CH701460B1 - Rückhaltesystem für Turbinenschaufeln mittels Schaufelsicherungsdraht und Verdrehschutz für den Turbinenlaufschaufelsicherungsdraht. - Google Patents
Rückhaltesystem für Turbinenschaufeln mittels Schaufelsicherungsdraht und Verdrehschutz für den Turbinenlaufschaufelsicherungsdraht. Download PDFInfo
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Abstract
Ein Rückhaltesystem für eine Anzahl von Turbinenlaufschaufeln (16), die in jeweiligen passenden Nuten (12) in einem Turbinenrotorrad (10) angeordnet sind, weist eine Anzahl von ersten Haltenuten (26), die in äusseren Randbereichen des Turbinenrades ausgebildet sind, und eine Anzahl von zweiten Haltenuten (34), die in den in dem Rad montierten Abschnitten der Laufschaufeln ausgebildet sind, auf. Die ersten und zweiten Haltenuten sind so ausgerichtet, dass sie eine umlaufende Haltenut bilden, die sich um einen Umfangsbereich des Rotorrades herum erstreckt. Ein Sicherungsdraht (36) ist innerhalb der umlaufenden Haltenut angeordnet, wobei der Sicherungsdraht im Eingriff befindliche freie Enden aufweist. Eine Anzahl von in Axialrichtung ausgerichteten Haltestiften (42) ist in dem Rotorrad (10) befestigt, um den Sicherungsdraht (36) in der umlaufenden Haltenut zu halten, und es werden vielfältige Techniken angewandt, um eine Verdrehung des Sicherungsdrahtes (36) innerhalb der umlaufenden Nut in der Umfangsrichtung wenigstens zu begrenzen oder im Wesentlichen zu verhindern.
Description
Beschreibung Hintergrund der Erfindung
[0001 ] Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherungsdrahtrückhaltesystem, das zum Verhindern einer Axialbewegung eines Turbinenlaufschaufelschwalbenschwanzes in einer zugehörigen Schwalbenschwanznut in einem Turbinenrotorrad verwendet wird, und im Einzelnen auf Techniken zum Verhindern einer Drehung des Sicherungsdrahtes selbst in Umfangsrichtung innerhalb einer umlaufenden Nut in dem Turbinenrotorrad.
[0002] In konventionellen Turbinen- und/oder Turbinenverdichterkomponenten sind Laufschaufeln (oder Schaufeln oder Blätter) in einem Rotorrad durch eine genutete Verbindung, wie z.B. durch eine so genannte Tannenbaum- oder Weihnachtsbaumanordnung, in einem Rotorrad gehaltert, wobei ein sich nach innen verengender männlicher Verbindungsabschnitt an dem radial inneren Ende der Laufschaufel in einer komplementären weiblichen Nut in dem Rotorrad aufgenommen ist. Derartige Verbindungen werden allgemein auch als «Schwalbenschwanz»-Verbindungen bezeichnet, die vielfältige komplementäre Formen umfassen, die die Laufschaufeln in der Radial- und Umfangsrichtung an dem Rad sichern, um die durch die Drehung des Turbinenrotors erzeugten hohen Zentrifugalkräfte aufzunehmen.
[0003] Die Passung zwischen dem Laufschaufelschwalbenschwanz und der Schwalbenschwanznut ist in gewissem Masse lose, um die Montage zu ermöglichen und Toleranzen zuzulassen. Daher kann es die lose Passung, wenn die Schaufeln nicht richtig festgehalten werden, ermöglichen, dass sich die Schaufel oder das Blatt in axialer Richtung entlang der Nut bewegen, was zu einem übermässigen Verschleiss oder sogar zu Kollisionen mit benachbarten Komponenten führt. Der übermässige Verschleiss kann letzten Endes zu einem Ausfall des Teils führen, der eine Stillsetzung der Anlage erforderlich macht, bis eine Reparatur vorgenommen worden ist. Eine Laufschaufelverschiebung ist insbesondere bei gekühlten Laufschaufeln Besorgnis erregend. Ein geringes Ausmass einer axialen Verschiebung kann das Einströmen von Luft in das Teil blockieren und zu einem vorzeitigen Ausfall führen.
