DE102009003604A1 - Innenturbinengehäuse-Lagerungskonfiguration und Verfahren - Google Patents

Innenturbinengehäuse-Lagerungskonfiguration und Verfahren Download PDF

Info

Publication number
DE102009003604A1
DE102009003604A1 DE102009003604A DE102009003604A DE102009003604A1 DE 102009003604 A1 DE102009003604 A1 DE 102009003604A1 DE 102009003604 A DE102009003604 A DE 102009003604A DE 102009003604 A DE102009003604 A DE 102009003604A DE 102009003604 A1 DE102009003604 A1 DE 102009003604A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
inner housing
turbine
circumferential
housing
rotor
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.)
Pending
Application number
DE102009003604A
Other languages
English (en)
Inventor
Henry Grady Ballard Jun.
Scott E. Ellis
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.)
General Electric Technology GmbH
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE102009003604A1 publication Critical patent/DE102009003604A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26Double casings; Measures against temperature strain in casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/246Fastening of diaphragms or stator-rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/60Assembly methods
    • F05D2230/64Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins
    • F05D2230/642Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins using maintaining alignment while permitting differential dilatation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/60Assembly methods
    • F05D2230/64Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins
    • F05D2230/644Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins for adjusting the position or the alignment, e.g. wedges or eccenters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/4932Turbomachine making

