CH704716A1

CH704716A1 - Rotor disk for a turbine rotor and turbine as well as with such a rotor disk.

Info

Publication number: CH704716A1
Application number: CH00489/11A
Authority: CH
Inventors: Armin Busekros; Christian Dombek; Sergei Riazantsev; Bjoern Veith
Original assignee: Alstom Technology Ltd
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2012-09-28
Also published as: DE102012005772A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rotorscheibe (10) für einen Rotor einer Turbine, welche an ihrem äusseren Umfang eine Mehrzahl von verteilt angeordneten, im Wesentlichen in axialer Richtung orientierten und in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Befestigungsnuten (11) zur Aufnahme von intern gekühlten Laufschaufeln aufweist, die jeweils mit einem Schaufelfuss in eine der Befestigungsnuten (11) eingesetzt werden, wobei in radialer Richtung durch die Rotorscheibe (10) Kühlfluidbohrungen (13) verlaufen, durch die den Laufschaufeln Kühlfluid (15) zugeführt wird Eine Verlängerung der Lebensdauer wird dadurch erreicht, dass zur Vermeidung von Spannungskonzentrationen in der Rotorscheibe die Kühlfluidbohrungen (13) so durch die Rotorscheibe (10) geführt sind, dass ihr Austritt (14) auf der Aussenseite der Rotorscheibe (10) jeweils zwischen benachbarten Befestigungsnuten (11) angeordnet ist.The invention relates to a rotor disk (10) for a rotor of a turbine, which has at its outer periphery a plurality of distributed, substantially axially oriented and circumferentially spaced mounting grooves (11) for receiving internally cooled blades, each with a blade root in one of the fastening grooves (11) are used, wherein in the radial direction through the rotor disk (10) cooling fluid bores (13) extend, through which the blades cooling fluid (15) is supplied A prolongation of the life is achieved in that to avoid of stress concentrations in the rotor disk, the cooling fluid bores (13) are guided through the rotor disk (10) such that their outlet (14) is arranged on the outside of the rotor disk (10) between adjacent fastening grooves (11).

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Rotoren für Turbinen. Sie betrifft eine Rotorscheibe gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Rotor und Turbine mit einer solchen Rotorscheibe. The present invention relates to the field of rotors for turbines. It relates to a rotor disk according to the preamble of claim 1 and a rotor and turbine with such a rotor disk.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

[0002] Der Wirkungsgrad von Gasturbinen hängt massgeblich von der Höhe der Temperaturen ab, die das in der Brennkammer erzeugte und durch die Turbine strömende Heissgas hat. Um möglichst hohe Temperaturen zu erreichen, müssen die dem Heissgas ausgesetzten Bauteile, insbesondere die Leit- und Laufschaufeln, nicht nur aus einem besonders widerstandsfähigen Material sein, sondern in der Regel auch gekühlt werden. Hierbei kommt häufig eine Kühlung mit Kühlfluid zum Einsatz, bei der das Kühlfluid den Schaufeln zugeführt wird und durch das Innere der Schaufeln strömt. Als Kühlfluid wird typischerweise Kühlluft, Dampf, rückgekühltes Abgas oder eine Abgas- Frischluftmischung genutzt. The efficiency of gas turbines depends largely on the height of the temperatures generated in the combustion chamber and flowing through the turbine hot gas. In order to achieve the highest possible temperatures, the components exposed to the hot gas, in particular the guide vanes and rotor blades, need not only be made of a particularly resistant material but, as a rule, must also be cooled. In this case, cooling with cooling fluid is frequently used, in which the cooling fluid is supplied to the blades and flows through the interior of the blades. As cooling fluid is typically used cooling air, steam, recirculated exhaust gas or an exhaust fresh air mixture.

[0003] Bei den im Rotor der Gasturbine sitzenden Laufschaufeln erfolgt die Zufuhr des Kühlfluids meist durch Kühlfluidbohrungen, die radial durch das Innere der den Rotor bildenden Rotorscheiben verlaufen. Fig. 1zeigt in einem Ausschnitt einen Teil einer solchen Rotorscheibe 10, an deren Aussenumfang über den Umfang verteilt einzelne, in axialer Richtung orientierte Befestigungsnuten 11 angeordnet sind, die üblicherweise eine tannenbaumartige Querschnittskontur aufweisen, um die Füsse von den an der Rotorscheibe befestigten Laufschaufeln aufnehmen. In the case of the rotor blades seated in the rotor of the gas turbine, the supply of the cooling fluid is usually carried out by cooling fluid bores extending radially through the interior of the rotor discs forming the rotor. Fig. 1 shows in a section of a part of such a rotor disk 10, distributed on the outer circumference over the circumference individual, oriented in the axial direction of fastening grooves 11 are arranged, which usually have a fir-tree cross-sectional contour to receive the feet of the blades attached to the rotor blades.

