DE2945659C2

DE2945659C2 -

Info

Publication number: DE2945659C2
Application number: DE2945659A
Authority: DE
Inventors: Ambrogio Wettingen Aargau Ch Perego
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1979-10-16
Filing date: 1979-11-12
Publication date: 1989-04-20
Also published as: US4337951A; DE2945659A1; GB2063391B; GB2063391A

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtungsanordnung gemäß Oberbegriff des Patenanspruchs 1. Eine der artige Anordnung ist bekannt aus der DE-PS 2 59 050.

Es ist außerdem bereits bekannt, die Lagerräume von Ver dichtern und Turbinen an den Wellendurchgängen mit in Wellennuten angeordnete Kolbenringen abzudichten. Da dabei zwischen den abzudichtenden Räumen ein großes Druckgefälle herrscht, wird der Kolbenring durch den dabei auf diesen einwirkenden Axialschub an die Rotorschulter angepreßt, wodurch ein stetiger Verschleiß der Reibungsflächen auftritt.

Eine solche Ausbildung weist die Nachteile auf, daß die Welle durch die für den Kolbenring erforderliche Nut geschwächt wird, und daß der Kolbenring einem relativ starken Verschleiß unterworfen ist.

Um den Verschleiß zu begrenzen wäre es möglich, die Gehäusebohrung mit einem Absatz zu versehen, an welchem sich der Kolbenring in axialer Richtung abstützen könnte. Ein solcher Absatz ist jedoch herstellungs- und meßtechnisch unangenehm.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Abdichtungsanordnung, welche die obengenannten Nachteile der bisher verwendeten Abdichtungsan ordnungen nicht aufweist, das heißt bei welcher der Verschleiß praktisch auf eine bestimmte Ein laufzeit begrenzt ist, keine Schwächung der Welle durch eine Nut auftritt, und auch kein unerwünschter Absatz in der Gehäusebohrung erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ab dichtungsanordnung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn der zwischen der Dichtungsbuchse und dem relativ zu dieser still stehenden Teil vorgesehene Schiebesitz derart be messen ist, daß bei Abnützung der ersten und/oder zweiten Dichtungsfläche auf Grund der zwischen den beiden abzudichtenden Seiten herrschenden Druck differenz eine Verschiebung der Dichtungsbüchse in deren gegen die mit geringerem Druck beauf schlagte Seite zu gerichteten Axialrichtung erfolgt.

Weitere zweckmäßige Weiterausgestaltungen der erfindungsgemäßen Abdichtungsanordnung sind Gegen stand der Ansprüche 2 und 4 bis 9.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Verwendung der erfindungsgemäßen Abdichtungs anordnung zum Abdichten der Lagerräume von Ver dichtern und/oder Turbinen an den Wellendurchgängen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste bei spielsweise Ausführungsform einer Abdichtungsanordnung, und zwar in der oberen Hälfte vor dem Einlaufen und in der unteren Hälfte nach dem Ein laufen der Dichtungsbuchse, und

Fig. 2 einen Längsschnitt analog Fig. 1 durch eine zweite beispielweise Ausführungsform einer Abdichtungsan ordnung, und zwar in der oberen Hälfte vor dem Einlaufen und in der unteren Hälfte nach dem Einlaufen der Dichtungs buchse.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, dient die dargestellte Abdichtungsanordnung zum Abdichten eines Spaltes zwischen einer rotierenden Welle 1 und einem feststehenden Gehäuseteil 2, wobei im Verdichterraum 3 gegenüber dem Lagerraum 4 ein Überdruck herrscht. Auf der Welle 1 sind die Rotorteile 5, 6 und 7 angeordnet. 8 stellt einen Teil des Lagers dar.

Die zur Aufnahme der Dichtungsbuchse 9 bestimmte, im Gehäuseteil 2 vorgesehene Gehäusebohrung 10 weist über ihre gesamte Länge einen konstanten Durchmesser auf. Die Dichtungsbuchse 9 sitzt mit Schiebesitz in der Gehäusebohrung 10, wobei die Passung zu sätzlich mittels einem O-Ring 11 abgedichtet ist, welcher gleichzeitig verhindert, daß die Dichtungs buchse 9 bei Drehen der Welle 1 ebenfalls mit dreht.

Wellenseitig bildet die Dichtungsbuchse 9 zusammen mit dem Rotorteil 6 eine Labyrinthdichtung 12. Durch den im Verdichterraum 3 herrschenden Über druck wird die während der Einlaufzeit zur rascheren Abnützung mit Ausnehmungen 14 versehene Stirnseite 15 der Dichtungsbuchse 9 gegen die rotierende Rotorschulter 7 gepreßt. Das bei der Montage der Abdichtungsanordnung zwischen dem Buchsenbund 13 und dem Gehäuseteil 2 vorgesehene Spiel s (Fig. 1 obere Hälfte) entspricht der während der Einlaufzeit an der Stirnseite 15 oder Dichtungsbuchse 9 erwünschten Abnützung. Die Tiefe der Ausnehmungen 14 ist geringer als das Spiel s, so daß nach Abnützung der Stirnseite 15 um das durch den Buchsenbund 13 begrenzte Aus maß s an dieser Stirnseite 15 eine einwandfreie erste Dichtungsfläche vorhanden ist, welche mit einer gegenüberliegenden, am Rotorteil 7 vorge sehenen zweiten Dichtungsfläche 17 abdichtend zu sammenwirkt. Der zwischen der Dichtungsbuchse 9 und dem Gehäuseteil 2 vorgesehene Schiebesitz ist derart bemessen, daß die Dichtungsbüchse 9 während der gesamten Ein laufzeit durch den im Verdichterraum 3 herrschenden Überdruck mit ihrer Stirnseite 15 in Anlage an das Rotorteil 7 gepreßt wird.

