DE102009023841A1

DE102009023841A1 - Rotor i.e. integral bladed rotor for gas turbine, has shrouding band covering outer edge of rotor base body and forming internal flow channel, and retaining element fastening shrouding band to rotor base body

Info

Publication number: DE102009023841A1
Application number: DE200910023841
Authority: DE
Inventors: Joseph Tomsik
Original assignee: MTU Aero Engines GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2010-12-09

Abstract

The rotor (10) has a set of blades (14) integrally fastened to a rotor base body (12) by friction welding or inductive high frequency pressure welding. A separate shrouding band (16) covers an outer edge (22) of the rotor base body and forms an internal flow channel. A retaining element (24) fastens the shrouding band to the rotor base body. A welding seam is arranged in an area between the rotor base body and the shrouding band. The blades are manufactured by die forging and milling at a flow through surface. The shrouding band is manufactured from fiber-reinforced plastic.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Gasturbine, mit einem Rotorgrundkörper und mehreren Schaufeln, die an dem Rotorgrundkörper befestigt sind.The The invention relates to a rotor of a turbomachine, in particular a gas turbine, with a rotor body and a plurality of blades, the on the rotor body are attached.

Aus dem Stand der Technik sind Rotoren für Strömungsmaschinen bekannt, bei denen die Schaufeln über Schaufelfüße auf dem Rotorgrundkörper formschlüssig befestigt sind, oder es sind integral beschaufelte Rotoren bekannt. Rotoren mit integraler Beschaufelung bezeichnet man abhängig davon, ob ein im Querschnitt scheibenförmiger oder ein im Querschnitt ringförmiger Rotor bzw. Rotorträger (im Folgenden Rotorgrundkörper genannt) vorhanden ist, als Blisk bzw. Bling. Blisk ist die Kurzform von Bladed Disk, und Bling ist die Kurzform von Bladed Ring. Des Weiteren sind Rotoren bekannt, bei denen die Schaufelhälse plattformartige Vorsprünge aufweisen, die zusammen ein Deckband bilden, welches mit seiner in Umfangsrichtung weisenden Fläche einen ringförmigen Strömungskanal der Strömungsmaschine begrenzt. Diese Deckbänder sind integrale Bestandteile der Schaufeln und werden bei der Herstellung der Schaufeln geformt.Out The prior art rotors for turbomachines are known in which the shovels over Shovel feet on the Fixed rotor body in a form-fitting manner are or integrally bladed rotors are known. rotors with integral blading one designates depending on whether one in the cross section disc-shaped or a cross-sectionally annular Rotor or rotor carrier (hereinafter rotor body) called) is present, as Blisk or Bling. Blisk is the short form from Bladed Disk, and Bling is the short form of Bladed Ring. Of Furthermore rotors are known in which the blade necks platform-like projections have, which together form a shroud, which with his in the circumferential direction facing surface an annular flow channel the turbomachine limited. These shrouds are integral parts of the blades and are used in the manufacture shaped the blades.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rotor einer Strömungsmaschine mit einem Deckband zu schaffen, der eine herstellungstechnisch einfache und somit kostengünstige Bauweise aufweist.task The invention is a rotor of a turbomachine with a shroud to create, a manufacturing technology simple and therefore cost-effective design having.

Zusätzlich wird die aerodynamisch durchströmte Schaufel ohne Bearbeitungsstufen dargestellt.In addition will the aerodynamically flowed through Shovel without processing stages shown.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Rotor einer Strömungsmaschine gelöst, insbesondere einer Gasturbine, mit einem Rotorgrundkörper und mehreren Schaufeln, die integral an dem Grundkörper befestigt sind, wobei ein separates Deckband vorgesehen ist. Das separate Deckband deckt den Außenrand des Rotorgrundkörpers ab und bildet den Strömungskanal. Außerdem ist ein Halteelement vorgesehen, welches das Deckband am Rotorgrundkörper befestigt. Die Bauweise des Rotors mit separatem Deckband ermöglicht eine hohe Flexibilität in der Gestaltung der Rotorbauteile.The The object of the invention is achieved by a rotor of a turbomachine solved, in particular a gas turbine, with a rotor main body and a plurality Blades that are integrally attached to the body, wherein a separate shroud is provided. The separate shroud covers the outer edge of the rotor body and forms the flow channel. Furthermore a retaining element is provided which secures the shroud to the rotor base body. The design of the rotor with a separate shroud allows a high flexibility in the design of the rotor components.

