CH703997A1

CH703997A1 - Schaufelanordnung, insbesondere Leitschaufelanordnung.

Info

Publication number: CH703997A1
Application number: CH01787/10A
Authority: CH
Inventors: Ulrich Wellenkamp; Sejko Kolev
Original assignee: Alstom Technology Ltd
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2012-04-30
Also published as: EP2447474A1; US20120107111A1; US8979497B2; EP2447474B1

Abstract

Bei einer Leitschaufelanordnung einer Gasturbine ist zur Halterung der Schaufeln (3) an einer den Fluidströmungsweg begrenzenden Wand ein Aufnahmekanal (2) mit umlaufenden Stegen (9) zur Aufnahme entsprechend angepasster schaufelseitiger Fussstücke sowie die Fussstücke separierender Zwischenfüllstücke (4) vorgesehen. Erfindungsgemäss sind an den Zwischenfüllstücken (4) Spannschrauben (5) angeordnet, die sich gegen den Boden des Aufnahmekanals (2) spannen lassen.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaufelanordnung, insbesondere eine Leitschaufelanordnung, an einer Wand eines Fluidströmungsweges einer Strömungsmaschine, insbesondere Gasturbine, wobei zur Halterung der Schaufeln in einem in der Wand ausgebildeten Aufnahmekanal mit hinterschnittenen Flanken entsprechend angepasste schaufelseitige Fussstücke sowie die Fussstücke separierende Zwischenfüllstücke formschlüssig aufgenommen und kraftschlüssig fixiert sind.

Stand der Technik

[0002] Bei Gasturbinen sind die Leitschaufeln regelmässig am Innenumfang eines zylinderartigen Gehäuses angeordnet bzw. in einem in Innenumfangsrichtung erstreckten Aufnahmekanal gehalten. Dabei haben die Zwischenfüllstücke zwischen den schaufelseitigen Fussstücken innerhalb des Aufnahmekanals ein gewisses Spiel in Radialrichtung des zylindrischen Gehäuses bzw. senkrecht zum Kanalboden. Dieses Spiel wird üblicherweise dadurch beseitigt, dass die Zwischenfüllstücke mit einem Spannband unterbaut werden, welches zwischen dem Kanalboden und der zugewandten Seite der Zwischenstücke untergebracht ist und die Zwischenstücke mit den hinterschnittenen Kanalflanken verspannt. Auf diese Weise wird eine form- und kraftschlüssige Fixierung erreicht.

[0003] Diese Bauweise hat jedoch zu unerwünschten Korrosionserscheinungen geführt, weil bei der Reinigung der Schaufeln, beispielsweise Verdichterschaufeln, Waschwasser zwischen das Spannband und die Zwischenfüllstücke eindringen kann. Ausserdem kann sich das Spannband bei der Montage der Zwischenfüllstücke «aufbäumen» und damit die Montage und Demontage der Zwischenfüllstücke erheblich erschweren.

Darstellung der Erfindung

[0004] Hier setzt die Erfindung ein. Dabei ist es Aufgabe der Erfindung, eine neue Halterung für die Beschaufelung einer Turbine oder dergleichen zu schaffen.

[0005] Insbesondere soll dabei eine leichte Austauschbarkeit der Zwischenfüllstücke gewährleistet sein.

[0006] Hierzu ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Zwischenfüllstücke zum Kanalboden im Wesentlichen senkrechte Gewindebohrungen mit darin eingedrehten Schrauben aufweisen, die durch Schraubverstellung gegen den Kanalboden spannbar sind.

[0007] Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, an den Zwischenfüllstücken Schrauben anzuordnen, mit denen sich die Zwischenfüllstücke im Aufnahmekanal kraftschlüssig fixieren lassen. Die Schrauben sind zudem unverlierbar angeordnet.

[0008] Da sich auf diese Weise jedes Zwischenfüllstück separat im Aufnahmekanal verspannen lässt, kann jedes Zwischenfüllstück unabhängig von anderen Füllstücken justiert und fixiert werden. Darüber hinaus ist auch eine Demontage des Zwischenfüllstücks leicht möglich.

[0009] Im Übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche und die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben wird.

[0010] Schutz wird nicht nur für angegebene oder dargestellte Merkmalskombinationen sondern auch für prinzipiell beliebige Kombinationen der angegebenen oder dargestellten Einzelmerkmale beansprucht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0011] In der Zeichnung zeigen <tb>Fig. 1<sep>eine perspektivische Darstellung eines Verdichtergehäusesegmentes mit Aufnahmekanal und darin aufgenommenen Beschaufelung, <tb>Fig. 2<sep>eine Draufsicht dieses Gehäusesegmentes entsprechend dem Pfeil II in Fig. 1, <tb>Fig. 3<sep>ein Schnittbild entsprechend der Schnittlinie III-III in Fig. 2 und <tb>Fig. 4<sep>ein Schnittbild entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 2.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0012] Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles und der Fig. 1 bis 4 näher erläutert werden.

[0013] Gemäss Fig. 1 und Fig. 2 besitzt ein Verdichtergehäusesegment 1 auf der seiner den zu verdichtenden Gasstrom zugewandten Seite einen Aufnahmekanal 2 mit umlaufenden Stegen 9. Dabei werden im dargestellten Beispiel durch die an den Kanalflanken angeordnete stegartige Vorsprünge Hinterschneidungen gebildet. In den Aufnahmekanal 2 sind Leitschaufeln 3 mit an ihnen angeformten, dem Querschnitt des Aufnahmekanals 2 angepassten Fussstücken eingesetzt. Zwischen den Fussstücken benachbarter Leitschaufeln 3 sind jeweils dem Kanalquerschnitt angepasste Zwischenfüllstücke 4 angeordnet, die einerseits den Kanal 2 ausfüllen, sodass das Gehäusesegment 1 gasstromseitig eine im Wesentlichen störkonturenfreie Oberfläche erhält. Andererseits wird durch die Zwischenfüllstücke 4 ein vorgegebener Abstand zwischen benachbarten Leitschaufeln 3 sichergestellt.

