäuse zulassen.

Bei bekannten Konstruktionen dieser Art wird das Lagergehäuse von vier Rohren getragen, welche mit ihrem einen Ende fest mit dem Lagergehäuse verbunden sind, während ihre äußeren Enden in Buchsen auf der Außenseite des Diffusoraußengehäuses gleitend gelagert sind. Zur Vermeidung übermäßiger Erwärmung sind die Rohre durch die stromlinienförmigen Speichen geführt, mit denen die Innenwand des Diffusors getragen wird. Die ao Nachteile dieser Konstruktionen sind in den Zentrierungsschwierigkeiten und dem großen Gewicht der Tragrohre zu sehen.

Ziel der Erfindung ist es, eine am hinteren Ende der Turbine angeordnete Wellenlagerung für Gasturbinen zu schaffen, die einerseits nur ein geringes Gewicht aufweist und bei der andererseits mit einfachem Mittel eine Genauigkeit der Zentrierung möglich ist, wie mit keiner der bekannten Konstruktionen erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lager von dem inneren Gehäuse mit Hilfe einer Zwischenwand getragen wird, die im kalten Zustand mit Preßsitz in dem inneren Gehäuse sitzt, und zwar in dem Bereich,.in dem das innere Gehäuse mit dem äußeren Gehäuse verbunden ist, und daß die genannten Tragmittel im Winkel im Abstand voneinander liegende Stifte aufweisen, die die Verbindung zwischen der Außenkante der ίο Zwischenwand und dem inneren Gehäuse herstellen und so eine Fixierung zwischen der Zwischenwand und dem inneren Gehäuse in allen Richtungen mit Ausnahme einer im wesentlichen radialen Richtung bewirken.

. 15 Die Zwischenwand besteht vorzugsweise aus einer ringförmigen Platte, die an ihrem inneren Umfang eine Aufnahme für das Lager bildet und außen einen Rand aufweist, der mit Preßsitz in einem Ring sitzt, der mit einem naeh außen gerichteten Flansch versehen ist, mit dem er an der Innenseite des inneren Diffusorgehäuses befestigt ist, wobei die Stifte durch den Rand der Zwischenwand und den Ring hindurchgehen.

Ein besonderer Vorteil dieser Konstruktion ist darin zu sehen, daß Zwischenwand und Ring nach dem Zusammenbau als ein Stück bearbeitet werden können. Insbesondere lassen sich die Bohrungen für die Stifte in einfacher Weise bohren und aufreiben, wodurch eine hohe Genauigkeit erreicht wird.

Da die Stifte erfindungsgemäß im wesentlichen die Aufgabe haben, zwei in enger Anlage befindlichen Teilen eine axial und auf dem Umfang wirkende Fixierung zu geben, sind nur relativ kleine Querschnitte erforderlich, verglichen mit den Tragmitteln bei den bekannten Konstruktionen. Weiter bieten sie eine wesentlich starrere Abstützung als die bekannten Rohre.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Die einzige Figur dieser Zeichnung ist eine Teilansicht eines Schnittes durch den Auspuff konus, der in der erfindungsgemäßen Weise ein Wellenlager am hinteren Ende der Turbine trägt.

In der gezeigten Konstruktion besitzt die Zwischenwand 11 die Form einer ringförmigen Platte, die an ihrem inneren Umfang eine Aufnahme 12 für den äußeren Laufring eines Rollenoder sonstigen Querlagers 13 für eine Welle 15 besitzt, die einen Turbinenrotor i5₀ trägt. An ihrem äußeren Umfang- ist die Zwischenwand mit einem Rand 16 versehen, der gegen die Mittel ebene der Wand versetzt ist. Das innere Gehäuse 17 ist mit eineni hiermit zusammenwirkenden innenliegenden Ring 18 versehen, der in der Zeichnung einen außenliegenden Flansch 19 trägt, der an der Innenseite des Gehäuses 17 befestigt ist, und der mit dem Rand der Zwischenwand durch Preßpassung verbunden ist, wenn die Turbine außer Betrieb ist. In Abständen sind in diesem Rand 16 Schrauben 21 befestigt, die in im wesentlichen radialer Richtung nach außen vorstehen und glatte Stiftabschnitte 22 besitzen, die gleitend in Bohrungen Aufnahme finden, die zu diesem Zweck in den mit der Zwischenwand zusammenwirkenden Ring 18 vorgesehen sind.