[0004] Gemäss einer bekannten Praxis werden die Laufschaufeln oder Blätter durch einen Sicherungsdraht, der sich durch eine in dem radial äusseren Randbereich des Rades ausgebildete umlaufenden Nut hindurch erstreckt, Schwalbenschwanznuten überbrückt und sich durch in Umfangsrichtung ausgerichtete Nuten in den Schwalbenschwanzabschnitten der jeweiligen Laufschaufeln hindurch erstreckt, an einer axialen Bewegung in den Schwalbenschwanznuten, die in dem Rotorrad angebracht sind, gehindert. Die freien Enden des Drahtes sind so geformt, dass sie an einer Überlappungsverbindung Zusammentreffen, wodurch geringfügige Änderungen des Durchmessers ermöglicht werden, wenn sich die Schaufeln in den jeweiligen Schwalbenschwanznuten radial bewegen. Die Überlappungsverbindung dient mehr dazu, eine thermische Expansion/Kontraktion sowohl des Drahtes als auch Rotors während der transienten Phasen zu ermöglichen. Der Sicherungsdraht wird durch Stifte am Platz gehalten, die in dem Turbinenrad radial innerhalb des Sicherungsdrahtes angebracht sind. Es ist herausgefunden worden, dass eine Verdrehung des Sicherungsdrahtes innerhalb der umlaufenden Nut in dem Rotorrad (die mit der Zeit auftritt) dazu führen kann, dass ein Ende des Sicherungsdrahtes einen Stift erfasst und nach unten (radial nach innen) unter den Stift umgebogen wird und aus der umlaufenden Nut austritt. Ohne den Sicherungsdraht können sich die Schaufeln in Axialrichtung entlang der Schwalbenschwanznuten frei bewegen, wodurch die Gefahr eines übermässigen Verschleisses und von Beeinträchtigungen geschaffen wird, wie sie oben genannt sind. Ausserdem ist dies in Laufschaufeln der ersten Stufe besonders wichtig, die auf Öffnungen in der Basis der Laufschaufel angewiesen sind, um eine interne Kühlung zu ermöglichen. Wenn diese Öffnungen in Folge einer axialen Bewegung der Laufschaufel versperrt sind, kann die Schaufel entlang der Vorderkante schnell oxidieren.
[0005] Es bleibt Bedarf an einer zuverlässigen Technik zum Verhindern einer Verdrehung des Sicherungsdrahtes innerhalb seiner umlaufenden Nut bestehen, um dadurch einen Austritt des Sicherungsdrahtes aus dem Rotorrad zu verhindern.
Kurze Beschreibung der Erfindung
[0006] Die Erfindung bezieht sich auf ein Rückhaltesystem für eine Anzahl an Turbinenlaufschaufeln, die in jeweils passenden Nuten in einem Turbinenrotorrad angeordnet sind, wobei das Rückhaltesystem eine Anzahl von ersten Haltenuten, die in äusseren Randbereichen des Turbinenrades ausgebildet sind; eine Anzahl von zweiten Haltenuten, die in den an dem Rad montierbaren Abschnitten der Laufschaufeln angeordnet sind, wobei die ersten und zweiten Haltenuten so ausgerichtet sind, dass sie eine umlaufende Haltenut bilden, die sich um einen Randbereich des Rotorrades herum erstreckt; einen Sicherungsdraht, der innerhalb der umlaufenden Haltenut angeordnet ist, wobei der Sicherungsdraht im Eingriff stehende freie Enden aufweist; eine Anzahl von axial ausgerichteten Haltestiften, die in dem Rotorrad befestigt sind und den Sicherungsdraht in der umlaufenden Haltenut halten; und Mittel, um eine Verdrehung des Sicherungsdrahtes in der umlaufenden Nut in Umfangsrichtung wenigstens zu begrenzen, aufweist.
[0007] Gemäss einem anderen Aspekt wird ein Rückhaltesystem für eine Anzahl von Turbinenlaufschaufeln, die in jeweils passenden Nuten in einem Turbinenrotorrad angeordnet sind, offenbart, wobei das Rückhaltesystem eine Anzahl von ersten Haltenuten, die in äusseren Randbereichen des Turbinenrades ausgebildet sind; eine Anzahl von zweiten Haltenuten, die in den an dem Rad montierbaren Bereichen der Laufschaufeln ausgebildet sind, wobei die ersten und zweiten Haltenuten so ausgerichtet sind, dass sie eine umlaufende Haltenut bilden, die sich um einen Randbereich des Rotorrades herum erstreckt; einen Sicherungsdraht, der in der umlaufenden Haltenut angeordnet ist, wobei der Sicherungsdraht überlappende freie Enden aufweist; eine Anzahl von axial ausgerichteten Haltestiften, die in dem Rotorrad befestigt sind
2 und den Sicherungsdraht in der umlaufenden Haltenut halten; und wenigstens eine in dem Sicherungsdraht ausgebildete Ausnehmung im Eingriff mit einem der Haltestifte, um dadurch eine Verdrehung des Sicherungsdrahtes in der umlaufenden Nut in der Umfangsrichtung im Wesentlichen zu verhindern, aufweist.