Die Dichtungsbuchse 9 besteht aus relativ weichem Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften wie zum Beispiel Graphit-Bronze, Blei-Bronze, Grauguß, Graphit oder diese Gleiteigenschaften aufweisenden Kunststoffen.

Während der Einlaufphase wird die Dichtungsbuchse 9 an ihrer Stirnseite 15 abgenützt, bis der Buchsenbund 13 am Gehäuseteil 2 ansteht (Fig. 1 untere Hälfte). Danach arbeitet die Abdichtung nahezu spielfrei und berührungslos.

Bei den in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungs beispiel sind zu Fig. 1 analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei in der oberen Hälfte von Fig. 2 die Abdichtungsanordnung vor Ab lauf der Einlaufphase und in der unteren Hälfte nach Ablauf der Einlaufphase dargestellt ist.

Bei dieser Ausführungsform ist die Dichtungsbuchse 9 mit einem dünnen Längsschlitz 16 versehen, dadurch in radialer Richtung federnd, und auf das Rotorteil 6 aufgeklemmt. Die dadurch wirkende Fe derkraft ist derart bemessen, daß die Dichtungs buchse 9 in der Einlaufphase durch den im Raum 3 herrschenden Überdruck mit ihrem Buchsenbund 13 immer in Anlage an das Gehäuseteil 2 gepreßt wird.

Der Buchsenbund 13 wird während der Einlaufphase auf der gegen das Gehäuseteil 2 gerichteten Stirnseite so lange abgenützt, bis die Stirnseite 15 der Dichtungsbuchse 9 an der Rotorschulter 7 ansteht (siehe untere Hälfte von Fig. 2). Danach arbeitet die Abdichtung nahezu spielfrei und be rührungslos.

Auch bei dieser Ausführungsform weist die Gehäuse bohrung 10 auf ihrer gesamten Länge einen konstanten Durchmesser auf.

Selbstverständlich ist die Anordnung einer ge schlitzten Dichtungsbuchse 9 auf dem rotierenden Rotorteil 6 nur bei einer niedertourigen Maschine möglich, da bei einer hochtourigen Maschine die geschlitzten Buchse 9 unter dem Einfluß der Zentrifugalkräfte aufgeweitet und dadurch ein Schlupf zwischen Buchse 9 und Rotorteil 6 auftreten würde.

Claims

1. Abdichtungsanordnung zum Abdichten eines Spaltes zwischen einem rotierenden Teil und einem feststehenden Teil, wobei auf beiden Seiten der Abdichtungsstelle ein unterschiedlicher Druck herrscht, und wobei zwischen den beiden abzudichtenden Teilen (2; 6, 7) eine Dichtungsbuchse (9) angeordnet ist, welche auf dem einen (2) dieser beiden Teile unter Bildung eines Schiebesitzes und im Betrieb unverdrehbar, zentriert ist,
und wobei diese Dichtungsbuchse (9) auf jener Seite, auf der der geringere der beiden Drücke herrscht (4), eine erste Dichtfläche (15) aufweist, die nach Ablauf einer Einlaufzeit an einer am rotierenden Teil (7) angeordneten zweiten Dichtfläche (17) anliegt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbuchse (9) ein Anschlagteil (13) aufweist, welches nach anfänglichem Axialspiel (s) gegenüber dem relativ zu ihr stillstehenden Teil (2) bei Ablauf der Einlaufzeit direkt oder indirekt an letzterem anliegt, und derart die Abnützung der ersten und/oder der zweiten Dichtfläche (15 resp. 17) auf den vorbestimmten Wert (s) begrenzt.

2. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste Dichtunsfläche (15) durch während der Einlaufzeit sich relativ stark ab nützendes Material gebildet wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der zwischen der Dichtungsbuchse (9) und dem relativ zu dieser stillstehenden Teil (2) vorgesehene Schiebesitz derart bemessen ist, daß bei Abnützung der ersten und/oder zweiten Dichtungsfläche (15, 17) auf Grund der zwischen den beiden abzudichtenden Seiten herrschenden Druck differenz eine Verschiebung der Dichtungsbüchse (9) in deren gegen die mit geringerem Druck beauf schlagte Seite (4) zu gerichteten Axialrichtung erfolgt.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dichtungsbuchse (9) auf den fest stehenden Teil (2) angeordnet ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die berührungslose Dichtung als Labyrinthdichtung (12) ausgebildet ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbuchse (9) aus Graphit-Bronze, Blei-Bronze, Grauguß oder Graphit besteht.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbuchse (9) mit einem Längsschlitz (16) versehen und derart in radialer Richtung federnd am relativ zur Dichtungs buchse (9) feststehenden Teil (6) ein- bzw. auf geklemmt ist (Fig. 2).

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die eine Dichtungs fläche (15, 17) mit Ausnehmungen (14) versehen ist, deren Tiefe in axialer Richtung der Dichtungs buchse (9) geringer ist als die zu erwartende Abnützung dieser Dichtungsfläche (15, 17) während der Einlaufzeit.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagteil durch einen Buchsenbund (13) gebildet wird.

10. Verwendung der Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1 zum Abdichten der Lagerräume von Verdichtern und/oder Turbinen an den Wellendurchgängen.