Abgasturbogebläse. Bei Abgasturbinen zum Antrieb von Ge bläsen ist wegen der hohen Drehzahl, mit der diese Maschinen betrieben werden, grösste Sorgfalt auf eine gute Lagerung zu legen. Man muss dafür sorgen, dass bei allen Be- triebshedingungen die Mittellinien beider La gerungen genau miteinander fluchten. Diese Bedingung liesse sich natürlich durch eine entsprechende Bearbeitung ohne weiteres er füllen, wenn man keine Rücksicht auf die sehr hohe Erwärmung im Betrieb nehmen müsste. Um diese Schwierigkeiten zu um gehen, hat man meistens die Turbinen mit einer Wasserkühlung versehen. Diese Was serkühlung hat aber versohiedene Nachteile.
Die heissen Abgase werden durch sie vor dem Eintritt in das Laufrad abgekühlt, so dass ein Teil des Wärmegefälles verloren geht. Wei terhin bedingt die Wasserkühlung erhöhtes Gewicht und eine teurere Bauart der Tur bine. Man hat daher auch Abgasturbinen ausgeführt, bei denen das Zuströmgehäue zum Laufrad für die Abgase urgekühlt ist. Das turbinenseitige Lager ist dabei in einem g o ekühlten Träger angeordnet, der seinerseits wieder am gekühlten Turbinenmittelgehäuse befestigt ist. Eine Verringerung der Abgas temperatur vor der Turbine kann hierbei zwar nicht eintreten, aber alle andern Teile sind nach wie vor gekühlt. Diese Bauart ist also auch teuer und schwer.
Ferner haben alle Ausführungen den Nachteil, @dass beim Ausbau des Läufers ein Lager entfernt wer den muss. Beim Zusammenbau des Abgas turbogebläses können infolgedessen immer wieder Ungenauigkeiten in der Lagerung hervorgerufen werden.
Man hat schliesslich vorgeschlagen, die Lagerung der Welle vom Turbinen- und Ge- bläsegehäuse zu trennen und in einem beson deren Grundgestell anzuordnen. Da aber das Turbinengehäuse wiederum in ,der Mitte des Grundgestelles mit diesem verbunden ist, tritt die Wärme aus dem Turbinengehäuse an den Auflegestellen in der Mitte des Grund gestelles über und dieses verhält sich wie ein in seiner Mitte erwärmter Balken,
das heisst es wirft sich, so dass die Lager an den Enden nicht mehrgenau axial liegen. Eine derartige Lagerungskonstruktion ist ungünstiger als eine Lagerung, die zwar höheren Tempe raturen ausgesetzt ist, aber dadurch nicht aus der Achsrichtung verdrängt wird.
Vorliegende Erfindung betrifft ein Ab gasturbogebläse, bei dem die Lagerung der gemeinsamen Welle auf der G ebläseseite im gemeinsamen Gehäuse sund auf der Turbinen seite in einem Lageransatz eines starren wan- nenförmigen Tragrahmens vorgesehen ist, mit dem die Gebläseseite des Gehäuses fest ver schraubt ist, während die Turbinenseite des Gehäuses sich dem Tragrahmen gegenüber in der Achsrichtung frei ausdehnen kann. Die für das Turbinen- und das Gebläserad ge meinsame Welle ist also auf der Turbinen seite in einem Tragrahmen gelagert, der lediglieh mit dem kühlen Gebläsegehäuse venschraubt ist.
Die Welle ist also gewisser massen an beiden Enden im Gebläsegehäuse gelagert. Die Zentrierung des Turbinenge häuses im Tragrahmen lässt sich so ausbil den, dass ein gefährlich wirkender Wärmne- übergang nicht stattfinden kann, indem mau die Berührungsfläche zwischen Turbinenge häuse und Tragrahmen möglichst klein macht. Infolge der freien Ausdehnungsmög lichkeit des Turbinengehäuses kann ein Ver- spaunen des Tragrahmens bezw. der Wellen lagerung nicht eintreten.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei eines Abgasturbogebläses nach der Er findung dargestellt, und zwar zeigen: Abb. 1 einen Achsialschnitt durch das Turbogebläse, b Abb. 2 eine andere Ausfiührung der turboseitigen Lagerung, Abb. 3 einen Querschnitt nach der Linie I1I-l1I in Abb. 2, Abb. 4 eine Stirnansicht des Turboge bläses in kleinerem Massstab.
Auf die Turbinenwelle 1, welche im dar gestellten Ausführungsbeispiel reit dem Tur- binenlaufrad 2 aus einem Stück besteht, ist das Gebläselaufrad 3 aufgesetzt. Die ge meinsame Welle 1 und die beiden Räder 2 und 3 sind von einem gemeinsamen Gehäuse 4 umgeben, das die Gaszuleitung 5, die Gas ableitung 6, die Luftzuleitung 7 und die Luftableitung 8 enthält. Das Gehäuse 4 ist ohne Kühlmantel ausgeführt und besitzt lediglich am Turbinenteil eine Wärmeisola tion. Auf der Gebläseseite ist das Lager 9 für die Welle 1 im Gehäuse 4 angeordnet.
welches Gehäuse mittels der Schrauben 10 am Tragrahmen 11 befestigt ist. Die genaue Zentrierung des Gehäuses 4 erfolgt durch das Passstück 12, welches ebenfalls am Tragrah men 11 angeschraubt ist. Im Gegensatz hierzu ist das turbinenseitige Lager 13 nicht im heissen Turbinenteil des Gehäuses unterge bracht, sondern ruht in einem lagerartigen Ansatz des starren Tragrahmens 11, welcher in Höhe der Wellenaehse geteilt ist und aus einem Unterlager 14 und einem abnehmbaren Deckel 15 besteht. Der Lageransatz ist nach aussen von einem zweiten Deckel 16 abge schlossen, der das Unterlager 14 mit dem Deckel 15 verbindet.
