SE510979C2 - Anordning vid turbomaskin - Google Patents

Anordning vid turbomaskin

Info

Publication number
SE510979C2
SE510979C2 SE9703860A SE9703860A SE510979C2 SE 510979 C2 SE510979 C2 SE 510979C2 SE 9703860 A SE9703860 A SE 9703860A SE 9703860 A SE9703860 A SE 9703860A SE 510979 C2 SE510979 C2 SE 510979C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
propellant
lubricant
fuel
arrangement
bearing
Prior art date
Application number
SE9703860A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9703860L (sv
SE9703860D0 (sv
Inventor
Carl Fredriksson
Original Assignee
Carl Fredriksson
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Fredriksson filed Critical Carl Fredriksson
Priority to SE9703860A priority Critical patent/SE510979C2/sv
Publication of SE9703860D0 publication Critical patent/SE9703860D0/sv
Priority to PCT/SE1998/001815 priority patent/WO1999020880A1/en
Priority to AU94706/98A priority patent/AU9470698A/en
Priority to US09/529,945 priority patent/US6327857B1/en
Priority to EP98948050A priority patent/EP1025350A1/en
Publication of SE9703860L publication Critical patent/SE9703860L/sv
Publication of SE510979C2 publication Critical patent/SE510979C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/14Lubrication of pumps; Safety measures therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F01D25/166Sliding contact bearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18Lubricating arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18Lubricating arrangements
    • F01D25/20Lubricating arrangements using lubrication pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22Fuel supply systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

10 15 20 25 30 35 510 979 resultera i att motorn stannar direkt på grund av uteblivet bränsletryck så att lagren tar skada. Det föreligger även be- hov av att kunna eliminera riskerna för s.k. koxning. Dess- utom föreligger det behov av miljövänligt fungerande jetmo- torer. Uppfinningen avser att lösa även dessa problem.
Dessutom skall bränsleförbrukning kunna hålls låg, liksom temperaturen i jetmotorns stomme/skal. Det föreligger även behov av att erhålla en ökad dragkraft trots små yttre dimen- sioner. skall kunna anordnas snabbt Bromsarrangemang och effektivt på ifrågavarande flygplan. Uppfinningen löser även dessa problem.
Det finns även rent allmänt en motvilja mot att använda jet- motorer i modellplans sammanhang eftersom de avger heta gaser. Jetmotorn representerar de motortyper som arbetar med en öppen låga bakåt. Uppfinningen avser att lösa även detta problem bl.a. genom att föreslå att låta fläktluften blandas med avgaserna från turbinen så att utloppstemperaturen från motorn blir förhållandevis låg, t.ex. under 300°C, vilket är under antändningstemperaturen för de flesta vanligen förekom- mande brånnbara ämnena. Genom att låta fläktluften spola runt motorns heta delar erhålles en låg temperatur' på motorns ytterskal, vilket gör inbyggnad i modellflygplan enkel.
Det föreligger även behov av att erhålla snabba ändringar i motorns dragkraft. Genom uppfinningen löses även detta pro- blem. Genom uppfinningen föreslås att flåktflödet skall regi- streras. Det kan även vara fördelaktigt att utnyttja en radi- alturbin i motorn. Radialturbiner är ofta den mest effektiva turbinen i små jetmotorer med sina större tröghetsmoment än motsvarande axialturbiner. Detta anses rent allmänt vara en nackdel ur reglersynpunkt eftersom varvtalsförändringar sker långsamt som svar på bränsletillförsel. Genom att i enlighet med föreliggande uppfinning samtidigt reglera bränsletill- förseln och by-pass-förhållande kan dragkraften ändras snabbt inom vida gränser trots att varvtalet år i stort sett kon- Stant . 10 20 30 3 510 979 Det föreligger även önskemål att kunna reversera avgasernas riktning in i bromssammanhang. Genom uppfinningen löses detta problem tack vare den låga avgastemperaturen. Reverserings- anordningar kan således för att snabbt t.ex. vid start och landning. användas reglera motorns dragkraft, Vid speciellt modellflygplan föreligger det önskemål om att kunna àstadkoma skalenliga modeller. Så t.ex. föreligger önskemål om att man skall kunna bygga jetplan med tillhörande jetmotorer. Problem uppkomer härvid med att få ned dimensio- vilket medför att jetmotorn ofta varit bestämmande för modellens storlek. För att bibehålla skalen- ligheten har man hitintills föreslagit att utnyttja sig av konventionella förbränningsmotorer där ifrågavarande problem nerna på jetmotorn, inte förelegat. Nackdelen härmed har varit att man fått lämna jetmotorapplikationen på nämnda modeller. Uppfinningen löser även detta problem.
Vid hithörande typ av jetmotorer finns det även problem ur regleringssynpunkt då det gäller flygplanets hastighet. Flyg- planet skall kunna manövreras från en lägsta hastighet till en högsta hastighet under viss tidsrymd. Hitintills före- slagna arrangemang har medfört att motorn har uppvisat dålig respons på gaspådrag vilket bl.a. medfört att motorn har haft lätt att slockna eller kvävas vid för hastiga gaspådrag, vilket medför störtningsrisker. Uppfinningen löser även detta problem.
