Gekühlter Gasturbinenläufer Es ist bekannt, bei Gasturbinenläufern druck feste Hohlräume zur Aufnahme der Kühlflüssig keit anderen Umfang anzuordnen. Solche Läufer sind nach einer bekannten Ausführung aus ring- und scheibenförmigen Körpern zusammen gesetzt, wobei ringförmige, als Schaufelträger ausgebildete Körper der Befestigung der Lauf schaufeln auf dem Läuferkörper dienen. - Diese Bauweise bringt einige praktische Nachteile mit sich, die es zu beheben gilt: Es ist z. B.
bei axialem Durchfluss des Kühlmittels unter der Läuferoberfläche bei einem aus Einzel- Scheiben aufgebauten Läufer praktisch unver meidlich, dass sich der zwischen zwei benach barten Scheiben gebildete Hohlraum wegen Undichtheiten mit Kühlmittel füllt und damit unter den vollen Kühlmitteldruck und zusätz lich unter den zugehörigen Fliehkraftdruck gerät. Die so verursachte Beanspruchung der Welle und Scheiben ist sehr gross und führt zu Überbeanspruchungen der Läuferteile und zu Wellenverkrümmungen.
Die Ausbildung der Laufschaufelträger als ringförmige Körper ist fabrikatorisch nicht einfach; es ist kaum zu umgehen, dass die Schaufeln und ihr ringför miger Träger aus einem Strick gearbeitet wer den müssen.
Die Erfindung ist geeignet, diese Nachteile zu beheben. Sie betrifft einen gekühlten Gas turbinenläufer mit unter dessen von den hei ssen Treibgasen bestrichenen Flächen angeord neten druckfesten Hohlräumen zur Durchlei tung des Kühlmittels und ist gekennzeichnet durch einen kompakten ,Läuferkörper und durch mechanisch in Eindrehungen dieses Läu ferkörpers befestigte Einzelschaufeln, die mit tels Dichtschweissungen in Umfangsrichtung und ebensolchen zwischen den Schaufeln der art am Läuferkörper befestigt sind, dass die erwähnten druckfesten Hohlräume nach aussen abgedichtet sind.
Die Zeichnung zeigt beispielsweise Aus führungsformen des Erfindungsgegenstandes. In Fig. 1 ist ein erfindungsgemässer Läufer in einem Längsschnitt dargestellt, während die Fig. 2 bis 4 bauliche Einzelheiten verschie dener Ausführungsformen zeigen. In allen Figuren sind gleiche Teile, soweit solche dar gestellt sind, mit gleichen Hinweisziffern ver sehen.
Die Fig. 1 stellt einen Läufer mit einem aus Scheiben 1 zusammengeschweissten Läu ferkörper dar. Der Läuferkörper kann aber auch, aus einem einzigen Schmiedestück be stehen. Auf dem Läuferkörper sind in Ein drehungen die Reihen von Einzelschaufeln 2 me chanisch befestigt. Der Läufer ist in Lagern 3 gelagert. Das Kühlmittel für den Läuferkör per und die Schaufeln wird durch das Gehäuse 4 in die Hohlwelle eingeleitet und strömt durch, Leitungen 5 zu den axialen Oberflächen-Kühl- bohrungen 6.
Nachdem es diese Bohrungen in ihrer gesamten Länge durchflössen hat, wird es umgelenkt und fliesst durch Rücklaufboh- rungen 7 wieder durch den Läuferkörper zu-, rück, um durch Leitungen 8 in die Hohlwelle zurückgeführt zu werden. Ein Rohr 9 sorgt für die Trennung des eintretenden und aus tretenden Kühlmittels. Durch das Gehäuse 10 verlässt das Kühlmittel die Turbine. Die mit einzelnenKühlbohrungen versehenen Schaufeln sind mechanisch durch Füsse in Eindrehungen im Läuferkörper befestigt und mittels Dicht schweissungen 11 inUmfangsrichtung mitdem Läuferkörper verbunden.
Die Abdichtung zwi schen den einzelnen Schaufeln erfolgt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, mittels Dichtschwei- ssungen 12. Um das axiale Durchströmen des Kühlmittels durch die Schaufelreihen zu er möglichen, sind in die Schaufelfüsse Kanäle 13 eingeschnitten, wie solche in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind.
Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei Beispiele für Dichtschweissungen zwischen zwei einzelnen Schaufeln. Nach Fig. 3 wird die Schweissung 12 durch eine Lippe 14 erleichtert. Gemäss Fig. 4 erfolgt das Aufsetzen der Schweiss naht 12 auf ein zwischen zwei Einzelschaufeln angeordnetes Zwischenstück 15, dessen Aussen umfang den Grund der Schweissnute bildet. Dieses Zwischenstück 15 kann seine Flieh kraft auf die Schweissnaht 12 abstützen oder es kann selbst mit entsprechenden Zähnen in der Eindrehung verankert sein.
Bei den beschriebenen Läufern werden Einzelschaufeln in im vollen Läuferkörper ein gedrehte Schaufelrillen eingesetzt. Diese Ein zelschaufeln sind so gestaltet, dass sie mittels Dichtschweissungen mit dem Läuferkörper zu sammen zu einer mit Bezug auf den Kühlmittel druck dichten Läuferkörperoberfläche zusam mengeschweisst werden können. Die Schwei- ssung hat dabei nur den Zweck der Dichtung, während die mechanische Befestigung der Schaufeln in bekannter Weise durch Zacken in den Schaufelrillen erfolgt.
Die beschriebene Bauweise eines Gasturbinenläufers hat den Vor zug, dass die Schaufeln einer gekühlten Tur bine in gleicher Weise hergestellt werden kön nen wie die bisher verwendeten Schaufeln von Dampf- und Gasturbinen.
Cooled gas turbine rotor It is known to arrange pressure-tight cavities for receiving the cooling liquid speed different scope in gas turbine rotors. According to a known embodiment, such runners are composed of ring-shaped and disk-shaped bodies, ring-shaped bodies designed as blade carriers serving to attach the running blades on the rotor body. - This construction has some practical disadvantages that need to be remedied. B.
With an axial flow of the coolant under the rotor surface in a rotor made up of individual disks, it is practically inevitable that the cavity formed between two adjacent disks will fill with coolant due to leaks and thus come under full coolant pressure and additionally under the associated centrifugal pressure. The stress on the shaft and disks caused in this way is very high and leads to overstressing of the rotor parts and to shaft warping.
The design of the rotor blade carrier as an annular body is not easy in terms of manufacturing; it is hard to avoid the fact that the blades and their ring-shaped carrier have to be made from a single cord.
The invention is capable of overcoming these disadvantages. It relates to a cooled gas turbine rotor with under its surfaces coated with the hot propellant gases arranged pressure-resistant cavities for the passage of the coolant and is characterized by a compact rotor body and by individual blades mechanically fastened in grooves of this rotor body, which are sealed with welds in the circumferential direction and the same are fastened between the blades on the rotor body in such a way that the aforementioned pressure-resistant cavities are sealed off from the outside.
The drawing shows, for example, embodiments of the subject invention. In Fig. 1 a rotor according to the invention is shown in a longitudinal section, while FIGS. 2 to 4 show structural details of various embodiments. In all figures, the same parts, as far as those are provided, see ver with the same reference numbers.
Fig. 1 shows a runner with a rotor body welded together from disks 1. The runner body can also be made of a single forging. The rows of individual blades 2 are mechanically attached to the rotor body in a rotations. The rotor is stored in bearings 3. The coolant for the rotor body and the blades is introduced into the hollow shaft through the housing 4 and flows through lines 5 to the axial surface cooling bores 6.
After it has flowed through these bores in their entire length, it is deflected and flows back through the runner body through return bores 7, in order to be led back through lines 8 into the hollow shaft. A pipe 9 ensures the separation of the entering and exiting coolant. The coolant leaves the turbine through the housing 10. The blades, which are provided with individual cooling bores, are mechanically fastened by feet in grooves in the rotor body and connected to the rotor body in the circumferential direction by sealing welds 11.
As can be seen from FIG. 2, the sealing between the individual blades takes place by means of sealing welds 12. In order to enable the coolant to flow axially through the blade rows, channels 13 are cut into the blade roots, as shown in FIGS. 2 and 3 are shown.
3 and 4 show two examples of sealing welds between two individual blades. According to FIG. 3, the weld 12 is facilitated by a lip 14. According to FIG. 4, the welding seam 12 is placed on an intermediate piece 15 arranged between two individual blades, the outer circumference of which forms the base of the welding groove. This intermediate piece 15 can support its centrifugal force on the weld seam 12 or it can itself be anchored with corresponding teeth in the recess.
In the case of the runners described, individual blades are inserted into rotated blade grooves in the full blade body. These individual blades are designed in such a way that they can be welded together with the rotor body by means of sealing welds to form a rotor body surface that is pressure-tight with respect to the coolant. The only purpose of the weld is to seal, while the blades are mechanically fastened in a known manner by means of teeth in the blade grooves.
The construction of a gas turbine rotor described has the advantage that the blades of a cooled turbine can be manufactured in the same way as the blades of steam and gas turbines used previously.