[0014] Gemäss den Fig. 3 und 4 werden die Zwischenfüllstücke 4 jeweils von einer zum Boden des Aufnahmekanals 2 im Wesentlichen senkrechten Gewindebohrung durchsetzt, die eine Schraube 5 aufnimmt. Diese Gewindebohrung mündet auf der dem Kanalboden zugewandten Seite der Zwischenfüllstücke 4 in eine dort angeordnete zum Kanalboden hin geöffnete Vertiefung 6, die ein an der Schraube 5 angeordnetes Fussstück 7 aufzunehmen vermag. Am vom Fussstück 7 abgewandten Ende der Schraube 5 ist ein Innensechskant 8 oder dergleichen zum Ansetzen eines Schraubwerkzeuges vorgesehen, mit dem sich die Schraube 5 in der Gewindebohrung des Zwischenfüllstückes 4 schraubverstellen lässt. Erfindungsgemäss ist nun vorgesehen, die Schrauben 5 mittels des vorgenannten Schraubwerkzeugs mit ihren Fussstücken 7 gegen den Boden des Aufnahmekanals 2 zu spannen. Damit wird der Formschluss des jeweiligen Zwischenfüllstückes 4 mit den Hinterschneidungen an den Flanken des Aufnahmekanals 2 (umlaufende Stege 9) unter kraftschlüssiger Fixierung des jeweiligen Zwischenfüllstückes 4 spielfrei gemacht.

[0015] Im Beispiel der Fig. 4sind an den Flanken des Kanals 2 stegartige Vorsprünge 9 angeformt, die in entsprechende Nuten an den Flanken der Zwischenfüllstücke 4 hineinragen. Wenn nun die Schraube 5 durch Schraubverstellung mit ihrem Fussstück 7 bzw. Kopf gegen den Boden des Aufnahmekanals 2 gespannt wird, tritt eine entsprechende Pressung zwischen der dem Kanalboden zugewandten Seitenfläche des Steges 9 und der dieser Seitenfläche zugewandten Seitenfläche der im Zwischenfüllstück 4 ausgebildeten Nut auf.

[0016] Soweit die Schraube 5 mit ihrem Gewindeteil im verspannten Zustand des Zwischenfüllstücks 4 aus dessen vom Kanalboden abgewandter Oberseite herausragt, erfolgt eine Nachbearbeitung, um ein mit der Oberseite des Zwischenfüllstücks 4 fluchtendes Stirnende zu gewährleisten. Ggf. kann auch die genannte Oberseite des Zwischenfüllstückes 4 nachbearbeitet werden, um einen glatten Übergang zu den angrenzenden Flächen des Gehäusesegmentes 1 zu gewährleisten. Auf diese Weise wird zwischen den Leitschaufeln eine Störkonturenfreie Grenzfläche für den Fluidstrom der Strömungsmaschine geschaffen.

[0017] Gegen Lösen wird die Schraube 5 gesichert.

Bezugszeichenliste

[0018] <tb>1<sep>Verdichtergehäusesegment <tb>2<sep>Aufnahmekanal <tb>3<sep>Leitschaufeln <tb>4<sep>Zwischenfüllstücke <tb>5<sep>Schraube <tb>6<sep>Vertiefung <tb>7<sep>Fussstück <tb>8<sep>Innensechskant <tb>9<sep>umlaufende Stege, stegartige Vorsprünge

Claims

1. Schaufelanordnung, insbesondere Leitschaufelanordnung, an einer Wand eines Fluidströmungsweges einer Strömungsmaschine, insbesondere Gasturbine, wobei zur Halterung der Schaufeln in einem in der Wand ausgebildeten Aufnahmekanal (2) mit hinterschnittenen Flanken entsprechend angepasste schaufelseitige Fussstücke sowie diese Fussstücke separierende Zwischenfüllstücke (4) formschlüssig aufgenommen und kraftschlüssig fixiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenfüllstücke (4) zum Kanalboden im wesentlichen senkrechte Gewindebohrungen mit darin eingedrehten Schrauben (5) aufweisen, die durch Schraubverstellung gegen den Kanalboden spannbar sind.

2. Schaufelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (5) mit einem stempelartigen Kopf- bzw. Fussteil (7), welches einen im Vergleich zum Gewindeabschnitt der Schrauben (5) grossen Querschnitt aufweist, gegen den Kanalboden spannbar sind.

3. Schaufelanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (5) einen Gewindeteil besitzen, dessen vom Kanalboden abgewandtes Stirnende mit einer im Querschnitt unrunden Öffnung zur Aufnahme eines Schraubwerkzeuges aufweist.

4. Schaufelanordnung nach einem Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf- bzw. Fussteil (7) der Schrauben (5) bei der Montage der Zwischenfüllstücke (4) im Aufnahmekanal von einer Vertiefung (6) in der dem Kanalboden zugewandten Seite des jeweiligen Zwischenfüllstückes (4) aufgenommen wird.

5. Schaufelanordnung nach einem Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den Flanken des Aufnahmekanals (2) stegartige Vorsprünge (9), die sich in Kanallängsrichtung erstrecken, angeordnet sind, und dass die den Kanalflanken zugewandten Seiten der Zwischenfüllstücke (4) mit entsprechend angepassten Nuten zur Aufnahme der stegartigen Vorsprünge versehen sind.