Vid hithörande slag av motorer som är extremt högvarviga (upp till ca 300000 r/min.) uppnå en ändamålsenlig dragkraftsreglering. föreligger således behov av att kunna I enlighet med en utvecklingslinje av' uppfinningsföremålet skall en effektiv dragkraftsreglering kunna ske med hjälp av ändring av fläk- tens massflöde. Uppfinningen löser även detta problem.
På grund av det extrema varvtalet föreligger svårigheter att få ändamålsenlig upplagring av motoraxeln så att denna kan tilldelas önskade dimensioner. I anslutning härtill föreslås W 20 25 30 b) U! 510 979 4 genom uppfinningen bl.a. ett effektivt system för en kombine- rad smörjolje- och bränsleoljeförsörjning. Systemet ifråga måste således dels kunna tillförsäkra att motorn erhåller tillräcklig bränslemängd samtidigt som den effektiva smörj- funktionen upprätthàlles. Uppfinningen löser även detta pro- blem.
LösNINGEN Uppfinningen baseras på den idén att ett i nwdellflygplan, skall bränslet och att en inbyggd pump som genererar flödet till turboladdare, etc. använt lagersystem smörjas med både lagersystem och bränslesystem anordnas.
Det som mera konkret kan anses vara kännetecknande för en an- ordning enligt uppfinningen är bl.a. att lagren består av glidlager och att smörjmedlet är integrerat med eller utgörs av turbomaskinens drivmedel. Arrangemanget erhåller därvid drivmedel med integrerat smörjmedel respektive drivmedlet via en anslutning och innefattar ett eller flera pumphjul direkt (3), hjul effektuerar en del av drivmedlet med integrerat smörj- Ett ytterligare kännetecken är att tanksystemet arbetar med av- kopplade till berörd turboaxel vilket eller vilka pump- medel respektive drivmedlet till respektive glidlager. luftnings- och trycksättningsfunktioner för drivmedlet med integrerat smörjmedel respektive drivmedlet som tillförsäkrar att arrangemanget erhåller drivmedlet med integrerat smörj- medel respektive drivmedlet utan väsentligt inslag av luft/ /gas.
I en utföringsform av anordningen utnyttjas två glidlager an- ordnade på avstånd från varandra. Arrangemanget för tillför- sel av smörj- och drivmedel är anordnat att tillföra smörj- och drivmedlet mellan glidlagren. Arrangemanget kan vidare innefatta två pumphjul som distribuerar smörj- och drivmedlet och är tilldelade var sin riktning i. ett utrymme radiellt utanför turbinaxeln ifråga där pumphjulen arbetar och glid- lagren är anordnade. I pumphuset anordnas företrädesvis en mellan de två pumphjulen inskjutande del, i vilken inloppet 10 15 20 25 30 5 510 979 drivmedlet från tank är anordnat. Åtminstone ett glidlager är därvid anordnat på en lagerbana som är anordnad att ingå i en relativt vid längdriktningsfixering och vridriktningsfixering berörd turbinaxel för pumphjulen/pumphjulsarrangemanget_ sina mot den inskjutande delen vettande sidor är pumphjulen anordnade med urtagningar eller spår, via vilka drivmedel är ledbart från inskjutande delen och till det pumphjulen och glidlagren omgivande utrymet. Vid turbinaxelns mittre fria delar är anordnat ett vibrationsdàmpande organ som förhindrar utböjningar/amplituder över en viss nivå i turbinaxeln vid dennas rotation. Berörd turbinaxel kan uppvisa ett stopporgan som bestämmer pumphjulsarrangemangets längdriktningsläge i den första riktningen. Turbinaxeln kan 'vidare uppvisa ett genom pumphjulsarrangemanget sig sträckande parti. Lagerbanan anligger mot en ándyta på pumphjulsarrangemanget vid sin ena ände. Vid sin andra ände samverkar lagerbanan med en till turbinaxeln anordnad tätning mellan lagerbanan och maskinens till Pumphjularrangemanget och kompressorhjul. Turbinaxeln är förankrad kom- pressorhjulet, eller 'vice versa. lagerbanan är làngdriktningsfixerad i även den andra rikt- ningen. Ett andra glidlager är anordnat på en glidlagerbana belägen direkt pä en. ytteryta. pà turbinaxeln. Ytterligare kännetecken av anordningen framgår av de efterföljande underkraven till anordningen.
FÖRDELAR I enlighet med det i ovanstående föreslagna erhålles fördelaktiga lösningar på uppbyggnader av jetmotorer till modellflygplan och andra flygplan av motsvarande storlek, samt smörj- och lagersystem för sådana jetmotorer och även för turboladdare. Genom det som anvisas i anslutning till som sådant, modelljetflygplan vinnes stora fördelar för planet t.ex. lägre specifik bränsleförbrukning, färre W U 20 25 30 510 979 6 komponenter, och lättare hanterbart tack vare lägre temperaturer i motorn och vid dennas utgång.
Dragkraftsförändringar kan effektueras på ett enkelt och snabbt sätt. gäller lagersystemet. Genom att lagersystemet arbetar med små Genom uppfinningen vinnes även fördelar då det spel, på grund av smörjning med låg viskositet, har den fördelen att spelen i kompressor och tubin kan minskas vilket innebär förbättrad 'verkningsgrad pà. dessa komponenter och friktionen minskas i lagersystemet. Ifrågavarande jetmotor arbetar med mycket höga varvtal och det är väsentligt att lagersystemet och kringutrustning anordnas làgviktigt och öppnar vägen för komponentminskningar, dvs viktminskningar, i anslutning till planet som sådant.