Es sei noch bemerkt, daß, nachdem der Ring des inneren Gehäuses auf den Rand der Zwischenwand aufgeschrumpft ist, diese beiden Glieder ein ein-. heitliches Gebilde darstellen und als solches zusammen bearbeitet und in ihre endgültige Form gebracht werden können. Um das Bearbeiten der koaxialen Bohrungen in dem Rand und im Ring, die in dem einen mit Gewinde versehen sind und in dem anderen als glatte Bohrungen ausgeführt sind, und auch das anschließende Einpassen der Stiftglieder 21, 22 zu erleichtern, werden die Achsen dieser Bohrungen, welche in Achsrichtung auf die Wand gesehen, genau radial liegen, im entsprechenden Längsschnitt durch die Achse gesehen nicht genau radial angeordnet, sondern zur Ebene der Wand in einem kleinen Winkel geneigt, wie in der Zeichnung dargestellt.

Wie oben angeführt, darf die Zwischenwand die radiale Ausdehnung des inneren Gehäuses 17 nicht hindern, muß aber ihre Konzentrizität -und axiale Ausrichtung relativ zu diesem beibehalten.

Durch die Verwendung von Bohrungen, die in dem entsprechenden Axialschnitt gesehen in einem kleinen Winkel gegen die. Ebene der Zwischenwand go geneigt liegen, können der Rand 16 und der Ring 18 im Gewicht leichter gehalten werden als bei einer Ausführung, bei der die Stifte genau rechtwinklig zur Achse der Membran liegen.

Die konische Verlängerung 24 des Auspuffkonus kann als getrenntes Glied ausgebildet sein, das mit dem angrenzenden Ende des inneren Gehäuses 17 stromabwärts von den Speichen 25 verbunden sein kann. Die innenliegende Kammer, die durch das innere Gehäuse und die konische Verlängerung gebildet wird, wird durch nicht gezeigte Mittel gegen die Atmosphäre entlüftet.

Weiter sollte diese Kammer gegen die ausströmenden Gase durch eine entsprechende Abdeckung oder Ummantelung isoliert werden. Diese Isolierung wird zweckmäßig aus zwei Teilen gebildet, nämlich einem äußeren Teil 27 rund um die konische Verlängerung 24 herum und einem getrennten Teil 28, der innerhalb des inneren Gehäuses liegt, wo die Zwischenwand angebracht ist.

Das äußere Gehäuse besteht bei dem gezeichneten Beispiel aus zwei Teilen, nämlich einem stromabwärts gelegenen Teil 30, der mit einem Teil 31 verbunden ist, der die Speichen 25 trägt und der selbst von dem stromabwärts gelegenen Ende der Stütze 33 für das Gehäuse 32 des Turbinenstators getragen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Auspuff konus für Gasturbinen mit einem äußeren Gehäuse, das durch stromlinienförmige Speichen mit einem inneren Gehäuse verbunden ist, welches die konische Verlängerung trägt, die die Innenwand des Diffusordurchganges bildet, in dem das hintere Wellenlager der

Turbine durch Mittel getragen wird,. die sich im wesentlichen radial erstreckende Stifte aufweisen, die bei einer Ausdehnung oder Zusammenziehung eine Relativbewegung zwischen dem Lager und dem äußeren Gehäuse zulassen, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei einer Verbundmaschine das hintere Lager (13) von dem inneren Gehäuse (17) mit Hilfe einer. Zwischenwand (11) getragen wird, die im kalten Zustand mit Preßsitz in dem inneren Gehäuse (17) sitzt, und zwar in dem Bereich, in dem das innere Gehäuse mit dem äußeren Gehäuse (31) verbunden ist, und daß die genannten Tragmittel im Winkel im Abstand voneinander liegende Stifte (21, 22) aufweisen, die die Verbindung zwischen der Außenkante der Zwischenwand und dem inneren Gehäuse herstellen und so eine Fixierung zwischen der Zwischenwand und dem inneren Gehäuse in

ao allen Richtungen mit Ausnahme einer im

wesentlichen radialen Richtung bewirken.
2. Auspuffkonus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (11) die Form einer ringförmigen Platte besitzt, die an ihrem inneren Umfang eine Aufnahme (12) für den äußeren Laufring des Lagers (13) bilden kann, welches als Querlager ausgebildet ist, und daß die Zwischenwand an ihrem äußeren Umfang einen Rand (16) besitzt, der mit Preßsitz in einem Ring (18) sitzt, der einen nach außen gerichteten Flansch (19) aufweist, der an der Innenseite des inneren Gehäuses (17) befestigt ist.
3. Auspuffkonus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Stifte Schrauben (21) verwendet werden, die von dem Rand (16) def Zwischenwand getragen werden und die glatte Stiftabschnitte (22) besitzen, die gleitfähig in Bohrungen Aufnahme finden, die für diesen Zweck in dem Ring (18) vorgesehen sind.
4. Auspuffkonus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (16) der Zwischenwand gegen die Mittelebene der Membran versetzt ist, wobei die genannten Stiftmittel (21, 22) im senkrechten Schnitt durch die Achse genau radial liegen, während sie im Längsschnitt der Achse nicht genau radial liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 014336;
britische Patentschrift Nr. 623 615.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

S 609 526/131 5.56 (609 688 11.56)