Abstract

Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Turbine (10), welche ein äußeres Gehäuse (11), ein inneres Gehäuse (12), das mit dem äußeren Gehäuse (11) verbunden und von diesem in einer im Wesentlichen konzentrischen Beziehung dazu umgeben ist, wenigstens einen Turbinenrotor (15), der in dem inneren Gehäuse (12) untergebracht ist, mehrere Leitapparate (13) und Deckbänder (14), die von dem inneren Gehäuse (12) getragen werden, mehrere Verbindungselemente (31), die mit den inneren (12) und äußeren (11) Gehäusen in Eingriff stehen und das innere Gehäuse (12) um den Rotor (15) herum ausrichten, und wenigstens eine nachgebende Unterstützung (51) aufweist. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen auch ein Verfahren zum Konfigurieren der Befestigungsanordnung zwischen dem inneren Gehäuse (12) und dem äußeren Gehäuse (11) einer Turbine (10).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Der hierin offenbarte Erfindungsgegenstand betrifft im Wesentlichen Turbinen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Gasturbinenkonfiguration mit einer verbesserten Befestigungsanordnung zwischen den inneren und äußeren Gehäusen, welche eine wärmebedingte Ausdehnung und Zusammenziehung des inneren Gehäuses in Bezug auf das äußere Gehäuse sowohl in radialen als auch in Umfangsrichtungen ermöglicht.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • In dem früheren U.S. Patent Nr. 5 685 693 des gemeinsamen Zessionars mit diesem ist eine Industriegasturbine mit inneren und äußeren Gehäusen dargestellt. Das innere Gehäuse hat ein Paar axial in Abstand angeordneter Umfangsanordnungen von radial nach außen vorstehenden Stiften, die in reduzierten Teilabschnitten mit Abflachungen auf ihren gegenüberliegenden Umfangsseiten enden. Im Allgemeinen stehen zylindrische Hülsen nach innen und um Zugangsöffnungen in dem äußeren Gehäuse herum vor und haben sich in Umfangsrichtungen erstreckende Gewindeschraubenlöcher. Schrauben erstrecken sich durch die Löcher, um mit den Abflachungen auf den Seiten der Stifte in Eingriff zu stehen. Durch Einstellen der Schrauben ist das innere Gehäuse von außerhalb des äußeren Gehäuses aus einstellbar, um das innere Gehäuse um die Rotorachse herum anzuordnen. Während des Turbinenbetriebs können sich die inneren Gehäuse ausdehnen und ihre Rundheit und Konzentrizität in Bezug auf das äußere Gehäuse verlieren, wenn die Gehäuse auf thermische und physikalische Belastungen reagieren. Da der Turbinenwirkungsgrad durch die Rundheit und Konzentrizität des inneren Gehäuses in Bezug auf das äußere Gehäuse beeinträchtigt wird, ermöglichte dieses eine neue Einstellung der Gehäuse ohne Zerlegung der Turbine. Die Rundheit und Konzentrizität bestimmen den Spalt zwischen den (an dem Rotor befestigten) Turbinenschaufeln und den an dem Turbinengehäuse befestigten Schaufeldeckbändern, welcher wiederum die Gasmenge bestimmt, die an den Schaufeln vorbei strömt. Da keine Arbeit aus diesem Nebenstromgas von den Schaufeln entzogen wird, ist die Gasturbinenleistung umgekehrt proportional zu diesem Abstandsspalt.
  • Dieses Problem wurde weiter in dem U.S. Patent Nr. 6 457, 936 , welches hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit beinhaltet ist, durch eine verbesserte Montageanordnung zwischen den inneren und äußeren Gehäusen unter Verwendung von Lagerungsstiften angegangen, welche nur in der Umfangs- oder Tangentialrichtung vorgespannt sind. Die in Umfangsrichtung in Abstand angeordneten Lagerungsstifte werden durch Zugangsöffnungen in dem äußeren Gehäuse hindurch angeordnet und haben in Aussparungen des inneren Gehäuses aufgenommene Vorsprünge, um mit den zwei Gehäusen in einer Weise in Eingriff zu stehen, die das innere Gehäuse gegenüber einer radialen und Umfangsbewegung in Bezug auf das äußere Gehäuse abstützt und eine thermische Ausdehnung und Zusammenziehung des inneren Gehäuses in Bezug auf das äußere Gehäuse in radialen und axialen Richtungen ermöglicht. Durch Steuern der thermischen Ausdehnung und Zusammenziehung des inneren Turbinengehäuses wird der Abstandsspalt zwischen den Schaufelspitzen und den Deckbändern während des Betriebs der Gasturbine gesteuert, was zu einem verbesserten Wirkungsgrad führt.
  • Neuere Simulationen von Lagerungsstiften zeigen jedoch, dass die Konzentrizität und Rundheit des inneren Turbinengehäuses dadurch beeinflusst wird, mit welchem Spalt die Stifte zu Beginn während des Zusammenbaus angeordnet werden. Insbesondere muss für ein durch mehrere Lagerungsstifte unterstütztes Innenturbinengehäuse ein Minimum von wenigstens zwei Stiften, die Schwerkraftbelastung aufnehmen, wenn sich der Rotor im Stillstand befindet. Wenn die Maschine startet, wirken die Lagerungsstifte dem angelegten Drehmoment entgegen, das von den durch das innere Gehäuse getragenen Leitapparaten erzeugt wird. Die zwei schwerkraftmäßig belasteten Stifte werden gleichzeitig Schwerkraft und entgegenwirkenden Drehmomentbelastungen ausgesetzt, was zu einem Verlust von Rundheit und Konzentrizität führt, wenn sich die Gehäuse unterschiedlich während des Turbinenbetriebs ausdehnen. Ferner wird einer von den Stiften einer Schwerkraftbelastung in der entgegengesetzten Richtung wie die entgegenwirkende Drehmomentbelastung ausgesetzt. Wenn die Turbine läuft, drücken dieser Stift und der nächste benachbarte Stift das Segment des inneren Gehäuses zwischen diesen gegeneinander. Demzufolge wird, wenn sich das Segment des inneren Gehäuses während des Betriebs ausdehnt, dieses Segment zwischen den zwei Stiften eingequetscht, was eine Exzentrizität und Unrundheit des gesamten inneren Turbinengehäuses bewirkt. Eine Möglichkeit, diese Probleme anzugehen, besteht in der Lockerung der Anfangsspalte der Lagerungsstifte, wobei aber derartige Konfigurationen den Turbinenwirkungsgrad verringern.
  • Simulationen zeigen auch, dass das Oberflächenprofil der Kontaktlinie zwischen dem Stift und dem inneren Gehäuse die Konzentrizität und Rundheit des inneren Gehäuses während des Turbinenbetriebs beeinträchtigt. Demzufolge verbleibt ein Bedarf für eine fortschrittlichere Konfigurationsanordnung zwischen den inneren und äußeren Gehäusen in einer modernen Gasturbinenkonstruktion.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Um das Schwerkraftstiftunterstützungsdilemma zu mindern, stellen von der vorliegenden Offenbarung umfasste Ausführungsformen eine Turbine mit einem äußeren Gehäuse, einem inneren Gehäuse, das mit dem äußeren Gehäuse verbunden und davon im Wesentlichen in konzentrischer Beziehung dazu umgeben ist, wenigstens einen in dem inneren Gehäuse untergebrachten Turbinenrotor, mehrere von dem inneren Gehäuse getragene Leitapparate und Deckbänder, mehrere Verbindungselemente, die mit den inneren und äußeren Gehäusen in Eingriff stehen und zur Ausrichtung des inneren Gehäuses um den Rotor dienen, und wenigstens eine nachgebende Unterstützung bereit. In einer speziellen Ausführungsform haben die Verbindungselemente in Umfangsrichtung zeigende gekrümmte Seiten, die mit dem inneren Gehäuse entlang Linienkontakten in Eingriff stehen, deren ebeneren Flächen radial zu der Rotormittellinie gerichtet sind.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfassen auch eine Turbine mit einem äußeren Strukturgehäuse, einem inneren Gehäuse, das mit dem äußeren Strukturgehäuse in einer im Wesentlichen konzentrischen Beziehung dazu verbunden und davon umgeben ist, wobei das innere Gehäuse mehrere in Umfangsrichtung darum in Abstand angeordnete Aussparungen hat, mehrere von dem inneren Gehäuse getragene Leitapparate und Deckbänder, einen in dem inneren Gehäuse untergebrachten Turbinenrotor, wobei das innere Gehäuse zwei radial nach außen vorstehende Vorsprünge in entgegengesetzten Richtungen entlang einer horizontalen Teilungslinie des Rotors haben, mehrere Stifte, die zwischen den inneren und äußeren Gehäusen in Eingriff stehen, um das innere Gehäuse um den Rotor herum auszurichten, wobei jeder Stift mit jeder Aussparung mit einem ersten Umfangsrichtungsspielraum in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung, die durch die Leitapparate erzeugt wird, und einem ersten Umfangsrichtungsspielraum in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung in Eingriff steht, um eine unterschiedliche Zunahme und Zusammenziehung des inneren Gehäuses in Bezug auf das äußere Gehäuse zu ermöglichen, wobei das äußere Gehäuse ferner zwei Träger aufweist, um Abschnitte der zwei radialen Auswärtsvorsprünge aufzunehmen, um eine horizontale Unterstützung für die Turbinenanordnung des inneren Gehäuses während des Zusammenbaus der Turbine bereitzustellen, wobei jeder radiale Auswärtsvorsprung mit jedem Träger mit einem zweiten Umfangsspielraum in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung, die durch die Leitapparate erzeugt wird, und einen zweiten Umfangsspielraum in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung in Eingriff steht, um eine unterschiedliche Zunahme und Zusammenziehung des inneren Gehäuses in Bezug auf das äußere Gehäuse zu ermöglichen; und eine an einem von den Trägern befestigte Feder, um den zweiten Umfangsspielraum in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung dieses Trägers größer als etwa 0 mils (1 mil = 25,4 μm) zu halten.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfassen auch ein Verfahren zum Konfigurieren einer Turbine mit verbessertem Wirkungsgrad. Das Verfahren beinhaltet das Bereitstellen eines äußeren Gehäuses mit wenigstens zwei Trägern, eines inneren Gehäuses mit mehreren in Umfangsrichtung darum herum in Abstand angeordneten Aussparungen, wobei das innere Gehäuse mit dem äußeren Gehäuse verbunden und im Wesentlichen konzentrischer Beziehung dazu durch mehrere Verbindungselemente umgeben ist, mehrerer von dem inneren Gehäuse getragener Leitapparate und Deckbänder, eines in dem inneren Gehäuse untergebrachten Rotors, wobei jede Aussparung mit jedem Verbindungselement in Eingriff steht, um einen ersten Umfangsspielraum in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung, die durch die Leitapparate erzeugt wird, und einen ersten Umfangsspiel raum in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung aufrecht zu erhalten, um eine unterschiedliche Zunahme und Zusammenziehung des inneren Gehäuses in Bezug auf das äußere Gehäuse in einer Umfangsrichtung des Rotors zu ermöglichen, um eine unterschiedliche Zunahme und Zusammenziehung des inneren Gehäuses in Bezug auf das äußere Gehäuse zu ermöglichen, ein in Eingriff bringen der mehreren Aussparungen mit mehreren Stiften, wobei jede Aussparung einen Abschnitt jedes Stiftes mit einen ersten Umfangsspielraum in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung, die durch die Leitapparate erzeugt wird, und einem zweitem Umfangsspielraum in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung aufnimmt, in Eingriff bringen der zwei Träger des äußeren Gehäuses mit zwei radialen Auswärtsvorsprüngen des inneren Gehäuses, die in entgegengesetzte Richtung entlang einer horizontalen Teilungslinie des Rotors vorstehen, während des Zusammenbaus der Turbine, wobei jeder Träger einen Teil jedes radialen Auswärtsvorsprungs mit einen zweiten Umfangsspielraum in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung, die durch die Leitapparate erzeugt wird, und einem zweiten Umfangsspielraum in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung aufnimmt, und Anordnen einer nachgebenden Unterstützung an einem von den Trägern, um den zweiten Umfangsspielraum in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung größer als etwa 0 mils zu halten.
  • Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung und den Ansprüchen ersichtlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Teilbereichs einer eine radiale Stiftgeometrie enthaltenden Turbine.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht eines inneren Gehäuses, bei dem die Leitapparate zur Verdeutlichung nicht dargestellt sind.
  • 3 ist eine schematische axiale Endenansicht, welche die Verbindung zwischen den inneren und äußeren Gehäusen mit Stiften, die mit Aussparungen in Eingriff stehen und Trägern, die mit Vorsprüngen in Eingriff stehen, veranschaulicht.
  • 4 ist eine vergrößerte Ansicht des Querschnittes A-A' von 3.
  • 5A ist eine vergrößerte Ansicht des Querschnittes A-A' von 3, die die in entgegengesetzter Richtung auf die Verbindungselemente und Träger wirkenden Kräfte darstellt.
  • 5B ist eine vergrößerte Ansicht des Querschnittes A-A' von 3, die die in gleicher Richtung auf die Verbindungselemente und Träger wirkenden Kräfte darstellt.
  • 6 ist eine schematische axiale Endenansicht, welche die Verbindung zwischen den inneren und äußeren Gehäusen nur mit in Aussparungen in Eingriff stehenden Stiften darstellt.
  • 7 ist eine Teilansicht eines Lagerungsstiftes.
  • 8 und 9 sind Draufsichten auf den Kontakt zwischen dem Stift und der Aussparung des inneren Gehäuses.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Wie vorstehend zusammengefasst, umfassen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Turbine mit einem verbesserten Turbinenwirkungsgrad und ein Konfigurationsverfahren zum Verbessern des Turbinenwirkungsgrades durch die Reduzierung des Rundheits- und Konzentrizitätsverlustes des inneren Gehäuses in Bezug auf das äußere Gehäuse, wenn sich die Turbine in Betrieb befindet.
  • In speziellen Ausführungsformen weist die Turbine ein äußeres Gehäuse, ein mit dem äußeren Gehäuse verbundenes und davon umgebenes inneres Gehäuse in im Allgemeinen konzentrischer Beziehung dazu, wenigstens einen in dem inneren Gehäuse untergebrachten Turbinenrotor, mehrere von dem inneren Gehäuse getragene Leitapparate und Deckbänder, mehrere Verbindungselemente, die einen Eingriff zwischen den inneren und äußeren Gehäusen unter Ausrichtung des inneren Gehäuses um den Rotor und wenigstens eine nachgebende Unterstützung auf.
  • Unterstützungskonfigurationen des inneren Turbinengehäuses
  • Eine spezielle Ausführungsform eines Turbinenbereiches ist in 1 dargestellt. Die Turbine 10 hat ein äußeres Gehäuse 11 und ein von dem äußeren Gehäuse 11 unterstütztes inneres Gehäuse 12. Das innere Gehäuse 12 trägt eine Anordnung von Leitapparaten 13 und Deckbändern 14. Das innere Gehäuse 12 umgibt einen insgesamt mit 15 bezeichneten Rotor, der um die Rotorachse 16 drehbar ist. Mehrere Verbindungselemente befestigen das innere Gehäuse 12 an dem äußeren Gehäuse 11 entlang radialen Ebenen senkrecht zur Achse des Rotors, welche sich in der radialen Richtung 110 und an (nicht dargestellten) axialen Stellen in der axialen Richtung 120 befinden.
  • Gemäß einer in 2 dargestellten Ausführungsform weist das innere Gehäuse 12 in Umfangsrichtung in Abstand angeordnete Aussparungen 20 zum Aufnehmen von Verbindungselementen auf. In einer in 3 dargestellten speziellen Ausführungsform umfassen die Verbindungselemente Lagerungsstifte 31, die durch Zugangsöffnungen 32 des äußeren Gehäuses 11 hindurchtreten, und welche durch die Aussparungen 20 des inneren Gehäuses 12 aufgenommen werden. Mehrere Umfangsspielräume 33 und 34 in der Umfangsrichtung 130 sind zwischen den Lagerungsstiften 31 und den Aussparungen 20 des inneren Gehäuses 12 vorgesehen. In speziellen Ausführungsformen kann die Turbine ferner einen Spielraum in der axialen Richtung 120 des Rotors in den Aussparungen 20 des inneren Gehäuses 12 zwischen dem Verbindungselement 31 und dem inneren Turbinengehäuse aufweisen. Derartige axiale Spielräume ermöglichen eine unterschiedliche Zunahme des inneren Gehäuses in Bezug auf das äußere Gehäuse 11.
  • Der Fachmann auf diesem Gebiet dürfte erkennen, dass die Turbine jede geeignete Anzahl von Verbindungselementen aufweisen kann. Theoretisch wäre eine unbegrenzte Anzahl von Verbindungselementen am wünschenswertesten; jedoch wird der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen, dass eine unbegrenzte Anzahl von Verbindungselementen nicht durchführbar ist, und dass die maximale Anzahl von Verbindungselementen daher von Herstellungs- und Kostenüberlegungen abhängt. Beispielsweise kann die Turbine in speziellen Ausführungsformen eine beliebige Anzahl von Verbindungselementen von 2 bis 36 bevorzugter 4 bis 16 und noch bevorzugter 6 bis 10 aufweisen. Beispielsweise weisen in einer in 4 dargestellten speziellen Ausführungsform die Verbindungselemente 8 radial in Abstand um das innere Gehäuse 12 angeordnete Lagerungsstifte 31 auf.
  • Das innere Gehäuse 12 kann ferner wenigstens zwei radiale Auswärtsvorsprünge 35 und 36 aufweisen, die in entgegengesetzten Richtungen aus dem inneren Gehäuse vorstehen. In speziellen Ausführungsformen weisen die wenigstens zwei radialen Auswärtsvorsprünge 35 und 36 Stifte 31 wie die hierin vorstehend beschriebenen auf. In einer speziellen Ausführungsform sind die radialen Auswärtsvorsprünge 35 und 36 entlang der horizontalen Teilungslinie 37 angeordnet, um eine horizontale Unterstützung für das innere Gehäuse 12 während des Turbinenzusammenbaus bereitzustellen. Das äußere Gehäuse 11 kann ferner wenigstens zwei Unterstützungsträger 38 und 39 zum Aufnehmen der Vorsprünge 35 bzw. 36 aufweisen. Das äußere Gehäuse 11 kann ferner wenigstens zwei Unterstützungsträger 38 und 39 zur Aufnahme der Vorsprünge 35 bzw. 36 aufweisen. In einer in 4 dargestellten speziellen Ausführungsform stehen die Träger 38 und 39 mit den Vorsprüngen 35 und 36 in Eingriff und stellen dadurch eine horizontale Unterstützung für das innere Gehäuse 12 während des Turbinenzusammenbaus bereit, während sie auch gleichzeitig einen gewünschten Umfangsspielraum 40 und 41 zwischen den Vorsprüngen 35 und 36 und dem Träger 36 und 39 aufrecht erhalten.
  • Der Fachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, dass, wenn die Turbine eingeschaltet ist, die Leitapparate eine aufgebrachte Drehmomentbelastung auf den Rotor sowie die inneren und äußeren Gehäuse erzeugt. Unabhängig von jeder Theorie glaubt man, dass die Lagerungsstifte der Drehmomentbelastung entgegenwirken, um einen Verlust an Rundheit und Konzentrizität des inneren Gehäuses in Bezug auf das äußere Gehäuse zu verringern. Beispielsweise würde gemäß Bezugnahme auf 4, wenn das von den Leitapparaten aufgebrachte Drehmoment gegen den Uhrzeigersinn verläuft (gestrichelter Pfeil), die entgegengesetzt wirkende Drehmomentbelastung auf die Lagerungsstifte im Uhrzeigersinn (weiße Blockpfeile) verläuft. Die Umfangsspielräume 33 und 40 sind Spalte ”in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung”, da die Spielräume verkleinert werden, wenn die entgegenwirkende Drehmomentbelastung das innere Gehäuse gegen die Stifte drückt. In einer Ausführungsform sind der eine oder die mehreren Umfangsspielräume in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung auf etwa 0 μm (0 mils) und etwa 508 μm (20 mils) während des Turbinenzusammenbaus, zwischen etwa 127 μm (5 mils) und 254 μm (15 mils) oder zwischen etwa 127 μm (5 mils) und 381 μm (10 mils) konfiguriert. In einer weiteren Ausführungsform sind der eine oder die mehreren Umfangsspielräume in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung zwischen etwa 0 μm (0 mils) und etwa 152 μm (6 mils) während des Zusammenbaus konfiguriert. In noch einer weiteren Ausführungsform können der eine oder die mehreren Umfangsspielräume in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung auf etwa 0 μm (0 mils) während des Zusammenbaus konfiguriert sein.
  • Unter Verwendung desselben Beispiels, in welchem das von den Leitapparaten angelegte Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn liegt, sind die Umfangsspielräume 34 und 41 Spalte ”in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung”, da die Spielräume verkleinert werden, wenn die aufgebrachte Drehmomentbelastung das innere Gehäuse gegen die Stifte drückt. In einer Ausführungsform sind der eine oder die mehreren Umfangsspielräume in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung zwischen etwa 127 μm (5 mils) und etwa 508 μm (20 mils) während des Turbinenzusammenbaus konfiguriert. In einer weiteren Ausführungsform sind der eine oder die mehreren Umfangsspielräume in der Richtung der Drehmomentbelastung zwischen etwa 203 μm (8 mils) und 381 μm (15 mils) konfiguriert. In noch einer weiteren Ausführungsform sind der eine oder die mehreren Umfangsspielräume in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung auf etwa 330 μm (13 mils) während des Zusammenbaus konfiguriert.
  • Im Wesentlichen sollte die Summe der Umfangsspielräume 33 und 34 oder 40 und 41 (der Gesamtumfangsspielraum) nicht größer als die größte Wärmeausdehnung der Verbindungselemente 31 und der Aussparungen 20 sein, um zu verhindern, dass sich die se Komponenten während des Maschinenbetriebs verbinden. Somit hängt der Bereich für diese Umfangsspielräume von der Abmessung der speziellen Maschine, der speziellen Aussparung und dem speziellen Verbindungselement ab, welche eingesetzt werden.
  • In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die zwei radialen Auswärtsvorsprünge 35 und 36 und deren entsprechenden Unterstützungsträger 38 und 39 in der Lage, der Trägheitsbelastung des inneren Gehäuses 12 während des Turbinenzusammenbaus zu widerstehen (3). Um die Konfiguration der Umfangsspielräume 40 und 41 sicherzustellen, können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine nachgebende Unterstützung 51 aufweisen, die in dem Umfangsspielraum 41 zwischen dem radialen Auswärtsvorsprung 35 und dem Unterstützungsträger 39 (5A) angeordnet ist, sodass sie sowohl den Trägheitsals auch entgegenwirkenden Drehmomentbelastungen in entgegengesetzten Richtungen ausgesetzt ist. Unabhängig von jeder Theorie glaubt man, dass eine derartige Konfiguration der Trägheitsbelastung des inneren Gehäuses entgegenwirkt, dem inneren Gehäuse eine Wärmeausdehnung und Zusammenziehung sowohl in radialer als auch in Umfangsrichtung ermöglicht und die Konzentrizität um die Rotorachse aufrecht erhält. Diese nachgebende Unterstützung übt eine ausreichende Kraft aus, die erforderlich ist, um den Trägheitskräften während des Zusammenbaus entgegenzuwirken, und dadurch den Umfangspielraum 40 auf nahezu 0 μm (0 mils) zu schließen. Jedoch sollte die durch die nachgebende Unterstützung aufgebrachte Kraft nicht ausreichend sein, um den Auswärtsvorsprung 35 an den Unterstützungsträger 39 aufgrund des kombinierten Effektes des Unterstützungskraft und der Reibung zwischen den Oberflächen zu binden.
  • Beispielsweise wirkt gemäß 5A das von den Leitapparaten angelegte Drehmoment (unterbrochener Pfeil) im Gegenuhr zeigersinn und die entgegengesetzte Drehmomentbelastung auf die Stifte (weißer Blockpfeil) im Uhrzeigersinn. Die Trägheitsbelastung auf den Träger 39 drückt nach oben (schwarzer Blockpfeil). In einer speziellen Ausführungsform ist die nachgebende Lagerung 51 an dem Träger 39 befestigt und Schwerkraft- und entgegenwirkenden Drehmomentbelastungen in entgegengesetzten Richtungen ausgesetzt, um dadurch den Umfangspielraum 41 in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung dieses Trägers größer als etwa 0 μm (0 mils) während der Drehmomentanlegung und des Betriebs zu halten. Die Zustände des gegenüberliegenden radial äußeren Vorsprungs 36 und des Unterstützungsträgers 38 mit Umfangsspielräumen 42 und 43 sind in 55 dargestellt. In dieser speziellen Ausführungsform wirkt das angelegte Drehmoment von den Leitapparaten (unterbrochener Pfeil) in Gegenuhrzeigersinnrichtung, die entgegenwirkende Drehmomentbelastung auf die Stifte (weißer Blockpfeil) im Uhrzeigersinn, und die Trägheitsbelastung auf den Träger 38 drückt nach oben (schwarzer Blockpfeil). Da die Trägheitsbelastung und die entgegenwirkende Drehmomentbelastungen miteinander übereinstimmen, ist keine nachgebende Unterstützung erforderlich, um die Umfangsspielräume 42 und 43 aufrecht zu erhalten. In einer speziellen Ausführungsform wird der Umfangsspielraum in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung zwischen etwa 0 μm (0 mils) und etwa 381 μm (15 mils) aufrecht erhalten, oder in einer weiteren Ausführungsform zwischen etwa 127 μm (5 mils) und etwa 254 μm (10 mils) während des Turbinenzusammenbaus und des Betriebs. In noch einer weiteren speziellen Ausführungsform wird der Umfangsspielraum auf etwa 330 μm (13 mils) während des Turbinenzusammenbaus und Betriebs gehalten. Der Fachmann auf diesem Gebiet dürfte jedoch erkennen, dass geeignete Bereiche für den Umfangsspielraum im Wesentlichen von der eingesetzten spezifischen Maschinengröße abhängen.
  • In einer in 6 dargestellten alternativen Ausführungsform werden zwei zusätzliche Stifte 61 und 62 und entsprechende Aussparungen 63 und 64 anstelle der Vorsprünge 35 und 36 und der Unterstützungsträger 38 und 39 verwendet. Die Anzahl und Position der Stifte und Aussparungen kann so angepasst werden, sodass sie in jeder geeigneten Weise in Umfangsrichtung um das innere Gehäuse in Abstand angeordnet sind. Eine nachgebende Unterstützung 65 kann auch der Aussparung hinzugefügt werden, welche Schwerkraft- und entgegenwirkenden Drehmomentbelastungen in entgegengesetzten Richtungen ausgesetzt ist, um die Umfangsspielräume während des Turbinenzusammenbaus und Betriebs in den vorstehend beschriebenen Bereichen zu halten. In dieser Ausführungsform werden die Umfangsspielräume 33 in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung während des Zusammenbaus geschlossen (d. h., bei etwa 0 μm (0 mils) gehalten) und haben die Tendenz, während des Betriebs aufgrund des entgegenwirkenden Leitapparatdrehmomenteffektes geschlossen zu bleiben, da die Umfangsspielräume 34 in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung größer als etwa 0 μm (0 mils) sind. In speziellen Ausführungsformen sind die Umfangsspielräume 33 während des Zusammenbaus und Betriebs geschlossen, da die Umfangsspielräume 34 zwischen etwa 127 μm (5 mils) und etwa 381 μm (15 mils) liegen.
  • In alternativen Ausführungsformen kann das Verbindungselement, welches den Schwerkraft- und entgegenwirkenden Drehmomentbelastungen in entgegengesetzten Richtungen ausgesetzt ist, während des Turbinenbetriebs durch einen externen Mechanismus neu positioniert werden.
  • Gemäß speziellen Ausführungsformen weist die nachgebende Unterstützung eine Feder, einen Balgen, eine Sprengscheibe oder einen Wellenring oder irgendeine andere geeignete Vorspannungsvorrichtung, wie z. B. eine Kraftverschiebungsvorrichtung oder Konstantkraftvorrichtung (z. B. einen pneumatischen Kolben) auf. Der Fachmann auf diesem Gebiet dürfte erkennen, dass das Material für die nachgebende Unterstützung von der Anwendung der Turbine abhängt, und Faktoren berücksichtigen sollte, welche Betriebstemperatur, Größe der angelegten Kräfte und zyklische Belastung umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Nicht einschränkende Beispiele von geeigneten Materialien für die nachgebende Unterstützung enthalten eisenhaltige Legierungen und nicht eisenhaltige Legierungen, einschließlich rostfreien Stahl, Phosphorbronze und Berylliumkupfer.
  • Kontaktoberflächenprofile der Verbindungselemente
  • Es wurde ebenfalls bereits offenbart, dass das Kontaktoberflächenprofil der Verbindungselemente mit dem inneren Gehäuse ebenfalls die Konzentrizität der inneren und äußeren Turbinengehäuse um die Rotorachse beeinflusst. In speziellen Ausführungsformen weisen die in 7 dargestellten Lagerungsstifte 31 einen vergrößerten Kopf mit einem Schraubenlochkreis 71 mit mehreren Schraubenöffnungen 72, einen im Wesentlichen zylindrischen Schaft 73 und einen verlängerten Ansatz 74 auf dem radial innersten Ende des Lagerungsstiftes auf. Jede von den entgegengesetzt in Umfangsrichtung zeigenden Seiten 75 des Ansatzes 74 hat eine gekrümmte Oberfläche. Die gekrümmte Oberfläche jeder Seite 75 weist einen Abschnitt einer zylindrischen Oberfläche um eine Achse auf, die sich im Wesentlichen parallel zu der Achse des Rotors erstreckt.
  • Gemäß einer speziellen Ausführungsform tragen die gekrümmten Oberflächen jeder Seite 75 der Lagerungsstifte 31 in einem Linienkontakt entlang den Seiten der Aussparungen des inneren Gehäuses in der Umfangsrichtung. Der Linienkontakt erstreckt sich in einer axialen Richtung. In einer in 8 dargestellten speziellen Ausführungsform liegt der Linienkontakt 82 ent lang Oberflächen, deren ebeneren Flächen radial zu der Rotormittellinie (z. B. den gekrümmten Oberflächen jeder Seite 75 der Lagerungsstifte 31) ausgerichtet sind. Wenn die Lagerungsstifte das innere Gehäuse 12 entlang Oberflächen berühren, deren ebeneren Flächen radial zu der Rotormittellinie ausgerichtet sind, kann der Widerstand, wenn sich die äußeren 12 und inneren Gehäuse 12 mit unterschiedlichen Raten ausdehnen, für diese Relativbewegung nur die Reibungskraft aufgrund der Kontaktkraft senkrecht zu dem Linienkontakt und dem Reibungskoeffizienten sein. Wenn alle derartigen Konfigurationen des Stiftes und des inneren Gehäuses dieselbe Konfiguration haben, bleibt das System konzentrisch.
  • Gemäß Darstellung in 9 können, wenn das Kontaktoberflächenprofil 82 nicht mit einer Linie, die radial zu dem Rotormittelpunkt 81 ausgerichtet ist, komplanar ist, radiale Kraftkomponenten (zusätzlich zur Reibung) erzeugt werden, welche den Ring exzentrisch machen, sobald sich der Ring thermisch ausdehnt oder zusammenzieht. Während sich das innere Gehäuse ausdehnt oder zusammenzieht, erfahren die einzelnen Stift- und Gehäusekontakte Perioden ohne Relativbewegung gefolgt von einer als Stick-Slip-Ereignis bezeichneten plötzlichen Relativbewegung. Die nicht radialen Kraftkomponenten beeinflussen nachteilig die Konzentrizität während dieser Stick-Slip-Ereignisse. In alternativen Ausführungsform können die Verbindungselemente nicht zylindrische Kontaktflächen haben, die die vorstehend beschriebenen radialen Kraftkomponenten reduzieren oder beseitigen; derartige Verbindungselemente liegen jedoch außerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung.
  • Man wird erkennen, dass die Ausführungsformen der hierin bereitgestellten Lagerungsstifte eine thermische Ausdehnung und Zusammenziehung des inneren Gehäuses in Radial-, Umfangs- und Axial-Richtung bei gleichzeitiger Erhaltung der Rundheit und Konzentrizität um die Rotorachse ermöglichen. Wenn die Turbine startet, kann das innere Gehäuse radial nach außen in Bezug auf das äußere Gehäuse durch die Erwärmung des inneren Gehäuses ausgedehnt werden. In ähnlicher Weise kann anschließend das innere Gehäuse gekühlt werden, um sich in Bezug auf den Turbinenrotor zusammenzuziehen, um die Schaufel/Deckband-Spielräume nach Bedarf zu steuern. Bei den vorgenannten Anordnungen der Stifte und deren Konfiguration kann ein Stift oder ein Vorsprung gleichzeitig die Drehmomentbelastung und die Schwerkraftbelastungen ohne Einquetschen des Segmentes des inneren Gehäuses zwischen den Stiften oder Vorsprüngen aufnehmen. Das Stiftoberflächenkontaktprofil hält ebenfalls die Konzentrizität des inneren Gehäuses in Bezug auf das äußere Gehäuse und die Rotorachse aufrecht. Ferner wird, da die Aussparungen in axialer Dimension größer als die axiale Dimension der Ansätze sind und die Ansätze unmittelbar in den Aussparungen angeordnet sind, eine unterschiedliche Zunahme des inneren Gehäuses in einer axialen Richtung nicht durch die Lagerungsstifte aufgenommen.
  • Die Erfindung wird ferner durch das nachstehende Beispiel veranschaulicht, welches in keinem Falle als Einschränkungen auf deren Schutzumfang vorgebend zu betrachten ist. Im Gegensatz dürfte es sich deutlich verstehen, dass auf verschiedene weitere Ausführungsformen, Modifikationen und Äquivalente davon Rückgriff genommen werden kann, welche sich nach dem Lesen der Beschreibung hierin von selbst dem Fachmann auf diesem Gebiet ohne Abweichung von dem Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung und/oder Schutzumfang der beigefügten Ansprüche aufdrängen.
  • Eine Turbine mit acht Stiften, die in Umfangsrichtung um das innere Gehäuse verteilt sind, wobei zwei radiale Auswärtsvorsprünge von zwei Trägern des äußeren Gehäuses aufgenommen werden, wurde zuerst so konfiguriert, dass Spielräume zwischen den Stiften und Aussparungen und alle Spielräume zwischen Trägern und Vorsprüngen etwa 165 μm (6,5 mils) beim Zusammenbauen waren. Nach Durchführung eines Experimentes mit Messung der Temperaturen und Kräfte als eine Funktion der Zeit wurden die sich ergebenden Fourier-Koeffizienten aus der thermisch/strukturellen Finite-Elemente-Analyse entnommen. Die Turbine wurde dann so rekonfiguriert, dass die Spielräume in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung geschlossen wurden und die Spielräume in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung etwa 330 μm (13 mils) bei dem Zusammenbau waren. Dasselbe Experiment wurde durchgeführt und die sich ergebenden Fourier-Koeffizienten entnommen. Ein Vergleich der Testergebnisse zeigte eine 43-prozentige Verbesserung der Rundheit in der zweiten Konfiguration im Vergleich zu der ersten Konfiguration.
  • Es dürfte sich verstehen, dass Vorstehendes eine spezielle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft, und dass zahlreiche Änderungen darin ohne Abweichung von dem Schutzumfang gemäß Definition durch die nachstehenden Ansprüche ausgeführt werden können.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Turbine 10, welche ein äußeres Gehäuse 11, ein inneres Gehäuse 12, das mit dem äußeren Gehäuse 11 verbunden und von diesem in einer im Wesentlichen konzentrischen Beziehung dazu umgeben ist, wenigstens einen Turbinenrotor 15, der in dem inneren Gehäuse 12 untergebracht ist, mehrere Leitapparate 13 und Deckbänder 14, die von dem inneren Gehäuse 12 getragen werden, mehrere Verbindungselemente 31, die mit den inneren 12 und äußeren 11 Gehäusen in Eingriff stehen und das innere Gehäuse 12 um den Rotor 15 herum ausrichten, und wenigstens eine nachgebende Unterstützung 51 aufweist. Ausführungsformen der vorliegenden, Offenbarung betreffen auch ein Verfahren zum Konfigurieren der Befestigungsanordnung zwischen dem inneren Gehäuse 12 und dem Äußeren Gehäuse 11 einer Turbine 10.
  • 10
    Turbine
    11
    Äußeres Gehäuse
    12
    Inneres Gehäuse
    13
    Leitapparate
    14
    Deckbänder
    15
    Rotor
    16
    Rotorachse
    20, 63, 64
    Aussparungen
    31, 61, 62
    Lagerungsstifte
    32
    Zugangsöffnungen
    33, 34, 40, 41, 42, 43
    Spielräume
    33
    Zweiter Umfangsspielraum
    34
    Erster Umfangsspielraum
    35, 36
    Auswärtsvorsprünge
    37
    Horizontale Teilungslinie
    38, 39
    Unterstützungsträger
    40
    Vierter Umfangsspielraum
    41
    Dritter Umfangsspielraum
    51, 65
    Nachgebende Unterstützung
    71
    Schraubenlochkreis
    72
    Schraubenöffnungen
    73
    Schaft
    74
    Ansatz
    75
    Seiten
    81
    Rotormittelpunkt
    82
    Linienkontakt
    110
    Radiale Richtung
    120
    Axiale Richtung
    130
    Umfangsrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 5685693 [0002]
    • - US 6457936 [0003]

Claims (10)

  1. Turbine (10): mit einem äußeren Gehäuse (11); mit einem inneren Gehäuse (12), das mit dem äußeren Gehäuse (11) verbunden und von diesem in einer im Wesentlichen konzentrischen Beziehung dazu umgeben ist; mit wenigstens einem Turbinenrotor (15), der in dem inneren Gehäuse (12) untergebracht ist; mit mehreren Leitapparaten (13) und Deckbändern (14), die von dem inneren Gehäuse (12) getragen werden; mit mehreren Verbindungselementen (31), die mit den inneren (12) und äußeren (11) Gehäusen in Eingriff stehen und das innere Gehäuse (12) um den Rotor (15) herum ausrichten; und mit wenigstens einer nachgebenden Unterstützung (51), die zwischen wenigstens einem von den Verbindungselementen (31) und dem inneren Gehäuse (12) angeordnet ist.
  2. Turbine (10) nach Anspruch 1, wobei das innere Gehäuse (12) mehrere Aussparungen (20) hat, die in Umfangsrichtung darum unter Aufnahme von Abschnitten der Verbindungselemente (31) in Abstand angeordnet sind.
  3. Turbine (10) nach Anspruch 2, ferner aufweisend: wenigstens zwei radiale Auswärtsvorsprünge (35, 36), die in entgegengesetzten Richtungen von dem inneren Gehäuse (12) entlang einer horizontalen Teilungslinie (37) des inneren Gehäuses (12) vorstehen, und wenigstens zwei Träger (38, 39) auf dem äußeren Gehäuse (11) entlang der horizontalen Teilungslinie (37) des inneren Gehäuses (12), um die Abschnitte von den wenigstens zwei radialen Auswärtsvorsprüngen (35, 36) aus dem inneren Gehäuse (12) aufzunehmen.
  4. Turbine (10) nach Anspruch 3, welche ferner einen ersten Umfangsspielraum (34) zwischen jedem Träger (38, 39) und dem radialen Auswärtsvorsprung (35, 36) in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung, die von den Leitapparaten (13) erzeugt wird, und einen zweiten Umfangsspielraum (33) zwischen jedem Träger und dem radialen Auswärtsvorsprung (35, 36) in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung aufweist.
  5. Turbine (10) nach Anspruch 4, wobei die nachgebende Unterstützung (51) zwischen dem radialen Auswärtsvorsprung (35, 36) und dem Träger (38, 39), die Schwerkraft- und entgegenwirkenden Drehmomentbelastungen in entgegengesetzten Richtungen ausgesetzt sind, so angeordnet ist, dass die Summe des ersten Umfangsspielraums (34) und des zweiten Umfangsspielraums (33) größer als etwa 0 μm (0 mils) ist.
  6. Turbine (10) nach Anspruch 5, wobei der erste Umfangsspielraum (34) etwa 330 μm (13 mils) ist.
  7. Turbine (10) nach Anspruch 6, wobei der zweite Umfangsspielraum (33) etwa 0 μm (0 mils) ist.
  8. Turbine (10) nach Anspruch 1, wobei die nachgebende Unterstützung (58) eine Feder, einen Balgen, einen Sprengring, eine Wellenfeder oder eine Vorspannvorrichtung aufweist.
  9. Turbine (10) nach Anspruch 1, wobei die Verbindungselemente (31) in Umfangsrichtung zeigende gekrümmte Flächen (75) für einen Eingriff mit dem inneren Gehäuse (12) haben, wobei die gekrümmten Seiten (75) das innere Gehäuse (12) entlang Oberflächen berühren, deren ebeneren Flächen radial zu der Rotormittellinie (16) hin ausgerichtet sind.
  10. Verfahren zum Konfigurieren einer Turbine (10), mit den Schritten: Bereitstellen eines äußeren Gehäuses (11) mit wenigstens zwei Trägern (38, 39); Bereitstellen eines inneren Gehäuses (12) mit mehreren Aussparungen (20), die in Umfangsrichtung darum herum in Abstand angeordnet sind, wobei das innere Gehäuse (12) mit dem äußeren Gehäuse (11) verbunden und in einer im Wesentlichen konzentrischen Relation damit durch mehrere Verbindungselemente (31) umgeben ist; Bereitstellen mehrerer Leitapparate (13) und Deckbänder (14), die von dem inneren Gehäuse (12) getragen werden; Bereitstellen wenigstens eines Turbinenrotors (15), der in dem inneren Gehäuse (12) untergebracht ist; in Eingriff bringen der mehreren Aussparungen (20) mit mehreren Stiften (31), wobei jede Aussparung (20) einen Abschnitt jedes Stiftes (30) aufnimmt und einen ersten Umfangsspielraum (34) in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbe lastung, die durch die Leitapparate (13) erzeugt wird, und einen zweiten Umfangsspielraum (33) in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung (33) aufweist; in Eingriff bringen der zwei Träger (38, 39) des äußeren Gehäuses (11) mit zwei radialen Auswärtsvorsprüngen (35, 36) des inneren Gehäuses (12), die in entgegengesetzte Richtungen entlang einer horizontalen Teilungslinie (37) des Rotors (15) vorstehen, während des Zusammenbaus der Turbine, wobei jeder Träger (38, 39) einen Teil des radialen Auswärtsvorsprungs (35, 36) aufnimmt und einen dritten Umfangsspielraum (41) in der Richtung der aufgebrachten Drehmomentbelastung, die durch die Leitapparate (13) erzeugt wird, und einen vierten Umfangsspielraum (14) in der Richtung der entgegenwirkenden Drehmomentbelastung aufweist; und Anordnen einer nachgebenden Unterstützung (51) zwischen wenigstens einem von den Trägern (38, 39) und den radialen Auswärtsvorsprüngen (35, 36), um den dritten Umfangsspielraum (41) größer als etwa 0 μm (0 mils) zu halten.
DE102009003604A 2008-03-17 2009-03-11 Innenturbinengehäuse-Lagerungskonfiguration und Verfahren Pending DE102009003604A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/049,665 US8182207B2 (en) 2008-03-17 2008-03-17 Inner turbine shell support configuration and methods
US12/049,665 2008-03-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009003604A1 true DE102009003604A1 (de) 2009-09-24

Family

ID=40984174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009003604A Pending DE102009003604A1 (de) 2008-03-17 2009-03-11 Innenturbinengehäuse-Lagerungskonfiguration und Verfahren

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8182207B2 (de)
JP (1) JP5386197B2 (de)
CN (1) CN101550844B (de)
DE (1) DE102009003604A1 (de)
FR (1) FR2928682B1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021113833A1 (de) 2021-05-28 2022-12-01 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Anordnung zur Zentrierung zweier aneinander angrenzender Teile

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9133732B2 (en) 2010-05-27 2015-09-15 Siemens Energy, Inc. Anti-rotation pin retention system
US20120027581A1 (en) * 2010-08-02 2012-02-02 General Electric Company Reinforced concrete gas turbine outer case
JP5570395B2 (ja) * 2010-10-08 2014-08-13 モレックス インコーポレイテド シートコネクタ
US8894362B2 (en) * 2010-10-21 2014-11-25 Siemens Energy, Inc. Torque pin for adjusting position of blade ring relative to rotor in a gas turbine engine
US8870533B2 (en) * 2011-07-13 2014-10-28 General Electric Company Assembly for aligning an inner shell of a turbine casing
US8870529B2 (en) * 2011-08-12 2014-10-28 General Electric Company Methods and apparatus to facilitate turbine casing assembly
US8992167B2 (en) * 2011-09-07 2015-03-31 General Electric Company Turbine casing assembly mounting pin
US8864459B2 (en) 2011-09-07 2014-10-21 General Electric Company Turbine casing assembly mounting pin
US8967951B2 (en) * 2012-01-10 2015-03-03 General Electric Company Turbine assembly and method for supporting turbine components
RU2571084C1 (ru) * 2012-05-31 2015-12-20 Ман Дизель Унд Турбо Се Опорный щиток электрической машины, электрическая машина и способ монтажа электрической машины
US9624933B2 (en) 2013-08-29 2017-04-18 Dresser-Rand Company Support assembly for a turbomachine
EP2921657A1 (de) * 2014-03-20 2015-09-23 Alstom Technology Ltd Werkzeug zur Demontage des Innengehäuses aus einer Turbomaschine
EP2921658B8 (de) * 2014-03-20 2017-07-19 Ansaldo Energia Switzerland AG Herausziehbare Befestigungsvorrichtung für eine Turbine und Turbine mit einer solchen Vorrichtung
JP6417623B2 (ja) * 2015-02-19 2018-11-07 三菱日立パワーシステムズ株式会社 位置決め装置、これを備えている回転機械、及び位置決め方法
US10132186B2 (en) 2015-08-13 2018-11-20 General Electric Company System and method for supporting a turbine shroud
US10094244B2 (en) 2015-09-18 2018-10-09 General Electric Company Ceramic matrix composite ring shroud retention methods-wiggle strip spring seal
US10443417B2 (en) 2015-09-18 2019-10-15 General Electric Company Ceramic matrix composite ring shroud retention methods-finger seals with stepped shroud interface
US10704414B2 (en) * 2017-03-10 2020-07-07 General Electric Company Airfoil containment structure including a notched and tapered inner shell
US20230313708A1 (en) * 2022-03-30 2023-10-05 General Electric Company System and method for aligning casing wall of turbomachine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5685693A (en) 1995-03-31 1997-11-11 General Electric Co. Removable inner turbine shell with bucket tip clearance control
US6457936B1 (en) 1999-05-18 2002-10-01 General Electric Company Inner shell radial pin geometry and mounting arrangement

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191306077A (en) * 1912-03-12 1913-05-15 Ljungstroms Angturbin Ab Improvements in Steam Turbines.
US3043559A (en) * 1954-10-22 1962-07-10 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Gas turbine
DE1055549B (de) * 1957-12-13 1959-04-23 Siemens Ag Doppelgehaeuseturbine
US3498727A (en) 1968-01-24 1970-03-03 Westinghouse Electric Corp Blade ring support
CH491288A (de) 1968-05-20 1970-05-31 Sulzer Ag Halterung für den Leitschaufelträger einer mehrstufigen Gasturbine
CH499012A (de) 1968-12-03 1970-11-15 Siemens Ag Anordnung zur axial festen und radial beweglichen Lagerung von Turbinengehäuseteilen
US3628884A (en) 1970-06-26 1971-12-21 Westinghouse Electric Corp Method and apparatus for supporting an inner casing structure
JPS5227282B2 (de) * 1970-11-05 1977-07-19
CH524087A (de) * 1970-11-18 1972-06-15 Bbc Brown Boveri & Cie Zylinderringdichtung
US3937589A (en) * 1973-05-23 1976-02-10 Kraftwerkunion Ag High pressure double flow turbine construction
CH589799A5 (de) 1975-07-04 1977-07-15 Bbc Brown Boveri & Cie
US4286921A (en) 1979-12-13 1981-09-01 Westinghouse Electric Corp. Locking structure for an alignment bushing of a combustion turbine engine
US4362464A (en) * 1980-08-22 1982-12-07 Westinghouse Electric Corp. Turbine cylinder-seal system
CH664191A5 (de) 1984-01-09 1988-02-15 Bbc Brown Boveri & Cie Von aussen zustellbare axialfixierung eines schaufeltraegers in einer turbine.
US4890978A (en) 1988-10-19 1990-01-02 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for vane segment support and alignment in combustion turbines
US5141394A (en) 1990-10-10 1992-08-25 Westinghouse Electric Corp. Apparatus and method for supporting a vane segment in a gas turbine
US5921749A (en) 1996-10-22 1999-07-13 Siemens Westinghouse Power Corporation Vane segment support and alignment device
US6224332B1 (en) * 1999-05-14 2001-05-01 General Electric Co. Apparatus and methods for installing, removing and adjusting an inner turbine shell section relative to an outer turbine shell section
US7059821B2 (en) * 2003-05-07 2006-06-13 General Electric Company Method and apparatus to facilitate sealing within turbines
EP1591626A1 (de) * 2004-04-30 2005-11-02 Alstom Technology Ltd Schaufel für Gasturbine
DE102006027237A1 (de) * 2005-06-14 2006-12-28 Alstom Technology Ltd. Dampfturbine
US7419355B2 (en) * 2006-02-15 2008-09-02 General Electric Company Methods and apparatus for nozzle carrier with trapped shim adjustment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5685693A (en) 1995-03-31 1997-11-11 General Electric Co. Removable inner turbine shell with bucket tip clearance control
US6457936B1 (en) 1999-05-18 2002-10-01 General Electric Company Inner shell radial pin geometry and mounting arrangement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021113833A1 (de) 2021-05-28 2022-12-01 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Anordnung zur Zentrierung zweier aneinander angrenzender Teile

Also Published As

Publication number Publication date
JP5386197B2 (ja) 2014-01-15
JP2009222058A (ja) 2009-10-01
CN101550844A (zh) 2009-10-07
FR2928682B1 (fr) 2017-01-27
US8182207B2 (en) 2012-05-22
US20090232651A1 (en) 2009-09-17
CN101550844B (zh) 2014-01-29
FR2928682A1 (fr) 2009-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009003604A1 (de) Innenturbinengehäuse-Lagerungskonfiguration und Verfahren
EP1146266B1 (de) Bürstendichtung
DE60121539T2 (de) Wellendichtungsanordnung und Gasturbine
EP1848905B1 (de) Dichtungsanordnung
EP1580404B1 (de) Anordnung zur selbsttätigen Laufspalteinstellung bei einer zwei- oder mehrstufigen Turbine
EP1148209B1 (de) Zwischenstufendichtungsanordnung
DE102009044089A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung der thermisch wirksamen Masse und Steifigkeit von verschraubten Teilringen
DE102010016532A1 (de) Turbinengehäuse mit Bolzenlagerung
EP2466074A1 (de) Gasturbinentriebwerk mit Kolbenringdichtung
EP3237769B1 (de) Folienlager, verfahren zum einstellen einer spaltgeometrie eines folienlagers und entsprechendes herstellungsverfahren eines folienlagers
DE102012102625A1 (de) Rotationsbürstendichtung
DE102008037504A1 (de) Vollständig eingeschlossener Haltestift für eine Turbinendüse
DE102020104857A1 (de) Antriebsanordnung für eine elektrische Antriebsachse
DE102015224869A1 (de) Folienlager
EP1163430A1 (de) Abdeckelement und anordnung mit einem abdeckelement und mit einer tragstruktur
EP3152407A2 (de) Leitschaufelkranz, innenring und strömungsmaschine
DE102012008723A1 (de) Leitrad für Turbomaschinen und Herstellungsverfahren
EP1653049B1 (de) Leitschaufelring einer Strömungsmaschine und zugehöriges Modifikationsverfahren
EP3176384B1 (de) Innenring, zugehöriger innenringsektor, leitschaufelkranz und strömungsmaschine
EP3179053B1 (de) Gehäusestruktur einer strömungsmaschine mit hitzeschutzschild
EP3287608B1 (de) Innenring für einen leitschaufelkranz einer strömungsmaschine
DE4008432A1 (de) Halterungsanordnung fuer eine leistungsturbine
EP3176386B1 (de) Innenringsystem, zugehöriger innenring, zwichengehäuse und strömungsmaschine
DE19938443A1 (de) Befestigungs- und Fixierungsvorrichtung
DE102013205880B4 (de) Dichtungsanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GENERAL ELECTRIC TECHNOLOGY GMBH, CH

Free format text: FORMER OWNER: GENERAL ELECTRIC CO., SCHENECTADY, N.Y., US