FIGURFÖRTECKNING En för närvarande föreslagen utföringsform av en anordning, ett förfarande och en användning vid modellflygplan, turbo- laddare, etc. samt ett integrerat pump- och smörjarrangemang skall beskrivas i nedanstående under samtidig hänvisning till bifogade ritningar där figur 1 i längdsnitt och principiellt visar uppbyggnaden av en jetmotor med tillhörande komponenter, figur 2 i perspektiv snett framifrån visar lagersystemets uppbyggnad, figur 3 i längdsnitt visar jetmotorn enligt figuren l kompletterat med startarrangemang för jetmotorn, figur 4 från sidan och delvis i genomskärning visar delar av en turboladdare, 10 15 20 25 30 35 ,~ 510 979 figur 5 i längdsnitt visar jetmotorn enligt figuren 1 an- ordnad med bromsarrangemang, och figur 6 framifrån visar motorn enligt figuren 5, figur 7 i diagramform visar förhållandet mellan flyghas- tighet, motordiameter och by-pass-förhållanden.
DETALJERAT UTFÖRINGSEXEMPEL I figuren 1 visas med l delar av en jetmotor som beröres av föreliggande uppfinning. I jetmotorn ingår en stomdel 2 och en i stomdelen lagrad turbinaxel 3. Turbinaxeln är lagrad i tvá glidlager 4 och 5 vid sina respektive ändar. Glidlagret 4 är anordnat på en glidlagerbana 6. Glidlagret 5 är lagrat på en del 3a på turbinaxeln. Vid sina mittre delar är anordnat en amplituddämpare 7 som dämpar axelns utsvängningar i enlig- het med ovan. fastsatt fastsatt På axeln, vid motorns inloppssida är anordnat eller ett kompressorhjul 8. Vid turbinaxelns andra ände är turbinhjulet 9. lO, ll och 12. glidlagret 5 är monterat i ett glidlagerhus 14.
Motorn innefattar även ett pumparrangemang Glidlagret 4 är monterat i ett lagerhus 13 och Nämnda axel, och dämparrangemang är lagerarrangemang, pump-arrangemang anordnat inuti ett utrymme 15 i motorskalet 2. Dessutom före- ligger utanför nämnda utrymme och motorskal en returmantel 16 som sträcker sig runt motorskalet. Nämnda pumparrangemang 10, ll och 12 lagersystemet med smörjolja. är anordnat att förse motorn med bränsle och Det kombinerade bränsle- och smorjmedlet har låg viskocitet och tankas i. en tank eller behållare 17. Från tanken leder en tilloppsledning för medlet, vilken tilloppsledning har beteckningen 18. Vid stommen eller skalet 2 är anordnat ett tilloppsrör 19. Dess- utom är skalet eller stommen 2 försedd med en utloppsdel 20 10 Ü 20 25 30 35 510 979 till vilken en áterkopplingsledning för bränslet leder. Sist- nämnda ledning är angiven med 21. Dessutom ingår en ventil 22. Till ventilen är ansluten ett bränsleavtappningsrör 23.
En bränsleförgasare är symboliserad med 24. En tätning för avtätning av kompressorhjulet till utrymmet 15 är angiven med 25. En tätning för turbinhjulet är visad med 26. Dämparrange- manget 7 är fastsatt till stommen eller skalet 2 med fast- hållningsorgan 7a. Manteln 16 är invändigt bränsleledande, dvs uppvisar invändiga kanaler och är även anslutna till 28 som leder från delutrymmen 15a, l6a utanför Manteln 16 kanaler 27, respektive glidlager 4, 5. står invändigt i förbindelse med kanalen 27 via en kanal 29. Från ventilen 22 leder ett bränslerör 30 in i förgasaren 24. I figuren 1 är en bränslekammare symboliserad med 31. 11 och 12 10 respektive 11 samt en del 12 Pumparrangemanget 10, innefattar i princip tvà pumphjul som skjuter in mellan radiellt utskjutande flänsar på pumphjulen. Lager- systemet beskrives noggrannare i nedanstående.
Den i figuren 1 visade motorn fungerar enligt följande.
Bränsletanken 17 är således förbunden med pumpinloppet 19, via vilket bränslet inledes till pumphuset 12. Med hjälp av 11 höjes trycket till t.ex. 4 bar för åstad- kommande av ett minimumtryckförhàllande om 2 över ventilen 22 pumphjulen 10, via bränsleavtappningsröret 23. Tryckförhållandet över ven- tilen 22 är valt till 2 på grund av att tryck-störningar i brännaren 31 ej skall komma i resonans med bränslesystemet.
Det skulle i och för sig vara möjligt att öka trycket till 50 bar och använda sig av konventionella spray-munstycken, men ett dylikt arrangemang föredrages inte j. det visade utfö- ringsexemplet.