[0008] Gemäss noch einem weiteren Aspekt wird ein Rückhaltesystem für eine Anzahl von Turbinenlaufschaufeln, die in jeweils passenden Nuten in einem Turbinenrotorrad angeordnet sind, offenbart, wobei das Rückhaltesystem eine Anzahl von ersten Haltenuten, die in äusseren Randbereichen des Turbinenrades ausgebildet sind; eine Anzahl von zweiten Haltenuten, die in den an dem Rad montierbaren Abschnitten der Laufschaufeln ausgebildet sind, wobei die ersten und zweiten Haltenuten so ausgerichtet sind, dass sie umlaufende Haltenut bilden, die sich um einen Randbereich des Rotorrades herum erstreckt; einen Sicherungsdraht, der in der umlaufenden Haltenut angeordnet ist, wobei der Sicherungsdraht einander gegenüberliegende freie Enden aufweist; und eine Anzahl von axial ausgerichteten Haltestiften, die an dem Rotorrad befestigt sind und den Sicherungsdraht in der umlaufenden Haltenut halten; wobei ein vorderes freies Ende des Sicherungsdrahtes nach innen zu einer Zentrallinie des Rotorrades hin gebogen ist, wobei es einen Eingriff mit einem benachbarten der Haltestifte ermöglicht, um die Verdrehung des Sicherungsdrahtes in der umlaufenden Haltenut in der Umfangsrichtung zu beschränken.
[0009] [Absatz ersatzlos gestrichen]
[0010] Die Erfindung wird nun im Einzelnen in Verbindung mit den unten genannten Zeichnungen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0011 ] Fig. 1 ist eine perspektivische Teilansicht von oben auf eine bekannte Turbinenrotorrad- und Turbinenlaufschaufelanordnung, die einen Sicherungsdraht an seinem Platz zeigt;
[0012] Fig. 2 ist eine perspektivische Teilansicht von unten auf die in Fig. 1 gezeigte Rotorrad- und Schaufelanordnung;
[0013] Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der freien Enden eines Sicherungsdrahtes, wobei ein Ende unter einem Haltestift gefangen ist;
[0014] Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens eines Schaufelschwalbenschwanzes und eines Sicherungsdrahtes, um eine Verdrehung des Sicherungsdrahtes in Umfangsrichtung gemäss einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Wesentlichen zu verhindern;
[0015] Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens eines Schaufelschwalbenschwanzes und eines Sicherungsdrahtes zum Begrenzen einer Verdrehung des Sicherungsdrahtes in Umfangsrichtung gemäss einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
[0016] Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens eines Schaufelschwalbenschwanzes und eines Sicherungsdrahtes zum Verhindern einer Verdrehung des Sicherungsdrahtes in Umfangsrichtung gemäss einer dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
[0017] Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens eines Schaufelhaltestiftes und eines Sicherungsdrahtes zur Begrenzung einer Verdrehung des Sicherungsdrahtes in Umfangsrichtung gemäss einer vierten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
[0018] Die Fig. 1 und 2 stellen eine bekannte Technik zum Verhindern einer axialen Bewegung einer Turbinenlaufschaufel dar, die in einer Nut in einem Turbinenrotorrad aufgenommen ist. Im Einzelnen ist das Turbinenrotorrad 10 mit einer Anzahl von Schwalbenschwanznuten 12 um den gesamten Aussenumfang des Rades herum versehen, wobei jede Schwalbenschwanznut 12 einen komplementären Schwalbenschwanzabschnitt M einer Laufschaufel oder eines Blattes 16 aufnimmt (wobei nur drei vollständige Nuten und eine Laufschaufel in den Figuren gezeigt sind). Es wird erkannt, dass die Laufschaufel oder das Blatt 16 von einem konventionellen Aufbau ist, der einen Schaftabschnitt 18, Schaufelblattabschnitt 20 und den Schwalbenschwanzabschnitt (oder einfach Schwalbenschwanz) 14 umfasst.
[0019] Die in Radialrichtung hervorstehenden Abschnitte 24 des Rades, die die Nuten 12 bilden, sind mit ersten Sicherungsdrahtnuten 26 versehen, die jeweils an ihrem radial äusseren Ende 28 geschlossen und an ihrem radial inneren Ende 30 offen sind. Die ersten Sicherungsdrahtnuten 26 sind an eine Seite des Rades angrenzend ausgebildet und bilden zusammen eine um eine 360° umlaufende Nut um den Umfang des Rades herum, die durch die Schwalbenschwanznuten 12 unterbrochen ist. Axial versetzte Abschnitte (oder Sicherungslaschen) 32 der Laufschaufelschwalbenschwänze 22 bilden eine Anzahl von zweiten Sicherungsdrahtnuten 34, die nach dem Einsetzen der Laufschaufel 16 in die Schwalbenschwanznuten 12 an den ersten Sicherungsdrahtnuten 26 ausrichtbar sind. Ein Sicherungsdraht 36 (vorzugsweise eine geeignete Metalllegierung) kann danach in die ausgerichteten Sicherungsdrahtnuten 26,34 eingesetzt werden, wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, wobei die freien Enden 38, 40 (siehe Fig. 3) so geformt sind, dass sie einander in einem normalerweise eingebauten Zustand glatt überlappen. Axial ausgerichtete Stifte 42, die in die Bereiche 24 des Rotorrades 10 eingesetzt sind, werden zum Festhalten des Sicherungsdrahtes 36 in den Sicherungsdrahtnuten 26 verwendet.
[0020] Fig. 3 veranschaulicht ein Problem, das bei der Sicherungsdrahtanordnung auftritt, wie sie oben beschrieben ist. Im Einzelnen ist herausgefunden worden, dass der Sicherungsdraht 36 während des Turbinenbetriebs vielleicht in Fol-
3 ge einer fortschreitenden thermischen und/oder mechanischen Deformation (Ratcheting) für eine Verdrehung in der Umfangsrichtung empfänglich ist. Eine sich ergebende Trennung der freien Enden 38, 40 des Sicherungsdrahtes kann dazu führen, dass ein Ende (das hintere Ende in der Richtung der Verdrehung des Sicherungsdrahtes) sich unter (das heisst nach radial innerhalb bezogen auf) einen der Stifte 42 bewegt, so dass der Sicherungsdraht während der Drehung des Rades in der durch den Pfeil 44 gezeigten Richtung aus den Sicherungsdrahtnuten 26, 34 austreten kann, wodurch eine Axialbewegung der Laufschaufeln 16 in den Schwalbenschwanznuten 12 ermöglicht wird.
[0021 ] Fig. 4 stellt schematisch eine beispielhafte, aber nicht beschränkende Technik dar, um eine Verdrehung des Sicherungsdrahtes 136 im Wesentlichen zu verhindern. In einem vollständigen Satz von an einem Turbinenrotorrad montierten Laufschaufeln weist eine der Laufschaufeln 1 16 (die als die Sicherungsschaufel bekannt ist) eine radiale Aussparung 46 auf (die zum Zwecke des einfachen Verständnisses auch in Fig. 1 mit gepunkteten Linie gezeigt ist und), die in der Sicherungslasche 132 ausgebildet ist und die Entfernung des Sicherungsdrahtes ermöglicht. Die erste Technik zum Verhindern einer Sicherungsdrahtverdrehung zieht aus dem Vorhandensein der radialen Aussparung 46 Nutzen. Im Einzelnen wird ein in Axialrichtung ausgerichteter Passstift 48 (ähnlich den Stiften 42) in eine Öffnung eingesetzt, die in dem Sicherungsdraht 136 ausgebildet ist (z.B. vor dem Einbau des Sicherungsdrahtes in einer Senkbohrung hart verlötet). Während des Einbaus des Sicherungsdrahtes 136 ist der Stift 48 innerhalb der radialen Aussparung 46 angeordnet und erstreckt sich in einer axialen Richtung senkrecht zu der Oberfläche 50 der Sicherungslasche 132, wodurch eine Verdrehung des Sicherungsdrahtes 136 während des Betriebs der Turbine begrenzt und im Wesentlichen verhindert wird.
[0022] Fig. 5 stellt schematisch eine zweite beispielhafte, aber nicht beschränkende Technik zum Begrenzen der Verdrehung des Sicherungsdrahtes 236 dar. Die in Umfangsrichtung beabstandeten radialen Laschen 52 stellen Abschnitte des Turbinenrades ähnlich den radial hervorstehenden Abschnitten 24 dar, durch die der Sicherungsdraht 54 hindurch tritt. Wiederum werden axial ausgerichtete Haltestifte 56 verwendet, um den Sicherungsdraht in den Nuten hinter den Laschen zu haltern. In diesem Fall ist in dem Sicherungsdraht 236 ein kleines Loch im Wesentlichen quer oder rechtwinklig zu dem Sicherungsdraht als Senkbohrung angebracht, und ein Passstift 58 ist in der Öffnung hartverlötet (oder in anderer Weise geeignet befestigt), wobei der Passstift 58 eine Länge aufweist, die ausreicht, um sich in Radialrichtung nach innen über die Haltestifte 56 hinaus zu erstrecken, wenn der Sicherungsdraht in seiner umlaufenden Nut angeordnet ist. Auf diese Weise wird jede Verdrehung des Sicherungsdrahtes durch ein Erfassen des Passstiftes 58 durch den nächsten benachbarten Haltestift 56 beschränkt. Eine maximale Wirksamkeit wird erzielt, wenn der Passstift 58 in einem Bereich maximaler Dichte der Haltestifte angeordnet ist. Es wird erkannt, dass auch mehr als ein Passstift 58 an Stellen in dem Sicherungsdraht eingesetzt sein kann, die um die Ausdehnung des Sicherungsdrahtes in Umfangsrichtung beabstandet angeordnet sind. Wenn die Verdrehung des Sicherungsdrahtes im Gegensatz zu einer Verhinderung derselben nur begrenzt wird, ist es wichtig, dass die Verdrehung in Umfangsrichtung auf ein solches Mass begrenzt ist, das kleiner ist als das Mass der Überlappung an den freien Enden 38, 40 des Sicherungsdrahtes.
[0023] Fig. 6 stellt noch eine beispielhafte, aber nicht beschränkende Technik zum Verhindern einer Verdrehung des Sicherungsdrahtes 336 dar. In diesem Fall ist die Rotorrad- und Laufschaufelanordnung der in Fig. 5 gezeigten ähnlich, in dieser Ausführungsform wird jedoch kein Stift durch den Sicherungsdraht selbst hindurch eingesetzt. Stattdessen ist einer der Haltestifte 60 an dem Rotorrad 62 abweichend in einer Position radial ausserhalb der übrigen Haltestifte 56 angeordnet. Gleichzeitig ist der Sicherungsdraht 336 (z.B. durch maschinelle bzw. spanabhebende Bearbeitung) umgeformt worden, um eine Kerbe 66 entlang einer radial nach innen weisenden Fläche zu bilden, die sich im Wesentlichen der Krümmung des Haltestiftes 60 anpasst. Es wird erkannt, dass auch mehr als eine Kerbe 66 in dem Sicherungsdraht ausgebildet sein könnte und mehr als ein Haltestift in Radialrichtung nach aussen verschoben angeordnet sein könnte, um in eine oder mehrere Kerben einzugreifen. Die Kerbe oder die Kerben 66 müssen jedenfalls einen geringfügig grösseren Radius als der/die Passstift(e) 60 aufweisen, um eine Wärmeausdehnung zuzulassen. Wenn sich die Sicherungsdrahtkerbe 66 mit dem Stift 60 im Eingriff befindet, wird eine Verdrehung des Sicherungsdrahtes in der Umfangsrichtung im Wesentlichen verhindert.
[0024] Fig. 7 stellt noch eine weitere beispielhafte Technik zur Verhinderung einer Verdrehung des Sicherungsdrahtes 436 dar. In diesem Beispiel ist das vordere freie Ende 440 an einer Stelle nach innen (zu der Turbinenrotorzentrallinie hin) gebogen, die in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Haltestiften 56 bei einer Drehrichtung des Sicherungsdrahtes im Uhrzeigersinn liegt, die durch den Pfeil 70 gekennzeichnet ist. Wenn der Sicherungsdraht hier beginnt, sich bei einer beliebigen Turbinendrehzahl zu verdrehen, gelangt der gebogene Abschnitt 68 des Sicherungsdrahtes schnell an dem nächsten Haltestift 56 in Anschlag (oder wird an diesem aufgehängt). Für eine Drehrichtung entgegen der in Fig. 7 gezeigten würde das gegenüberliegende freie Ende 438 des Sicherungsdrahtes 436 nach innen umgebogen, um die gleiche, eine Verdrehung verhindernde Wirkung zu erzielen.
[0025] Jede der oben beschriebenen beispielhaften, aber nicht beschränkenden Ausführungsformen verhindert eine Schaufelwanderung in Folge ausser Eingriff geratener Sicherungsdrähte, einem Ereignis, das besonders an Turbinenlaufschaufeln der ersten Stufe möglicherweise einen erheblichen Schaden hervorrufen kann.
[0026] Ein Rückhaltesystem für eine Anzahl von Turbinenlaufschaufeln 16, die in jeweiligen passenden Nuten 12 in einem Turbinenrotorrad angeordnet sind, weist eine Anzahl von ersten Haltenuten 26, die in äusseren Randbereichen des Turbinenrades ausgebildet sind, und eine Anzahl von zweiten Haltenuten 34, die in den in dem Rad montierten Abschnitten der Laufschaufeln ausgebildet sind, auf. Die ersten und zweiten Haltenuten sind so ausgerichtet, dass sie eine umlaufende Haltenut bilden, die sich um einen Umfangsbereich des Rotorrades herum erstreckt. Ein Sicherungsdraht 36 ist innerhalb
4 der umlaufenden Haltenut angeordnet, wobei der Sicherungsdraht im Eingriff befindliche freie Enden 38, 40 aufweist. Eine Anzahl von in Axialrichtung ausgerichteten Haltestiften 56 ist in dem Rotorrad befestigt, um den Sicherungsdraht in der umlaufenden Haltenut zu halten, und es werden vielfältige Techniken angewandt, um eine Verdrehung des Sicherungsdrahtes innerhalb der umlaufenden Nut in der Umfangsrichtung wenigstens zu begrenzen oder im Wesentlichen zu verhindern.
Bezugszeichenliste
[0027]
10 Rotorrad
12 Schwalbenschwanznut
14 Schwalbenschwanzabschnitt
16 Turbinenlaufschaufel oder -blatt
18 Schaftabschnitt
20 Schaufelblattabschnitt
24 Hervorstehender Abschnitt
26 Erste Sicherungsdrahtnut
28 Radial äusseres Ende
30 Radial inneres Ende
32 Versetzte Abschnitte oder Sicherungslasche
34 Zweite Sicherungsdrahtnut
36 Sicherungsdraht
38 Freies Ende
40 Freies Ende
42 Stift
44 Pfeil
46 Radiale Aussparung
48 Passstift
50 Oberfläche
52 Radiale Lasche
54 Sicherungsdraht
56 Haltestift
58 Passstift
60 Haltestift
62 Rotorrad
64 Sicherungsdraht
66 Kerbe
68 Umgebogener Abschnitt 70 Pfeil
116 Turbinenlaufschaufel oder -blatt
5
Claims (1)
132 Versetzte Abschnitte oder Sicherungslasche
136 Sicherungsdraht
138 Freies Ende
140 Vorderes freies Ende
236 Sicherungsdraht
336 Sicherungsdraht
436 Sicherungsdraht
440 Vorderes freies Ende
Patentansprüche
1. Rückhaltesystem für eine Anzahl von Turbinenlaufschaufeln (16), die in jeweiligen passenden Nuten (12) in einem Turbinenrotorrad (10) angeordnet sind, wobei das Rückhaltesystem aufweist: eine Anzahl von ersten Haltenuten (26), die in äusseren Randbereichen des Turbinenrades angeordnet sind; eine Anzahl von zweiten Haltenuten (34), die in an dem Rad montierten Abschnitten der Laufschaufeln ausgebildet sind, wobei die ersten und zweiten Haltenuten (26, 34) so ausgerichtet sind, dass sie eine umlaufende Haltenut bilden, die sich um einen Randbereich des Rotorrades (10) herum erstreckt; einen Sicherungsdraht (136, 236, 336, 436), der in der umlaufenden Haltenut angeordnet ist, und dessen freie Enden im Eingriff miteinander stehen; eine Anzahl von in Axialrichtung ausgerichteten Haltestiften (42), die in dem Rotorrad befestigt sind und den Sicherungsdraht in der umlaufenden Haltenut halten; und
Mittel (46, 48, 56, 58, 60, 66, 68) zum wenigstens Begrenzen einer Verdrehung des Sicherungsdrahtes in der umlaufenden Nut in Umfangsrichtung.
2. Rückhaltesystem nach Anspruch 1 , bei dem die Mittel wenigstens einen Passstift (48) enthalten, der an dem Sicherungsdraht befestigt und zum Erfassen einer Lasche (132) an einer der Laufschaufeln angeordnet ist.
3. Rückhaltesystem nach Anspruch 2, bei dem die Lasche (132) eine sich in Radialrichtung erstreckende Sicherungslasche ist, wobei die Sicherungslasche mit einer sich in Radialrichtung erstreckenden Aussparung (46) versehen ist, wobei sich der wenigstens eine Passstift (48) in Axialrichtung von dem Sicherungsdraht (136) weg erstreckt und in die Nut eingreift.
4. Rückhaltesystem nach Anspruch 2, bei dem sich der wenigstens eine Passstift (58) von dem Sicherungsdraht (236) um eine Länge radial nach innen erstreckt, die ausreichend ist, um mit einem der in Axialrichtung ausgerichteten Haltestifte (56) in Eingriff zu geraten und dadurch eine Verdrehung des Sicherungsdrahtes in der umlaufenden Nut zu begrenzen.
5. Rückhaltesystem nach Anspruch 4, bei dem die Mittel mehrere Passstifte umfassen.
6. Rückhaltesystem nach Anspruch 1 , bei dem der Sicherungsdraht (436) ein Metalldraht mit freien Enden (138, 140,
438, 440) ist, wobei die freien Enden derart ausgebildet sind, dass sie sich im Eingriff miteinander fluchtend überlappen.
7. Rückhaltesystem nach Anspruch 1 , bei dem der genannte Eingriff eine Überlappung der genannten freien Enden ist, wobei das genannte Mittel (32, 58, 60, 68) zum wenigstens Begrenzen einer Verdrehung des Sicherungsdrahtes (336) wenigstens eine Kerbe (66) aufweist, wobei die wenigstens eine Kerbe (66) in dem Sicherungsdraht ausgebildet und im Eingriff mit wenigstens einem der Haltestifte (60) ist, um dadurch eine Verdrehung des Sicherungsdrahtes in der umlaufenden Nut in Umfangsrichtung im Wesentlichen zu verhindern.
8. Rückhaltesystem nach Anspruch 7, bei dem das genannte Mittel mehrere Kerben umfasst, die in dem Sicherungsdraht ausgebildet sind, wobei sich die Kerben mit einem oder mehreren der Haltestifte (60) im Eingriff befinden.
9. Rückhaltesystem nach Anspruch 7, bei dem einer der mehreren Haltestifte (60) radial ausserhalb bezogen auf die übrigen der Haltestifte (56) angeordnet ist.
10. Rückhaltesystem nach Anspruch 1 , wobei: der genannte Eingriff derart gebildet ist, dass die genannten freien Enden einander gegenüberliegen; und das genannte Mittel (46, 48, 56, 58, 60, 66, 68) zum wenigstens Begrenzen einer Verdrehung des Sicherungsdrahtes (436) ein vorderes freies Ende (440) des Sicherungsdrahtes (436) aufweist, welches vorderes freies Ende bezogen auf eine Drehrichtung des Rotorrades hin zu einer Zentrallinie des Rotorrades nach innen gebogen ist, wodurch ein Erfassen eines der benachbarten Haltestifte (56) ermöglicht wird, um dadurch eine Verdrehung des Sicherungsdrahtes in der umlaufenden Haltenut in Umfangsrichtung zu begrenzen.
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (3)
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CH01112/10A CH701460B8 (de) | 2009-07-14 | 2010-07-07 | Rückhaltesystem für Turbinenlaufschaufeln mittels Schaufelsicherungsdraht und Verdrehschutz für den Turbinenlaufschaufelsicherungsdraht. |
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| FR2940350B1 (fr) * | 2008-12-23 | 2011-03-18 | Snecma | Roue mobile de turbomachine a aubes en materiau composite munie d'un anneau ressort. |
| US9127563B2 (en) | 2011-04-05 | 2015-09-08 | General Electric Company | Locking device arrangement for a rotating bladed stage |
| US20130052024A1 (en) * | 2011-08-24 | 2013-02-28 | General Electric Company | Turbine Nozzle Vane Retention System |
| US8505364B2 (en) * | 2011-11-04 | 2013-08-13 | General Electric Company | Systems and methods for use in monitoring operation of a rotating component |
| US9051845B2 (en) * | 2012-01-05 | 2015-06-09 | General Electric Company | System for axial retention of rotating segments of a turbine |
| US20130323052A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | Solar Turbines Inc. | Retaining ring |
| US9476310B2 (en) * | 2012-10-18 | 2016-10-25 | General Electric Company | Systems and methods to axially retain blades |
| US9664056B2 (en) * | 2013-08-23 | 2017-05-30 | General Electric Company | Turbine system and adapter |
| US10145249B2 (en) | 2016-02-23 | 2018-12-04 | Mechanical Dynamics & Analysis Llc | Turbine bucket lockwire anti-rotation device for gas turbine engine |
| FR3049643A1 (fr) * | 2016-03-31 | 2017-10-06 | Turbomeca | Roue a pales rapportees et turbomachine equipee d'une telle roue |
| US20170356297A1 (en) * | 2016-06-13 | 2017-12-14 | General Electric Company | Lockwire Tab Backcut For Blade Stress Reduction (9E.04) |
| US10400614B2 (en) | 2016-11-18 | 2019-09-03 | General Electric Company | Turbomachine bucket with radial support, shim and related turbomachine rotor |
| EP3363992A1 (de) | 2017-02-16 | 2018-08-22 | General Electric Company | Absteckwerkzeug |
| CN108757569A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-11-06 | 哈尔滨电气股份有限公司 | 新型压气机叶片和轮盘连接结构 |
| US20200131916A1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-04-30 | United Technologies Corporation | Turbine blade assembly |
| FR3091554B1 (fr) * | 2019-01-03 | 2022-08-12 | Safran Aircraft Engines | Aube pour un rotor de turbomachine |
| JP7191881B2 (ja) | 2020-02-10 | 2022-12-19 | 三菱重工業株式会社 | タービンホイール及びタービンホイールにおけるワイヤ保持ピンの固定方法 |
| JP7213835B2 (ja) * | 2020-02-10 | 2023-01-27 | 三菱重工業株式会社 | タービンホイール |
| US11555407B2 (en) | 2020-05-19 | 2023-01-17 | General Electric Company | Turbomachine rotor assembly |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2713991A (en) * | 1951-05-05 | 1955-07-26 | A V Roe Canada Ltd | Rotor blade locking device |
| GB894704A (en) * | 1960-03-30 | 1962-04-26 | Gen Electric | Improvements in reusable locking means for turbine or compressor rotor assemblies |
| US3165294A (en) | 1962-12-28 | 1965-01-12 | Gen Electric | Rotor assembly |
| CH488939A (de) | 1968-03-26 | 1970-04-15 | Sulzer Ag | Schaufel für Turbomaschinen |
| JPS4941598B1 (de) | 1968-07-22 | 1974-11-09 | ||
| US4221542A (en) * | 1977-12-27 | 1980-09-09 | General Electric Company | Segmented blade retainer |
| US4208170A (en) | 1978-05-18 | 1980-06-17 | General Electric Company | Blade retainer |
| US4265595A (en) | 1979-01-02 | 1981-05-05 | General Electric Company | Turbomachinery blade retaining assembly |
| FR2508541B1 (fr) | 1981-06-25 | 1985-11-22 | Snecma | Dispositif d'amortissement d'aubes de turbomachines, notamment de soufflantes |
| FR2524933B1 (fr) * | 1982-04-13 | 1987-02-20 | Snecma | Dispositif de verrouillage axial d'aubes de rotor de turbine ou de compresseur |
| US5263898A (en) | 1988-12-14 | 1993-11-23 | General Electric Company | Propeller blade retention system |
| US5261790A (en) | 1992-02-03 | 1993-11-16 | General Electric Company | Retention device for turbine blade damper |
| US5338154A (en) * | 1993-03-17 | 1994-08-16 | General Electric Company | Turbine disk interstage seal axial retaining ring |
| US5350279A (en) | 1993-07-02 | 1994-09-27 | General Electric Company | Gas turbine engine blade retainer sub-assembly |
| US5368444A (en) | 1993-08-30 | 1994-11-29 | General Electric Company | Anti-fretting blade retention means |
| US5713721A (en) | 1996-05-09 | 1998-02-03 | General Electric Co. | Retention system for the blades of a rotary machine |
| US5988980A (en) | 1997-09-08 | 1999-11-23 | General Electric Company | Blade assembly with splitter shroud |
| US6010304A (en) | 1997-10-29 | 2000-01-04 | General Electric Company | Blade retention system for a variable rotor blade |
| US6190131B1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-02-20 | General Electric Co. | Non-integral balanced coverplate and coverplate centering slot for a turbine |
| CZ20002685A3 (cs) | 1999-12-20 | 2001-08-15 | General Electric Company | Zařízení pro uchycení lopatek otáčivého stroje a způsob jejich uchycení |
| US6457942B1 (en) | 2000-11-27 | 2002-10-01 | General Electric Company | Fan blade retainer |
| US6820468B2 (en) | 2001-03-26 | 2004-11-23 | General Electric Company | Fixture for holding a gas turbine engine blade |
| ITMI20012783A1 (it) | 2001-12-21 | 2003-06-21 | Nuovo Pignone Spa | Sistema di connessione e bloccaggio di pale rotoriche di un compressore assiale |
| US6884028B2 (en) | 2002-09-30 | 2005-04-26 | General Electric Company | Turbomachinery blade retention system |
| US6796769B2 (en) | 2002-10-02 | 2004-09-28 | General Electric Company | Radial retainer for single lobe turbine blade attachment and method for radially retaining a turbine blade in a turbine blade slot |
| US6890248B2 (en) | 2003-02-28 | 2005-05-10 | General Electric Company | Apparatus and method for consistently retaining a gas turbine engine blade in a predetermined position and orientation |
| US6851932B2 (en) | 2003-05-13 | 2005-02-08 | General Electric Company | Vibration damper assembly for the buckets of a turbine |
| US7410345B2 (en) | 2005-04-11 | 2008-08-12 | General Electric Company | Turbine nozzle retention key |
| ES2330379T3 (es) * | 2007-01-09 | 2009-12-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Seccion axial de un rotor para un rotor de turbina. |
| FR2911632B1 (fr) * | 2007-01-18 | 2009-08-21 | Snecma Sa | Disque de rotor de soufflante de turbomachine |
| US20090148298A1 (en) * | 2007-12-10 | 2009-06-11 | Alstom Technologies, Ltd. Llc | Blade disk seal |
| US8061995B2 (en) | 2008-01-10 | 2011-11-22 | General Electric Company | Machine component retention |
-
2009
- 2009-07-14 US US12/502,715 patent/US8485784B2/en active Active
-
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