Vorzugsweise ist der Rotor ein integral beschaufelter Rotor, bei dem die Schaufeln insbesondere durch Reibschweißen oder induktives Hochfrequenzpressschweißen am Rotorgrundkörper angebracht sind. Integral beschaufelte Rotoren sind gegenüber gebauten Rotoren durch ihr geringeres Gewicht vorteilhaft.Preferably For example, the rotor is an integrally bladed rotor in which the blades in particular by friction welding or inductive high frequency pressure welding attached to the rotor body are. Integral bladed rotors are opposite built rotors their lower weight advantageous.

Vorzugsweise bildet die radial nach außen weisende Fläche des Deckbands einen Teil der Begrenzung des ringförmigen Strömungskanals für das die Strömungsmaschine durchströmende Gas. Auf diese Weise können die bisher vorgesehenen, integral mit den Schaufeln verbundenen, plattformartigen Vorsprünge zwischen Schaufelblatt und Schaufelhals, die zusammen ein Deckband bilden, eingespart werden.Preferably forms the radially outward facing area of the shroud part of the boundary of the annular flow channel for that the flow machine flowing through Gas. That way you can the previously provided, integral with the blades, platform-like projections between the blade and the blade neck, which together form a shroud to be saved.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Deckband aus einem, vorzugsweise genau einem, ringförmigen Bauteil. Auf diese Weise wird eine einfache Montage des Deckbands ermöglicht, beispielsweise durch Aufsetzen des ringförmigen Deckbandbauteils auf den Rotorgrundkörper in axialer Richtung.According to one preferred embodiment the shroud of a, preferably exactly one, annular component. In this way, a simple assembly of the shroud is possible, for example, by placing the annular shroud component on the rotor body in the axial direction.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Deckband einen Ringabschnitt vor oder hinter den Schaufeln und schräg in die Zwischenräume zwischen den in Umfangsrichtung beabstandeten Schaufeln verlaufende Zungen auf. Auf diese Weise kann sich das Deckband auch in die Zwischenräume zwischen den Schaufeln hinein erstrecken.According to one preferred embodiment the shroud a ring section in front of or behind the blades and aslant in the interstices extending between the circumferentially spaced vanes Tongues open. In this way, the shroud can also be in the spaces between extend into the blades.

Die Schaufeln können einen unteren Abschnitt aufweisen, der durch das Deckband abgedeckt wird. Dieser untere Abschnitt der Schaufeln liegt somit nicht im Strömungskanal der Strömungsmaschine und kann daher auf flexible Weise geformt sein.The Shovels can have a lower portion covered by the shroud becomes. This lower section of the blades is thus not in the flow channel the turbomachine and therefore can be molded in a flexible manner.

Vorzugsweise ist der untere Abschnitt der Schaufeln so geformt, dass die Zungen des Deckbands ohne Hinterschnitt an den Schaufeln anliegen. Dies ermöglicht eine einfache Geometrie des Deckbands sowie eine einfache Montage des Deckbands auf dem Rotor, beispielsweise durch eine Bewegung in axialer Richtung, kombiniert mit einer Drehbewegung des Rotors oder des Deckbands.Preferably The lower section of the blades is shaped so that the tongues of the shroud rest against the blades without undercut. This allows a simple geometry of the shroud and easy installation of the shroud on the rotor, for example, by a movement in axial direction, combined with a rotary motion of the rotor or of the shroud.