Pumphjulen 10 och 11 uppvisar i enlighet med nedanstående en slät yta på sina respektive periferier. Dessa släta ytor 10 15 20 25 30 35 510 979 anligger mot pumphuset 12 och agerar på sätt axiallager för turbinaxeln 3. Efter det att bränslet passerat pumpen 10, 11 tryckes det fram till glidlagret 4 och passerar detta glidla- ger till den andra sidan av glidlagret, dvs till utrymmet l5a. bl.a. upp i trycker även bränslet mot amplituddämparen 7 och förbi denna Pumparrangemanget trycker även bränslet åt andra hållet, bränsleavtappningsröret 23. Pumparrangemanget till glidlagret 5 för att smörja detsamma. Bränslet passerar även glidlagret 5 och når ut i utrymmet 16a. Det på så sätt i utrymmena l5a och 16a utpressade bränslet àterföres via kana- lerna 27, 28, ningen 21 tillbaka till tanken 17. gift är att begränsa svängningarna på turbinaxeln i enlighet 29 ut till bränsleavloppet och vidare via led- Amplituddämparens 7 upp- med ovan då denna går igenom egensvängnings-varvtalet. Utrym- met 15 är fyllt med bränsle, vilket ökar dämpningen och däri- genom gör det lättare att komma igenom egensvängnings-varv- talet. Returmanteln 16 har utöver att det återleder retur- bränslet även till uppgift att motverka värmestrálningen från brännkammaren 31 att värma upp lagerhuset allt for mycket. Återledningen av bränslet via ledningen Zl trycks tillbaka till tanken med hjälp av det inträngande luftläckaget genom tätningarna 25 och 26 vid kompressorn respektive turbinen. Dà motorn i sig är väl förut känd tillsammans med för sin funk- tion nödvändiga komponenter skall den inte beskrivas närmare här utan det hänvisas till genomsnittsfackmannens kunskaper pà området.
Figuren 2 'visar pumparrangemanget närmare i detalj. Pump- arrangemanget är visat i sprängskissform. Pumphjulen 10 och 11 består av var sin skivformade del 10a och en lagringsdel lOb respektive lla, llb. Den i ovan omnämnda plana ytan som xnedverkarr i axiell fixering av turbinaxeln 3 är visad. pà skivan ll och angiven med llc. En motsvarande yta finns pà skivan lOa. Nämnda yta llc samverkar med en motsvarande yta pà pumphuset 12. Den ena motsvarande ytan är här visad med 15 20 25 30 35 510 979 10 l2a som ej nödvändigsvis behöver vara slät som i figuren utan kan uppvisa smörjspår. Pumphuset är försett med ett antal radiella hål l2b genom vilka bränsle tryckes vid bränsleinmatningen från tanksystemet enligt ovan. Pumphuset uppvisar lagringsutrymme l2c för nämnda lagringsdelar.
Respektive pumphjul uppvisar även företrädesvis radiellt sig sträckande urtagningar lla. Pumphuset 12 styr mot innerväggen på urtagningen 15 via, perifera ytor 12d. l2b del i via vilken försänkta del bränslet således inmatas (se figuren 1) Hålarrangemanget är anordnat i en försänkt pumphuset, ner mot centrum i pumphuset. Pumphjulen är via sina lagringsdelar lOb respektive llb lagrade i lagerutrymmet l2c.
I hjulens och husets hopsatta lägen kommer således bränslet att ledas in utifrån via urtagningarna l2b och tryckas över periferierna på lagringsdelarna 11b och ut i utrymmet 15 via de radiella urtagningarna lld. Lagringsdelarna lOb och llb uppvisar genomgående urtagningar lle för del av turbinaxeln 3, vilken del är angiven. med 3a. Pumphjulet l0a uppvisar anliggningsyta 10c mot en motsvarande ändyta på glidlagret 5.
Glidlagret 5 uppvisar en anliggningsyta 5a vid sin motsatta ände som anligger mot ett tätningsarrangemang 32 som uppbär nämnda tätning 25. Således kan pumphjulen och pumphuset sammanföras och turbinaxeldelen 3a inskjutas i urtagningarna lle och motsvarande urtagning i hjulet 10 så att turbinaxeldelen skjuter utanför pumphjulet 10. Därefter kan glidlagret 5 påträdas axeln, liksom kompressortätningsdelen 32, komponenter fixeras till tubinaxlen. 3 genom eui mutter varefter kompressorhjulet 8 pàträdes och alla nämda (ej visad i figuren 2) på en yttergänga 3c pà delen 3.
I figuren 3 är utförandet enligt figuren 1 ytterligare kom- pletterad med bl.a. en fläkt 33, en fläktkanal 34, 35 ett 36. I visas fläktutlopp 37. Dessutom visas strömningspilar för fläktluft och utlopp. Ett utloppsmunstycke har angivits med 38. en ejektor och utloppsrör figuren även ett Ovan- W Ü 20 25 30 35 510 979 11 stående komponenter och funktioner är kända i och för sig och skall inte beskrivas närmare här.
I figuren 3 är dessutom ett startförfarandearrangemang visat.
