DE2064318A1 - Lagerung schwenkbarer Leitschaufeln von thermischen Turbomaschinen - Google Patents
Lagerung schwenkbarer Leitschaufeln von thermischen TurbomaschinenInfo
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Description
MOTOREN- UND TURBINEN-UNION
MÜNCHEN GMBH.
MÜNCHEN GMBH.
München, den 22. Dez. 1970
Lagerung schwenkbarer LeItschaufeln
von thermischen Turbomaschinen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleitlagerung für schwenkbare Leitschaufeln von thermischen Turbomaschinen, bei der ein
als Verstellwelle ausgebildeter Leitschaufelschaft in Gleitbüchsen im Lagerträger gelagert ist.
Bei der Lagerung schwenkbarer Leitschaufeln bereiten die mitunter außerordentlich hohen Betriebstemperaturen in thermischen
Turbomaschinen (im Bereich von looo°C) Schwierigkeiten, da die meisten Werkstoffe ihre Gleiteigenschaften bei hohen Temperaturen
verändern und der Einsatz von Schmiermitteln nicht mehr % möglich ist. Weiterhin müssen aufgrund der großen Wärmedehnungen
bei so hohen Temperaturen Lagerspiele gelassen werden, die eine feine Einstellung der Leitschaufeln nahezu unmöglich machen.
Man hat deshalb versucht, die Lagerstellen der schwenkbaren Leitschaufeln möglichst kühl zu halten, indem man aufwendige
Kühlsysteme (Preßluft) geschaffen hat. Diese müssen jedoch mit erheblichem Bauaufwand erkauft werden und haben darüber hinaus
den Nachteil, bei guter Wirkung viel Preßluft zu verbrauchen.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Gleitlagerung der
eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, die ohne Kühlung
und Schmiermittel eine exakte Einstellung des Schaufelwinkels über den ganzen Temperaturbereich zuläßt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Oberfläche des Leitschaufelschaftes mit einer
Chromcarbid-Sehicht (C Cp) versehen ist und die Lagerbüchsen
Oxydkeramikbüchsen sind. Es hat sich gezeigt, daß eine soleher-™
art ausgeführte Werkstoffpaarung im Bereich von looo°C ohne
jegliche Kühlung oder Schmierung, d.h. also in einem Temperaturbereich
bei dem ein St^ahllagerträger rot glühend ist, einwandfreie Verstellbarkeit des Leitschaufelschaftes zuläßt
und zwar bei einem äußerst geringen Lagerspiel. Die Drehmomente zur Verschwenkung des Leitschauflschaftes sind dabei praktisch
nicht größer als in kaltem Zustand. Darüber hinaus arbeitet eine erfindungsgemäße Lagerung praktisch verschleißfrei.
fe Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sollen die Oxydkeramikbüchsen
aus Aluminiumoxyd (Al2 0,) bestehen, da sich Büchsen aus diesem Werkstoff als besonders standfest erwiesen haben.
In Ausgestaltung der Erfindung soll die Chromcarbld-Schient
(C Cp) auf dem Schaufelschaft durch Flammspritzen oder Plasmaspritzen
aufgetragen sein. Durch diese Auftragung ergibt sieh
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eine besonders gute Haftung am Schaufelschaft, sowie ein
für eine Gleitlagerung besonders geeignetes Gefüge.
Erfindungsgemäß sollen in Fällen, in denen mit erheblicher Temperaturschockbelastung gerechnet werden muß, an Stelle der
Oxydkeramikbüchsen Siziliumnitrid-Büchsen (Si, N2.) eingesetzt
werden.
Als weitere erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Gleitlagerung für schwenk- g
bare Leitschaufeln vorgeschlagen, daß auf dem Schaufelsehaft Oxydkeramikbüchsen mit einem hochtemperaturbeständigen Kleber
aufgeklebt sind und der Schaft über diese Büchsen in Oxydkeramikbüchsen des Lagerträgers gelagert ist. Auch diese
erfindungsgemäße Gleitpaarung zeigt die oben ausgeführten vorteilhaften Eigenschaften.
Nach einem weiteren Merkmal sollen die Oxydkeramikbüchsen bei dieser Lösung Aluminiumoxydbüchsen (Al2 0,) sein.