Zwischen Deckband und Rotorgrundkörper kann ein Hohlraum gebildet werden. Auf diese Weise reduziert sich das Gewicht des Rotors, und die thermische Isolierung zwischen dem Strömungskanal der Strömungsmaschine und dem Rotorgrundkörper wird verbessert.Between Shroud and rotor body can a cavity are formed. This reduces that Weight of the rotor, and the thermal insulation between the flow channel of the flow machine and the rotor main body improved.

Vorzugsweise weist das Deckband Fortsätze nach innen auf, die in den Hohlraum zwischen Deckband und Rotorgrundkörper ragen und zur Versteifung des Deckbands dienen. Somit wird die mechanische Stabilität, z. B. bei Vogelschlag, des Deckbands verstärkt.Preferably the shroud has extensions inside, which protrude into the cavity between the shroud and rotor body and serve to stiffen the shroud. Thus, the mechanical Stability, z. B. in bird strike, the shroud reinforced.

Der Rotorgrundkörper kann Halterungsfortsätze zur Halterung des Deckbands aufweisen. Dies ermöglicht beispielsweise eine einfache und präzise Positionierung des Deckbands am Rotorgrundkörper.Of the Rotor body can support extensions have for holding the shroud. This allows, for example, a easy and precise positioning of the shroud on the rotor body.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Deckband, Schaufeln und/oder Rotorgrundkörper aus unterschiedlichen Materialien gefertigt. Auf diese Weise können die Materialien optimal im Hinblick auf die Anforderungen an das jeweilige Bauteil des Rotors ausgelegt werden.According to a preferred embodiment of the invention shroud, blades and / or Rotor body made of different materials. In this way, the materials can be optimally designed with respect to the requirements of the respective component of the rotor.

Das Deckband kann aus faserverstärkten Materialien oder gerolltem hitzebeständigen Blech gefertigt sein. Dies ermöglicht eine einfache Fertigung des Deckbands und ein geringes Gewicht.The Shroud can be made from fiber reinforced materials or rolled heat resistant Be made of sheet metal. this makes possible a simple production of the shroud and a low weight.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description and from the drawings, to which reference is made. In the drawings show:

1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Rotors; 1 a schematic sectional view of a rotor according to the invention;

2 eine Draufsicht von vorne eines erfindungsgemäßen Rotors in Richtung der Rotationsachse; 2 a plan view from the front of a rotor according to the invention in the direction of the axis of rotation;

3 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Rotors in radialer Richtung; 3 a plan view of a rotor according to the invention in the radial direction;

4 einen Schnitt entlang der Ebene IV-IV aus 3; 4 a section along the level IV-IV 3 ;

5 einen Schnitt entlang der Ebene V-V aus 3; und 5 a section along the plane VV 3 ; and

6 einen Schnitt entlang der Ebene VI-VI aus 2. 6 a section along the level VI-VI 2 ,

In den 1 bis 6 wird ein erfindungsgemäßer Rotor 10 im Folgenden am Beispiel einer Ausführungsform als integral beschaufelter Rotor 10 beschrieben. Die Erfindung lässt sich aber auch auf gebaute Rotoren anwenden, bei denen separate Schaufeln mit Schaufelfüßen am Rotorgrundkörper befestigt sind.In the 1 to 6 becomes a rotor according to the invention 10 in the following example of an embodiment as integrally bladed rotor 10 described. However, the invention can also be applied to built rotors in which separate blades are fastened with blade roots on the rotor body.

Der Rotor 10 ist für eine Gasturbine ausgelegt, wobei er im Turbinenabschnitt oder im Verdichterabschnitt angeordnet sein kann. Die Erfindung lässt sich natürlich auch auf Rotoren anderer Strömungsmaschinen anwenden.The rotor 10 is designed for a gas turbine, wherein it may be arranged in the turbine section or in the compressor section. Of course, the invention can also be applied to rotors of other turbomachines.

1 zeigt eine schematische Ansicht des Rotors 10. Der Rotor 10 weist einen Rotorgrundkörper 12 insbesondere in Blisk-Bauweise auf, an dem mehrere Schaufeln 14 befestigt sind. Die Schaufeln 14 sind in der gezeigten Ausführungsform integral mit dem Rotorgrundkörper 12 verbunden und direkt mit dem Rotorgrundkörper 12 entlang einer Schweißnaht 20 miteinander verschweißt. Dabei ist zu beachten, dass bei bestimmten Materialien der Schaufeln 14 und des Rotorgrundkörpers 12 keine Schmelzschweißverfahren angewendet werden können. 1 shows a schematic view of the rotor 10 , The rotor 10 has a rotor body 12 especially in Blisk construction on which several blades 14 are attached. The shovels 14 are integral with the rotor body in the embodiment shown 12 connected and directly with the rotor body 12 along a weld 20 welded together. It should be noted that for certain materials of the blades 14 and the rotor body 12 no fusion welding process can be used.

Es ist auch möglich, dass die Schaufeln 14 nicht direkt am Rotorgrundkörper 12 befestigt sind, sondern über Zwischenstücke, die beispielsweise einen Schaufelhals bilden können. Bei Verwendung von Zwischenstücken wird üblicherweise jedes Schaufelblatt an seinem Zwischenstück angeschweißt, und anschließend werden diese auf den Rotorgrundkörper 12 geschweißt.It is also possible that the blades 14 not directly on the rotor body 12 are attached, but via spacers that can form a blade neck, for example. When using spacers usually each blade is welded to its intermediate piece, and then these are on the rotor body 12 welded.

Die axiale Stromrichtung durch den Rotor in der Strömungsmaschine ist durch einen Pfeil 18 angedeutet.The axial flow direction through the rotor in the turbomachine is indicated by an arrow 18 indicated.

Ein separates Bauteil bildet ein Deckband 16, welches den Außenrand 22 des Rotorgrundkörpers 12 abdeckt und den inneren Strömungskanal der Strömungsmaschine bildet. Im Turbinenbereich ergibt sich dabei ein Schutz des Rotorgrundkörpers vor Heißgasen. Das Deckband 16 ist auf der Vorderseite des Rotors 10 um den Außenrand 22 des Rotorgrundkörpers 12 herumgebogen. Der Abschnitt des Deckbands 16, der an der Vorderseite des Rotors 10 angeordnet ist, bildet einen Ringabschnitt 30.A separate component forms a shroud 16 which is the outer edge 22 of the rotor body 12 covers and forms the inner flow channel of the turbomachine. In the turbine area, this results in a protection of the rotor body from hot gases. The shroud 16 is on the front of the rotor 10 around the outer edge 22 of the rotor body 12 bent around. The section of the shroud 16 placed at the front of the rotor 10 is arranged, forms a ring section 30 ,

Am Ringabschnitt 30 sind mehrere Zungen 32 angeordnet, die sich schräg in die Zwischenräume zwischen den in Umfangsrichtung beabstandeten Schaufeln 14 hinein erstrecken. Die radial nach außen und nach hinten weisende Fläche dieser Zungen 32 begrenzen den ringförmigen Strömungskanal der Strömungsmaschine radial nach innen. Es ist natürlich auch möglich, dass auch der Ringabschnitt 30 mit einer radial nach außen weisenden Fläche des Deckbands 16 einen Teil der Begrenzung des ringförmigen Strömungskanals der Strömungsmaschine bildet.At the ring section 30 are several tongues 32 arranged obliquely in the spaces between the circumferentially spaced blades 14 extend into it. The radially outwardly and rearwardly facing surface of these tongues 32 limit the annular flow channel of the turbomachine radially inward. Of course it is also possible that the ring section 30 with a radially outwardly facing surface of the shroud 16 forms part of the boundary of the annular flow channel of the turbomachine.