I detta fall ingår tanken 17', tilldelningen l8', i enlighet med figuren 1. återled- ningen 21' och ventilen 22' Bräns- letanken 17 fylles med hjälp av en pump 39 från en extern bränslebehållare 40 via till exempel en kulsnabbkoppling 41. 17' fylles och pressas bränsle in i luftas att som är ansluten till en bränsleledning Samtidigt som tanken lagersystemet (jfr ovan) genom en bränsletryckledare 42, När endast bränsle sprutar ut från ventilen 22', är öppen. från ledningen 42 igensättes ledningen med en plugg 43, dvs då all sprutar ut. luft är ute ur lagersystemet och enbart bränsle Turbinen kan därefter spinnas upp i startvarvtal med hjälp av ett tryckluftkärl 44 som anslutes till motorns är därvid startrör 45. En ventilann 46 till ventilen 22' inställd i startposition medförande att startbränsle, t.ex. i kan strömma in i ventilen/ventilhuset 22' 48. form av propangas, via en gasledare 47 från en startbränsletank Från ventilhuset ledes startbränslet direkt ner i motorn via motorns startbränslerör 49. Startbränslet antändes därvid med hjälp av tändstift 50. sekunder sättes ventilarmen 46 i tomgàngsposition och sluter Då motorn gått på tomgång i. ca 10 därvid startbränslet och öppnar bränsletryckledaren 51 till motorns bränsleinloppsrör 52. Bränslet som agerat smörjmedel àterföres till bränsletanken 17' via returbränsleröret l8'.
När motorn går stabilt på tomgång kopplas startbränsletanken 48 och tryckluftskärlet 44 bort. Startbränsletanken kan bestå av en liten startampull som förbrukas under starten och är fast installerad i planet.
Figuren 4 avser att visa att det i ovan beskrivna lagersyste- met även kan utnyttjas i anslutning till en turboladdare 53 av i och för sig känt slag. Lagerhuset är här symboliserat w U 20 25 30 35 510 979 12 med 54. 56. binanslutningen med 58.
En kompressor är visat med 55 och ett luftintag med med 57 Dessutom är en kolvmotor symboliserad Kompressoranslutningen är angiven och tur- med 59 och kolvmotorns insug med 60 och avgasutlopp med 61.
Turbinhjulet har betecknats med 62 och utloppet för avgaser med 63.
Figuren 5 visar en vidareutveckling av motorn enligt utfö- ringsformen enligt figuren 3. I detta fall har ett broms- arrangemang fått komplettera motorn. Bromsarrangemanget inne- fattar utfällbara klaffar 64 och 65 som reverserar åtminstone delar av fläktströmmen 66, 67. figuren 6 visar ett framför fläkten 3. Systemet nedfällt klaffläge, a,b,c,d till klaffarnas 68 a,b,c,d nya position ritade med klaffarrangemanget placerat klaffarna 68 a,b,c,d. I visat med rörelse i pilarnas 69 riktning innefattar sträckade linjer, stryper klaffarna fläktluftsflödet ut via fläktuttaget 37'i figur 5. I det uppfällda klaffläget erhålles fullt fläktluftsflöde.
Figuren 7 visar inverkan på motorns ytterdiameter som funktion av by-pass-förhållandet och flyghastigheten vid en viss given dragkraft (75 Newton). Ett antal kurvor har visats i figuren där diagrammets vertikalaxel visar by-pass- förhållandet och horisontalaxel visar flyghastigheten. De med smàflygplanen (t.eX- uppfinningen förknippade modellflygplanen) beröres i enlighet med uppfinningen av det med A angivna området för flyghastighet, dvs flyghastigheter mellan O-0,35 mactal (MA). ett konventionella I diagrammet har även medtagits område för stora jetflygplan, vars motsvarande område angivits med B, vilket område ligger inom 0,7- 1,1). I föreligger förutsättningar mactalsområdet uppåt (t.ex. enlighet med ovanstående för teknikern som verkar inom omrâdet B att använda grundprinciper som strider 10 15 20 25 30 35 510 979 13 mot förutsättningar som råder inom området A. Rent generellt för jetmotorer agerar genomsnittsfackmannen och experten på förhållanden som är brukliga inom området B. Detta agerande strider i princip mot förhållanden som råder inom området A och förhållandena enligt A kan inte direkt överföras till förhållandet inom området B, och vice versa. Ett antal kurvor är visade i figuren och bl.a. ingår max- och minkurvor för by-pass-förhållandet som. är angiven. med 70 respektive 71.
Kurvan 70 visar by-pass-förhållandet 3, vilket innebär att det kompressorn. fallet då vänstra sida angivet storheten Ma, vilket i det visade fallet är 0,35. metrar vid stillastående eller stillahållande flygplan. ledes tre gånger mer luft genom fläkten än genom Kurvan 71 visar by-pass-förhållandet noll, dvs ingen fläkt utnyttjas. I figuren är vid dess R visar fallet med den möjliga reduktionen av dia- Av diagrammet kan således konstateras att ett ökat by-pass-för- hållande i området A åstadkommer en mindre diameter, medan man i området B anger att ett ökat by-pass-förhållande medför en större diameter D. Då det gäller ifrågavarande diameter hänvisas till figuren 3 där diametern angivits med D. Givet- vis avses med ordet diameter frontarean och i fall där man cirkulära frontarean den gäller fràngått väsentligt motsvarande värde på aktuell frontareautformning.