[0004] Die Kühlfluidzufuhr 12 erfolgt bei dieser bekannten Kühlungskonfiguration von einem innenliegenden Plenum beziehungsweise Kühlfluidverteilraum aus durch entsprechende Kühlfluidbohrungen 13 ́, die, vom Plenum ausgehend radial Rotorscheibe 10 verlaufen und ihren Austritt 14 ́ am Nutgrund der zugehörigen Befestigungsnut 11 haben. Durch die Kühlfluidbohrungen 13 ́ strömt Kühlfluid 15 zum Nutgrund der Befestigungsnuten 11 und tritt dort in den Schaufelfuss der zugehörigen Laufschaufel ein (siehe z.B. auch die Druckschrift EP 1094 199 A1). The cooling fluid supply 12 takes place in this known cooling configuration of an inner plenum or Kühlfluidverteilraum by corresponding cooling fluid bores 13, which, starting from the plenum radially rotor disk 10 and have their outlet 14 at the groove bottom of the associated mounting groove 11. Cooling fluid 15 flows through cooling fluid bores 13 to the groove base of fastening grooves 11 and enters the blade root of the associated blade there (see, for example, EP 1094 199 A1).

[0005] Nachteil dieser Art der Kühlfluidzufuhr ist es, dass aufgrund der aus der hohen Umfangsgeschwindigkeit des Rotors resultierenden Tangentialspannungen und der Kerbwirkung am Bohrungsaustritt eine Spannungskonzentration auftritt, die sich nachteilig auf die Lebensdauer des Rotors auswirkt. Disadvantage of this type of cooling fluid supply is that due to the resulting from the high peripheral speed of the rotor tangential stresses and the notch effect at the bore exit a stress concentration occurs, which adversely affects the life of the rotor.

[0006] Aus der Druckschrift GB 701,154 ist andererseits eine Rotorkonfiguration bekannt, bei der die Rotorscheiben am Aussenumfang nicht mit Nuten zur Aufnahme der Laufschaufeln, sondern mit nach aussen vorstehenden Schienen («projections 11») ausgestattet sind, auf welche die Laufschaufeln mit entsprechenden Nuten in den Schaufelfüssen aufgeschoben werden. Bei dieser speziellen Art der Schaufelbefestigung erfolgt die Kühlfluidzufuhr durch Bohrungen (11a), die zentral in den Schienen enden, um einen zentralen Zugang zu den Laufschaufeln zu erhalten. Festigkeitsüberlegungen spielen dabei erkennbar keine Rolle. Die Platzierung der Kühlfluidbohrungen gehorcht ausschliesslich der Geometrie der Anordnung. From the document GB 701,154, on the other hand, a rotor configuration is known in which the rotor disks are provided on the outer circumference not with grooves for receiving the blades, but with outwardly projecting rails ("projections 11") on which the blades with corresponding grooves be pushed in the shovel feet. In this particular type of blade attachment, the cooling fluid supply is through bores (11a) that terminate centrally in the rails to provide central access to the blades. Strength considerations play no visible role. The placement of the cooling fluid bores obeys exclusively the geometry of the arrangement.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

[0007] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der mit der Kühlfluidzufuhr im Nutgrund verbundenen mechanischen Schwächung zu vermeiden. It is an object of the invention to avoid the disadvantages associated with the cooling fluid supply in the groove bottom mechanical weakening.

[0008] Es ist eine andere Aufgabe, eine Rotorscheibe anzugeben, welche mit dieser mechanischen Schwächung nicht belastet ist. It is another object to provide a rotor disk which is not burdened with this mechanical weakening.

[0009] Diese und andere Aufgaben werden durch die Gesamtheit der Merkmale der Ansprüche 1 und 11 gelöst. These and other objects are achieved by the entirety of the features of claims 1 and 11.

[0010] Die Erfindung geht aus von einer Rotorscheibe für eine Turbine,, welche an ihrem äusseren Umfang eine Mehrzahl von verteilt angeordneten, im Wesentlichen in axialer Richtung orientierten und in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Befestigungsnuten zur Aufnahme von intern gekühlten Laufschaufeln aufweist, die jeweils mit einem Schaufelfuss in eine der Befestigungsnuten eingesetzt werden, wobei in radialer Richtung durch die Rotorscheibe Kühlfluidbohrungen verlaufen, durch die den Laufschaufeln Kühlfluid zugeführt wird. The invention relates to a rotor disk for a turbine, which arranged on its outer periphery a plurality of distributed, substantially oriented in the axial direction and circumferentially spaced mounting grooves for receiving internally cooled blades, each having a Blade root are inserted into one of the mounting grooves, wherein extending in the radial direction through the rotor disk cooling fluid holes through which the blades cooling fluid is supplied.

[0011] Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zur Vermeidung von Spannungskonzentrationen und zur Verlängerung der Lebensdauer des Rotors die Kühlfluidbohrungen so durch die Rotorscheibe geführt sind, dass ihr Austritt auf der Aussenseite der Rotorscheibe jeweils zwischen benachbarten Befestigungsnuten angeordnet ist. The invention is characterized in that to avoid stress concentrations and to extend the life of the rotor, the cooling fluid bores are guided through the rotor disk, that their outlet is arranged on the outside of the rotor disk between adjacent mounting grooves.

[0012] Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass pro Laufschaufel eine Kühlfluidbohrung vorgesehen ist. An embodiment of the invention is characterized in that a cooling fluid bore is provided per blade.

[0013] Gemäss einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind pro Laufschaufel mindestens zwei Kühlfluidbohrungen vorgesehen. According to another embodiment of the invention, at least two cooling fluid bores are provided per blade.

[0014] In einer Ausführung sind vorzugsweise pro Laufschaufel zwei Kühlfluidbohrungen vorgesehen, wobei die beiden Kühlfluidbohrungen in Umfangsrichtung vor und hinter der zugehörigen Laufschaufel angeordnet sind. In one embodiment, two cooling fluid bores are preferably provided per blade, wherein the two cooling fluid bores are arranged in the circumferential direction in front of and behind the associated blade.

[0015] Dabei können die beiden Kühlfluidbohrungen einer Laufschaufel in axialer Richtung auf derselben Höhe angeordnet sein. The two cooling fluid bores of a blade can be arranged in the axial direction at the same height.

[0016] Es ist aber auch denkbar, dass die eine der beiden Kühlfluidbohrungen einer Laufschaufel in axialer Richtung im vorderen Bereich der Laufschaufel und die andere im hinteren Bereich der Laufschaufel angeordnet ist. But it is also conceivable that one of the two cooling fluid bores of a blade in the axial direction in the front region of the blade and the other is arranged in the rear region of the blade.

[0017] Eine andere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsnuten und die Schaufelfüsse eine aufeinander abgestimmte tannenbaumartige Querschnittskontur aufweisen. Another embodiment of the invention is characterized in that the fastening grooves and the blade roots have a coordinated fir-tree-like cross-sectional contour.

[0018] Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Kühlfluidbohrungen jeweils einen sich zum äusseren Umfang der Rotorscheibe hin erweiternden Aufweitungsabschnitt aufweisen. Furthermore, it is conceivable within the scope of the invention that the cooling fluid bores each have a widening portion widening towards the outer circumference of the rotor disk.

[0019] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Laufschaufeln jeweils eine Plattform aufweisen, die bei in die Befestigungsnut eingesetzter Laufschaufel einen Abstand zur Umfangsfläche der Rotorscheibe hat und zwischen sich und der Umfangsfläche der Rotorscheibe jeweils einen Kühlfluidverteilraum bildet, dass die Kühlfluidbohrungen mit ihrem Austritt in die Kühlfluidverteilräume münden, von wo aus das durch die Kühlfluidbohrungen herangeführte Kühlfluid in das Innere der Laufschaufeln eintritt. A further embodiment of the invention is characterized in that the blades each have a platform which has a distance to the peripheral surface of the rotor disk with and inserted into the mounting groove between each of the peripheral surface of the rotor disk forms a Kühlfluidverteilraum that the Coolant fluid bores open into the cooling fluid distribution chambers with their exit, from where the cooling fluid introduced through the cooling fluid bores enters the interior of the rotor blades.

[0020] Insbesondere können zwischen den Plattformen benachbarter Laufschaufeln in axialer Richtung verlaufende, vorzugsweise streifenförmige, Dichtungen angeordnet sein, welche den Kühlfluidverteilraum vom darüber liegenden Heissgaskanal trennen. In particular, between the platforms of adjacent blades extending in the axial direction, preferably strip-shaped, seals may be arranged, which separate the Kühlfluidverteilraum from the overlying hot gas channel.

[0021] In einer Ausführung werden durch eine Bohrung mindestens zwei Schaufeln mit Kühlfluid versorgt. In einer weiteren Ausführung werden die mindestens zwei Schaufeln durch eine Bohrung mit Kühlfluid versorgt und das Kühlfluid über ein in den Schaufelplattformen integriertes Plenum zu den Schaufeln verteilt. In one embodiment, at least two blades are supplied with cooling fluid through a bore. In a further embodiment, the at least two blades are supplied with cooling fluid through a bore and the cooling fluid is distributed to the blades via a plenum integrated in the blade platforms.

[0022] Die erfindungsgemässe Gasturbine hat einen Rotor, welcher Rotorscheiben mit einer Mehrzahl von intern gekühlten Laufschaufeln umfasst. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor nach der Erfindung ausgebildet ist. The gas turbine according to the invention has a rotor which comprises rotor disks with a plurality of internally cooled blades. It is characterized in that the rotor is designed according to the invention.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGURENBRIEF EXPLANATION OF THE FIGURES

[0023] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Die Beispiele zeigen eine Gasturbinenrotorscheibe mit Kühlluftlöchern. Als Kühlfluid kann Anstelle von Luft ein anderes Gasgemisch, wie z.B. rezirkuliertes Abgas, Dampf oder einer Mischung aus verschiedenen Kühlgasen genutzt werden. Die Erfindung ist ausserdem auch für andere gekühlte Rotoren, wie dampfgekühlte Rotoren von Dampfturbinen anwendbar. Es zeigen <tb>Fig. 1<sep>in einem Ausschnitt einen Teil einer Rotorscheibe einer Gasturbine mit im Nutboden endenden Kühlluftbohrungen nach dem Stand der Technik; <tb>Fig. 2<sep>in einer zu Fig. 1 vergleichbaren Darstellung einen Teil einer Rotorscheibe einer Gasturbine mit am Aussenumfang endenden Kühlluftbohrungen gemäss einer Ausführungsform der Erfindung; <tb>Fig. 3-5<sep>in der Draufsicht von oben bzw. in der Seitenansicht (Fig. 3(b)) verschiedene Ausführungsbeispiele für Zuordnungen zwischen Kühlluftbohrungen und Laufschaufeln nach der Erfindung; <tb>Fig. 6<sep>in der Draufsicht von oben einen Ausschnitt aus einer Rotorscheibe mit mehreren Laufschaufeln und auf Lücke angeordneten Kühlluftbohrungen gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung; und <tb>Fig. 7<sep>die Anordnung nach Fig. 6in axialer Richtung gesehen.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments in conjunction with the drawings. The examples show a gas turbine rotor disk with cooling air holes. As the cooling fluid, instead of air, another gas mixture, e.g. recirculated exhaust gas, steam or a mixture of different cooling gases can be used. The invention is also applicable to other cooled rotors, such as steam-cooled rotors of steam turbines. Show it <Tb> FIG. 1 <sep> in a section of a part of a rotor disk of a gas turbine having in the groove bottom ending cooling air holes according to the prior art; <Tb> FIG. 2 in a representation comparable to FIG. 1, a part of a rotor disk of a gas turbine with cooling air bores ending on the outer circumference according to an embodiment of the invention; <Tb> FIG. 3-5 <sep> in plan view from above and in side view, respectively (Fig. 3 (b)), various embodiments for allocations between cooling air holes and blades according to the invention; <Tb> FIG. 6 <sep> in plan view from above a section of a rotor disk with a plurality of blades and arranged on gap cooling air holes according to another embodiment of the invention; and <Tb> FIG. 7 <sep> the arrangement of Fig. 6 seen in the axial direction.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[0024] Gemäss der Erfindung wird der Austritt der Kühlluftbohrungen an den Aussenumfang der Rotorscheibe verlegt, wo die tangentialen Spannungen praktisch verschwinden, was zu einer deutlich verbesserten Lebensdauer des Rotors führt. According to the invention, the outlet of the cooling air holes is moved to the outer periphery of the rotor disk, where the tangential stresses virtually disappear, resulting in a significantly improved life of the rotor.

[0025] Fig. 2 zeigt im Vergleich zu Fig. 1 diese Verlegung der Kühlluftbohrungen: Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 verlaufen die Kühlluftbohrungen 13 von der Kühlluftzufuhr 12 bis zum Austritt 14, der an der Umfangsfläche der Rotorscheibe 10 liegt. Entsprechend tritt die Kühlluft 15 neben dem in der Befestigungsnut 11 sitzenden Schaufelfuss aus. Fig. 2 shows in comparison to Fig. 1, this installation of the cooling air holes: In the embodiment of FIG. 2, the cooling air holes 13 extend from the cooling air supply 12 to the outlet 14, which is located on the peripheral surface of the rotor disk 10. Accordingly, the cooling air 15 exits adjacent to the seated in the mounting groove 11 blade root.

[0026] Ausgehend von dieser Grundkonfiguration sind verschiedene Varianten denkbar, die in den Fig. 3-7 dargestellt sind. Starting from this basic configuration, various variants are conceivable, which are shown in FIGS. 3-7.

[0027] Gemäss Fig. 3 (a) besteht eine Variante darin, pro Laufschaufel 16 eine Kühlluftbohrung 21 in der Rotorscheibe vorzusehen. Die Laufschaufel 16 hat ein Schaufelblatt 17 mit einer Vorderkante 18 und einer Hinterkante 19, das zum Schaufelfuss hin in eine Plattform 20 übergeht. Die Kühlluftbohrung 21 (gestrichelt in Fig. 3 (a)) mündet hier unter der Plattform 20 neben einer Seite des Schaufelblattes 17. Wie der in Fig. 3(b) dargestellte Schnitt in der Ebene A-A zeigt, geht die Kühlluftbohrung 21 nach aussen zu in einen Aufweitungsabschnitt 22 über, der «diffusorartig» ausgebildet ist. According to FIG. 3 (a), a variant is to provide a cooling air bore 21 in the rotor disk per blade 16. The rotor blade 16 has an airfoil 17 with a front edge 18 and a trailing edge 19, which merges into a platform 20 towards the blade root. The cooling air bore 21 (dashed line in Fig. 3 (a)) opens here below the platform 20 adjacent to one side of the airfoil 17. As shown in Fig. 3 (b) section in the plane AA, the cooling air hole 21 goes to the outside in a widening section 22, which is formed "diffuser-like".

[0028] In Fig. 4 ist eine andere Variante dargestellt, bei der pro Laufschaufel 16 zwei Kühlluftbohrungen 21a und 21b in der Rotorscheibe vorgesehen sind, die unter der Plattform 20 auf beiden Seiten neben dem Schaufelblatt 17 münden. Die Kühlluftbohrungen 21a und 21b haben wiederum entsprechende Aufweitungsabschnitte 22a und 22b, wie in Fig. 3(b) gezeigt. Auch im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 sind pro Laufschaufel 16 zwei Kühlluftbohrungen 21 a und 21b mit Aufweitungsabschnitten 22a und 22b vorgesehen, die unter der Plattform 20 auf beiden Seiten des Schaufelblattes 17 münden, wobei eine Kühlluftbohrung, 21b, dem vorderen Bereich des Schaufelblattes 17 und eine, 21a, dem hinteren Bereich des Schaufelblattes 17 zugeordnet ist. In Fig. 4, another variant is shown, are provided in each blade 16, two cooling air holes 21a and 21b in the rotor disk, which open below the platform 20 on both sides of the blade 17. The cooling air holes 21a and 21b again have respective flare portions 22a and 22b as shown in Fig. 3 (b). Also in the embodiment of FIG. 5 per rotor blade 16 two cooling air holes 21 a and 21 b are provided with widening portions 22 a and 22 b, which open under the platform 20 on both sides of the airfoil 17, wherein a cooling air hole, 21 b, the front portion of the airfoil 17 and one, 21a, the rear portion of the airfoil 17 is associated.

[0029] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6und 7 sind pro Schaufelpaar zwei Kühlluftbohrungen 23 in der Rotorscheibe 10 vorgesehen, die in der Mitte zwischen den Plattformen 20 zweier benachbarter Laufschaufeln 16 münden. Unter den von der Umfangsfläche der Rotorscheibe 10 beabstandeten Schaufel-Plattformen 20 ist ein Kühlluftverteilraum (Plenum) 26 ausgebildet, durch den die Kühlluft aus den Kühlluftbohrungen 23 in die Laufschaufeln 16 strömt (die Kühlluftführung in der Schaufel selbst ist nicht gezeigt). Der Kühlluftverteilraum (Plenum) 26 ist durch streifenförmige Dichtungen 24 vom darüber liegenden Heissgaskanal getrennt. Die Laufschaufeln 16 sind mit tannenbaumförmigen Schaufelfuss 25 in die entsprechenden Befestigungsnuten 11 der Rotorscheibe 10 eingeführt. In the embodiment of FIGS. 6 and 7, two cooling air holes 23 are provided in the rotor disk 10 per blade pair, which open in the middle between the platforms 20 of two adjacent blades 16. Below the blade platforms 20 spaced from the peripheral surface of the rotor disk 10, there is formed a cooling air distribution space (plenum) 26 through which the cooling air flows from the cooling air holes 23 into the blades 16 (the cooling air flow in the blade itself is not shown). The cooling air distribution space (plenum) 26 is separated by strip-shaped seals 24 from the overlying hot gas channel. The rotor blades 16 are inserted with a fir-tree-shaped blade root 25 into the corresponding fastening grooves 11 of the rotor disk 10.

[0030] Bei den Ausführungen gemäss Fig. 3bis 5ist eine Kühlluftführung in der Plattform 20 denkbar. Dafür ist eine Dichtung zwischen dem Austritt der Kühlluftbohrung aus der Rotorscheibe und der Plattform vorzusehen (nicht gezeigt), die den Anschluss zwischen beiden sicherstellt. Dies kann beispielsweise ein Dichtring sein, der den Austritt umgibt. In the embodiments according to FIGS. 3 to 5, a cooling air guide in the platform 20 is conceivable. For this purpose, a seal between the exit of the cooling air hole from the rotor disk and the platform should be provided (not shown), which ensures the connection between the two. This may for example be a sealing ring surrounding the outlet.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS

[0031] <tb>10<sep>Rotorscheibe <tb>11<sep>Befestigungsnut (Laufschaufel) <tb>12<sep>Kühlluftzufuhr, Kühlfluidzufuhr <tb>13,13 ́<sep>Kühlluftbohrung, Kühlfluidbohrung <tb>14,14 ́<sep>Austritt (Kühlluftbohrung, Kühlfluidbohrung) <tb>15<sep>Kühlluft, Kühlfluid <tb>16<sep>Laufschaufel <tb>17<sep>Schaufelblatt <tb>18<sep>Vorderkante <tb>19<sep>Hinterkante <tb>20<sep>Plattform <tb>21,21a,b<sep>Kühlluftbohrung, Kühlfluidbohrung <tb>22,22a,b<sep>Aufweitungsabschnitt <tb>23<sep>Kühlluftbohrung, Kühlfluidbohrung <tb>24<sep>Dichtung <tb>25<sep>Schaufelfuss <tb>26<sep>Kühlluftverteilraum (Plenum), Kühlfluidverteilraum[0031] <Tb> 10 <sep> rotor disk <tb> 11 <sep> Mounting groove (bucket) <tb> 12 <sep> Cooling air supply, cooling fluid supply <tb> 13,13 <sep> Cooling air hole, cooling fluid hole <tb> 14,14 <sep> outlet (cooling air hole, cooling fluid hole) <tb> 15 <sep> Cooling air, cooling fluid <Tb> 16 <sep> blade <Tb> 17 <sep> blade <Tb> 18 <sep> leading edge <Tb> 19 <sep> trailing edge <Tb> 20 <sep> Platform <tb> 21,21a, b <sep> Cooling air hole, cooling fluid hole <Tb> 22,22a, b <sep> expansion section <tb> 23 <sep> Cooling air hole, cooling fluid hole <Tb> 24 <sep> seal <Tb> 25 <sep> blade root <tb> 26 <sep> Cooling air distribution chamber (plenum), cooling fluid distribution chamber

Claims

A rotor disk (10) having on its outer periphery a plurality of distributed, substantially axially oriented and circumferentially spaced apart mounting grooves (11) for receiving internally cooled blades (16) each having a blade root (16). 25) are inserted into one of the fastening grooves (11), cooling fluid bores (13; 21; 21a, b; 22; 22a, b; 23) extending radially through the rotor disk (10) through the rotor blades (16) cooling fluid (15), characterized in that, to avoid stress concentrations and to prolong the life of the rotor, the cooling fluid bores (13; 21; 21 a, b; 22; 22a, b; 23) are guided through the rotor disc (10) in that its outlet (14) is arranged on the outside of the rotor disk (10) in each case between adjacent fastening grooves (11).

2. rotor disc (10) according to claim 1, characterized in that per rotor blade (16) a cooling fluid bore (13; 21; 22; 23) is provided.

3. rotor disc (10) according to claim 1, characterized in that per blade (16) at least two, cooling fluid bores (21 a, b, 22 a, b) are provided.

4. Rotor disc (10) according to claim 3, characterized in that per rotor blade (16) has two cooling fluid bores (21a, b; 22a, b) are provided, and that the two cooling fluid bores (21a, b; 22a, b) in the circumferential direction before and behind the associated blade (16) are arranged.

5. Rotor disc (10) according to claim 4, characterized in that the two cooling fluid bores (21a, b; 22a, b) of a moving blade (16) are arranged in the axial direction at the same height.

6. Rotor disc (10) according to claim 4, characterized in that the one of the two cooling fluid bores (21a, b; 22a, b) of a blade (16) in the axial direction in the front region of the blade (16) and the other in the rear region the blade (16) is arranged.

7. rotor disc (10) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fastening grooves (11) and the blade roots (25) have a coordinated fir-tree-like cross-sectional contour.

8. rotor disc (10) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cooling fluid bores (21, 22; 21a, b, 22a, b) each have a to the outer periphery of the rotor disc (10) towards widening expansion portion (22, 22a, b).

9. rotor disc (10) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that a cooling fluid bore (13; 21; 22; 23) for supplying at least two blades (16) is provided.

10. Rotor disc (10) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the moving blades (16) each have a platform (20), in the fastening groove (11) inserted blade (16) a distance from the peripheral surface of the rotor disc (10) and between them and the peripheral surface of the rotor disk (10) each forms a Kühlfluidverteilraum (26) that the cooling fluid bores (13; 21; 21a, b; 22; 22a, b; 23) with its outlet (14) in the cooling fluid distribution chambers (26) open, from where the cooling fluid (15) introduced through the cooling fluid bores (13; 21; 21a, b; 22; 22a, b; 23) enters the interior of the rotor blades (16).

11. rotor disc (10) according to claim 10, characterized in that between the platforms (20) of adjacent blades (16) extending in the axial direction, preferably strip-shaped, seals (24) are arranged, which the Kühlfluidverteilraum (26) from the overlying hot gas channel separate.

A rotor for a turbine comprising at least one row of internally cooled blades (16) having fir-tree shaped blade roots (25) and a rotor disk (10) having a plurality of circumferentially spaced, substantially axially oriented and circumferentially oriented ones on its outer periphery spaced mounting grooves (11) for receiving the internally cooled blades (16), each with a fir-tree-shaped blade root (25) in one of the mounting grooves (11) are used, wherein in the radial direction by the rotor disk (10) cooling fluid bores (13; 21; 21a, b; 22; 22a, b; 23), through which cooling fluid (15) is supplied to the moving blades (16), characterized in that, to avoid stress concentrations and to prolong the life of the rotor, the cooling fluid bores (13; 21; 21 a, b; 22; 22a, b; 23) are guided through the rotor disk (10) so that their outlet (14) on the outside of the Rotor disc (10) in each case between adjacent fastening grooves (11) is arranged.

13. A rotor according to claim 12, characterized in that per internally cooled blade (16) of a blade row, a cooling fluid bore (13; 21; 22; 23) is provided in the rotor disc (IO).

14. Rotor disc according to claim 12, characterized in that at least two cooling fluid bores (21a, b; 22a, b) are provided per internally cooled blade (16) of a row of blades.

15. A turbine having a rotor, which rotor discs (10) with a plurality of internally cooled blades (16), characterized in that the rotor is designed according to one of claims 1-11.