DE940556C

DE940556C - Gasturbosatz, insbesondere zum Fahrzeugantrieb

Info

Publication number: DE940556C
Application number: DER7491A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr-Ing Roeder; Rolf Dipl-Ing Roeder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-10-30
Filing date: 1951-10-30
Publication date: 1956-03-22

Description

Gasturbosatz, insbesondere zum Fahrzeugantrieb Es ist bekannt, bei Gasturbosätzen die für den Energieumwandlungsprozeß erforderlichen Laufschaufelgitter auf mindestens zwei Läufer mit entgegengesetztem Drehsinn zu verteilen. Bei Antrieben, die große Anfahrmomente aus dem Stillstand benötigen und bei denen gute Wirtschaftlichkeit bei wechselnden Drehzahlen erzielt werden soll, wie bei unmittelbaren Fahrzeugantrieben durch Räder oder Gleisketten, wird vorgeschlagen, die entgegengesetzt umlaufenden Wellen durch ein Leistungsverzweigungsgetriebe miteinander und mit der Abtriebswelle zu verbinden.
Beide gegenläufigen Wellen nehmen an ihren Enden Verdichtergitter auf, aber nur eine von ihnen trägt die gesamten Entspannungsgitter. Die Wellen sind durch ein Umlaufgetriebe gekuppelt, an dessen Steg der Abtrieb anschließt. Ein Teil der Turbinenleistung geht unmittelbar zu den auf der Turbinenwelle befindlichen Verdichtergittern; der Rest verteilt sich auf den Abtrieb und auf die die übrigen Verdichtergitter enthaltende Welle. Beim Anfahren und bei geringem Leistungsabtrieb wird der überragende Leistungsanteil auf die Verdichterwelle übertragen; sie wird beschleunigt, so daß sich der Verdichterdruck erhöht. Mit ihm steigt die Turbinenleistung, so daß ein hohes Drehmoment an der Abtriebswelle entsteht, das das Fahrzeug beschleunigt.
Außerdem soll die Gasturbine als Fahrzeugbremse benutzt werden. Zu diesem Zweck wird eine der beiden Wellen angehalten und eventuell ein hinter dem Verdichter angeordnetes vom Bremspedal gesteuertes Ausströmventil für die Luft geöffnet: Zum Starten (zur Inbetriebsetzung) der Gasturbine können, wenn elektrische Energie dafür vorgesehen wird, beide Wellen mit je einem Motorgenerator ausgerüstet werden. Der Leerlauf der Gasturbine bei niedriger Geschwindigkeit des Fahrzeuges kann dadurch unterstützt werden, daß der Motorgenerator auf der die Entspainnungsturbine tragenden Welle den auf der anderen Welle untergebrachten treibt. In diesem Falle wird im Leerlauf kein Moment auf die Antriebswelle übertragen. Dem gleichen Zweck kann auch .eine nur im Leerlauf parallel zur Hauptturbine zugeschaltete Hilfsturbine -dienen.
Im Ausführungsbeispiel ist mit a die Gasturbinenwelle bezeichnet, die zwischen den Lagern die umlaufenden Entspannungsgitter b trägt. Außer-' halb der Lager sind die umlaufenden Verdichtungsgitter d angeordnet, welche mit den Verdichtergittern f auf der Verdichterwelle g zusammenarbeiten. Die gegenläufigen Wellen a und g sind durch das Verzweigungsgetriebe h miteinander und mit der Abtriebswelle h verbunden. Die in den Entspannungsgittern b der Gasturbinenwelle a gewonnene Leistung wird zum Teil durch die Verdichtungsgitter d aufgebraucht. Der Rest wird im Verzweigungsgetriebe h auf die Abtriebswelle k und die Verdichterwelle g mit den Verdichtungsgittern f verteilt.
Bei Stillstand der Abtriebswelle k wird die gesamte Restleistung der Gasturbinenwelle a auf die Verdichterwelde g übertragen, so daß die beiden Wellen a und g sich beschleunigen und der Verdichterenddruck und damit das Arbeitsgefälle der Gasturbine so lange steigt, bis die Abtriebswelle k anläuft. Ein Sicherheitsregler L auf der Gasturbinenwelle a begrenzt die Höchstdrehzahl des Aggregates.
Zum Anlassen des Gasturbinenaggregates ist der Motorgenerator m auf der Gasturbinenwelle a oder Motorgenerator n auf der Kompressorwelle g vorgesehen. Werden m und n gleichzeitig benutzt, so wird beim Anlassen kein Drehmoment auf die Abtriebswelle k übertragen. Das gleiche ist der Fall, wenn beim Leerlauf der in m erzeugte Strom zur Speisung von n dient.
Durch die kraftschlüssige Verbindung des Gasturbinenaggregates mit der Abtriebswelle ist es möglich, Leistung aus der Abtriebswelle k in den Verdichtergittern f und g aufzubrauchen, also z. B. Fahrzeuge auf Gefällestrecken zu bremsen. Zu diesem Zweck wird die Verdichterwelle mittels Bremse (oder Klinke) p festgehalten; durch das (mit dem Bremshebel verbundene) Wechselventil r der Druckstutzen s des Verdichters von der über Wärmeaustauscheru undBrenikammervführenden Turbinenzuleitung abgesperrt und mit der Atmo Sphäre verbunden. Auf diese Weise kann die gesamte Verdichterleistung der Abtriebswelle h entzogen- und damit eine starke Bremswirkung erreicht werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gasturbosatz, insbesondere zum Fahrzeugantrieb, bei dem die für den Energieumwandlungsprozeßerforderlichen Schaufelgitter auf mindestens . zwei gleichachsigen Läufern mit entgegengesetztem Drehsinn verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden im entgegengesetzten Sinne umlaufenden Wellen durch ein Leistungsverzweigungsgetriebe miteinander und mit der Abtriebswelle eines Fahrzeuges verbunden sind. a. Gasturbosatz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Entspannungsstufen auf der einen Welle, die Verdichtungsstufen auf beiden Wellen angeordnet sind. 3. Gasturbosatz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der beiden Wellen durch eine Anhaltevorrichtung (Bremse) stillgesetzt werden kann. q.. Gasturbosatz nach Anspruch, i, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der beiden Wellen an der Umkehrung ihres Drehsinnes gehindert ist, z. B. durch eine Klinkvörrichtung. 5: Gästurbosatz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da:B im Verdichterdruckraum ein Ausblaseventiil angeordnet ist. 6. Gasturbosatz nach Anspruch i und 5, da- durch gekennzeichnet, daß das Ausblaseventil als Wechselventil ausgebildet ist und beim Öffnen gleichzeitig die Verbindungsleitung zur Gasturbine abschließt. 7. Gasturbosatz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausblaseventil nach Anspruch 5 oder 6 sowohl von der Fahrzeugbremsvorrichtung als auch von der Sicherheitsvorrichtung des Gasturbosatzes betätigt wird. 8: Gas@turbosatz nach Anspruch i; dadurch gekennzeichnet, daß zum Anlassen und zur Stromlieferung auf beiden Wellen Motorgeneratoren angeordnet sind. g. Gasturbosatz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Leerlauf der im Motorgenerator der einen Welle erzeugte Strom den Motorgenerator der anderen Welle antreibt. 1o. Gasturbosatz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Wellen Entspannungsgitter angeordnet sind, wobei die der einen Welle nur bei Leerlauf an der Entspannung teilnehmen.