I enlighet med uppfinningstanken föreslås en del åtgärder i anslutning till ovanstående. Turbinaxeldelen som skall hind- ras att utföra radiella stora amplituder vid kritiska varvtal och därvid dämpas av ifrågavarande dämpanordning skall arbeta med maximala kastkrav om 0,03 mm eller mindre. Relationen mellan pump och lagerytearean skall vara 0,03-0,3 mm. Respek- tive pumphjulsdels skivformade del skall uppvisa en axiell lageryta som är försedd att förhindra väsentliga längdför- skjutningsrörelser i turbinaxeln och skall därvid uppvisa en 90% finbearbetningsgrad av åtminstone Ra6. av drivmedlet skall vara cirkulerbart genom glidlagerarrangemangen och res- 10 U 20 25 510 979 14 terande drivmedel skall tillföras en motorbrännkammare. I an- slutning till modellplan som skall dimensioneras förhållande- vis litet eller skalenligt kan i en utföringsform här avses att modellflygplanet eller motsvarande flygplan skall uppvisa -1/10 av fullskalan. i figuren 3 skall företrädesvis ligga inom området 35-350 mm, en storlek som är 1/4 Nämnda diameter D Frontarean ifråga 1000-100 000 mmz. 8000 mmÄ med företräden för' värden kring 100 nmn skall företrädesvis ligga inom omrâdet Företräden föreligger där för värden kring Gashastigheten i motorns utloppskanaler är vald till ca 200 m/s. Ifrágavarande flygplans maxhastighet kan. vara ca 450 km/tim. Relationen statisk dragkraft/tvärsnittsarea på motorn vald 1,0-2,0 föreligger därvid för värden omkring 1,5 Newton/cmÄ är inom området Newton/cmz. Företräden skall ningar/amplituder öven en nivå av företrädesvis 0,2 mm eller Nämnda vibrationsdämpande organ förhindra utböj- mindre. Ett spel mellan respektive i ovan nämnda glidlager och dess tillhörande lagerbana är företrädesvis av storleks- ordningen 0,01-0,05 mm.
Uppfinningen är inte begränsad till den i ovan såsom exempel visade utföringsformen utan kan underkastas modifikationer efterföljande patentkrav och uppfinnings- inom ramen för tanken.

Claims (10)

W U 20 25 30 510 979 (1), t.ex. i form av en i vilken ett eller flera (3), och
1. Anordning vid turbomaskin modelljetmotor eller turboladdare, lager är anordnade på en eller flera turboaxlar samt innefattande (17) ett arrangemang (10, ll, 12) som mottar smörjmedel via anslutning (18, 19), av glidlager (4, 5), ett tanksystem för smörjmedel k ä n n e t e c k n a d därav, att lagren består att smörjmedlet är integrerat med eller utgörs av turbomaskinens drivmedel, att arrangemanget erhål- ler drivmedel med integrerat Smörjmedel respektive drivmedlet via nämnda anslutning (18, 19), ett eller flera pumphjul direkt kopplade till berörd turbo- (3), drivmedlet med integrerat smörjmedel respektive drivmedlet att arrangemanget innefattar axel vilket eller vilka pumphjul effektuerar en del av till respektive glidlager, och att tanksystemet arbetar med avluftnings- och trycksättningsfunktioner för drivmedlet med integrerat smörjmedel respektive drivmedlet som tillförsäkrar att arrangemanget erhåller drivmedlet med integrerat smörj- medel respektive drivmedlet utan väsentligt inslag av luft/gas.
2, Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d därav, att i fallet där två glidlager (4, 5) är anord- nade på avstånd från varandra, arrangemanget för tillförsel av smörj- och drivmedel är anordnat att tillföra smörj- och drivmedlet mellan. glidlagren (4, 5) och att arrangemanget innefattar två pumphjul (10, ll) som distribuerar smörj- och drivmedlet respektive drivmedlet och som är tilldelade var sin riktning i ett utryme radiellt utanför turbinaxeln/ turbinaxlarna (3) där pumphjulen arbetar och glidlagren är anordnade. ll) N E 30 510 979 a”
3. Anordning enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e- (12) inskjutande del, därav, är anordnad en (10, ll) loppet för drivmedlet från tank (17) är anordnat, att àtmins- t e c k n a d att i pumphuset mellan två pumphjul i vilken in- tone ett glidlager(4 eller 5) är anordnat på en lagerbana som är anordnad att ingå i en längdriktningsfixering och vrid- Pump' att pumphjulen är anordnade riktningsfixering relativt berörd turbinaxel för hjulen/pumphjulsarrangemanget, med urtagningar eller spár vid sina mot den inskjutande delen vettande sidor, via vilka spår drivmedel är ledbart från den inskjutande delen och till ett pumphjulen och glidlagren om- givande utrymme, och att vid turbinaxelns mittre delar är anordnat ett vibrationsdämpande organ son: är anordnat att förhindra utböjningar/amplituder över viss nivå i turbinaxeln vid dennas rotation, vilken nivá är företrädesvis 0,2 mm eller mindre.