Ein Halteelement 24 ist vorgesehen, welches das Deckband 16 am Rotorgrundkörper 12 befestigt. Das Halteelement 24 ist in der gezeigten Ausführungsform als Wellenkonus ausgebildet und über eine Verbindungsstelle 28 mit dem Rotorgrundkörper 12 verbunden. Es ist auch möglich, dass das Halteelement 24 durch einen weiteren Rotor 10 gebildet wird, der vor oder hinter dem Rotorgrundkörper 12 angeordnet ist.A holding element 24 is provided, which is the shroud 16 on the rotor body 12 attached. The holding element 24 is formed in the embodiment shown as a wave cone and a connection point 28 with the rotor body 12 connected. It is also possible that the retaining element 24 through another rotor 10 is formed, in front of or behind the rotor body 12 is arranged.

In der gezeigten Ausführungsform wird das Deckband 16 formschlüssig durch das Halteelement 24 und den Rotorgrundkörper 12 befestigt. Dabei wird das Deckband 16 durch einen Halterungsfortsatz 26 des Rotorgrundkörpers 12 und eine ringförmige Halterung 36 des Halteelements 24 gehalten.In the embodiment shown, the shroud 16 positively by the retaining element 24 and the rotor body 12 attached. This is the shroud 16 through a support extension 26 of the rotor body 12 and an annular holder 36 of the holding element 24 held.

2 zeigt eine Ansicht des Rotors 10 entlang seiner Rotationsachse A, wobei das Halteelement 24 gut zu erkennen ist. Die ringförmige Halterung 36 ist über Stege 34 am Halteelement 24 angeordnet. Auf diese Weise wird das Gewicht des Halteelements 24 reduziert. 2 shows a view of the rotor 10 along its axis of rotation A, wherein the retaining element 24 easy to recognize. The annular holder 36 is over jetties 34 on the holding element 24 arranged. In this way, the weight of the retaining element 24 reduced.

Aufgrund der Bauweise des Rotors 10 mit separatem Deckband 16 ist es möglich, dass das Deckband 16, die Schaufeln 14, der Rotorgrundkörper 12 und/oder das Halteelement 24 aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind. Die jeweiligen Materialien sind im Hinblick auf die jeweiligen Aufgaben der Bauteile optimiert, wodurch sich insbesondere das Gewicht des Rotors 10 verringert. Dabei ist das Deckband 16 aus faserverstärkten Materialien oder aus gerolltem, hitzebeständigem Blech gefertigt.Due to the design of the rotor 10 with separate shroud 16 is it possible that the shroud 16 , the shovels 14 , the rotor body 12 and / or the retaining element 24 made of different materials. The respective materials are optimized with regard to the respective tasks of the components, which in particular the weight of the rotor 10 reduced. This is the shroud 16 made of fiber-reinforced materials or rolled, heat-resistant sheet metal.

3 zeigt eine Draufsicht auf den Rotor 10 aus einer radialen Richtung. In dieser Ansicht sind die schräg zwischen benachbarten Schaufeln 14 verlaufenden Zungen 32 des Deckbands 16 gut zu erkennen. Die Ränder der Zungen 32 liegen an den Schaufeln 14 an und verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander, sodass die Zungen 32 des Deckbands 16 keine Hinterschnitte aufweisen. 3 shows a plan view of the rotor 10 from a radial direction. In this view, the oblique between adjacent blades 14 running tongues 32 of the shroud 16 clearly visible. The edges of the tongues 32 lie on the blades 14 and are essentially parallel to each other so that the tongues 32 of the shroud 16 have no undercuts.

In 3 sind mehrere Schnittebenen eingezeichnet. Die Schnittansichten durch den Rotor 10 entlang dieser Schnittebenen sind in den 4 bis 6 gezeigt.In 3 several cutting planes are drawn. The sectional views through the rotor 10 along these cutting planes are in the 4 to 6 shown.

4 zeigt eine Schnittansicht durch den Rotor 10 entlang der Schnittebene IV-IV, die senkrecht zur Schnittebene V-V und somit senkrecht zur Erstreckungsrichtung der schräg verlaufenden Zungen 32 angeordnet ist. Zwischen dem Deckband 16 und dem Außenrand 22 des Rotorgrundkörpers 12 ist ein Hohlraum 42 gebildet. Dieser Hohlraum 42 ermöglicht eine Leichtbauweise des Rotors 10 und verbessert die thermische Isolierung zwischen Rotorgrundkörper 12 und dem Strömungskanal der Strömungsmaschine. 4 shows a sectional view through the rotor 10 along the section plane IV-IV, which is perpendicular to the section plane VV and thus perpendicular to the extension direction of the obliquely extending tongues 32 is arranged. Between the shroud 16 and the outer edge 22 of the rotor body 12 is a cavity 42 educated. This cavity 42 allows a lightweight construction of the rotor 10 and improves the thermal insulation between rotor body 12 and the flow channel of the turbomachine.

Die Schaufeln 14 weisen einen unteren Abschnitt 38 auf, der eine Art Schaufelfuß bildet. Der untere Abschnitt 38 ist als Block mit nicht parallel verlaufenden Seitenwänden ausgebildet. Auf diesem Block befindet sich die Grundfläche des Schaufelblatts der Schaufel 14. Im Übergangsbereich zwischen dem unteren Abschnitt 38 und dem Schaufelblatt der Schaufel 14 ist ein Ausrundungsradius 40 konstanter oder variabler Größe vorgesehen.The shovels 14 have a lower section 38 auf, which forms a kind of blade foot. The lower section 38 is designed as a block with non-parallel side walls. On this block is the base of the blade of the blade 14 , In the transition area between the lower section 38 and the blade of the blade 14 is a rounding radius 40 constant or variable size.

Das Deckband 16 liegt an den Seitenwänden des unteren Abschnitts 38 an, wobei die radial außen liegende Fläche der Zungen 32 direkt an den Ausrundungsradius 40 der Schaufel 14 anschließt, wodurch das Deckband 16 den unteren Abschnitt 38 abdeckt. Der untere Abschnitt 38 liegt somit nicht im Strömungskanal der Strömungsmaschine, die Formgebung dieses unteren Abschnitts 38 ist daher strömungstechnisch nicht relevant. Die Schaufel 14 ist dadurch an ihrer durchströmten Oberfläche ohne Bearbeitungsstufen ausgebildet.The shroud 16 lies on the sidewalls of the lower section 38 on, wherein the radially outer surface of the tongues 32 directly to the fillet radius 40 the shovel 14 connects, causing the shroud 16 the lower section 38 covers. The lower section 38 is thus not in the flow channel of the turbomachine, the shaping of this lower section 38 is therefore not fluidically relevant. The shovel 14 is thereby formed on its through-flow surface without processing stages.

Das Deckband 16 weist auf der radial innen liegenden Fläche der Zungen 32 Fortsätze 44 auf, die in den Hohlraum 42 zwischen Deckband 16 und Rotorgrundkörper 12 ragen und zur Versteifung der Zungen 32 dienen.The shroud 16 points to the radially inner surface of the tongues 32 projections 44 on that in the cavity 42 between shroud 16 and rotor body 12 protrude and stiffen the tongues 32 serve.

5 zeigt einen Schnitt durch den Rotor 10 normal zu Schnitt IV-IV. Der Schnitt verläuft durch die Mitte der schräg verlaufenden Zunge 32 und somit genau auf Höhe des Fortsatzes 44. 5 shows a section through the rotor 10 normal to section IV-IV. The cut runs through the middle of the sloping tongue 32 and thus exactly at the height of the extension 44 ,

Wie in dieser Darstellung gut erkennbar, sind die Hohlräume 42 in der gezeigten Ausführungsform auf der Rückseite des Rotors 10 nicht abgedeckt. Es kann natürlich auch eine Abdeckung oder Abdichtung der Hohlräume 42 vorgesehen sein oder die Hohlräume 42 werden in der Strömungsmaschine durch weitere Bauteile, beispielsweise benachbarte Rotoren, abgedeckt bzw. abgedichtet.As can be clearly seen in this illustration, the cavities are 42 in the embodiment shown on the back of the rotor 10 not covered. Of course, it can also cover or seal the cavities 42 be provided or the cavities 42 be covered or sealed in the turbomachine by other components, such as adjacent rotors.

6 zeigt einen Schnitt durch den Rotor 10 entlang der Schnittebene VI-VI, die durch die Rotationsachse A des Rotors 10 verläuft (vgl. 2 und 3). Im Bereich des Deckbands 16 verläuft dieser Schnitt von links nach rechts und damit von der Vorderseite des Rotors 10 zur Hinterseite zuerst durch den in radialer Richtung erstreckenden Ringabschnitt 30 des Deckbands 16, der die Vorderseite des unteren Abschnitts 38 der gezeigten Schaufel 14 abdeckt. Weiter verläuft der Schnitt durch den Hohlraum 42 und den Fortsatz 44 des Deckbands 16, der in der Mitte des Hohlraums 42 angeordnet ist. Schließlich verläuft der Schnitt durch den unteren Abschnitt 38 einer benachbarten Schaufel 14 (vgl. 3). 6 shows a section through the rotor 10 along the cutting plane VI-VI, passing through the axis of rotation A of the rotor 10 runs (cf. 2 and 3 ). In the area of the shroud 16 This section runs from left to right and thus from the front of the rotor 10 to the rear first by the radially extending ring portion 30 of the shroud 16 , the front of the lower section 38 the shown blade 14 covers. Next, the section passes through the cavity 42 and the extension 44 of the shroud 16 in the middle of the cavity 42 is arranged. Finally, the section runs through the lower section 38 an adjacent shovel 14 (see. 3 ).

Im Folgenden wird die Herstellung und Montage des Rotors 10 beschrieben. Die Schaufel 14 und Ausrundungsradius 40 werden durch Gesenkschmieden, PECM oder Fräsen hergestellt.The following is the manufacture and assembly of the rotor 10 described. The shovel 14 and radius of curvature 40 are made by die forging, PECM or milling.

Anschließend werden Block 38 und Schweißfläche 20 durch mechanische Bearbeitung hergestellt. Am Rotorgrundkörper 12 wird der Außenrand 22 und Hohlraum 42 durch mechanische oder ECM-Verfahren hergestellt.Subsequently, block 38 and welding surface 20 produced by mechanical processing. At the rotor body 12 becomes the outer edge 22 and cavity 42 produced by mechanical or ECM methods.

Durch die parallelen Seitenflächen des Hohlraumes 42 ist die Verwendung einer Räumnadel möglich.Through the parallel side surfaces of the cavity 42 is the use of a broach possible.

Auf dem Rotorgrundkörper 12 werden die Schaufeln 14 durch lineares Reibschweißen, induktives Hochfrequenzpressschweißen oder ein anderes Fügeverfahren direkt angebracht. Es ist dabei auch möglich, zuerst die Schaufeln 14 an ein Zwischenstück zu fügen, welches anschließend mit einfacheren Fügeverfahren an den Rotorgrundkörper 12 angebracht wird.On the rotor body 12 become the blades 14 directly attached by linear friction welding, inductive high-frequency pressure welding or another joining method. It is also possible, first the blades 14 to add to an intermediate piece, which then with simpler joining method to the rotor body 12 is attached.

Die Bearbeitung der Schweißnaht 20 erfolgt auf mechanischem Wege, wobei die Verwendung einer Räumnadel möglich ist.The processing of the weld 20 he follows by mechanical means, whereby the use of a broach is possible.

Das separate Deckband 16 wird nun in axialer Richtung auf den Rotorgrundkörper 12 aufgesetzt, wobei das Deckband 16 leicht um die Rotationsachse A gedreht wird und somit die schräg verlaufenden Zungen 32 zwischen die Schaufeln 14 eingeführt werden.The separate shroud 16 will now be in the axial direction on the rotor body 12 put on, with the shroud 16 is easily rotated about the axis of rotation A and thus the oblique tongues 32 between the blades 14 be introduced.

Abschließend wird das Halteelement 24 in axialer Richtung auf den Rotorgrundkörper 12 aufgesetzt, wobei das Halteelement 24 das Deckband 16 mit der Halterung 36 gegen den Rotorgrundkörper 12 presst und somit fixiert. Das Halteelement 24 wird mit dem Rotorgrundkörper 12 über die Verbindungsstelle 28 verbunden.Finally, the holding element 24 in the axial direction on the rotor body 12 put on, the retaining element 24 the shroud 16 with the bracket 36 against the rotor body 12 presses and thus fixed. The holding element 24 becomes with the Rotorgrundkörper 12 over the junction 28 connected.

1010: Rotorrotor
1212: RotorgrundkörperRotor body
1414: Schaufelshovel
1616: Deckbandshroud
1818: Pfeilarrow
2020: SchweißnahtWeld
2222: Außenrandouter edge
2424: Halteelementretaining element
2626: HalterungsfortsatzBracket projection
2828: Verbindungsstellejunction
3030: Ringabschnittring section
3232: Zungetongue
3434: Stegweb
3636: Halterungbracket
3838: unterer Abschnittlower section
4040: Ausrundungsradiusfillet radius
4242: Hohlraumcavity
4444: Fortsatzextension

Claims

Rotor ( 10 ) of a turbomachine, in particular a gas turbine, with a rotor main body ( 12 ) and several blades ( 14 ), which on the rotor body ( 12 ) are integrally fixed by welding, wherein a separate shroud ( 16 ), which the outer edge ( 22 ) of the rotor body ( 12 ) and forms the inner flow channel, and a holding element ( 24 ), which the shroud ( 16 ) on the rotor body ( 12 ), are provided.

Rotor according to claim 1, characterized in that the rotor ( 10 ) an integrally bladed rotor ( 10 ), in which the blades ( 14 ) in particular by friction welding or inductive high frequency pressure welding on the rotor body ( 12 ) are mounted, wherein the weld in the space between the rotor body and shroud, that is arranged outside of the flow channel.

Rotor according to claim 1 or claim 2, characterized in that the blades 14 are produced by die forging, PECM or milling without mechanical processing steps on the surface through which they flow.

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that a radially outwardly facing surface of the shroud ( 16 ) forms part of the boundary of an annular flow channel of the turbomachine.

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the shroud ( 16 ) consists of one, preferably exactly one, annular component.

Rotor according to claim 5, characterized in that the shroud ( 16 ) a ring section ( 30 ) in front of or behind the blades ( 14 ) and obliquely in the spaces between the circumferentially spaced blades ( 14 ) running tongues ( 32 ) exhibit.

Rotor according to claim 5 or 6, characterized in that the blades ( 14 ) a lower section ( 38 ), which by the shroud ( 16 ) is covered.

Rotor according to claim 6 and 7, characterized in that the lower section ( 38 ) of the blades ( 14 ) is shaped so that the tongues ( 32 ) of the shroud ( 16 ) without undercut on the blades ( 14 ) issue.

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that between shroud ( 16 ) and rotor body ( 12 ) a cavity ( 42 ) is formed.

Rotor according to claim 6 and 9, characterized in that the shroud ( 16 ) Extensions ( 44 ), which in the cavity ( 42 ) between shroud ( 16 ) and rotor body ( 12 ) and to stiffen the tongues ( 32 ) serve.

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor body ( 12 ) Support extensions ( 26 ) for holding the shroud ( 16 ) having.

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that shroud ( 16 ), Shovels ( 14 ) and / or rotor body ( 12 ) are made of different materials.

Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the shroud ( 16 ) made of fiber-reinforced plastics is.