Der Tragrahmen 11, welcher wannenförmige Gestalt hat, ist an der Bremskraftmaschine 17 befestigt. Die Zxentrierung des Gehäuses auf der Turbinen seite ist so ausgebildet, dass das Gehäuse sich gegenüber dem Tragrahmen in axialer Rich tung frei ausdehnen kann.
Gleichzeitig ist dafür gesorgt, dass die Berührungsfläche zwi schen dem Lageransatz des Tragrahmen und dem Turbinengehäuse möglichst klein ist, damit die Lagerung in -weitestgehendem Masse unbeeinflusst von den hohen Temperaturen im Turbinengehäuse ist. Das Lager 9 im kalten Gebläsegchäuse ist als <RTI
ID="0002.0046"> Festlager ausgebildet., während sich die Welle 1 nach der Turbinen- seite hin in achsialer Richtung frei ausdeh- nen kann.
Will man bezüglich der Sicherheit der turbinenseitigen Lagerung noch einen Schritt weitergehen,
dann kann man den Lageransatz im Tragrahmen 11 noch mit einer besonderen Kühlung versehen. In der Abb. '2 ist ein derartig gekühlter Lagereinsatz am Tragrah.- men 11 dargestellt. In baulicher Abweichung von der Ausführung nach Abb. 1 ist hier der Lageransatz 18 als Rohrstück getrennt vom Tragrahmen ausgebildet und unter An- wendungeines Passstückes 19 am Tragrah men 11 befestigt.
Dem Kühlraum 20 wird das Kühlmittel in irgendeiner geeigneten Wreise zugeführt und auch von ihm abge führt. Im Betrieb wird durch die aussohliess- liche Kühlung des turbinenseitigen Lagerkör pers ein einwvandfreier Zustand erreicht. Nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine hört aber auch die Kühlung dieses Lager gehäuses auf, es sei denn, dass die Kühlungs pumpe von einer besonderen Maschine ange trieben wird, was aber nlur bei grossen An lagen in Frage kommt. Nach Abstellen der Kühlung wird der Lagerkörper aufgeheizt durch die grossen urigekühlten Eisenmassen, die im Betrieb eine sehr hohe Temperatur an genommen haben.
Der Lagerkörper kann da durch vorübergehend Temperaturen von über 200 C annehmen. Wenn auch die Lager dann ausser Betrieb sind, so ist doch eine der artige Temperatur durchaus unerwünscht. Man russ daher Mittel und Wege finden, um die Wärmeleitung zum Lager nach Möglich keit zu unterbinden. Dies wird dadurch er reicht, dass der Lagerkörper das Gehäuse nur an vier einander gegenüberliegenden Stellen berührt. An allen übrigen Stellen des Um fanges ist die Berührung durch einen Luft spalt verhindert, so dass die Wärmeleitung sehr gehemmt wird. Im Betrieb werden sich die urngekühlten Gehäuseteile stärker ausdeh nen als der gekühlte Lagerkörper.
Bei einer gewöhnlichen Zentrierung wird daher mit zu nehmender Temperatur das turbinenseitige Lager mehr und mehr exzentrisch werden. Es sind daher an den vier Verbindungsstellen an sich bekannte Passbolzen 23 vorgesehen, deren Mittelpunkt genau in der Teilfuge 24 liegt (Abb. 3). Bei zunehmendem Spiel zwi schen dem Lagerkörper 18 und dem Gehäuse 4 wird durch die Bolzen 23 verhindert, dass sieh der Lagerkörper 18 am untern Teil des Gehäuses 4 anlegt.
Zur Vereinfachung des Eia- und Aus- baues der Turbinenwelle 1 sowie der Lauf räder 2 und 3 ist das Gehäuse 4 in der Höhe der Welle axial geteilt. Beim Ausbau wird zunächst die auf den Tragrahmen aufgesetzte obere Verschalung 25, das Gehäuseoberteil und die Deckel 1 6 und 15 des Lageransatzes vom Tragrahmen 11 entfernt. Dann kann die Welle 1 mit den Laufrädern 2 und 3 und den Lagern 9 und 13 ohne weiteres nach oben herausgenommen werden. Bei der Ausfüh rung nach Abb. 2 wird mit der Welle 1 aucoh der Lageransatz 18 angehoben und darnach die Welle aus dem Lageransatz 18 heraus gezogen.
Da die Abgasturbogebläse gewöhnlich über dem Schwungrad der Brennkraft- maschine angeordnet werden, weil sie an die ser Stelle so gut wie gar keinen zusätzlichen Platz erfordern, sind, wie insbesondere die Abb. 4 zeigt, in der Unterseite des Tragrah mens 11 besondere Sehlitze 26 angeordnet, die so ausgebildet sind, dass sie die vom dre henden Schwungrad 27 erzeugte Luftströ mung auffangen und an das Gehäuse 4 des Abgasturbogebläses leiten. Auf diese Weise wird dauernd die im Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 4 des Abgasturbogebläses und dem Tragrahmen 11 bezw. der obern Ver sohaltung 25 erhitzte Luft durch kühle Frischluft ersetzt.