CH701310A2 - Schaufelbefestigungsmechanismus mit erstem Schwalbenschwanzschlitz dessen Länge grösser ist als die eines zweiten Schwalbenschwanzschlitzes. - Google Patents

Abstract

Ein Schaufelbefestigungsmechanismus (137) für eine Rotationsmaschine ist wenigstens teilweise in dem Rotationselement ausgebildet. Die Rotationsmaschine besitzt ein Rotationselement (130), welches wiederum eine axiale Mittellinie besitzt. Der Schaufelbefestigungsmechanismus definiert einen ersten Schwalbenschwanzschlitz (232), der eine erste axiale Länge parallel zu der axialen Mittellinie definiert. Der Schaufelbefestigungsmechanismus definiert auch einen zweiten Schwalbenschwanzschlitz (234), der eine zweite axiale Länge parallel zu der axialen Mittellinie definiert. Die erste axiale Länge ist grösser als die zweite axiale Länge, und wenigstens ein Abschnitt des zweiten Schwalbenschwanzschlitzes erstreckt sich über wenigstens einem Abschnitt des ersten Schwalbenschwanzschlitzes.

Description

Hintergrund der Erfindung

[0001] Die hierin beschriebenen Ausführungsformen betreffen allgemein Rotationsmaschinen und insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zum Zusammenbau von Turbinentriebwerken.

[0002] Wenigstens einige bekannte Turbinentriebwerke enthalten mehrere rotierende Turbinenlaufschaufeln oder -schaufeln, die einen Hochtemperatur-Verbrennungsgasstrom durch Gasturbinentriebwerke leiten oder die Hochtemperaturdampf durch Dampfturbinentriebwerke leiten. Bekannte Schaufeln sind typischerweise mit einem Rotor in dem Turbinentriebwerk verbunden und wirken mit dem Rotor zusammen, um einen Turbinenbereich auszubilden. Ferner nehmen diese bekannten Schaufeln in der radialen Länge als eine Funktion der axialen Position auf dem Rotor wenigstens unter teilweiser Ausbildung einer divergenten Turbinennabe auf dem Rotor zu. Wenigstens einige von den bekannten Gasturbinentriebwerken enthalten auch mehrere rotierende Verdichterschaufeln, die Luft durch das Gasturbinentriebwerk leiten. Diese bekannten Verdichterschaufeln sind typischerweise mit dem Rotor verbunden und wirken mit dem Rotor zusammen, um einen Verdichterbereich auszubilden. Ferner nehmen diese bekannten Verdichterschaufeln in der radialen Länge als eine Funktion der axialen Position auf dem Rotor unter wenigstens teilweiser Ausbildung einer konvergenten Verdichternabe auf dem Rotor ab.

[0003] Viele von diesen bekannten Turbinenschaufeln und Verdichterlaufschaufeln enthalten Schwalbenschwanzbereiche, die in dem Rotor definierten Schwalbenschwanznuten eingesetzt sind. Derartige Schwalbenschwanznuten und eingesetzte Schwalbenschwanzbereiche werden typischerweise zur Erzeugung mehrerer Reihen zusammengebaut. Jede Turbinenschaufelreihe definiert eine Turbinenstufe und jede Verdichterschaufelreihe definiert eine Verdichterstufe. Sowohl die Turbinennabe als auch die Verdichternabe enthält eine vorbestimmte vergrösserte Länge, um einen axialen Einbau und axialen Ausbau der Turbinenschaufeln bzw. Verdichterschaufeln zu ermöglichen. Eine dermassen vergrösserte Länge vergrössert die Gesamtlänge und das Gewicht des Turbinenbereichs und Verdichterbereichs und erhöht die Herstellkosten. Ferner können das erhöhte Gewicht des Turbinenbereichs und des Verdichterbereichs eine Zunahme in auf den Rotor einwirkenden Zentrifugalkräften für einen Bereich von Betriebsdrehzahlen mit sich bringen. Eine derartige Zunahme in auf den Rotor einwirkenden Kräften kann die Inspektions- und Wartungskosten erhöhen. Ferner kann das erhöhte Gewicht einen zusätzlichen Brennstoffverbrauch zum Beschleunigen und Einhalten einer Rotordrehzahl bewirken. Eine derartige Zunahme im Brennstoffverbrauch kann Betriebskosten erhöhen.

Kurzbeschreibung der Erfindung

[0004] Diese Kurzbeschreibung der Erfindung wird zur Einführung einer Auswahl von Konzepten in einer vereinfachter Form bereitgestellt, die nachstehend ausführlicher in der detaillierten Beschreibung beschrieben werden. Diese Kurzbeschreibung soll weder Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstandes identifizieren, noch soll sie als Hilfsmittel zur Ermittlung des Schutzumfangs des beanspruchten Erfindungsgegenstandes verwendet werden.

[0005] In einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Zusammenbau einer Rotationsmaschine bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet die Bereitstellung eines Rotationselementes. Das Verfahren beinhaltet auch die Ausbildung eines ersten Schwalbenschwanzschlitzes mit einer ersten axialen Länge in einem Abschnitt eines Rotationselementes. Der erste Schwalbenschwanzschlitz ist im Wesentlichen parallel zu einer axialen Mittellinie des Rotationselementes. Das Verfahren beinhaltet ferner die Ausbildung eines zweiten Schwalbenschwanzschlitzes mit einer zweiten axialen Länge in einem Abschnitt des Rotationselementes. Der zweite Schwalbenschwanzschlitz ist im Wesentlichen parallel zu einer axialen Mittellinie des Rotationselementes. Wenigstens ein Abschnitt des zweiten Schwalbenschwanzschlitzes liegt radial ausserhalb wenigstens eines Abschnitts des ersten Schwalbenschwanzschlitzes. Die erste axiale Länge ist grösser als die zweite axiale Länge. Das Verfahren beinhaltet auch einen Einschluss wenigstens eines Abschnitts des Rotationselementes in wenigstens einem Abschnitt eines Gehäuses.

[0006] In einem weiteren Aspekt wird ein Schaufelbefestigungsmechanismus für eine Rotationsmaschine bereitgestellt. Die Rotationsmaschine besitzt ein Rotationselement, das wiederum eine axiale Mittellinie besitzt. Der Schaufelbefestigungsmechanismus ist wenigstens teilweise in dem Rotationselement ausgebildet. Der Schaufelbefestigungsmechanismus definiert einen ersten Schwalbenschwanzschlitz, der wiederum eine erste axiale Länge definiert, die parallel zu der axialen Mittellinie ist. Der Schaufelbefestigungsmechanismus definiert auch einen zweiten Schwalbenschwanzschlitz, der wiederum eine zweite axiale Länge definiert, die parallel zu der axialen Mittellinie ist. Die erste axiale Länge ist grösser als die zweite axiale Länge und wenigstens ein Abschnitt des zweiten Schwalbenschwanzschlitzes erstreckt sich über wenigstens einem Abschnitt des ersten Schwalbenschwanzschlitzes.

[0007] In einem weiteren Aspekt wird ein Turbinentriebwerk bereitgestellt. Das Turbinentriebwerk enthält ein Rotationselement mit einer axialen Mittellinie. Das Triebwerk enthält auch einen Schaufelbefestigungsmechanismus, der wenigstens teilweise in dem Rotationselement ausgebildet ist. Der Schaufelbefestigungsmechanismus definiert einen ersten Schwalbenschwanzschlitz, der wiederum eine erste axiale Länge definiert, die parallel zu der axialen Mittellinie ist. Der Schaufelbefestigungsmechanismus definiert auch einen zweiten Schwalbenschwanzschlitz, der wiederum eine zweite axiale Länge definiert, die parallel zu der axialen Mittellinie ist. Die erste axiale Länge ist grösser als die zweite axiale Länge und wenigstens ein Abschnitt des zweiten Schwalbenschwanzschlitzes erstreckt sich über wenigstens einem Abschnitt des ersten Schwalbenschwanzschlitzes.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

[0008] Die hierin beschriebenen Ausführungsformen werden besser durch Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich.

[0009] Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines exemplarischen Turbinentriebwerks;

[0010] Fig. 2 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Verdichters im Bereich 2, der mit dem in Fig. 1dargestellten Gasturbinentriebwerk verwendet werden kann;

[0011] Fig. 3 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Verdichters im Bereich 3, der mit dem in Fig. 1dargestellten Gasturbinentriebwerk verwendet werden kann;

[0012] Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines teilweise zusammengebauten Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus, der mit dem in Fig. 2 dargestellten Verdichter verwendet werden kann;

[0013] Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines vollständig zusammengebauten Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus, der mit dem in Fig. 2 dargestellten Verdichter verwendet werden kann;

[0014] Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines teilweise zusammengebauten Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus, der mit dem in Fig. 2 dargestellten Verdichter verwendet werden kann;

[0015] Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines vollständig zusammengebauten Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus, der mit dem in Fig. 2 dargestellten Verdichter verwendet werden kann;

[0016] Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des in Fig. 5 dargestellten vollständig zusammengebauten Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus aus einer Position stromaufwärts vor dem Mechanismus;

[0017] Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines teilweise zusammengebauten Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus, der mit der in Fig. 3 dargestellten Turbine verwendet werden kann;

[0018] Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines voll zusammengebauten Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus, der mit der in Fig. 3 dargestellten Turbine verwendet werden kann;

[0019] Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des in Fig. 8 dargestellten vollständig zusammengebauten Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus aus einer Position stromaufwärts vor dem Mechanismus;

[0020] Fig. 12 ist ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren zum Zusammenbau eines Abschnitts des in Fig. 1dargestellten Gasturbinentriebwerks darstellt; und

[0021] Fig. 13 ist ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren zum Zusammenbau eines anderen Abschnitts des in Fig. 1dargestellten Gasturbinentriebwerks darstellt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0022] Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Rotationsmaschine, d.h., eines Turbinentriebwerks, und insbesondere eines exemplarischen Gasturbinentriebwerks 100. Das Triebwerk 100 enthält einen Verdichter 102 und mehrere Brenner 104. Jeder Brenner 104 enthält eine Brennstoffdüsenbau-gruppe 106. In der exemplarischen Ausführungsform enthält das Triebwerk 100 eine Turbine 108 und einen gemeinsamen Verdichter/Turbinen-Rotor 110 (manchmal als Rotor 110 bezeichnet). Der Rotor 110 definiert eine axiale Rotormittellinie 111. In einer Ausführungsform ist das Triebwerk 100 ein MS 9001 E-Triebwerk, das manchmal als ein 9 E-Triebwerk bezeichnet wird, das im Handel von General Electric Company, Greenville, South Carolina zu beziehen ist.

[0023] Fig. 2 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht eines Abschnitts des mit dem Gasturbinentriebwerk 100 verwendeten Verdichters 102 entlang (dem in Fig. 1 dargestellten) Bereich 2. Der Verdichter 102 enthält eine Verdichterrotorbaugruppe 112 und eine Verdichterstatorbaugruppe 114, die in einem Verdichtergehäuse 116 positioniert sind, das wenigstens teilweise einen Strömungspfad 118 definiert. In der exemplarischen Ausführungsform bildet die Verdichterrotorbaugruppe 112 einen Abschnitt des Rotors 110. Ferner ist in der exemplarischen Ausführungsform der Verdichter 102 im Wesentlichen um eine axiale Rotormittellinie 111 symmetrisch. Ausserdem ist in der exemplarischen Ausführungsform der Verdichter 102 ein Abschnitt des Gasturbinentriebwerks 100. Alternativ ist der Verdichter 102 eine beliebige rotierende, mit Schaufeln versehene, mehrstufige Fluidtransportvorrichtung einschliesslich, jedoch nicht darauf beschränkt, eine eigenständige Fluidverdichtungseinheit und ein Bläser.

[0024] Der Verdichter 102 enthält mehrere Stufen 124, wobei jede Stufe 124 eine Reihe in Umfang in Abstand angeordneter Rotorschaufelbaugruppen 126 und eine Reihe von manchmal als Statorleitschaufeln bezeichneten Statorschaufelbaugruppen 128 enthält. In der exemplarischen Ausführungsform sind die Rotorschaufelbaugruppen 126 mit einem Verdichterrotorrad 130 über einen stufenförmigen Schaufelverbindungs- oder Befestigungsmechanismus 134 so verbunden, dass sich jede Schaufelbaugruppe 126 radial aus dem Verdichterrotorrad 130 nach aussen erstreckt. Ausserdem definieren in der exemplarischen Ausführungsform mehrere Verdichterrotorräder 130 und mehrere stufenförmige Schaufelbefestigungsmechanismen 134 wenigstens teilweise eine im Wesentlichen konvergente Verdichternabe 140. Ferner enthält jede Baugruppe 126 einen Rotorschaufelblattabschnitt 132, der sich von dem inneren Schaufelbefestigungsmechanismus 134 zu einem Rotorschaufelspitzenabschnitt 136 erstreckt. Die Verdichterstufen 124 arbeiten mit einem Antriebs- oder Arbeitsfluid, das ohne Beschränkung darauf Luft enthält, so zusammen, dass das Antriebsfluid in aufeinanderfolgenden Stufen 124 verdichtet wird.

[0025] Im Betrieb wird der Verdichter 102 durch eine Turbine 108 mittels des Rotors 110 gedreht. Aus einer Niederdruck- oder stromaufwärts liegenden Zone 148 des Verdichters mittels der mehreren Stufen 124 gesammeltes Fluid, wird durch Rotorschaufelblattabschnitte 132 zu Statorschaufelbaugruppen 128 geführt. Das Fluid wird verdichtet und ein Druck des Fluids erhöht, während das Fluid durch den Strömungspfad 118 geführt wird. Insbesondere strömt das Fluid weiter durch die nachfolgenden Stufen 124, wobei sich der Strömungspfad 118 im Allgemeinen in den aufeinanderfolgenden Stufen 124 verengt, um die Verdichtung und Unterdrucksetzung des Fluids während dessen Führung durch den Strömungspfad 118 zu ermöglichen. Das verdichtete und unter Druck gesetzte Fluid wird anschliessend in einen Hochdruck- oder Verdichterabstrombereich 150 zur Nutzung in dem Turbinentriebwerk 100 geführt.

[0026] Fig. 3 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht eines Abschnitts der mit dem Gasturbinentriebwerk 100 verwendeten Turbine 108 entlang (dem in Fig. 1 dargestellten) Bereich 2. Die Turbine 108 enthält eine Turbinenrotorbaugruppe 152. Die Turbine 108 enthält auch mehrere stationäre Schaufeln oder Turbinenmembranbaugruppen 154, die in einem Turbinengehäuse 156 positioniert sind, das wenigstens teilweise einen Strömungspfad 158 definiert. In der exemplarischen Ausführungsform bildet die Turbinenrotorbaugruppe 152 einen Abschnitt des Rotors 110. Ferner ist in der exemplarischen Ausführungsform die Turbine 108 im Wesentlichen um die axiale Rotormittellinie 111 symmetrisch. Ausserdem ist in der exemplarischen Ausführungsform die Turbine 108 ein Abschnitt des Gasturbinentriebwerks 110. Alternativ ist die Turbine 108 eine beliebige rotierende, mit Schaufeln versehene mehrstufige Energieumwandlungsvorrichtung, die ohne Beschränkung darauf eine Dampfturbine mit einschliesst.

[0027] Die Turbine 108 enthält mehrere Stufen 164, wobei jede Stufe 164 eine Reihe von in Umfangsrichtung in Abstand angeordnete von Rotorlaufschaufein oder Schaufelbaugruppen 166 und eine Reihe von Membranbaugruppen 154 oder eine Leitapparatbaugruppe 168 enthält. In der exemplarischen Ausführungsform enthält die Turbine 100 drei aufeinanderfolgende Stufen 164. Alternativ enthält die Turbine 100 eine beliebige Anzahl von Stufen 164, die eine Funktion des Turbinentriebwerks 100 wie hierin beschrieben ermöglichen. Ausserdem sind in der exemplarischen Ausführungsform die Schaufelbaugruppen 166 mit dem Turbinenrotorrad 170 über einen stufenförmigen Schaufelverbindungs- oder Schaufelbefestigungsmechanismus 174 so verbunden, dass sich jede Schaufelbaugruppe 166 von dem Turbinenrotorrad 170 radial nach aussen erstreckt. Mehrere Turbinenrotorräder 170 und mehrere stufenförmige Schaufelbefestigungsmechanismen 174 definieren wenigstens teilweise eine im Wesentlichen divergente Turbinennabe 180. Die Turbinenstufen 164 arbeiten mit einem Antriebs- oder Arbeitsfluid, das ohne Beschränkung darauf Verbrennungsgase, Dampf und verdichtete Luft beinhaltet, so zusammen, dass das Antriebsfluid in den aufeinanderfolgenden Stufen 164 entspannt wird.

[0028] Im Betrieb nimmt die Turbine 108 in der exemplarischen Ausführungsform von der Brennstoffdüsenbaugruppe 106 erzeugte Hochdruckverbrennungsgase auf. Die von einem Hochdruck- oder Turbinenabstrombereich 188 über eine Leitapparatbaugruppe 168 gesammelten Verbrennungsgase werden durch die Turbinenbaugruppen 166 zu den Membranbaugruppen 154 geführt. Während die Verbrennungsgase durch den Strömungspfad 158 geführt werden, werden die Verbrennungsgase wenigstens teilweise entspannt und ein Druck der Verbrennungsgase wenigstens teilweise verringert. Insbesondere strömen die Verbrennungsgase weiter durch die nachfolgenden Stufen 164, wobei sich der Strömungspfad 158 im Allgemeinen mit den aufeinanderfolgenden Stufen 164 erweitert, um eine Entspannung und Druckabnahme der Verbrennungsgase zu ermöglichen, während diese durch den Strömungspfad 158 geführt werden. Die entspannten und im Druck gesenkten Verbrennungsgase werden im Wesentlichen in einen Niederdruckbereich 150 entweder zu einer weiteren Nutzung in dem Turbinentriebwerk 100 oder zur Ausgabe aus dem Turbinentriebwerk 100 ausgegeben.

[0029] Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines teilweise zusammengebauten Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134, der mit dem (in Fig. 2dargestellten) Verdichter 102 verwendet werden kann. Der Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 enthält einen Kranzbereich 202 des Verdichterrades 130, das stromaufwärts vor einer Niederdruck- oder stromaufwärts liegenden Zone 201 angeordnet ist. Der Kranzbereich 202 enthält mehrere axial stufenförmige Zonen, d.h., eine erste axiale Kranzstufe 204 mit einer ersten Kranzstufenoberfläche 206, die wenigstens teilweise eine Stufe 204 definiert, eine zweite axiale Kranzstufe 208 mit einer zweiten Kranzstufenoberfläche 210, die wenigstens teilweise eine Stufe 208 definiert und eine dritte axiale Kranzstufe 212 mit einer dritten Kranzstufenoberfläche 2214, die wenigstens teilweise Stufe 212 definiert. In der exemplarischen Ausführungsform ist jede von den Kranzstufenoberflächen 206, 210 und 214 im Wesentlichen parallel zu der (in den Fig. 1, 2 und 3dargestellten) axialen Rotormittellinie 111. Alternativ kann jede von den Stufenoberflächen 206, 210 und 214 jede Ausrichtung haben, die eine Funktion des Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 wie hierin beschrieben ermöglicht.

[0030] Die erste axiale Kranzstufe 204 und die erste Kranzstufenoberfläche 206 sind axial stromabwärts von der Niederdruckzone oder der stromaufwärts liegenden Zone 201 positioniert. Ferner ist die erste Kranzstufenoberfläche 206 bei einem ersten radialen Abstand RD1 radial ausserhalb von der Verdichternabenoberfläche 216 positioniert. Ausserdem erstreckt sich die erste axiale Kranzoberfläche 206 über eine erste axiale Länge AL1 axial stromabwärts aus der stromaufwärts liegenden Zone 201. In der exemplarischen Ausführungsform können die erste axiale Länge AL1 und der erste radiale Abstand RD1 beliebige Werte haben, die eine Funktion des Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 wie hierin beschrieben ermöglichen.

[0031] Eine zweite axiale Kranzstufe 208 und eine zweite Kranzstufenoberfläche 210 sind axial stromabwärts von der ersten Kranzstufe 204 und der ersten Kranzstufenoberfläche 206 positioniert. Ferner ist die zweite Kranzstufenoberfläche 210 in einem zweiten radialen Abstand RD2 radial ausserhalb von der Verdichternabenoberfläche 216 positioniert, wobei RD2grösser als RD1 ist. Ausserdem erstreckt sich die zweite Kranzoberfläche 210 über eine zweite axiale Länge AL2 axial stromabwärts von der ersten Kranzoberfläche 206 aus. Die erste Kranzstufenoberfläche 206 und die zweite Kranzstufenoberfläche 210 definieren eine erste Schnittstellenzone 218. In der exemplarischen Ausführungsform ist die erste Schnittstellenzone 218 leicht abgerundet, um eine Fluidströmung über die erste axiale Kranzstufe 204 und die zweite axiale Kranzstufe 208 zu erleichtern. Ausserdem haben in der exemplarischen Ausführungsform die zweite axiale Länge AL2 und der zweite radiale Abstand RD2beliebige Werte, die eine Funktion des Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 wie hierin beschrieben ermöglichen.

[0032] Eine dritte axiale Kranzstufe 212 und eine dritte Kranzstufenoberfläche 214 sind axial stromabwärts von der zweiten axialen Kranzstufe 208 und der zweiten Kranzstufenoberfläche 210 positioniert. Ferner ist die dritte Kranzstufenoberfläche 214 in einem dritten radialen Abstand RD3 radial ausserhalb von der Verdichternabenoberfläche 216 positioniert, wobei RD3 grösser als RD2 ist. Ausserdem erstreckt sich die dritte Kranzoberfläche 214 über eine dritte axiale Länge AL3 axial stromabwärts von der zweiten Kranzoberfläche 210 aus. Die dritte Kranzstufenoberfläche 214 und die zweite Kranzstufenoberfläche 210 definieren eine zweite Schnittstellenzone 220. In der exemplarischen Ausführungsform ist die zweite Schnittstellenzone 220 leicht abgerundet, um eine Fluidströmung über die dritte axiale Kranzstufe 212 und die zweite axiale Kranzstufe 208 zu erleichtern. Ausserdem haben in der exemplarischen Ausführungsform die dritte axiale Länge AL3 und der dritte radiale Abstand RD3 beliebige Werte, die eine Funktion des Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 wie hierin beschrieben ermöglichen. Ferner wirken in der exemplarischen Ausführungsform die axialen Kranzstufen 204, 208 und 212 zusammen, um die Verdichternabenoberfläche 216 als eine ansteigende und konvergierende Verdichternabenoberfläche 216 zu definieren. Ferner enthält in der exemplarischen Ausführungsform der stufenförmige Kranzbereich 202 drei stufenförmige Zonen, wie vorstehend beschrieben. Alternativ enthält der stufenförmige Kranzbereich 202 eine beliebige Anzahl stufenförmiger Zonen, die eine Funktion des Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 wie hierin beschrieben ermöglichen.

[0033] In der exemplarischen Ausführungsform enthält der Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 einen Schwalbenschwanzbereich 222 von einer der Rotorschaufelbaugruppen 126. Der Schwalbenschwanzbereich 222 enthält eine Schaufelblattplattform 224, die wenigstens einen (in Fig. 2dargestellten) Rotorschaufelblattabschnitt 132 aufnimmt. Der Schwalbenschwanzbereich 222 enthält auch mehrere Schwalbenschwanzzacken, d.h., eine erste Schwalbenschwanzzacke 226, eine zweite Schwalbenschwanzzacke 228 und einen dritte Schwalbenschwanzzacke 230. Ausserdem enthält in der exemplarischen Ausführungsform der Schwalbenschwanzbereich 222 drei Schwalbenschwanzzacken 226, 228 und 230. Alternativ enthält der Schwalbenschwanzbereich 222 eine beliebige Anzahl von Schwalbenschwanzzacken, die eine Funktion des Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 wie hierin beschrieben ermöglichen.

[0034] Ferner enthält in der exemplarischen Ausführungsform der Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 mehrere Schwalbenschwanzschlitze, die die Schwalbenschwanzzacken 226, 228 und 230 aufnehmen. Insbesondere definiert der Kranzbereich 202 einen ersten Schwalbenschwanzschlitz 232, einen zweiten Schwalbenschwanzschlitz 234 und einen dritten Schwalbenschwanzschlitz 236. Jeder von den Schwalbenschwanzschlitzen 232, 234 und 236 nimmt jeweils eine von den Schwalbenschwanzzacken 226, 228 und 230 auf.

[0035] Ausserdem hat in der exemplarischen Ausführungsform der erste Schwalbenschwanzschlitz 232 eine erste axiale Schlitzstrecke oder eine Länge SL1, die im Wesentlichen gleich einer Summe der ersten axialen Länge AL1, der zweiten axialen Länge AL2 und der dritten axialen Länge AL3 ist. Der zweite Schwalbenschwanzschlitz 234 hat eine zweite axiale Schlitzstrecke oder eine Länge SL2, die im Wesentlichen gleich einer Summe der zweiten axialen Länge AL2 und der dritten axialen Länge AL3 ist. Der dritte Schwalbenschwanzschlitz 236 hat eine dritte axiale Schlitzstrecke oder eine Länge SL3, die im Wesentlichen gleich der dritten axialen Länge AL3 ist. Die ersten, zweiten und dritten axialen Schlitzlängen SL1, SL2und SL3 sind im Wesentlichen parallel zur axialen Mittellinie 111. Ferner ist die erste axiale Schlitzlänge SL1 grösser als die zweite axiale Schlitzlänge SL2, und die zweite axiale Schlitzlänge SL2 ist grösser als die dritte axiale Schlitzlänge SL3. Daher überlappt die zweite axiale Schlitzlänge SL2 einen Abschnitt der ersten axialen Schlitzlänge SL1um eine Strecke, die im Wesentlichen gleich einer Summe der zweiten axialen Länge AL2 und der dritten axialen Länge AL3 ist, und die dritte axiale Schlitzlänge SL3 überlappt einen Abschnitt der zweiten axialen Schlitzlänge SL2 um eine Strecke, die angenähert gleich der dritten axialen Länge AL3 ist. Die Schwalbenschwanzschlitze 232, 234 und 236 sind radial aneinander angrenzend definiert, um wenigstens teilweise eine Verdichterradkranzaussparung 238 zu definieren. Ferner haben in der exemplarischen Ausführungsform die axialen Schiltzlängen SL1, SL2 und SL3 beliebige Werte, die eine Funktion des Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 wie hierin beschrieben ermöglichen.

[0036] In der exemplarischen Ausführungsform sind die Schwalbenschwanzzacken 226, 228 und 230 miteinander verbunden und radial in Bezug zueinander angeordnet. Die erste Schwalbenschwanzzacke 226 hat eine erste axiale Zackenlänge LL1, die kleiner als die erste axiale Schlitzlänge SL1 und grösser oder gleich der ersten axialen Länge AL1ist. Die zweite Schwalbenschwanzzacke 228 hat eine zweite axiale Zackenlänge LL2, die kleiner als die erste axiale Schlitzlänge SL1 und grösser als die zweite axiale Länge AL2 ist. Die dritte Schwalbenschwanzzacke 230 hat eine dritte axiale Zackenlänge LL3, die kleiner als oder gleich der ersten axialen Schlitzlänge SL1 und grösser als die dritte axiale Länge AL3ist. Die ersten, zweiten und dritten axialen Zackenlängen LL1, LL2 und LL3sind im Wesentlichen parallel zur axialen Mittellinie 111. Ferner überlappt in der exemplarischen Ausführungsform die zweite axiale Zackenlänge LL2 einen Abschnitt der ersten axialen Zackenlänge LL2 um eine Strecke, die angenähert gleich der ersten axialen Zackenlänge LL2ist, und die dritte axiale Zackenlänge LL3überlappt einen Abschnitt der zweiten axialen Zackenlänge LL2 um eine Strecke, die angenähert gleich der zweiten axialen Zackenlänge LL2 ist. Ausserdem haben in der exemplarischen Ausführungsform die axialen Zackenlängen LL1, LL2 und LL3 beliebige Werte, die eine Funktion des Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 wie hierin beschrieben ermöglichen. Die Schwalbenschwanzzacken 226, 228 und 230 wirken mit den Schwalbenschwanzschlitzen 232, 234 und 236 zusammen, um eine Verdichterradkranzaussparung 238 zu definieren.

[0037] Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines vollständig zusammengebauten Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134, der mit dem (in Fig. 2dargestellten) Verdichter 102 verwendet werden kann. In der exemplarischen Ausführungsform sind die Schwalbenschwanzzacken 226, 228 und 230 vollständig in die Schwalbenschwanzschlitze 232, 234 bzw. 236 so eingeführt, dass sich die Schwalbenschwanzzacken 228 und 230 axial aus dem stufenförmigen Kranzbereich 202 zur Niederdruck- oder stromaufwärts liegenden Zone 201 erstrecken. Daher sind die ersten, zweiten und dritten axialen Zackenlängen LL1, LL2 bzw. LL3 sich sowohl durch die erste axiale Kranzstufe 204, die zweite axiale Kranzstufe 208 bzw. die dritte axiale Kranzstufe 212 hindurch erstreckend dargestellt als auch sich aus dem stufenförmigen Kranzbereich 202 zu der Niederdruck- oder stromaufwärts liegenden Zone 201 erstreckend dargestellt.

[0038] In der exemplarischen Ausführungsform ermöglicht der Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 den Zusammenbau des Verdichters 102 und des Gasturbinentriebwerks 100 durch Verringerung einer für den axialen Einbau und den axialen Ausbau von Rotorschaufelbaugruppen 126 erforderlichen Länge. Die Verringerung einer derartigen Einbau/Ausbau-Länge ermöglicht die Verkürzung einer Gesamtlänge und des Gewichtes des Verdichters 102 und ermöglicht dadurch eine Verringerung in den Investitionskosten der Konstruktion des Gasturbinentriebwerks 100. Ferner ermöglicht das verringerte Gewicht des Verdichters 102 eine Verringerung in den auf den Rotor 110 einwirkenden Zentrifugalkräften für einen Bereich von Betriebsdrehzahlen und verringert dadurch eine Möglichkeit erhöhter Inspektions- und Wartungskosten. Ferner ermöglicht das verringerte Gewicht einen verringerten Brennstoffverbrauch zum Beschleunigen und Einhalten einer Drehzahl des Rotors 110, um dadurch die Betriebskosten zu senken.

[0039] Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines teilweise zusammengebauten Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134, der mit dem (in Fig. 2dargestellten) Verdichter 102 verwendet werden kann. Fig. 6 ermöglicht eine visuelle Interpretation der Beziehung von Merkmalen des Schwalbenschwanzbereichs 222 in Bezug auf Merkmale des stufenförmigen Kranzbereichs 202. Insbesondere stellt ein axialer Einbaupfeil 237 eine Bewegungsrichtung des Schwalbenschwanzbereichs 222 in Bezug auf die Verdichternabe 140 während des Zusammenbaus des (in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten) Gasturbinentriebwerks 100 dar, und insbesondere während des Zusammenbaus des (in Fig. 1 und 2 dargestellten) Verdichters 102. Ein axialer Ausbaupfeil 239 stellt die Bewegungsrichtung des Schwalbenschwanzbereichs 222 in Bezug auf die Verdichternabe 140 während der Zerlegung des Gasturbinentriebwerks 100 und insbesondere während der Zerlegung des Verdichters 102 dar.

[0040] Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines vollständig zusammengebauten Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134, der mit dem (in Fig. 2dargestellten) Verdichter 102 verwendet werden kann. Fig. 7 ermöglicht eine visuelle Interpretation der Beziehung von Merkmalen des Schwalbenschwanzbereichs 222 in Bezug auf Merkmale des stufenförmigen Kranzbereichs 202. Insbesondere ist der Schwalbenschwanzbereich 222 vollständig in die Verdichternabe 140 anschliessend an den Zusammenbau des (in Fig. 1, 2und 3 dargestellten) Gasturbinentriebwerks 100 eingeführt, und insbesondere im Anschluss an den Zusammenbau des (in Fig. 1 und 2dargestellten) Verdichters 102.

[0041] Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes des vollständig zusammengebauten Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 aus einer Position stromaufwärts vor dem Mechanismus 134 oder spezieller aus einer Hochdruck- oder stromabwärts liegenden Zone 215. Die Verdichterradkranzaussparung 238 wird wenigstens teilweise durch wenigstens einen Abschnitt von jeder von der dritten Schwalbenschwanzzacke 230, der zweiten Schwalbenschwanzzacke 228, der ersten Schwalbenschwanzzacke 226, der ersten Stufe 204, der zweiten Stufe 208 und der dritten Stufe 212 definiert. In der exemplarischen Ausführungsform stellt ein stromabwärts liegendes Ende 240 des stufenförmigen Kranzbereichs 202 einen Bezug für ein stromabwärts liegendes Ende 242 der ersten Schwalbenschwanzzacke 226 bereit, die über eine (nicht dargestellte) vorbestimmte Strecke axial stromaufwärts von dem stromabwärts liegenden Ende 240 in dem ersten Schwalbenschwanzschlitz 232 zurückgezogen ist. Alternativ ist das stromabwärts liegende Ende 242 im Wesentlichen mit dem stromabwärts liegenden Ende 240 bündig.

[0042] Ausserdem ist in der exemplarischen Ausführungsform ein stromabwärts liegendes Ende 244 der zweiten Schwalbenschwanzzacke 228 über eine (nicht dargestellte) vorbestimmte Strecke axial stromaufwärts von dem stromabwärts liegenden Ende 240 in dem zweiten Schwalbenschwanzschlitz 234 zurückgezogen. Alternativ ist das stromabwärts liegende Ende 244 im Wesentlichen mit dem stromabwärts liegenden Ende 240 bündig. Ferner ist in der exemplarischen Ausführungsform ein stromabwärts liegendes Ende 246 der dritten Schwalbenschwanzzacke 230 im Wesentlichen mit dem stromabwärts liegenden Ende 240 bündig. Alternativ ist das stromabwärts liegende Ende 246 um eine (nicht dargestellte) vorbestimmte Strecke axial stromaufwärts von dem stromabwärts liegenden Ende 240 in dem dritten Schwalbenschwanzschlitz 236 zurückgezogen. Die Vergrösserung eines Volumens der Verdichterradkranzaussparung 238 ermöglicht eine Gewichtsverringerung des Verdichters 102 mit den zugeordneten Vorteilen gemäss vorstehender Beschreibung.

[0043] In der exemplarischen Ausführungsform enthält der Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 einen Schlitz und eine Zacke pro Stufe. Alternativ enthält der Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 eine beliebige Anzahl von Schlitzen und Zacken pro Stufe, die eine Funktion des Mechanismus 134 wie hierin beschrieben ermöglichen. Beispielsweise enthält, jedoch ohne Beschränkung darauf, der Mechanismus 134 zwei Stufen, wobei jede Stufe zwei Schlitze und zwei Zacken (alle nicht dargestellt) enthält, und wobei der Mechanismus 134 zwei Stufen enthält, wobei jede Stufe einen Schlitz und eine Zacke (alle nicht dargestellt) enthält. Ferner enthält, jedoch ohne Beschränkung darauf, der Mechanismus 134 beispielsweise zwei Stufen, wobei eine erste Stufe zwei Schlitze und zwei Zacken enthält, die sich angenähert über 2/3 der axialen Länge des Mechanismus erstrecken, und wobei sich eine zweite Stufe angenähert über 1/3 der axialen Länge des Mechanismus (alles nicht dargestellt) erstreckt.

[0044] Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines teilweise zusammengebauten Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174, der mit der (in Fig. 3 dargestellten) Turbine 108 verwendet werde kann. Der Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 enthält einen Kranzbereich 302 des stromaufwärts vor einer Niederdruck- oder stromabwärts liegenden Zone 301 positionierten Turbinenrades 170. Der Kranzbereich 302 enthält mehrere axial stufenförmige Zonen, d.h., eine vierte axiale Kranzstufe 304 mit einer vierten Kranzstufenoberflache 306, die wenigstens teilweise die Stufe 304 definiert, eine fünfte axiale Kranzstufe 308 mit einer fünften Kranzstufenoberfläche 310, die wenigstens teilweise die Stufe 308 definiert, und eine sechste axiale Kranzstufe 312 mit einer sechsten Kranzstufenoberfläche 314, die wenigstens teilweise eine Stufe 312 definiert. Die (alle in den Fig. 4 und 5 dargestellten) ersten, zweiten bzw. dritten axialen Kranzstufen 204, 208 bzw. 212 und die (alle in Fig. 4dargestellten) ersten, zweiten und dritten Kranzstufenoberflächen 206, 210 und 214, sind dem (in den Fig. 2, 4, 5 und 6 dargestellten) Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 zugeordnet. Jede von den Kranz-Stufenoberflächen 306, 310 und 314 ist im Wesentlichen parallel zur (in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten) axialen Rotormittellinie 111. Alternativ kann jede von den Stufenoberflächen 306, 310 und 314 jede Ausrichtung haben, die eine Funktion des Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 wie hierin beschrieben ermöglicht.

[0045] Eine vierte axiale Kranzstufe 304 und eine vierte Kranzstufenoberfläche 306 sind axial stromabwärts von einer Niederdruck- oder stromabwärts liegenden Zone 301 positioniert. Ferner ist die vierte Kranzstufenoberfläche 306 in einem vierten radialen Abstand RD4 radial ausserhalb von einer Turbinennabenoberflache 316 positioniert, wobei die (alle in den Fig. 4 und 5 dargestellten) ersten, zweiten und dritten radialen Abstände RD1, RD2bzw. RD3 dem Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 zugeordnet sind. Ausserdem erstreckt sich die vierte Kranzstufenoberfläche 306 über eine vierte axiale Länge AL4 axial stromabwärts von der stromaufwärts befindlichen Zone 301. Die (alle in den Fig. 4 und 5dargestellten) ersten, zweiten und dritten axialen Längen AL1, AL2 bzw. AL3sind dem Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 zugeordnet. In der exemplarischen Ausführungsform haben die vierte axiale Länge AL4 und der vierte radiale Abstand RD4 beliebige Werte, die eine Funktion des Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 wie hierin beschrieben ermöglichen.

[0046] Eine fünfte axiale Kranzstufe 308 und eine fünfte Kranzstufenoberfläche 310 sind axial stromabwärts von der ersten Kranzstufe 304 und der ersten Kranzstufenoberfläche 306 angeordnet. Ferner ist die fünfte Kranzstufenoberfläche 310 in einem fünften radialen Abstand RD5 radial ausserhalb von der Turbinennabenoberflache 316 positioniert, wobei RD5grösser als RD4 ist. Ausserdem erstreckt sich die fünfte Kranzstufenoberfläche 310 über eine fünfte axiale Länge AL5 axial stromabwärts von der ersten Kranzstufenoberfläche 306. Die erste Kranzstufenoberfläche 306 und die fünfte Kranzstufenoberfläche 310 definieren eine dritte Schnittstellenzone 318. Die (beide in Fig. 4 dargestellten) ersten und zweiten Schnittstellenzonen 218 bzw. 220 sind dem Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 zugeordnet. In der exemplarischen Ausführungsform ist die dritte Schnittstellenzone 318 leicht abgerundet, um eine Fluidströmung über die erste Kranzstufe 304 und die fünfte Kranzstufe zu erleichtern. Ausserdem haben in der exemplarischen Ausführungsform die fünfte axiale Länge AL5 und der fünfte radiale Abstand RD5 beliebige Werte, die eine Funktion des Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 wie hierin beschrieben ermöglichen.

[0047] Eine sechste axiale Kranzstufe 312 und sechste Kranzstufenoberfläche 314 sind axial stromabwärts von der zweiten Kranzstufe 308 und der zweiten Kranzstufenoberfläche 310 positioniert. Ferner ist die sechste Kranzstufenoberfläche 314 in einem sechsten radialen Abstand RD6 radial ausserhalb von der Turbinennabenoberflache 316 positioniert, wobei RD6grösser als RD5 ist. Ausserdem erstreckt sich die sechste Kranzstufenoberfläche 314 über eine sechste axiale Länge AL6 axial stromabwärts von der zweiten Kranzstufenoberfläche 310. Die sechste Kranzstufenoberfläche 314 und zweite Kranzstufenoberfläche 310 definieren eine vierte Schnittstellenzone 320. In der exemplarischen Ausführungsform ist die vierte Schnittstellenzone 320 leicht abgerundet, um eine Fluidströmung über die sechste axiale Kranzstufe 312 und die zweite axiale Kranzstufe 308 zu erleichtern. Ausserdem haben in der exemplarischen Ausführungsform die sechste axiale Länge AL6 und der sechste radiale Abstand RD6 beliebige Werte, die eine Funktion des Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 wie hierin beschrieben ermöglichen. Ferner wirken in der exemplarischen Ausführungsform die axialen Kranzstufen 304, 308 und 312 zusammen, um die Turbinennabenoberflache 316 als eine abfallende und divergierende Turbinennabenoberfläche 316 zu definieren. Ferner enthält in der exemplarischen Ausführungsform der stufenförmige Kranzbereich 302 drei stufenförmige Zonen, wie vorstehend beschrieben. Alternativ enthält der stufenförmige Kranzbereich 302 eine beliebige Anzahl stufenförmiger Zonen, die eine Funktion des Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 wie hierin beschrieben ermöglichen.

[0048] In der exemplarischen Ausführungsform enthält der Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 eine Schwalbenschwanzbereich 322 von einer der Schaufelbaugruppen 166. Der Schwalbenschwanzbereich 322 enthält eine Schaufelblattplattform 324, die wenigstens einen (nicht dargestellten) Schaufelblattabschnitt aufnimmt. Der Schwalbenschwanzbereich 322 enthält auch mehrere Schwalbenschwanzzacken, d.h., eine vierte Schwalbenschwanzzacke 326, eine fünfte Schwalbenschwanzzacke 328 und eine sechste Schwalbenschwanzzacke 330. Die (alle in den Fig. 4 und 5 dargestellten) ersten, zweiten und dritten Schwalbenschwanzzacken 226, 228 bzw. 230 sind dem Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 zugeordnet. Ausserdem enthält in der exemplarischen Ausführungsform der Schwalbenschwanzbereich 322 drei Schwalbenschwanzzacken 326, 328 und 330. Alternativ enthält der Schwalbenschwanzbereich 322 eine beliebige Anzahl von Schwalbenschwanzzacken, die eine Funktion des Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 wie hierin beschrieben ermöglichen.

[0049] Ferner enthält in der exemplarischen Ausführungsform der Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 mehrere Schwalbenschwanzzacken, die Schwalbenschwanzzacken 326, 328 und 330 aufnehmen. Insbesondere definiert der Kranzbereich 302 einen vierten Schwalbenschwanzschlitz 332, einen fünften Schwalbenschwanzschlitz 334 und einen sechsten Schwalbenschwanzschlitz 336. Die (alle in den Fig. 4und 5 dargestellten) ersten, zweiten und dritten Schwalbenschwanzschlitze 232, 234 bzw. 236 sind dem Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 zugeordnet. Jeder von den Schwalbenschwanzschlitzen 232, 234 bzw. 236 nimmt jeweils einen von den Schwalbenschwanzzacken 326, 328 und 330 auf.

[0050] Ausserdem hat in der exemplarischen Ausführungsform der vierte Schwalbenschwanzschlitz 332 eine vierte axiale Schlitzlänge SL4, die im Wesentlichen gleich einer Summe einer vierten axialen Länge AL4, fünften axialen Länge AL5 und sechsten axialen Länge AL6ist. Die (alle in den Fig. 4und 5 dargestellten) ersten, zweiten und dritten axialen Längen SL1, SL2 bzw. SL3 sind dem Verdichterschaufel-Befestigungsmechanismus 134 zugeordnet. Der fünfte Schwalbenschwanzschlitz 334 hat eine fünfte axiale Schlitzlänge SL5, die im Wesentlichen gleich einer Summe der fünften axialen Länge AL5 und sechsten axialen Länge AL6 ist. Der sechste Schwalbenschwanzschlitz 336 hat eine sechste axiale Schlitzlänge SL6, die im Wesentlichen gleich der sechsten axialen Länge AL6ist. Die vierten, fünften und sechsten axialen Schlitzlängen SL4, SL5 bzw. SL6sind im Wesentlichen parallel zu der axialen Mittellinie 111. Ferner ist die vierte axiale Schlitzlänge SL4grösser als die fünfte axiale Schlitzlänge SL5, und die fünfte axiale Schlitzlänge SL5 ist grösser als die sechste axiale Schlitzlänge SL6. Daher überlappt die fünfte axiale Schlitzlänge SL5 einen Abschnitt der vierten axialen Schlitzlänge SL4über eine Strecke, die angenähert gleich einer Summe der fünften axialen Länge AL5 und der sechsten axialen Länge AL6 ist, und die sechste axiale Schlitzlänge SL6 überlappt einen Abschnitt der fünften axialen Schlitzlänge SL5 über eine Strecke, die angenähert gleich der sechsten axialen Länge AL6 ist. Die Schwalbenschwanzschlitze 332, 334 und 336 sind radial angrenzend aneinander definiert, um wenigstens teilweise eine Turbinenradkranzaussparung 338 zu definieren. In der exemplarischen Ausführungsform haben die axialen Schlitzlängen SL1, SL2 und SL3 beliebige Werte, die eine Funktion des Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 wie hierin beschrieben ermöglichen.

[0051] Ausserdem sind in der exemplarischen Ausführungsform die Schwalbenschwanzzacken 326, 328 und 330 miteinander verbunden und radial in Bezug zueinander angeordnet. Die vierte Schwalbenschwanzzacke 326 hat eine vierte axiale Zackenlänge LL4, die kleiner als die vierte axiale Schlitzlänge SL4und grösser oder gleich der vierten axialen Länge AL4 ist. Die fünfte Schwalbenschwanzzacke 328 hat eine fünfte axiale Zackenlänge LL5, die kleiner als die vierte axiale Schlitzlänge SL4 und grösser oder gleich der fünften axialen Länge AL5 ist. Die sechste Schwalbenschwanzzacke 330 hat eine fünfte axiale Zackenlänge LL6, die kleiner oder gleich der vierten axialen Schlitzlänge SL4 und grösser als die sechste axiale Länge AL6 ist. Die vierten, fünften und sechsten axialen Zackenlängen LL4, LL5und LL6 sind im Wesentlichen parallel zur axialen Mittellinie 111. Ferner überlappt in der exemplarischen Ausführungsform die fünfte axiale Zackenlänge LL5einen Abschnitt der vierten axialen Zackenlänge LL4um eine Strecke, die angenähert gleich der vierten axialen Zackenlänge LL4 ist, und die sechste axiale Zackenlänge LL6 überlappt einen Abschnitt der fünften axialen Zackenlänge LL5 über eine Strecke, die angenähert gleich der fünften axialen Zackenlänge LL5 ist. Ferner haben in der exemplarischen Ausführungsform die axialen Zackenlängen LL1, LL2 und LL3 beliebige Werte, die eine Funktion des Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 wie hierin beschrieben ermöglichen. Die Schwalbenschwanzzacken 326, 328 und 330 wirken mit den Schwalbenschwanzschlitzen 332, 334 und 336 und dem stufenförmigen Kranzbereich 302 zusammen, um eine Turbinenradkranzaussparung 338 zu definieren.

[0052] Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines vollständig zusammengebauten Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 134, der mit der (in Fig. 3dargestellten) Turbine 108 verwendet werden kann. Schwalbenschwanzzacken 326, 328 und 330 sind vollständig in die Schwalbenschwanzschlitze 332, 334 bzw. 336 so eingeführt, dass sich die Schwalbenschwanzzacken 328 und 330 axial aus dem stufenförmigen Kranzbereich 202 zur Niederdruck- oder stromabwärts liegenden Zone 201 erstrecken. Daher sind die ersten, zweiten und dritten axialen Zackenlängen LL1, LL2bzw. LL3 sich sowohl durch die vierte axiale Kranzstufe 304, die fünfte axiale Kranzstufe 308 bzw. die sechste axiale Kranzstufe 312 hindurch erstreckend dargestellt als auch sich aus dem stufenförmigen Kranzbereich 302 zu der Niederdruck- oder stromabwärts liegenden Zone 201 erstreckend dargestellt.

[0053] In der exemplarischen Ausführungsform ermöglicht der Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 den Zusammenbau der Turbine 108 und des Gasturbinentriebwerks 100 durch Verringerung einer für den axialen Einbau und den axialen Ausbau von Schaufelbaugruppen 166 erforderlichen Länge. Die Verringerung einer derartigen Einbau/Ausbau-Länge ermöglicht die Verkürzung einer Gesamtlänge und des Gewichtes der Turbine 108 und ermöglicht dadurch eine Verringerung in den Investitionskosten der Konstruktion des Gasturbinentriebwerks 100. Ferner ermöglicht das verringerte Gewicht der Turbine 108 eine Verringerung in den auf den Rotor 110 einwirkenden Zentrifugalkräften für einen Bereich von Betriebsdrehzahlen und verringert dadurch eine Möglichkeit erhöhter Inspektions- und Wartungskosten. Ferner ermöglicht das verringerte Gewicht einen verringerten Brennstoffverbrauch zum Beschleunigen und Einhalten einer Drehzahl des Rotors 110, um dadurch die Betriebskosten zu senken.

[0054] Ausserdem enthält in der exemplarischen Ausführungsform der Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 einen Schlitz und eine Zacke pro Stufe. Alternativ enthält der Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 134 eine beliebige Anzahl von Schlitzen und Zacken pro Stufe, die eine Funktion des Mechanismus 174 wie hierin beschrieben ermöglichen. Beispielsweise enthält, jedoch ohne Beschränkung darauf, der Mechanismus 174 zwei Stufen, wobei jede Stufe zwei Schlitze und zwei Zacken (alle nicht dargestellt) enthält, und wobei der Mechanismus 174 zwei Stufen enthält, wobei jede Stufe einen Schlitz und eine Zacke (alle nicht dargestellt) enthält. Ferner enthält, jedoch ohne Beschränkung darauf, der Mechanismus 174 beispielsweise zwei Stufen, wobei eine erste Stufe zwei Schlitze und zwei Zacken enthält, die sich angenähert über 2/3 der axialen Länge des Mechanismus erstrecken, und wobei sich eine zweite Stufe angenähert über 1/3 der axialen Länge des Mechanismus (alles nicht dargestellt) erstreckt.

[0055] Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes des vollständig zusammengebauten Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismus 174 aus einer Position stromaufwärts vor dem Mechanismus 174, oder spezieller aus einer Hochdruck- oder stromabwärts liegenden Zone 315. Die Turbinenrad-Kranzaussparung 338 wird wenigstens teilweise durch wenigstens einen Abschnitt von jeder von der sechsten Schwalbenschwanzzacke 330, der fünften Schwalbenschwanzzacke 328, der vierten Schwalbenschwanzzacke 326, der vierten Stufe 304, der fünften Stufe 308 und der sechsten Stufe 312 definiert. In der exemplarischen Ausführungsform stellt ein stromaufwärts liegendes Ende 340 des stufenförmigen Kranzbereichs 302 einen Bezug für ein stromabwärts liegendes Ende 342 der vierten Schwalbenschwanzzacke 326 bereit, die über eine (nicht dargestellte) vorbestimmte Strecke axial stromabwärts von dem stromaufwärts liegenden Ende 340 in dem vierten Schwalbenschwanzschlitz 332 zurückgezogen ist. Alternativ ist das stromaufwärts liegende Ende 342 im Wesentlichen mit dem stromaufwärts liegenden Ende 340 bündig.

[0056] Ausserdem ist in der exemplarischen Ausführungsform ein stromaufwärts liegendes Ende 344 der fünften Schwalbenschwanzzacke 328 über eine (nicht dargestellte) vorbestimmte Strecke axial stromabwärts von dem stromaufwärts liegenden Ende 340 in dem fünften Schwalbenschwanzschlitz 334 zurückgezogen. Alternativ ist das stromaufwärts liegende Ende 344 im Wesentlichen mit dem stromaufwärts liegenden Ende 340 bündig. Ferner ist in der exemplarischen Ausführungsform ein stromaufwärts liegendes Ende 346 der sechsten Schwalbenschwanzzacke 330 im Wesentlichen mit dem stromaufwärts liegenden Ende 340 bündig. Alternativ ist das stromaufwärts liegende Ende 346 um eine (nicht dargestellte) vorbestimmte Strecke axial stromabwärts von dem stromaufwärts liegenden Ende 340 in dem sechsten Schwalbenschwanzschlitz 336 zurückgezogen. Die Vergrösserung eines Volumens der Turbinenrad-Kranzaussparung 338 ermöglicht eine Gewichtsverringerung der Turbine 108 mit den zugeordneten Vorteilen gemäss vorstehender Beschreibung.

[0057] Fig. 12 ist ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren 400 zum Zusammenbau eines Abschnittes eines Gasturbinentriebwerkes 100, d.h., des Verdichters 102 veranschaulicht (beide sind in Fig. 2 dargestellt). In der exemplarischen Ausführungsform wird ein (in den Fig. 4, 6und 8dargestellter) erster Schwalbenschwanzschlitz 232 mit einer ersten axialen Länge oder einer (in den Fig. 4 und 5dargestellten) ersten Schwalbenschwanzschlitzlänge SL1 in wenigstens einem Abschnitt eines Rotationselementes, z.B. einem (in den Fig. 2, 4, 6 und 7 dargestellten) Verdichterrotorrad 130 ausgebildet, 402. Der erste Schwalbenschwanzschlitz 232 ist im Wesentlichen parallel zu der (in den Fig. 1, 2 und 3dargestellten) axialen Mittellinie 111. Ein (in den Fig. 4, 6 und 8dargestellter) zweiter Schwalbenschwanzschlitz 234 wird mit einer (in den Fig. 4und 5dargestellten) zweiten axialen Länge oder zweiten Schwalbenschwanzlänge SL2 in wenigstens einem Abschnitt des Verdichterrotorrades 130 ausgebildet, 404. Der zweite Schwalbenschwanzschlitz 234 ist im Wesentlichen parallel zu der axialen Mittellinie 111. Wenigstens ein Abschnitt des zweiten Schwalbenschwanzschlitzes 234 ist radial ausserhalb von wenigstens einem Abschnitt des ersten Schwalbenschwanzschlitzes 232. Die erste axiale Länge oder die erste Schwalbenschwanzlänge SL1 ist grösser als die zweite axiale Länge oder die zweite Schwalbenschwanzlänge SL2. Die Schwalbenschwanzschlitze 232 und 234 grenzen aneinander an.

[0058] Ausserdem wird in der exemplarischen Ausführungsform eine (in den Fig. 4, 6, 7und 8dargestellte) erste Schwalbenschwanzzacke 226 mit (in den Fig. 4 und 5 dargestellter) dritter axialer Länge oder erster Schwalbenschwanzlänge LL1, die kleiner als die erste axiale Länge oder die erste Schwalbenschwanzlänge SL1 ist, ausgebildet, 406. Eine (in den Fig. 4, 6, 7 und 8dargestellte) zweite Schwalbenschwanzzacke 228 wird mit einer (in den Fig. 4und 5dargestellten) vierten axialen Länge oder zweiten Schwalbenschwanzlänge LL2, die kleiner als die erste axiale Länge oder die erste Schwalbenschwanzlänge SL1ist, ausgebildet, 408. Die vierte axiale Länge oder zweite Schwalbenschwanzlänge LL2 ist grösser als die dritte axiale Länge oder erste Schwalbenschwanzzackenlänge LL1. Wenigstens ein Abschnitt der zweiten Schwalbenschwanzzacke 228 erstreckt sich über wenigstens einem Abschnitt der ersten Schwalbenschwanzzacke 226 und jeder von den Abschnitten der Schwalbenschwanzzacken 226 und 228 ist miteinander verbunden und radial angrenzend zueinander angeordnet.

[0059] Ferner werden in der exemplarischen Ausführungsform eine erste Radkranzstufenoberfläche 206 und eine erste axiale Kranzstufe 204 (beide sind in den Fig. 4, 6 und 7 dargestellt) wenigstens teilweise bei einem (in den Fig. 4 und 5dargestellten) ersten radialem Abstand RD1von der axialen Mittellinie 111 ausgebildet, 410. Eine zweite Radkranzstufenoberfläche 210 und eine zweite axiale Kranzstufe 208 (beide sind in den Fig. 4, 6und 7 dargestellt) werden wenigstens teilweise bei einem finden Fig. 4 und 5 dargestellten) zweiten radialem Abstand RD2 von der axialen Mittellinie 111 ausgebildet, 412. Der zweite radiale Abstand RD2 ist grösser als der erste radiale Abstand RD1.

[0060] Ferner definieren, 412, in der exemplarischen Ausführungsform die erste axiale Kranzstufe 204, die erste Kranzstufenoberfläche 206, die zweite axiale Kranzstufe 208 und die zweite Radkranzstufenoberfläche 210 wenigstens teilweise eine im Wesentlichen (in den Fig. 4und 5 dargestellte) konvergente Nabenoberfläche 216, einen Radkranz oder stufenförmigen Kranzbereich 202 und eine (in den Fig. 4 und 8dargestellte) Radkranzaussparung 238.

[0061] Fig. 13 ist ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren 500 zum Zusammenbau eines Abschnittes eines Gasturbinentriebwerkes 100, d.h., der Turbine 108 veranschaulicht (beide sind in Fig. 2 dargestellt). In der exemplarischen Ausführungsform wird ein (in den Fig. 9 und 11dargestellter) vierter Schwalbenschwanzschlitz 332 mit einer vierten axialen Länge oder (in den Fig. 9 und 10 dargestellten) vierten Schwalbenschwanzschlitzlänge SL4 in wenigstens einem Abschnitt eines Rotationselementes, z.B. einem (in den Fig. 3, 9 und 10dargestellten) Turbinenrotorrad 170 ausgebildet, 502. Der vierte Schwalbenschwanzschlitz 332 ist im Wesentlichen parallel zu der (in den Fig. 1, 2und 3 dargestellten) axialen Mittellinie 111. Ein (in den Fig. 9 und 11dargestellter) fünfter Schwalbenschwanzschlitz 334 wird mit einer (in den Fig. 9und 10dargestellten) fünften axialen Länge oder fünften Schwalbenschwanzlänge SL5 in wenigstens einem Abschnitt des Turbinenrotorrades 170 ausgebildet, 504. Der fünfte radiale Abstand RL5 ist grösser als der vierte radiale Abstand RL4. Der fünfte Schwalbenschwanzschlitz 334 ist im Wesentlichen parallel zu der axialen Mittellinie III. Wenigstens ein Abschnitt des fünften Schwalbenschwanzschlitzes 334 ist radial ausserhalb von wenigstens einem Abschnitt des vierten Schwalbenschwanzschlitzes 332. Die vierte axiale Länge oder die vierte Schwalbenschwanzlänge SL4ist grösser als die fünfte axiale Länge oder die fünfte Schwalbenschwanzlänge SL5. Die Schwalbenschwanzschlitze 332 und 334 grenzen aneinander an.

[0062] Ausserdem wird in der exemplarischen Ausführungsform eine (in den Fig. 9 und 11 dargestellte) vierte Schwalbenschwanzzacke 326 mit (in den Fig. 9 und 10dargestellter) vierter axialer Länge oder vierter Schwalbenschwanzlänge LL4, die kleiner als die vierte axiale Länge oder die vierte Schwalbenschwanzlänge SL4 ist, ausgebildet, 506. Eine (in den Fig. 9 und 11 dargestellte) fünfte Schwalbenschwanzzacke 328 wird mit (in den Fig. 9und 10dargestellter) fünfter axialer Länge oder fünfter Schwalbenschwanzlänge LL5, die kleiner als die vierte axiale Länge oder die vierte Schwalbenschwanzlänge SL4ist, ausgebildet, 508. Die fünfte axiale Länge oder fünfte Schwalbenschwanzlänge LL5 ist grösser als die vierte axiale Länge oder vierte Schwalbenschwanzzackenlänge LL4. Wenigstens ein Abschnitt der fünften Schwalbenschwanzzacke 328 erstreckt sich über wenigstens einem Abschnitt der vierten Schwalbenschwanzzacke 326 und jeder von den Abschnitten der Schwalbenschwanzzacken 326 und 328 ist miteinander verbunden und radial angrenzend zueinander angeordnet.

[0063] Ferner werden in der exemplarischen Ausführungsform eine vierte Radkranzstufenoberfläche 306 und eine vierte axiale Kranzstufe 304 (beide sind in Fig. 9dargestellt) wenigstens teilweise bei einem (in den Fig. 9 und 10 dargestellten) vierten radialem Abstand RD4 von der axialen Mittellinie 111 ausgebildet, 510. Eine fünfte Radkranzstufenoberfläche 310 und eine fünfte axiale Kranzstufe 308 (beide sind in Fig. 9 dargestellt) werden wenigstens teilweise bei einem (in den Fig. 9 und 10dargestellten) fünften radialem Abstand RD5 von der axialen Mittellinie 111 ausgebildet, 512.

[0064] Ferner definieren, 514, in der exemplarischen Ausführungsform die vierte axiale Kranzstufe 304, die vierte Kranzstufenoberfläche 306, die fünfte axiale Kranzstufe 308 und die fünfte Radkranzstufenoberfläche 310 wenigstens teilweise eine im Wesentlichen (in den Fig. 9und 10 dargestellte) divergente Nabenoberfläche 316, einen Radkranz oder stufenförmigen Kranzbereich 302 und eine (in den Fig. 9 und 11 dargestellte) Radkranzaussparung 338.

[0065] Hierin sind exemplarische Ausführungsformen von Verfahren und Systemen und beschrieben, die den Zusammenbau von Rotationsmaschinen und insbesondere Verdichtern und Turbinen, einschliesslich Dampfturbinen und Gasturbinen erleichtern. Ferner erleichtern insbesondere sowohl Verdichterschaufel- als auch Turbinenschaufel-Befestigungsmechanismen den Zusammenbau eines Verdichters bzw. einer Turbine und von Gasturbinentriebwerken durch Verringerung einer für den axialen Einbau bzw. Ausbau der Schaufelbaugruppen erforderlichen Länge. Die Verringerung derartiger Einbau/Ausbau-Längen ermöglicht die Verkürzung einer Gesamtlänge und des Gewichtes des Verdichters 102 und ermöglicht dadurch eine Verringerung in den Investitionskosten der Konstruktion von Gasturbinentriebwerken. Ferner ermöglicht das verringerte Gewicht von Verdichtern und Turbinen eine Verringerung von auf einen gemeinsamen Rotor sowohl für Verdichter als Turbinen einwirkenden Zentrifugalkräften für einen Bereich von Betriebsdrehzahlen und verringert dadurch eine Möglichkeit erhöhter Inspektions- und Wartungskosten. Ferner ermöglicht das verringerte Gewicht einen verringerten Brennstoffverbrauch zum Beschleunigen und Einhalten einer Drehzahl des Rotors, um dadurch Betriebskosten zu senken. Ausserdem ermöglicht die Volumenvergrösserung von Radkranzaussparungen des Verdichters und der Turbine eine weitere Gewichtsverringerung von Gasturbinentriebwerken. Derartige Vorteile in Verbindung mit verringertem(r) Gewicht und Länge können auch in Dampfturbinen realisiert werden.

[0066] Die hierin beschriebenen Verfahren und Systeme sind nicht auf die hierin beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise können Komponenten jedes Systems und/oder Schritte jedes Verfahrens unabhängig und getrennt von anderen hierein beschriebenen Komponenten und/oder Schritten genutzt und/oder ausgeführt werden. Zusätzlich kann jede Komponente und/oder jeder Schritt mit anderen Baugruppenpaketen und Verfahren genutzt und/oder ausgeführt werden.

[0067] Obwohl die Erfindung hierin in Form verschiedener spezifischer Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen, dass die Erfindung mit Modifikationen innerhalb des Erfindungsgedankens und Schutzumfangs der Ansprüche ausgeführt werden kann.

[0068] Ein Schaufelbefestigungsmechanismus 147 für eine Rotationsmaschine 100 ist wenigstens teilweise in dem Rotationselement ausgebildet. Die Rotationsmaschine besitzt ein Rotationselement 110, welches wiederum eine axiale Mittellinie 111 besitzt. Der Schaufelbefestigungsmechanismus definiert einen ersten Schwalbenschwanzschlitz 232, der eine erste axiale Länge LL1parallel zu der axialen Mittellinie definiert. Der Schaufelbefestigungsmechanismus definiert auch einen zweiten Schwalbenschwanzschlitz 234, der eine zweite axiale Länge LL parallel zu der axialen Mittellinie definiert. Die erste axiale Länge ist grösser als die zweite axiale Länge und wenigstens ein Abschnitt des zweiten Schwalbenschwanzschlitzes erstreckt sich über wenigstens einem Abschnitt des ersten Schwalbenschwanzschlitzes.

Bezugszeichenliste

[0069] <tb>100<sep>Verbrennungsturbinentriebwerk (Rotationsmaschine) <tb>102<sep>Verdichter <tb>104<sep>Verdichter <tb>106<sep>Brennstoffdüsenbaugruppe <tb>108<sep>Turbine <tb>110<sep>Rotor <tb>111<sep>axiale Rotormittellinie <tb>112<sep>Verdichterrotor-Baugruppe <tb>114<sep>Verdichterstator-Baugruppe <tb>116<sep>Verdichtergehäuse <tb>118<sep>Strömungspfad <tb>124<sep>mehrere Stufen <tb>126<sep>Rotorschaufelbaugruppen <tb>128<sep>Statorschaufelbaugruppen <tb>130<sep>Verdichterrotorrad <tb>132<sep>Rotorschaufelblattabschnitt <tb>134<sep>stufenförmiger Schaufelverbindungsmechanismus <tb>136<sep>Rotorschaufel-Spitzenabschnitt <tb>140<sep>Verdichternabe <tb>148<sep>stromaufwärts liegende (Niederdruck-) Zone des Verdichters <tb>150<sep>stromabwärts liegende (Hochdruck-) Zone des Verdichters <tb>152<sep>Turbinenrotorbaugruppe <tb>154<sep>Turbinenmembranbaugruppen <tb>156<sep>Turbinengehäuse <tb>158<sep>Strömungspfad <tb>164<sep>Mehrere Stufen <tb>166<sep>Schaufelbaugruppe <tb>168<sep>Leitapparatbaugruppe <tb>170<sep>Turbinenrotorrad <tb>174<sep>stufenförmiger Befestigungs- (Schaufelverbindungs-) Mechanismus <tb>180<sep>Turbinennabe <tb>188<sep>stromaufwärts liegende (Hochdruck-) Zone der Turbine <tb>190<sep>stromabwärts liegende (Niederdruck-) Zone der Turbine <tb>201<sep>Niederdruck- (stromabwärts liegende) Zone <tb>202<sep>stufenförmiger Kranzabschnitt <tb>204<sep>erste axiale Kranzstufe <tb>206<sep>erste Kranzstufenoberfläche <tb>208<sep>zweite axiale Kranzstufe <tb>210<sep>zweite Kranzstufenoberfläche <tb>212<sep>dritte axiale Kranzstufe <tb>214<sep>dritte Kranzstufenoberfläche <tb>215<sep>Hochdruck- (stromabwärts liegende) Zone <tb>216<sep>Verdichternabenoberfläche <tb>218<sep>erster Schnittstellenbereich <tb>220<sep>zweiter Schnittstellenbereich <tb>RD1<sep>erster radialer Abstand <tb>RD2<sep>zweiter radialer Abstand <tb>RD3<sep>dritter radialer Abstand <tb>AL1<sep>erste axiale Länge <tb>AL2<sep>zweite axiale Länge <tb>AL3<sep>dritte axiale Länge <tb>222<sep>Schwalbenschwanzbereich <tb>224<sep>Schaufelblattplattform. <tb>226<sep>erste Schwalbenschwanzzacke <tb>228<sep>zweite Schwalbenschwanzzacke <tb>230<sep>dritte Schwalbenschwanzzacke <tb>232<sep>erster Schwalbenschwanzschlitz <tb>234<sep>zweiter Schwalbenschwanzschlitz <tb>236<sep>dritter Schwalbenschwanzschlitz <tb>SL1<sep>erste Schwalbenschwanzschlitzlänge <tb>SL2<sep>zweite Schwalbenschwanzschlitzlänge <tb>SL3<sep>dritte Schwalbenschwanzschlitzlänge <tb>LL1<sep>erste Schwalbenschwanzzackenlänge <tb>LL2<sep>zweite Schwalbenschwanzzackenlänge <tb>LL3<sep>dritte Schwalbenschwanzzackenlänge <tb>237<sep>axialer Einbaupfeil <tb>238<sep>Verdichterradkranzaussparung <tb>239<sep>axialer Ausbaupfeil <tb>240<sep>stromabwärts liegendes Ende des stufenförmigen Kranzbereichs <tb>242<sep>stromabwärts liegendes Ende des ersten Schwalbenschwanzzackens <tb>244<sep>stromabwärts liegendes Ende des zweiten Schwalbenschwanz Zackens <tb>246<sep>stromabwärts liegendes Ende des dritten Schwalbenschwanz Zackens <tb>301<sep>Niederdruck- (stromabwärts liegende) Zone <tb>302<sep>stufenförmiger Kranzbereich <tb>304<sep>vierte axiale Kranzstufe <tb>306<sep>vierte Kranzstufenoberfläche <tb>308<sep>fünfte axiale Kranzstufe <tb>310<sep>fünfte Kranzstufenoberfläche <tb>312<sep>sechste axiale Kranzstufe <tb>314<sep>sechste Kranzstufenoberfläche <tb>315<sep>Hochdruck (stromaufwärts liegende) Zone <tb>316<sep>Turbinennabenoberfläche <tb>318<sep>dritte Schnittstellenzone <tb>320<sep>vierte Schnittstellenzone <tb>RD4<sep>vierter radialer Abstand <tb>RD5<sep>fünfter radialer Abstand <tb>RD6<sep>sechster radialer Abstand <tb>AL4<sep>vierte axiale Länge <tb>AL5<sep>fünfte axiale Länge <tb>AL6<sep>sechste axiale Länge <tb>322<sep>Schwalbenschwanzbereich <tb>324<sep>Schaufelblattplattform <tb>326<sep>vierte Schwalbenschwanzzacke <tb>328<sep>fünfte Schwalbenschwanzzacke <tb>330<sep>sechste Schwalbenschwanzzacke <tb>332<sep>erster Schwalbenschwanzschlitz <tb>334<sep>zweiter Schwalbenschwanzschlitz <tb>336<sep>dritter Schwalbenschwanzschlitz <tb>SL4<sep>vierte Schwalbenschwanzschlitzlänge <tb>SL5<sep>fünfte Schwalbenschwanzschlitzlänge <tb>SL6<sep>sechste Schwalbenschwanzschlitzlänge <tb>338<sep>Turbinenradkranzaussparung <tb>LL4<sep>vierte Schwalbenschwanzzackenlänge <tb>LL5<sep>fünfte Schwalbenschwanzzackenlänge <tb>LL6<sep>sechste Schwalbenschwanzzackenlänge <tb>340<sep>stromaufwärts liegendes Ende des stufenförmigen Kranzbereichs <tb>342<sep>stromaufwärts liegendes Ende der vierten Schwalbenschwanzzacke <tb>344<sep>stromaufwärts liegendes Ende der fünften Schwalbenschwanzzacke <tb>346<sep>stromaufwärts liegendes Ende der sechsten Schwalbenschwanz zacke <tb>400<sep>Exemplarisches Verfahren <tb>402<sep>Ausbilden eines ersten Schwalbenschwanzschlitzes... <tb>404<sep>Ausbilden eines zweiten Schwalbenschwanzschlitzes... <tb>406<sep>Ausbilden eines ersten Schwalbenschwanzschlitzes... <tb>408<sep>Ausbilden eines zweiten Schwalbenschwanzschlitzes... <tb>410<sep>Ausbilden einer ersten Radkranzstufenoberfläche... <tb>412<sep>Ausbilden einer zweiten Radkranzstufenoberfläche... <tb>414<sep>Ausbilden einer ersten axialen Stufe... <tb>500<sep>Exemplarisches Verfahren <tb>502<sep>Ausbilden eines ersten Schwalbenschwanzschlitzes... <tb>504<sep>Ausbilden eines zweiten Schwalbenschwanzschlitzes... <tb>506<sep>Ausbilden eines ersten Schwalbenschwanzschlitzes... <tb>508<sep>Ausbilden eines zweiten Schwalbenschwanzschlitzes... <tb>510<sep>Ausbilden einer ersten Radkranzstufenoberfläche... <tb>512<sep>Ausbilden einer zweiten Radkranzstufenoberfläche... <tb>514<sep>Ausbilden einer ersten axialen Stufe...

Claims (10)

1. Schaufelbefestigungsmechanismus (174) für eine Rotationsmaschine (100), die ein Rotationselement (110) mit einer axialen Mittellinie (111) enthält, wobei der Schaufelbefestigungsmechanismus wenigstens teilweise in dem Rotationselement ausgebildet ist, und der Schaufelbefestigungsmechanismus definiert: einen ersten Schwalbenschwanzschlitz (232), der eine erste axiale Länge (SL1) parallel zu der axialen Mittellinie definiert; und einen zweiten Schwalbenschwanzschlitz (234), der eine zweite axiale Länge (SL2) parallel zu der axialen Mittellinie definiert, wobei die erste axiale Länge grösser als die zweite axiale Länge ist und sich wenigstens ein Abschnitt des zweiten Schwalbenschwanzschlitzes über wenigstens einem Abschnitt des ersten Schwalbenschwanzschlitzes erstreckt.

2. Schaufelbefestigungsmechanismus (174) nach Anspruch 1, der ferner wenigstens einen Schaufelschwalbenschwanz (222) aufweist, mit: einer ersten Schwalbenschwanzzacke (226), die eine dritte axiale Länge (LL1) definiert, die kleiner als die erste axiale Länge (SL1) ist; und einer zweiten Schwalbenschwanzzacke (228), die eine vierte axiale Länge (LL2) definiert, die kleiner als die erste axiale Länge ist, wobei die vierte axiale Länge grösser als die dritte axiale Länge ist und sich wenigstens ein Abschnitt der zweiten Schwalbenschwanzzacke über wenigstens einem Abschnitt der ersten Schwalbenschwanzzacke erstreckt.

3. Schaufelbefestigungsmechanismus (174) nach Anspruch 2, wobei: der erste Schwalbenschwanzschlitz (232) wenigstens teilweise eine erste Radkranzoberfläche (206) definiert, wobei die erste Radkranzoberfläche wenigstens teilweise einen ersten radialen Abstand (RD1) von der axialen Mittellinie (111) definiert; und der zweite Schwalbenschwanzschlitz (234) wenigstens teilweise eine zweite Radkranzoberfläche (210) definiert, wobei die zweite Radkranzoberfläche wenigstens teilweise einen zweiten radialen Abstand (RD2) von der axialen Mittellinie definiert, wobei der zweite radiale Abstand grösser als der erste radiale Abstand ist.

4. Schaufelbefestigungsmechanismus (174) nach Anspruch 3, wobei die erste Radkranzoberfläche (206) wenigstens teilweise eine erste axiale Stufe (204) definiert, und wobei die zweite Radkranzoberfläche (210) wenigstens teilweise eine zweite axiale Stufe (208) definiert.

5. Schaufelbefestigungsmechanismus (174) nach Anspruch 4, wobei mehrere axiale Stufen (202/302) wenigstens teilweise eines definieren von: einem Radkranz (202) für einen Verdichter (102), wobei der Verdichterradkranz wenigstens teilweise eine im Wesentlichen konvergente Nabe (140) definiert; und einem Radkranz (302) für eine Turbine (108), wobei der Turbinenradkranz wenigstens teilweise eine im Wesentlichen divergente Nabe (180) definiert.

6. Schaufelbefestigungsmechanismus (174) nach Anspruch 5, wobei die im Wesentlichen konvergente Nabe (140) eine axial stromabwärts liegende Zone (240) aufweist, mit: wenigstens einem Abschnitt (242/244/246) von jeder von mehreren Schwalbenschwanzzacken (226/228/230), wobei alle Abschnitte der Schwalbenschwanzzacken miteinander verbunden und in Bezug zueinander radial angeordnet sind; und wenigstens einem Abschnitt von jedem von mehreren Schwalbenschwanzschlitzen (232/234/236), wobei alle Abschnitte der Schwalbenschwanzschlitze radial aneinander angrenzen und wobei die mehreren Schwalbenschwanzzacken und die mehreren Schwalbenschwanzschlitze wenigstens teilweise eine Verdichterradkranzaussparung (238) definieren.

7. Schaufelbefestigungsmechanismus (174) nach Anspruch 5, wobei die im Wesentlichen divergente Nabe (180) eine axial stromaufwärts liegende Zone (340) aufweist, mit: wenigstens einem Abschnitt (342/344/346) von jeder von mehreren Schwalbenschwanzzacken (326/328/330), wobei alle Abschnitte der Schwalbenschwanzzacken miteinander verbunden und in Bezug zueinander radial angeordnet sind; und wenigstens einem Abschnitt von jedem von mehreren Schwalbenschwanzschlitzen (332/334/336), wobei alle Abschnitte der Schwalbenschwanzschlitze radial aneinander angrenzen und wobei die mehreren Schwalbenschwanzzacken und die mehreren Schwalbenschwanzschlitze wenigstens teilweise eine Turbinenkranzaussparung (338) definieren.

8. Turbinentriebwerk (1*00), aufweisend: ein Rotationselement (110) mit einer axialen Mittelinie (111); und wenigstens einen Schaufelbefestigungsmechanismus (174), der wenigstens teilweise in wenigstens einem Abschnitt des Rotationselements definiert ist, wobei der wenigstens eine Schaufelbefestigungsmechanismus definiert: einen ersten Schwalbenschwanzschlitz (232), der eine erste axiale Länge (SL1) parallel zu der axialen Mittellinie definiert; und einen zweiten Schwalbenschwanzschlitz (234), der eine zweite axiale Länge (SL2) parallel zu der axialen Mittellinie definiert, wobei die erste axiale Länge grösser als die zweite axiale Länge ist und sich wenigstens ein Abschnitt des zweiten Schwalbenschwanzschlitzes über wenigstens einem Abschnitt des ersten Schwalbenschwanzschlitzes erstreckt.

9. Turbinentriebwerk (100) nach Anspruch 8, wobei der wenigstens eine Schaufelbefestigungsmechanismus (174) ferner aufweist: eine erste Schwalbenschwanzzacke (226), die eine dritte axiale Länge (LL1) definiert, die kleiner als die erste axiale Länge (SL1) ist; und eine zweite Schwalbenschwanzzacke (228), die eine vierte axiale Länge (LL2) definiert, die kleiner als die erste axiale Länge ist, wobei die vierte axiale Länge grösser als die dritte axiale Länge ist und sich wenigstens ein Abschnitt der zweiten Schwalbenschwanzzacke über wenigstens einem Abschnitt der ersten Schwalbenschwanzzacke erstreckt.

10. Turbinentriebwerk (100) nach Anspruch 9, wobei: der erste Schwalbenschwanzschlitz (232) wenigstens teilweise eine erste Radkranzoberfläche (206) definiert, wobei die erste Radkranzoberfläche wenigstens teilweise einen ersten radialen Abstand (RD1) von der axialen Mittellinie (111) definiert; und der zweite Schwalbenschwanzschlitz (234) wenigstens teilweise eine zweite Radkranzoberfläche (210) definiert, wobei die zweite Radkranzoberfläche wenigstens teilweise einen zweiten radialen Abstand (RD2) von der axialen Mittellinie definiert, wobei der zweite radiale Abstand grösser als der erste radiale Abstand ist.