DE3019633A1

DE3019633A1 - Oeldichtungsanordnung

Info

Publication number: DE3019633A1
Application number: DE19803019633
Authority: DE
Inventors: Masami Shimizu
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1979-05-23
Filing date: 1980-05-22
Publication date: 1980-11-27
Also published as: FR2457398B1; IT1149859B; IT8022276A0; FR2457398A1; GB2055156B; GB2055156A; US4314705A

Description

Dr rar. m«. DIETER LOUIS 0 U I "J V ^

ninl-Phvs ClAUS PÖHLAU

5ρί!ΪΓρ·:ΛΝΖ LOHRENTZ 20 4θ7

D!pl.-Phys.V/.:irG.-.i-!G SEGETH

KESSLERPLATZ 1 _ 2 -

8500 NÜRNBERG 20

Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha, No. 2-1, 2-chome, Ote-machi, Chiyoda-ku, Tokyo-to, Japan

Öldichtungsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Öldichtungsanordnung für Maschinen mit hohen Drehzahlen.

Bei Maschinen mit hohen Drehzahlen, wie z.B. Turbolader, ist die Schmierung der Lager sehr v/ichtig. Aus diesem Grunde werden für die Lager Öldichtungsanordnungen benötigt, die besonders leistungsfähig sein müssen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten bekannten Dichtungsanordnung stützt ein schwimmender Lagerring c eine zur Turbine und Verdichter gemeinsame Welle d in einem Lagergehäuse a drehbar ab und wird mit Schmiermittel geschmiert, das über in dem Lagergehäuse a ausgebildete Ölkanäle d und über radial durch den Lagerring c geschnittene Öffnungen e herangeführt wird. Das zwischen dem Lagergehäuse und dem schwimmenden Lagerring und zwischen dem schwimmenden Lagerring und gemeinsamen ¥elle d zum Turbinenrad f durchsickernde Öl wird mit Hilfe einer Ölschleuder g nach außen weggeschleudert. Ein Dichtungsring h hindert das über den Ölschleuderring g hinweggeflossene Öl an einem weiteren Vordringen zum Turbinenrad f.

Diese Dichtungsanordnung hat den Nachteil, daß in Abhängigkeit von der herangeführten Schmierölmenge und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle die über die Ölschleuder hinwegkommende Ölmenge zunehmen kann und daß es schwierig ist, eine vollständige Abdichtung zu erzielen.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine öldichtungsanordnung zu schaffen, bei der dieser Nachteil ausgeschaltet ist, mit der eine sehr gute Abdichtung erzielbar ist und die einfach im Aufbau ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Anspruch gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, anhand der beiliegenden Zeichnung erfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung stellen dar:

Figur 1 einen Ausschnitt aus einer bekannten öldichtungsanordnung,

Figur 2 einen Schnitt durch einen Turbolader, bei dem eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung eingebaut ist,

Figur 3 eine vergrößerte Ansicht des Abschnittes A der Fig. 2,

Figur 4 einen Teil eines schwimmenden Lagerrings im Schnitt gemäß Keil 3 in Fig. 3,

Figur 5 einen Schnitx durch einen Turbolader, in dem eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen öldichtung sanordnung eingebaut ist,

Figur 6 den Abschnitt C in Fig. 5 in vergrößerter Darstellung und

Figur 7 einen Schnitt gemäß Pfeil D in Fig. 6.

Es wird zunächst Bezug auf die Fig. 2 bis 4 genommen. Zwischen einem Turbinengehäuse 6 und einem Verdichtergehäuse 7 befindet sich ein Lagergehäuse 5, in dem eine für Turbine und Verdichter gemeinsame Welle 3 drehbar mit Hilfe von schwimmenden Lagerringen 4 und 4¹ gelagert ist, wobei ein Turbinenrad 1 und ein Verdichterrad 2 an den Enden der Welle 3 befestigt sind. Das Lagergehäuse 5 besteht aus einem Lagerabschnitt 8 und einer

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ölablaßkammer 9> die unterhalb des Lagerabschnittes 3 ausgebildet ist. Der Lagerabschnitt 3 ist derart aufgebaut, daß ein mit einer externen Ölversorgungsquelle (nicht gezeigt) verbundene r radialer Öleinlaß '10 über einen axialen Ölkanal 12 mit Abzweigkanälen 11 in Verbindung steht, die zu den schwimmenden Lagerringen 4 und 4» führen, und daß ein zwischen der 'felle 3 und dem Lagerabschnitt 8 ausgebildeter Spalt 14 mit der ölablaßkammer 9 über einen radialen ölausiaß 13 in Verbindung steht, der am unterer. Teil des Lager abschnitte s 8 vorgesehen ist.

Der Dichtlings ab schnitt 16 der Turbinen- und Verdichertv/elle erweitert sich nahe dem abgestützten Abschnitt 15 durchmesser-Tj£3ig zuin 'Turbinenrad 1 hin in zwei Stufen, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Stufen sind mit Nuten 17 und 18 verbunden, um das Öl jeweils abzudichten. Sine flanschförmige Ölschleuder 19 ist an der -Jrenzs zwischen den zwei Stufen ausgebildet. Der schwimmende Lagerring 4, der zwischen der* !felle 3 und dem Lagerabschiiitt S zur drehbaren Abstützung der ^T:"elle 3 liegt_s weist zwei Arten von durchgehenden öffnungen auf. Bei dor einen Art handelt es sich um Clsuführungsöffnungen 20, die sich radial durch den Lagerring 4 erstrecken und mit dem Äbzweigkanal 11 verbunden sind. Bei der anderen Art handelt es sich um Ölentlastungsöffnungen, die sich in a::ialer Richtung durch den Lagerring 4 hindurcherstrecken, wodurch ein vom Dichtungsabschnitt 16, dem Lagerabschnitt 3 und dem Lagerring 4 gebildeter Spalt; 21 und der durch den Lagerabschnitt 3 und die Welle 3 gebildete Spalt 14 in Verbindung gebracht werden. Der schwimmende Lagerring 4 wird durch einen Schnappring 23 um den Dichtungsabschnitt 16 festgehalten, und öldichtungsringe 24 und 25 werden in Nuten 17 und 18 eingesetzt.

Das Schmieröl B wird über den radialen Öleinlaß 10 dem axialen " ölkanal 12 und den Abzweigkanälen 11 zugeführt, fließt durch die ölzuführöffnungen 20 und dringt zwischen des Lagerring 4 und der Welle 3 hinduroh und fließt dann in den Raum 14, aus dem das verbrauchte öl über den radialen ölausiaß 13 in die ölablaßkammer 9 abfließen kann. Auf diese Weise wird der Lagerabschnitt 8 geschmiert. Das Schmieröl, das in den Spalt 21 ein-

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dringt, wird an einem weiteren Vordringen zum Turbinenrad 1 hin durch den Öldichtungsring 24 gehindert, kann aber durch die Ölentlastungsöffnungen 22 in den Raum 14 fließen. Da das Öl in dem Spalt 21 über die ölentlastungsöffnungen 22 zwangsweise abgesogen wird, wird der Druck in de:n Spalt 21 niedriggehalten, so daß der Öldichtungsring 24 in der Lage ist, v/irksam abzudichten. Daher wird, wenn überhaupt,nur eine geringe Ölmenge den Öldichtungsring 24 überwinden und die Ölschleuder 19 erreichen, die diese Ölmenge ohne weiteres wegschleudern kann. Dann kann nahezu kein Öl mehr über die Ölschleuder 19 hinweg zum Öldichtungsring 25 fließen.'Falls aber dennoch Öl über die Ölschleuder 19 hinwegfließen sollte, wird der Öldichtungsring 25 dieses Öl an einem Einsickern in die Turbine hindern.

Fig. 5 bis 7 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei das Öl im Spalt 21 direkt in die Ölablaßkammer 9 über Ölentlastungsöffnungen 26 abgelassen wird, die nicht im Lagerring 4 sondern im Lagerabschnitt 8 ausgebildet sind.

Die Bauteile der zweiten Ausführungsform, die mit den Bauteilen der ersten Ausführungsform übereinstimmen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Erfindung wurde anhand von Turboladern beschrieben, jedoch kann die erfindungsgemäße Öldichtungsanordnung auf jede mit hohen Drehzahlen arbeitende Maschine angewendet werden. Die Anordnung kann auch auf der Verdichterseite vorgesehen v/erden und die Anzahl und der Ort der Ölentlastungsöffnungen kann den jeweiligen Umständen entsprechend gewählt werden.

Folgende Merkmale bei der erfindungsgemäßen Öldichtungsanordnung werden herausgestellt:

i) Da der Öldichtungsring zwischen dem Lagerring und der Ölschleuder vorgesehen ist, so daß nach Schmierung des schwimmenden Lagerringes das öl durch den Dichtungsring an einem Eindringen in die Turbine gehindert wird, und da das abgeblockte Öl über Ölentlastungsöffnungen nach

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außen abgesogen wird, wird eine besonders hohe Dichtleistung erhalten.

ii) Der technische Aufbau der Anordnung ist einfach und erfordert wenig Raum. Daher ist die Anordnung besonders für kleine Turbolader geeignet.

ii) Der Öldichtungsring nahe dem schwimmenden Lagerring blockt das meiste Öl ab, so daß die Ölschleuder ihre Funktion voll erfüllen kann. Dies wiederum stellt eine stabile Abdichtung unabhängig von der Drehzahl und der Menge an herangeführtem Schmieröl sicher.

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Leerseite

Claims

Dr. rer. nat. DIETER LOUIS Dlpl.-Phys. ClAUS PDHLAU Dipl.-Iru;. F^ANZ LOHRENTZ Dipl.-Phys.WCLPGANG SEGETH oq Aq 7 KESSLERPLATZ 1 ' NÜRNBERG 20 Ishikawajima-Hariraa Jukogyo Kabushiki Kaisha, No. 2-1, 2-chorne, Ote-machi, Chiyoda-ku, Tokyo-to, Japan Ansprüche:

1. Oldichtungsanordnung mit einer Ölschleuder an einer mit ^ Hilfe eines schwimmenden Lagerringes gelagerten Drehwelle und einem Dichtungsring auf der demschvnLmmenden Lagerring abgewandten Seite der Ölschleuder, dadurch gekennzeichnet, daß auch auf der dem schwimmenden Lagerring(4) zugewandten Seite der Ölschleuder (19) ein Dichtungsring (24) vorgesehen ist.

2. Oldichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ölentlastungsöffnungen (22; 26) vorgesehen sind, die mit einem zwischen dem schwimmenden Lagerring (4) und dem Dichtungsring (24) auf der Seite des schwimmen·" η Lagerrings (4) ausgebildeten Spalt (21) in Verbindung stehen.

3. Oldichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ölentlastungsöffnungen (22) im schwimmenden Lagerring (4) ausgebildet sind.

4. Oldichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölentlastungsöffnungen (26) in einem Lagerabschnitt (8) ausgebildet sind.

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