Anhand der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Lagerung mit einem Chromcarbidschaft der in Aluminiumoxydbüchsen gelagert ist,
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Pig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der Al? O, -
Büchsen auf dem Schaufelsehaft aufgeklebt sind und in lagerträgerseitigen Alp 0-, - Büchsen
gleiten.
Eine mit einem Schaft 2 versehene Leitschaufel 1 ist in einem
Lagerträger j5 schwenkbar gelagert. Der als Verstellwelle dienende
Leitschaufelschaft 2 ist an seiner Oberfläche mit einer Chromearbidschicht 4 versehen. Im Lagerträger j5 sind in eine
abgesetzte Lagerbohrung 5 von innen her eine Gleitbüchse 6i
und von außen eine solche 6a eingepreßt. Der Leitschaufelschaft
ist in diesen Gleitbüchsen 6i, 6a, die aus Aluminiumoxyd (Alp CL·) bestehen, schwenkbar gelagert. Die Lagerung ist
gleichzeitig als Radial- und Axiallagerung ausgeführt, indem zwischen Schaufelschaft 2 und Leitschaufel 1 ein Anlaufbund
angeordnet ist, der gegen die Stirnseite der Gleitbüchse 6i läuft. Mit einem Verstöllhebel 9, der am Schaufelschaft 2
mit Hilfe von Klemmschrauben Io befestigt ist, wird eine Gegenscheibe
8 an der Stirnseite der äußeren Gleitbüchse 6a zur Anlage gebracht.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Lagerung sind auf dem Leitschaufelschaft
2 einer Leitschaufel 1, zwei Aluminiumoxydbüchsen Hi und Ha mittels eines hochtemperaturbeständigen Klebstoffs 12 aufgeklebt.
Über diese Büchsen Hi, Ha ist der Leitschaufelschaft
2 in Aluminiumoxydbüchsen 6l und 6a gelagert, die in einer
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abgesetzten Gehäusebohrung 5 des Lagerträgers 5 eingepreßt
sind. Auoh diese Lagerung ist als Radial- und Axiallagerung ausgebildet, was in gleicher Weise, wie bei Pig. I3 mittels
Bundscheiben 7* 8 und dem Verstellhebel 9 erfolgt.
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Claims (1)
- MOTOREN- UND TURBINEN-UNION
MÜNCHEN GMBH.München, den 22. Dez. 197oPatentansprüche1. JGrleitlagerung für schwenkbare Leitschaufeln von thermischen ^~^ Turbomaschinen, bei der ein als Verstellwelle ausgebildeter Leitschaufelschaft in Gleitbüchsen im Lagerträger gelagert
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Leitschaufelschaftes (2) mit einer Chromcarbid-Schicht (Cr Cp)
(4) versehen ist und die Lagerbüchsen (6a, 6i) Oxydkeramikbüchsen sind.2. Gleitlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß,,, die Lagerbüchsen (6a, 6i) aus Aluminiumoxyd (Alp 0,)
bestehen.5. Gleitlagerung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Chromcarbid-Schicht (Cr Cp) (4)
auf dem Schaufelschaft (2) durch Flammspritzen oder Plasmaspritzen aufgetragen ist.209828/04344. Gleitlagerung nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydkeramikbüchsen (6a, 6i) durch Siliziuranitridbüchsen (Si-, Nj^) ersetzt sind.5. Gleitlagerung für schwenkbare Leitschaufeln von thermischen Turbomaschinen, bei der ein als Verstellwelle ausgebildeter Leitschaufelschaft in Gleitbüchsen im Lagerträger gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schäufelschaft (2) Oxydkeramikbüchsen (Ha, lli) mit einem hochtemperaturbeständigen Kleber (12) aufgeklebt sind und der Schaft (2) über diese Büchsen (Ha, lli) in Oxydkeramikbüchsen (6a, 6i) des Lagerträgers (3) gelagert ist.6. Gleitlagerung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydkeramikbüchsen (6a, 6i, Ha, Hi) Aluminiumoxydbüchsen (Al-, 0,) sind.T-315
22.l2.7o209828/0434
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