4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att berörd turbinaxel upp- visar ett stopporgan, t.ex. en utskjutande fläns, som bestäm- mer pumphjulsarrangemangets längdriktningsläge i den första längdriktningen, att turbinaxeln uppvisar ett genom pump- hjulsarrangemanget sig sträckande parti, att lagerbanan an- ligger mot en ändyta på pumphjulsarrangemanget vid sin ena ände, att lagerbanan vid sin andra ände samverkar med en till turbinaxlen anordnad tätning mellan lagerbanan och maskinens kompressorhjul, att turbinaxeln är förankrad till kompressor- hjulet, medelst gàngor, varvid pumphjulsarrangemanget och lagerbanan är lángdriktningsfixerad i ÉÜEX. även den andra riktningen, att ett andra glidlager är anordnat pà en glid- lagerbanan belägen direkt på en ytteryta pá turbinaxeln, och att spelet företrädesvis är i storleksordningen 0,01-0,05 mm mellan respektive glidlager och dess tillhörande lagerbana. W fJJ Uc / ây 510 979
5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att respektive pumphjul utgör eller uppvisar en väsentligen skivformad del som uppbär ur- och/ /eller att respektive skivformade del uppvisar en axiell tagningarna/spåren på sin nwt inloppet vettande yta, lageryta soul är avsedd att förhindra väsentliga längdför- skjutningsrörelser i turbinaxeln och därvid uppvisar en fin- bearbetningsgrad/bearbetningsgrad/planhetsgrad av' åtminstone Ra6 och maximalt kastkrav av 0,03 mm eller mindre, att radi- ella urtagningar avslutar före lagerytan, varvid ett ytter- diameterförhällande mellan pump och lageryta är 0.4-0.8, och att det ena pumphjulet uppvisar en i en centrumurtagning i den inskjutande delen inskjutningsbar eller befintlig distansdel.
6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att tanksystemet (17) och (10, 11, 12) för tillförsel av driftmedlet med respektive arrangemanget integrerat smörjmedel drivmedlet arbetar med recirkulation och att drivmedlet som är tillförbart respek- tive glidlager (4, 5) från dettas ena sida är återförbart till tanksystemet (17) från glidlagrets (4 eller 5) andra sida.
7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att utrymmet/pumphuset (15) även är förbundet med jetmotorns brånnkammare, att en första del, t.ex. ca 1/10, av det av pumphjulet/pumphjulen (10, 11) (17) ledningsbart till brännkamaren från utrymmet, in i utrymmet från tanksystemet inpumpade driftmedlet är och att driv- medlet är valt med en smörjmedelmängd som ger smörjning med låg viskositet.
8. Anordning enligt något av föregående patentkrav, att tillförseln är anordnad (15) k ä n n e t e c k n a d därav, att ske så att den i pumphuset sig sträckande turbin- LJ» W »_ 'Jl /5 510 979 axeldelen (3) är helt omgiven av drivmedlet med integrerat smörjmedel respektive drivmedlet under gång, vilket reducerar ifråga att problemet med kritiska varvtal för turbinaxeldelen genom dämpning av turbinaxeldelens radiella svängningar, under jetmotorns gäng drivmedlet med integrerat smörjmedel respektive drivmedlet är inmatningsbart till brännkammaren (10, 11), att ett av drivmedlet med under tryck effektuerat av pumpen/-arna (39, 40) integrerat smörjmedel respektive drivmedlet är anordnat att att utrym- (l5) volym är vald att tillförsäkra garanterad separat trycksättningsarrangemang arbeta momentant under initialskedet, och met/pumphusets smörjfunktion vid uteblivet drivmedeltryck.
9. Anordning enligt något av föregående patentkravet, k ä n n e t e c k n a d därav, att en större del, t.ex. 90%, av drivmedlet med integrerat smörjmedel är cirkulerbart genom och resterande drivmedel med integrerat (31). glidlagren (4, 5) smörjmedel är tillförbart en motorbrännkammare
10. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d dárav, att turbomaskinen består av en turboladdare som mottar en förbränningsmotors avgaser för sin drivfunktion och att tanksystemet och arrangemanget för tillförsel av medel arbetar med huvudsakligen endast smörjmedel till turbo- maskinen.
SE9703860A 1997-10-23 1997-10-23 Anordning vid turbomaskin SE510979C2 (sv)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9703860A SE510979C2 (sv) 1997-10-23 1997-10-23 Anordning vid turbomaskin
PCT/SE1998/001815 WO1999020880A1 (en) 1997-10-23 1998-10-08 Device, method and application in connection with a turbomachine and pumping and lubricating arrangement in connection with such a machine
AU94706/98A AU9470698A (en) 1997-10-23 1998-10-08 Device, method and application in connection with a turbomachine and pumping andlubricating arrangement in connection with such a machine
US09/529,945 US6327857B1 (en) 1997-10-23 1998-10-08 Device, method and application in connection with a turbomachine and pumping and lubricating arrangement in connection with such a machine
EP98948050A EP1025350A1 (en) 1997-10-23 1998-10-08 Device, method and application in connection with a turbomachine and pumping and lubricating arrangement in connection with such a machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9703860A SE510979C2 (sv) 1997-10-23 1997-10-23 Anordning vid turbomaskin

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9703860D0 SE9703860D0 (sv) 1997-10-23
SE9703860L SE9703860L (sv) 1999-04-24
SE510979C2 true SE510979C2 (sv) 1999-07-19

Family

ID=20408709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9703860A SE510979C2 (sv) 1997-10-23 1997-10-23 Anordning vid turbomaskin

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6327857B1 (sv)
EP (1) EP1025350A1 (sv)
AU (1) AU9470698A (sv)
SE (1) SE510979C2 (sv)
WO (1) WO1999020880A1 (sv)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1319409B1 (it) * 2000-07-03 2003-10-10 Nuovo Pignone Spa Sistema di scarico per cuscini portanti di turbine a gas
DE10050161A1 (de) * 2000-10-11 2002-04-18 Daimler Chrysler Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb eines Abgasturboladers
US6883503B2 (en) * 2002-09-26 2005-04-26 Ernest A. Carroll Engine driven supercharger for aircraft
EP2009290A1 (de) * 2007-06-27 2008-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Nasenhaube für einen Turbomaschinenrotor
US8544268B2 (en) * 2011-05-25 2013-10-01 GM Global Technology Operations LLC Engine assembly including turbocharger
US8911202B2 (en) * 2011-09-20 2014-12-16 Honeywell International Inc. Turbocharger rotating assembly
CN105051466B (zh) 2013-03-25 2017-09-05 开利公司 压缩机轴承冷却
CN105164476A (zh) 2013-05-02 2015-12-16 开利公司 经由净化单元实现的压缩机轴承冷却
US10054005B1 (en) * 2013-09-24 2018-08-21 Florida Turbine Technologies, Inc Turbocharger with oil-free hydrostatic bearing
US9664050B2 (en) * 2013-10-25 2017-05-30 Ecomotors, Inc. Bearings for a turbomachine having an electric motor
US11160334B2 (en) 2017-08-18 2021-11-02 Velcro Ip Holdings Llc Fastener element shape
GB201807201D0 (en) 2018-05-02 2018-06-13 Rolls Royce Plc Oil tank filling system
US11181007B1 (en) 2019-02-28 2021-11-23 Florida Turbine Technologies, Inc. Gas turbine engine bearing with fuel lubrication and cooling
CN110671160B (zh) * 2019-11-20 2021-11-26 四川航天中天动力装备有限责任公司 小型涡轮发动机转子支承、润滑一体结构
CN112696269A (zh) * 2020-11-18 2021-04-23 靳普 多转子微型燃气轮机及其启动方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2784551A (en) 1951-06-01 1957-03-12 Orin M Raphael Vortical flow gas turbine with centrifugal fuel injection
DE1196016B (de) 1962-11-13 1965-07-01 Bmw Triebwerkbau Ges M B H Kraftstoffbehaelteranlage fuer Brennkraft-maschinen, insbesondere fuer Gasturbinen
GB1281842A (en) 1970-02-18 1972-07-19 Leyland Gas Turbines Ltd Gas turbine engines
US4080783A (en) * 1976-07-28 1978-03-28 Teledyne Industries, Inc. Turbine engine lubrication system
US4390082A (en) * 1980-12-18 1983-06-28 Rotoflow Corporation Reserve lubricant supply system
DE3604625C2 (de) * 1986-02-14 1994-01-20 Bmw Rolls Royce Gmbh Gasturbine
DE3642121A1 (de) * 1986-12-10 1988-06-23 Mtu Muenchen Gmbh Antriebssystem
DE3644356A1 (de) 1986-12-24 1988-07-07 Elsbett L Schmierung und kuehlung der turbinenwelle von abgasturboaufladern
US4926641A (en) * 1989-01-11 1990-05-22 Keller Robert A Turbocharger lubrication system
US5253985A (en) * 1990-07-04 1993-10-19 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh Exhaust gas turbocharger having rotor runners disposed in roller bearings
EP1167697B1 (en) 1996-03-13 2005-10-19 Technical Directions Inc. (TDI) Turbine engine

Also Published As

Publication number Publication date
SE9703860L (sv) 1999-04-24
AU9470698A (en) 1999-05-10
SE9703860D0 (sv) 1997-10-23
WO1999020880A1 (en) 1999-04-29
US6327857B1 (en) 2001-12-11
EP1025350A1 (en) 2000-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE510979C2 (sv) Anordning vid turbomaskin
EP3449101B1 (en) Integral offset oil tank for inline accessory gearbox
US7644572B2 (en) Compact lightweight turbine
US6931862B2 (en) Combustor system for an expendable gas turbine engine
US20100132365A1 (en) Start-Up Control For a Compact Lightweight Turbine
US5911678A (en) Gas turbine engine starting
US20100115957A1 (en) Combustion Chamber for A Compact Lightweight Turbine
EP0890781B1 (en) Gas turbine lubrication during starting
US9932899B2 (en) Bearing lubricating structure for gas turbine engine
CN207701226U (zh) 一种燃气轮机燃油供应***
CN107905899A (zh) 一种燃气轮机燃油供应***及其控制方法
US7937946B1 (en) Small gas turbine engine with lubricated bearings
CN109028150B (zh) 用于旋转爆震推进***的泡腾雾化结构和操作方法
US7603839B2 (en) Scavenge pump system and method
US7194866B1 (en) Static structure for an expendable gas turbine engine
CN105298685A (zh) 涡扇式汽车发动机
US3147913A (en) Gas turbine engine
JPH02500853A (ja) 過給内燃機関の補助燃焼チャンバの改良と、この補助チャンバを備えた内燃機関
US11719128B2 (en) Lubrication system with anti-priming feature
EP3054124B1 (en) Accumulator assisted gas turbine engine start system and methods therefor
US11067004B2 (en) Gas turbine engine fluid system with accumulator and hydraulic accessory
Pelosi-Pinhas et al. Solid-fuel ramjet regulation by means of an air-division valve
Andriani et al. Design proposals for constant temperature turbine engine for propulsion system
US12031493B2 (en) Engine system and method of operating the same
US2716863A (en) Continuous flow and internal combustion engines, and in particular turbojets or turbo-props

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed