DE102005015146A1 - Frictional coating for use in e.g. turbine, has coating material and several frictional lines made of coating material, where lines are arranged distributed in circumferential direction - Google Patents

Frictional coating for use in e.g. turbine, has coating material and several frictional lines made of coating material, where lines are arranged distributed in circumferential direction Download PDF

Info

Publication number
DE102005015146A1
DE102005015146A1 DE200510015146 DE102005015146A DE102005015146A1 DE 102005015146 A1 DE102005015146 A1 DE 102005015146A1 DE 200510015146 DE200510015146 DE 200510015146 DE 102005015146 A DE102005015146 A DE 102005015146A DE 102005015146 A1 DE102005015146 A1 DE 102005015146A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
lines
coating
sanding
abrasive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200510015146
Other languages
German (de)
Inventor
Nicolas Campino Johnson
Alexander Derksen
Thomas Kramer
Holger Völlinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ansaldo Energia IP UK Ltd
Original Assignee
Alstom Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Technology AG filed Critical Alstom Technology AG
Priority to DE200510015146 priority Critical patent/DE102005015146A1/en
Publication of DE102005015146A1 publication Critical patent/DE102005015146A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/284—Selection of ceramic materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/90—Coating; Surface treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/20—Three-dimensional
    • F05D2250/28—Three-dimensional patterned
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/22—Non-oxide ceramics
    • F05D2300/228—Nitrides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/611—Coating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The coating has a coating material effecting abrasive in frictional contact with a stator part. The coating is formed of several frictional lines (10) made of the coating material and arranged distributed in the circumferential direction. The lines run linearly and orient perpendicular to the rotation axis of the rotor. The lines are identical and are arranged uniformly distributed in the circumferential direction.

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schleifbeschichtung an einem Rotor einer rotierenden Strömungsmaschine, wie zum Beispiel einer Turbine oder einem Verdichter. Die Erfindung betrifft außerdem einen mit einer derartigen Schleifbeschichtung ausgestatteten Rotor sowie eine rotierende Strömungsmaschine, deren Rotor mit einer solchen Schleifbeschichtung ausgestattet ist.The The present invention relates to an abrasive coating on a Rotor of a rotating turbomachine, such as a turbine or a compressor. The invention also concerns a rotor equipped with such an abrasive coating and a rotating turbomachine, whose rotor is equipped with such an abrasive coating.

Ein Rotor einer rotierenden Strömungsmaschine ist üblicherweise zwischen benachbarten Laufschaufelreihen mit Hitzeschild-Elementen versehen. Diese Hitzeschild-Elemente können mit einer Schleifbeschichtung versehen sein, die aus einem Beschichtungsmaterial besteht, das im Falle eines Schleifkontakts mit einem Statorteil, wie zum Beispiel eine Leitschaufel, abrasiv wirkt. Auf diese Weise kann der Rotor im Fall einer Kollision mit Statorteilen vor Beschädigungen geschützt werden. Denn die abrasiv wirkende Schleifbeschichtung schleift während des Schleifkontakts das jeweilige Statorteil so weit ab, bis es wieder vom Rotor freikommt. Auf diese Weise kann die Belastung und Ermüdung des Rotors reduziert werden. Bekannte Schleifbeschichtungen sind dabei großflä chig und in Umfangsrichtung geschlossen an den Hitzeschild-Elementen angeordnet.One Rotor of a rotating turbomachine is usually between adjacent blade rows with heat shield elements Mistake. These heat shield elements can be coated with an abrasive coating be provided, which consists of a coating material, the in the case of a sliding contact with a stator part, such as a Guide vane, abrasive. In this way, the rotor in the case a collision with stator parts are protected from damage. Because the abrasive abrasive coating grinds during the Sliding contact the respective stator so far off until it again released from the rotor. In this way, the stress and fatigue of the Rotor can be reduced. Known abrasive coatings are included large and closed in the circumferential direction arranged on the heat shield elements.

Herkömmliche Hitzeschild-Elemente werden am Rotor mittels Umfangsnuten befestigt. Diese Umfangsnuten können die Festigkeit des Rotors beeinträchtigen, beispielsweise kann die Kriech-Lebenszeit des Rotors durch derartige Umfangsnuten reduziert werden.conventional Heat shield elements are attached to the rotor by means of circumferential grooves. These circumferential grooves can affect the strength of the rotor, for example, can reduces the creep lifetime of the rotor by such circumferential grooves become.

Darstellung der Erfindungpresentation the invention

Hier setzt die vorliegende Erfindung an. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Schleifbeschichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die es insbesondere ermöglicht, negative Auswirkungen auf den Rotor zu reduzieren, die zum Beispiel durch Hitzeschild-Elemente entstehen können.Here uses the present invention. The invention, as in the claims is employed dealing with the problem, for an abrasive coating of the type mentioned improved embodiment which, in particular, makes it possible to adversely affect to reduce the rotor, for example, by heat shield elements can arise.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention this Problem with the objects the independent one claims solved. Advantageous embodiments are the subject of the dependent Claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Schleifbeschichtung mittels mehrerer einzelner oder separater Schleiflinien auszubilden, die in Umfangsrichtung des Rotors verteilt angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung der Schleifbeschichtung ist es zum einen möglich, damit ausgestattete Hitzeschild-Elemente deutlich kleiner auszugestalten, wobei insbesondere auf eine umfangsmäßig geschlossene Anordnung der Hitzeschildelemente verzichtet werden kann. Zum anderen können derartige Schleiflinien unmittelbar am Rotor angebracht werden. Dies ist mit vertretbarem Aufwand realisierbar, da im Ver gleich zu einer herkömmlichen flächigen Schleifbeschichtung sehr viel weniger Beschichtungsmaterial am Rotor angebracht werden muss. Bei der Anbringung der Schleifbeschichtung unmittelbar am Rotor entfallen die Hitzeschild-Elemente, was zum einen die Lebenszeit des Rotors erhöht und zum anderen den Aufbau des Rotors bzw. der damit ausgestatteten Strömungsmaschine preiswerter macht. Die Erfindung nutzt hierbei die Erkenntnis, dass die thermisch isolierende Wirkung der Hitzeschild-Elemente am Rotor häufig nur geringfügig und regelmäßig vernachlässigbar ist.The Invention is based on the general idea, the abrasive coating by means of several individual or separate sanding lines, the arranged distributed in the circumferential direction of the rotor. Through this Design of the abrasive coating, it is possible for a, so to make existing heat shield elements significantly smaller, in particular, a circumferentially closed arrangement the heat shield elements can be dispensed with. On the other hand, such Grinding lines are attached directly to the rotor. This is with reasonable effort feasible, since in comparison to a conventional flat Abrasive coating much less coating material on the rotor must be attached. When applying the abrasive coating The heat shield elements are omitted directly on the rotor, which, on the one hand, increases the lifetime of the rotor increases and on the other hand, the structure of the rotor or the so equipped flow machine makes cheaper. The invention uses the knowledge that the thermal insulating effect of the heat shield elements on the rotor often only slightly and regularly negligible is.

Um das Schleifverhalten der Schleifbeschichtung zu verbessern, können die Schleiflinien bezüglich einer senkrecht zur Rotationsachse des Rotors orientierten Projektion geradlinig verlaufen. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, die Schleiflinien so auszugestalten, dass sie gegenüber einer Parallelen zur Rotationsachse des Rotors einen Anstellwinkel aufweisen. Durch diese Ausführungsformen können bei der Kontaktierung des jeweiligen Statorteils, in der Regel Leitschaufeln, mit den Schleiflinien hohe Stoßkräfte vermieden werden, was die Lebensdauer der Statorteile und des Rotors verbessert. Des Weiteren können dadurch die wirksamen Scherkräfte reduziert werden, da durch den Anstellwinkel nur eine vergleichsweise kleine Kontaktfläche zwischen dem jeweiligen Statorteil und den Schleiflinien entsteht.Around To improve the grinding behavior of the abrasive coating, the Sanding lines with respect to a projection oriented perpendicular to the axis of rotation of the rotor run straight. additionally or alternatively it is possible to design the sanding lines in such a way that they are parallel to one another have an angle of attack to the axis of rotation of the rotor. By these embodiments can during the contacting of the respective stator part, as a rule guide vanes, Avoid high impact forces with the sanding lines which improves the service life of the stator parts and the rotor. Furthermore you can thereby the effective shearing forces be reduced because only a comparatively by the angle of attack small contact area arises between the respective stator part and the grinding lines.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention will become apparent from the Dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures the drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen. Es zeigen, jeweils schematisch,preferred embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explains where like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components. Show, respectively schematically

1 einen stark vereinfachten, prinzipiellen Längsschnitt durch eine rotierende Strömungsmaschine, 1 a greatly simplified, fundamental longitudinal section through a rotating Strömungsma machine,

2 eine vergrößerte Draufsicht auf ein Detail II aus 1, 2 an enlarged plan view of a detail II 1 .

3 eine Schnittansicht entsprechend Schnittlinien III in 2, 3 a sectional view corresponding to section lines III in 2 .

4 einen stark vereinfachten Längsschnitt durch einen Rotor bei einer anderen Ausführungsform, 4 a greatly simplified longitudinal section through a rotor in another embodiment,

5 eine Schnittansicht entsprechend Schnittlinien V in 4. 5 a sectional view corresponding to section lines V in 4 ,

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to execute the invention

Entsprechend 1 umfasst eine rotierende Strömungsmaschine 1 einen Rotor 2, der innerhalb eines Stators 3 angeordnet ist. Bei der Strömungsmaschine 1 handelt es sich vorzugsweise um eine Turbine, insbesondere um eine Dampfturbine oder um eine Gasturbine. Ebenso kann es sich bei der Strömungsmaschine 1 um einen Kompressor oder Verdichter handeln. Der Rotor 2 weist üblicherweise mehrere Laufschaufelreihen 4 auf, die jeweils aus mehreren, in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Laufschaufeln 5 bestehen. Im Unterschied dazu weist der Stator 3, der üblicherweise ein Gehäuse der Strömungsmaschine 1 bildet, mehrere Leitschaufelreihen 6 auf, die jeweils aus mehreren, in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Leitschaufeln 7 bestehen.Corresponding 1 comprises a rotating turbomachine 1 a rotor 2 that is inside a stator 3 is arranged. In the turbomachine 1 it is preferably a turbine, in particular a steam turbine or a gas turbine. The same applies to the turbomachine 1 to act as a compressor or compressor. The rotor 2 usually has several rows of blades 4 on, each of a plurality of circumferentially distributed blades arranged 5 consist. In contrast, the stator 3 , which is usually a housing of the turbomachine 1 forms, several vane rows 6 on, each of a plurality of circumferentially distributed vanes arranged 7 consist.

Der Rotor 2 weist wenigstens einen Axialabschnitt 8 auf, in dem sich im montierten Zustand die Leitschaufeln 7 befinden. Im Bereich dieser Axialabschnitte 8 kann der Rotor 2 mit einer Schleifbeschichtung 9 ausgestattet sein.The rotor 2 has at least one axial section 8th in which, in the assembled state, the vanes 7 are located. In the area of these axial sections 8th can the rotor 2 with an abrasive coating 9 be equipped.

Entsprechend 2 ist diese Schleifbeschichtung 9 durch mehrere Schleiflinien 10 gebildet. Die einzelnen Schleiflinien 10 sind dabei in Umfangsrichtung des Rotors 2 verteilt angeordnet. Die Schleiflinien 10 bestehen dabei aus einem Beschichtungsmaterial, das bei einer Kontaktierung, also bei einem Schleifkontakt mit einem Statorteil, also vorzugsweise mit wenigstens einer Leitschaufel 7, eine abrasive Wirkung zeigt. Das heißt, die Schleifbeschichtung 9 schleift bei einer Kollision mit einem Statorteil das jeweilige Statorteil ab. Im Betrieb der Strömungsmaschine 1 kann es zu einer Kontaktierung zwischen Rotor 2 und den Leitschaufeln 7 kommen. Diese Kontaktierung erfolgt zwangsläufig in den mit der Beschichtung 9 versehenen Axialabschnitten 8. Die zuvor genannte Schleifwirkung führt in der Folge zu einem Abrieb der Spitzen der Leitschaufeln 7.Corresponding 2 is this abrasive coating 9 through several sanding lines 10 educated. The individual sanding lines 10 are in the circumferential direction of the rotor 2 arranged distributed. The sanding lines 10 consist of a coating material that in a contact, ie in a sliding contact with a stator, so preferably with at least one vane 7 , shows an abrasive effect. That is, the abrasive coating 9 abrades the respective stator part in the event of a collision with a stator part. During operation of the turbomachine 1 There may be a contact between the rotor 2 and the vanes 7 come. This contacting takes place inevitably in the with the coating 9 provided axial sections 8th , The abovementioned grinding effect subsequently leads to abrasion of the tips of the guide vanes 7 ,

Die Darstellung gemäß 2 entspricht einer Projektion, deren Projektionsrichtung senkrecht zu einer Rotationsachse 11, also radial zur Rotationsachse 11 des Rotors 2 orientiert ist. Bezüglich dieser Projektion bzw. in dieser Projektion verlaufen die Schleiflinien 10 vorzugsweise geradlinig. Des Weiteren können die Schleiflinien 10 mit einer Parallelen 12 zur Rotationsachse 11 einen Anstellwinkel 13 einschließen. Dieser Anstellwinkel 13 liegt bei der hier exemplarisch gezeigten Ausführungsform bei etwa 45°. Ein bevorzugter Winkelbereich für den Anstellwinkel 13 liegt beispielsweise zwischen 30° und 60°.The representation according to 2 corresponds to a projection whose projection direction is perpendicular to a rotation axis 11 , ie radially to the axis of rotation 11 of the rotor 2 is oriented. With regard to this projection or in this projection, the sanding lines run 10 preferably straight. Furthermore, the sanding lines 10 with a parallels twelve to the axis of rotation 11 an angle of attack 13 lock in. This angle of attack 13 is in the embodiment shown here by way of example at about 45 °. A preferred angle range for the angle of attack 13 is for example between 30 ° and 60 °.

Eine einzelne Schleiflinie 10 wird dabei durch eine linienförmige Ausgestaltung eines Teilbereichs der Schleifbeschichtung 9 realisiert. Eine solche Schleiflinie 10 charakterisiert sich dadurch, dass ihre Länge deutlich größer ist als ihre Breite.A single loop line 10 is characterized by a linear configuration of a portion of the abrasive coating 9 realized. Such a grinding line 10 characterized by the fact that their length is significantly greater than their width.

Zweckmäßig sind die Schleiflinien 10 am Rotor 2 umfangsmäßig gleichmäßig verteilt angeordnet, um im Kontaktfall eine gleichmäßige Belastung des Rotors 2 sowie des jeweiligen Statorteils zu erzielen. Vorzugsweise sind alle Schleiflinien 10 identisch ausgestaltet. Auch dies unterstützt eine gleichmäßige Belastung im Kontaktfall.The sanding lines are useful 10 on the rotor 2 arranged uniformly distributed circumferentially, in order to contact evenly loaded the rotor 2 as well as the respective stator part. Preferably, all sanding lines 10 identically designed. This also supports a uniform load in the contact case.

Die Schleiflinien 10 besitzen gemäß 2 eine Länge 14 und gemäß 3 eine Breite 15 sowie eine Höhe 16. Üblicherweise ist zur Erzielung der Linienform die Länge 14 deutlich größer gewählt als die Breite 15. Beispielsweise ist die Länge 14 etwa 10mal bis 100mal größer als die Breite 15. Des Weiteren können Schleiflinien 10, die in Umfangsrichtung benachbart angeordnet sind, gemäß 2 einen Abstand 17 aufweisen. Dieser Abstand 17 ist dabei in Umfangsrichtung gemessen, und zwar in derselben Axialebene. Vorzugsweise erfolgt die Anordnung der einzelnen Schleiflinien 10 so, dass der Abstand 17 etwa gleich groß ist wie oder bis zu dreimal größer ist als die Länge 14 einer solchen Schleiflinie 10. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist besagter Abstand 17 etwa anderthalb mal so groß wie die Länge 14.The sanding lines 10 own according to 2 a length 14 and according to 3 a width 15 as well as a height 16 , Usually, to achieve the line shape, the length 14 chosen much larger than the width 15 , For example, the length is 14 about 10 times to 100 times larger than the width 15 , Furthermore, sanding lines 10 which are arranged adjacent in the circumferential direction, according to 2 a distance 17 exhibit. This distance 17 is measured in the circumferential direction, in the same axial plane. The arrangement of the individual grinding lines preferably takes place 10 so that the distance 17 is about the same size as or up to three times larger than the length 14 such a grinding line 10 , In the embodiment shown, said distance 17 about one and a half times the length 14 ,

Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform können die Schleiflinien 10 gemäß den 2 und 3 unmittelbar am Rotor 2 angebracht sein. Bei einer derartigen Ausführungsform können sogenannte Hitzeschild-Elemente entfallen, die bei herkömmlichen Strömungsmaschinen die Regel sind und eine herkömmliche, großflächige bzw. geschlossen flächige Schleifbeschichtung tragen.According to a particularly advantageous embodiment, the sanding lines 10 according to the 2 and 3 directly on the rotor 2 to be appropriate. In such an embodiment, so-called heat shield elements can be omitted, which are the rule in conventional turbomachines and wear a conventional, large-area or closed-surface abrasive coating.

Des Weiteren zeigen die 4 und 5 eine andere vorteilhafte Ausführungsform, bei der die Schleiflinien 10 nicht unmittelbar am Rotor 2, sondern an einer Rotorkomponente 18 angebracht sind, die ihrerseits am Rotor 2 angebracht ist. Bei dieser Rotorkomponente 18 kann es sich grundsätzlich auch um ein her kömmliches Hitzeschild-Element handeln, das dann eben nicht mit einer konventionellen großflächigen Schleifbeschichtung versehen ist, sondern mit der erfindungsgemäßen, aus separaten Schleiflinien 10 gebildeten Schleifbeschichtung 9.Furthermore, the show 4 and 5 another advantageous embodiment in which the sanding lines 10 not directly on the rotor 2 but on a rotor component 18 attached, which in turn on the rotor 2 is appropriate. In this rotor component 18 In principle, it can also be a conventional heat shield element, which is then not provided with a conventional large-area abrasive coating, but rather with the invention, from separate grinding lines 10 formed abrasive coating 9 ,

Die 4 und 5 zeigen eine besondere Ausführungsform, bei welcher die besagte Rotorkomponente 18 ein Beschichtungsträger ist, der am Rotor 2 befestigt ist. Ein derartiger Beschichtungsträger, der im folgenden ebenfalls mit 18 bezeichnet wird, kann an die Form der Schleifbeschichtung 9, das heißt an die Form der einzelnen Schleiflinien 10 angepasst sein. Im Unterschied zu herkömmlichen Hitzeschild-Elementen bilden die Beschichtungsträger 18 keinen den Rotor in Umfangsrichtung geschlossen umhüllenden Ring. Vielmehr sind die einzelnen Beschichtungsträger 18 in derselben Weise wie die Schleiflinien 10 in Umfangsrichtung voneinander beabstandet.The 4 and 5 show a particular embodiment in which said rotor component 18 a coating carrier is on the rotor 2 is attached. Such a coating carrier, which in the following also with 18 may be referred to the shape of the abrasive coating 9 that is, the shape of the individual sanding lines 10 be adjusted. In contrast to conventional heat shield elements, the coating carriers form 18 no ring enveloping the rotor circumferentially closed. Rather, the individual coating carriers 18 in the same way as the sanding lines 10 spaced apart in the circumferential direction.

Zumindest ein solcher Beschichtungsträger 18 kann gemäß 5 im Rotor 2 versenkt angeordnet sein. Das bedeutet, dass eine Außenseite des Beschichtungsträgers 18 bündig zur Außenseite des Rotors 2 verläuft. Der Beschichtungsträger 18 kann entsprechend 5 mittels einer Formschlusskupplung, beispielsweise in Form einer Schwalbenschwanzkupplung, am Rotor 2 befestigt sein. Zweckmäßig ist der Beschichtungsträger 18 lösbar am Rotor 2 befestigt, was Wartungsarbeiten erheblich vereinfacht und den Zeitaufwand zur Reparatur der Schleifbeschichtung 9 reduziert. Vorzugsweise ist der Beschichtungsträger 18 als Einsatz ausgestaltet, der bezüglich der Längsachse des Rotors 2 axial anbringbar bzw. entfernbar ist. Die Montage bzw. die Demontage des Beschichtungsträgers 18 wird dadurch erheblich erleichtert.At least one such coating carrier 18 can according to 5 in the rotor 2 be arranged sunk. This means that an outside of the coating carrier 18 flush with the outside of the rotor 2 runs. The coating carrier 18 can be done accordingly 5 by means of a form-locking coupling, for example in the form of a dovetail coupling, on the rotor 2 be attached. The coating carrier is expedient 18 detachable on the rotor 2 which greatly simplifies maintenance and reduces the time needed to repair the abrasive coating 9 reduced. Preferably, the coating carrier 18 designed as an insert, with respect to the longitudinal axis of the rotor 2 axially attachable or removable. The assembly or disassembly of the coating carrier 18 This makes it much easier.

Entsprechend den 3 und 5 sind die Schleiflinien 10 gegenüber unmittelbar benachbarten Rotorbereichen erhaben ausgestaltet. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass im Kollisionsfall das jeweilige Statorteil ausschließlich mit den Schleiflinien 10 kollidiert und nicht mit dem Rotor 2, wodurch der Rotor 2 vor Beschädigungen geschützt werden kann. Vorzugsweise ist die Höhe 16 der Schleiflinie 10 etwa von derselben Größenordnung wie deren Breite 15. Des Weiteren kann die Höhe 16 auch kleiner sein als die Breite 15. Bei der Variante gemäß 3, bei welcher die Schleiflinien 10 unmittelbar am Rotor 2 angebracht sind, erhebt sich die Schleiflinie 10 gegenüber der Außenfläche des Rotors 2. Im Unterschied dazu erhebt sich die Schleiflinie 10 bei der Variante gemäß 5, bei welcher die Schleiflinie 10 an einem Beschichtungsträger 18 angebracht ist, gegenüber der Außenfläche des Beschichtungsträger 18.According to the 3 and 5 are the sanding lines 10 designed with respect to immediately adjacent rotor areas raised. In this way, it is ensured that in the event of a collision, the respective stator part exclusively with the grinding lines 10 collides and not with the rotor 2 , causing the rotor 2 can be protected from damage. Preferably, the height 16 the sanding line 10 about the same order of magnitude as their width 15 , Furthermore, the height 16 also be smaller than the width 15 , In the variant according to 3 in which the sanding lines 10 directly on the rotor 2 are attached, the sanding line rises 10 opposite the outer surface of the rotor 2 , In contrast, the sanding line rises 10 in the variant according to 5 in which the sanding line 10 on a coating carrier 18 is attached, opposite the outer surface of the coating carrier 18 ,

Ein zur Realisierung der Schleiflinien 10 geeignetes Beschichtungsmaterial zeichnet sich durch eine besonders hohe Schneidfähigkeit im Hinblick auf den Werkstoff des jeweiligen Statorteils aus. Beispielsweise handelt es sich beim Beschichtungsmaterial um Bornitrit (BN), wobei hier kubisches Bornitrit (cBN) bevorzugt wird.One for the realization of the sanding lines 10 suitable coating material is characterized by a particularly high cutting ability with regard to the material of the respective stator part. For example, the coating material is boron nitride (BN), with cubic boron nitrite (cBN) being preferred here.

Die Auswahl des jeweiligen Beschichtungsmaterials sowie die Auswahl eines geeigneten Verfahrens zum Anbringen der Schleifbeschichtung 9 am Rotor 2 bzw. an der jeweiligen Rotorkomponente 18 hängt im wesentlichen von den Materialeigenschaften der beteiligten Komponenten sowie von deren Geometrie ab. Beispielsweise kann das Beschichtungsmaterial, wie cBN, in eine Matrix eingebettet werden, die im wesentlichen aus einem geeigneten Füllstoff besteht und die so ausgestaltet ist, dass sie sich einerseits mit dem Beschichtungsmaterial und andererseits mit dem Werkstoff des zu beschichtenden Körpers fest verbindet. Des Weiteren kann das Beschichtungsmaterial, zum Beispiel BN, mittels eines galvanischen Prozesses, oder mittels eines Schweißvorgangs, insbesondere Laser-Schweißen, oder mittels eines Lötvorgangs oder mittels eines Metallform-Prozesses, insbesondere Laser-Metallform-Prozess, am Rotor 2 oder an der jeweiligen Rotorkomponente 18 angebracht werden. Bei einem partikelförmigen Beschichtungsmaterial, wie cBN, können die einzelnen Partikel separat am Rotor 2 bzw. an der jeweiligen Rotorkomponente 18 angebracht werden.The selection of the particular coating material and the selection of a suitable method for applying the abrasive coating 9 on the rotor 2 or at the respective rotor component 18 depends essentially on the material properties of the components involved as well as their geometry. For example, the coating material, such as cBN, may be embedded in a matrix consisting essentially of a suitable filler and designed to firmly bond on the one hand to the coating material and, on the other hand, to the material of the body to be coated. Furthermore, the coating material, for example BN, by means of a galvanic process, or by means of a welding operation, in particular laser welding, or by means of a soldering process or by means of a metal mold process, in particular laser metal mold process, on the rotor 2 or at the respective rotor component 18 be attached. For a particulate coating material, such as cBN, the individual particles may be separate on the rotor 2 or at the respective rotor component 18 be attached.

Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Schleifbeschichtung 9 weitere Vorteile. Beispielsweise ist es üblich, bestimmte Statorteile beim Zusammenbau der Strömungsmaschine 1 abzuschleifen. Auf diese Weise können Exzentrizitäten realisiert werden, die eine Ovalisierung sowie eine Verlagerung aus dem Rotationszentrum von Schaufelträgern ermöglichen, was im Betrieb der Strömungsmaschine 1 auftreten kann. Zur Durchführung dieser Schleifarbeiten kann die Schleifbeschichtung 9 nach der Erfindung genutzt werden, so dass ein herkömmliches, mit speziellen Maschinen durchgeführtes Abschleifen der betroffenen Statorteile entfallen kann.In addition, the abrasive coating according to the invention offers 9 Other advantages. For example, it is customary certain stator parts when assembling the turbomachine 1 grind. In this way, eccentricities can be realized, which allow an ovalization and a shift from the center of rotation of blade carrier, which in the operation of the turbomachine 1 can occur. To carry out this grinding work, the abrasive coating 9 be used according to the invention, so that a conventional, performed with special machines grinding of the affected stator can be omitted.

11
Strömungsmaschineflow machine
22
Rotorrotor
33
Statorstator
44
LaufschaufelreiheBlade row
55
Laufschaufelblade
66
Leitschaufelreihevane row
77
Leitschaufelvane
88th
Axialabschnittaxial
99
Schleifbeschichtungabrasive coating
1010
Schleifliniegrinding line
1111
Rotationsachseaxis of rotation
1212
Paralleleparallel
1313
Anstellwinkelangle of attack
1414
Längelength
1515
Breitewidth
1616
Höheheight
1717
Abstanddistance
1818
Rotorkomponente/BeschichtungsträgerRotor component / coating substrates

Claims (9)

Schleifbeschichtung an einem Rotor (2) oder einer Rotorkomponente (18) einer rotierenden Strömungsmaschine (1), wie einer Turbine oder eines Verdichters, bestehend aus einem bei Schleifkontakt mit einem Statorteil (7) abrasiv wirkenden Beschichtungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifbeschichtung (9) durch mehrere, in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Schleiflinien (10) aus dem Beschichtungsmaterial gebildet ist.Abrasive coating on a rotor ( 2 ) or a rotor component ( 18 ) of a rotating turbomachine ( 1 ), such as a turbine or a compressor, consisting of a in sliding contact with a stator ( 7 ) abrasive coating material, characterized in that the abrasive coating ( 9 ) by a plurality of circumferentially distributed arranged grinding lines ( 10 ) is formed from the coating material. Schleifbeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass die Schleiflinien (10) bezüglich einer senkrecht zur Rotationsachse (11) des Rotors (2) orientierten Projektion geradlinig verlaufen, und/oder – dass die Schleiflinien (10) gegenüber einer Parallelen (12) zur Rotationsachse (11) des Rotors (2) einen Anstellwinkel (13) aufweisen, wobei der Anstellwinkel (13) insbesondere in einem Bereich von etwa 30° bis 60°, vorzugsweise bei etwa 45°, liegt, und/oder – dass in Umfangsrichtung benachbarte Schleiflinien (10) einen Abstand (17) aufweisen, der etwa ein- bis dreimal so groß ist wie eine Länge (14) einer solchen Schleiflinie (10), und/oder – dass alle Schleiflinien (10) identisch sind, und/oder – dass die Schleiflinien (10) umfangsmäßig gleichmäßig verteilt angeordnet sind, und/oder – dass die Schleiflinien (10) in einem Axialabschnitt (8) des Rotors (2) angeordnet sind, in dem im Einbauzustand des Rotors (2) Leitschaufeln (7) eines Stators (3) angeordnet sind, und/oder – dass die Schleiflinien (10) eine Breite (15) aufweisen, die 10- bis 100mal kleiner ist als deren Länge (14).Sanding coating according to claim 1, characterized in that - the sanding lines ( 10 ) with respect to a perpendicular to the axis of rotation ( 11 ) of the rotor ( 2 ) oriented projection run in a straight line, and / or - that the grinding lines ( 10 ) against a parallels ( twelve ) to the rotation axis ( 11 ) of the rotor ( 2 ) an angle of attack ( 13 ), wherein the angle of attack ( 13 ) is in particular in a range of about 30 ° to 60 °, preferably at about 45 °, and / or - that in the circumferential direction adjacent grinding lines ( 10 ) a distance ( 17 ) which is about one to three times as large as a length ( 14 ) of such a grinding line ( 10 ), and / or - that all sanding lines ( 10 ) are identical, and / or - that the grinding lines ( 10 ) are distributed uniformly circumferentially, and / or - that the sanding lines ( 10 ) in an axial section ( 8th ) of the rotor ( 2 ) are arranged, in which in the installed state of the rotor ( 2 ) Guide vanes ( 7 ) of a stator ( 3 ), and / or - that the sanding lines ( 10 ) a width ( 15 ) which is 10 to 100 times smaller than their length ( 14 ). Schleifbeschichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, – dass die Schleiflinien (10) gegenüber unmittelbar benachbarten Rotorbereichen erhaben sind, und/oder – dass die Schleiflinien (10) eine Höhe (16) aufweisen, die etwa gleich groß ist wie oder kleiner ist als deren Breite (15).Sanding coating according to claim 1 or 2, characterized in that - the sanding lines ( 10 ) are raised relative to immediately adjacent rotor areas, and / or - that the grinding lines ( 10 ) a height ( 16 ) which is about the same size as or smaller than the width ( 15 ). Schleifbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schleiflinie (10) unmittelbar am Rotor (2) angebracht ist.An abrasive coating according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least one abrasive line ( 10 ) directly on the rotor ( 2 ) is attached. Schleifbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schleiflinie (10) an einer am Rotor (2) angebrachten Rotorkomponente (18) angebracht ist.An abrasive coating according to any one of claims 1 to 4, characterized in that at least one abrasive line ( 10 ) on one of the rotors ( 2 ) mounted rotor component ( 18 ) is attached. Schleifbeschichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, – dass die Rotorkomponente (18) ein Hitzeschild-Element ist, und/oder – dass die Rotorkomponente (18) ein Beschichtungsträger (18) ist, der am Rotor (2), insbesondere austauschbar, befestigt ist, und/oder – dass der jeweilige Beschichtungsträger (18) mittels Formschlusskupplung am Rotor (2) befestigt ist, und/oder – dass der jeweilige Beschichtungsträger (18) als axial anbringbarer und entfernbarer Einsatz ausgestaltet ist.Abrasive coating according to claim 5, characterized in that - the rotor component ( 18 ) is a heat shield element, and / or - that the rotor component ( 18 ) a coating carrier ( 18 ), which is on the rotor ( 2 ), in particular exchangeable, is attached, and / or - that the respective coating carrier ( 18 ) by means of positive coupling on the rotor ( 2 ), and / or - that the respective coating carrier ( 18 ) is designed as an axially attachable and removable insert. Schleifbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, – dass das Beschichtungsmaterial Bornitrit (BN), insbesondere kubisches Bornitrit (cBN) aufweist, und/oder – dass das Bornitrit (BN) in eine Matrix eingebettet ist, die am Rotor (2) oder an der Rotorkomponente (18) befestigt ist, und/oder – dass das Bornitrit (BN) am Rotor (2) oder an der Rotorkomponente (18) mittels Schweißen oder Löten oder Galvanisierung oder Laser-Metallformung oder Laser-Schweißen befestigt ist.An abrasive coating according to any one of claims 1 to 6, characterized in that - the coating material has boron nitrite (BN), in particular cubic boron nitrite (cBN), and / or - that the boron nitride (BN) is embedded in a matrix which is attached to the rotor ( 2 ) or on the rotor component ( 18 ), and / or - that the boron nitride (BN) on the rotor ( 2 ) or on the rotor component ( 18 ) by means of welding or soldering or electroplating or laser metal forming or laser welding. Rotor für eine rotierende Strömungsmaschine (1), wie eine Turbine oder ein Verdichter, mit wenigstens einem Axialabschnitt (8), in dem im Einbauzustand des Rotors (2) Leitschaufeln (7) eines Stators (3) angeordnet sind, und der mit einer Schleifbeschichtung (9) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgestattet ist.Rotor for a rotating turbomachine ( 1 ), such as a turbine or a compressor, with at least one axial section ( 8th ), in which in the installed state of the rotor ( 2 ) Guide vanes ( 7 ) of a stator ( 3 ) are arranged, and with an abrasive coating ( 9 ) is equipped according to at least one of claims 1 to 7. Rotierende Strömungsmaschine, insbesondere eine Turbine oder ein Verdichter, mit einem Rotor (2), der im wesentlichen innerhalb eines Stators (3) angeordnet ist und der wenigstens einen Axialabschnitt (8) aufweist, in dem Leitschaufeln (7) des Stators (3) angeordnet sind, und der mit einer Schleifbeschichtung (9) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 versehen ist.Rotary turbomachine, in particular a turbine or a compressor, with a rotor ( 2 ) substantially within a stator ( 3 ) is arranged and the at least one axial section ( 8th ), in the guide vanes ( 7 ) of the stator ( 3 ) are arranged, and with an abrasive coating ( 9 ) is provided according to at least one of claims 1 to 7.
DE200510015146 2005-03-31 2005-03-31 Frictional coating for use in e.g. turbine, has coating material and several frictional lines made of coating material, where lines are arranged distributed in circumferential direction Withdrawn DE102005015146A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510015146 DE102005015146A1 (en) 2005-03-31 2005-03-31 Frictional coating for use in e.g. turbine, has coating material and several frictional lines made of coating material, where lines are arranged distributed in circumferential direction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510015146 DE102005015146A1 (en) 2005-03-31 2005-03-31 Frictional coating for use in e.g. turbine, has coating material and several frictional lines made of coating material, where lines are arranged distributed in circumferential direction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005015146A1 true DE102005015146A1 (en) 2006-10-05

Family

ID=36998914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510015146 Withdrawn DE102005015146A1 (en) 2005-03-31 2005-03-31 Frictional coating for use in e.g. turbine, has coating material and several frictional lines made of coating material, where lines are arranged distributed in circumferential direction

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005015146A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010063575A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-10 Siemens Aktiengesellschaft Axial compressor for a gas turbine having passive radial gap control
EP2453110A1 (en) * 2010-10-25 2012-05-16 United Technologies Corporation Method of forming a seal in a gas turbine engine, corresponding blade airfoil and seal combination and gas turbine engine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69110416T2 (en) * 1990-11-19 1995-10-12 Sulzer Plasma Tech Thermal spray powder.
DE19945581A1 (en) * 1999-09-23 2001-03-29 Abb Ag Baden Turbo machine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69110416T2 (en) * 1990-11-19 1995-10-12 Sulzer Plasma Tech Thermal spray powder.
DE19945581A1 (en) * 1999-09-23 2001-03-29 Abb Ag Baden Turbo machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010063575A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-10 Siemens Aktiengesellschaft Axial compressor for a gas turbine having passive radial gap control
EP2453110A1 (en) * 2010-10-25 2012-05-16 United Technologies Corporation Method of forming a seal in a gas turbine engine, corresponding blade airfoil and seal combination and gas turbine engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2372093B1 (en) Seal design on a shroud of a turbine blade
DE3102575A1 (en) "TIP CAP FOR A ROTOR BLADE AND METHOD FOR REPLACING THE SAME"
EP2697018B1 (en) Machine tool with burnishing tool device for burnishing especially blade elements of a rotor portion of a jet engine
EP2693061B1 (en) Compressor blade of a gas turbine and method for its manufacturing
EP3093372B1 (en) Coating method for producing a combination of armor plating for a blade tip and erosion resistant coating
DE102008014680A1 (en) Leitgitteranordnung an exhaust gas turbocharger, exhaust gas turbocharger and method for producing a Leitgitteranordnung
DE102016222720A1 (en) Sealing system for an axial flow machine and axial flow machine
EP2313615B2 (en) Blade arrangement of a gas turbine
WO2013167346A1 (en) Turbine rotor blade and axial rotor blade section for a gas turbine
DE102008037554A1 (en) Dovetail mounting for use with turbine assemblies and method of assembling turbine assemblies
EP2982470B1 (en) Method for producing a rotor of a charging apparatus
EP2762684B1 (en) Seal mount made from titanium aluminide for a flow machine
EP2406026B1 (en) Device for deburring metal blocks
DE102005015146A1 (en) Frictional coating for use in e.g. turbine, has coating material and several frictional lines made of coating material, where lines are arranged distributed in circumferential direction
EP1746256A1 (en) Reduction of gap loss in turbomachines
EP3156588B1 (en) Repair method for seal segments
DE102006016703A1 (en) Method of repairing a vane segment
WO2018206306A1 (en) Method for maintaining a turbomachine
EP2090751A1 (en) Rotor blade for a turbo engine
DE602004006149T3 (en) Grinder, its use for grinding cylindrical objects, apparatus and method for grinding cylindrical objects
CH705377A1 (en) A process for reconditioning a rotor of a turbomachine.
EP2454451B1 (en) Rotor with coupling elements for mechanically coupling blades
EP3222812A1 (en) Method for making or repairing a rotor blade, rotor blade, method for manufacturing or repairing a housing for a fluid flow machine and said housing
DE2126850A1 (en) Wear insert for turbo machine blade
EP2321091B1 (en) Device and method for machining a bearing seat or a bearing journal supported therein

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F01D0005180000

Ipc: F01D0011120000

R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20120222

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F01D0005180000

Ipc: F01D0011120000

Effective date: 20120611

R082 Change of representative

Representative=s name: DREISS PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE

Representative=s name: DREISS PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GENERAL ELECTRIC TECHNOLOGY GMBH, CH

Free format text: FORMER OWNER: ALSTOM TECHNOLOGY LTD., BADEN, CH

Owner name: ANSALDO ENERGIA IP UK LIMITED, GB

Free format text: FORMER OWNER: ALSTOM TECHNOLOGY LTD., BADEN, CH

R082 Change of representative

Representative=s name: DREISS PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE

R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ANSALDO ENERGIA IP UK LIMITED, GB

Free format text: FORMER OWNER: GENERAL ELECTRIC TECHNOLOGY GMBH, BADEN, CH

R082 Change of representative

Representative=s name: DREISS PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee