DE102009011965A1 - Integrally bladed rotor for a turbomachine - Google Patents

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    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3061—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers by welding, brazing

Abstract

Die Erfindung betrifft einen integral beschaufelten Rotor (10) für eine Strömungsmaschine, insbesondere für eine Gasturbine, wobei Hohlräume (26) im Bereich der Schaufelhälse (18) zwischen benachbarten Schaufeln (14) vorgesehen sind. Die Hohlräume (26) sind durch Ausnehmungen (24) in gegenüberliegenden Seiten benachbarter Schaufelhälse (18) gebildet. Von jedem Hohlraum (26) verläuft eine Inspektionsöffnung (28) radial nach innen, die von außen zugänglich ist und eine Untersuchung des Hohlraums (26) von außen ermöglicht.The invention relates to an integrally bladed rotor (10) for a turbomachine, in particular for a gas turbine, wherein cavities (26) are provided in the region of the blade necks (18) between adjacent blades (14). The cavities (26) are formed by recesses (24) in opposite sides of adjacent blade necks (18). From each cavity (26) extends an inspection opening (28) radially inwardly, which is accessible from the outside and allows an examination of the cavity (26) from the outside.

Description

Die Erfindung betrifft einen integral beschaufelten Rotor für eine Strömungsmaschine, insbesondere für eine Gasturbine, wobei Hohlräume im Bereich der Schaufelhälse zwischen benachbarten Schaufeln vorgesehen sind, die durch Ausnehmungen in gegenüberliegenden Seiten benachbarter Schaufelhälse gebildet sind.The The invention relates to an integrally bladed rotor for a turbomachine, especially for a gas turbine, with cavities in the area of the blade necks are provided between adjacent blades, which pass through recesses in opposite Sides of adjacent blade necks are formed.

Rotoren mit integraler Beschaufelung bezeichnet man abhängig davon, ob ein im Querschnitt scheibenförmiger oder ein im Querschnitt ringförmiger Rotor bzw. Rotorträger (im Folgenden Rotorgrundkörper genannt) vorhanden ist, als Blisk bzw. Bling. Blisk ist die Kurzform von Bladed Disk und Bling von Bladed Ring.rotors with integral blading one designates depending on whether a cross-sectionally disk-shaped or a ring-shaped in cross-section Rotor or rotor carrier (hereinafter rotor body) called) is present, as Blisk or Bling. Blisk is the short form from Bladed Disk and Bling from Bladed Ring.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, bei Rotoren mit integraler Beschaufelung Rotorgrundkörper und Schaufeln separat herzustellen und anschließend durch Reibschweißen miteinander zu verbinden. Um das Gewicht der Rotoren zu verringern, sind Leichtbauweisen mit Hohlräumen im Bereich der Schaufelhälse vorgesehen. In separat hergestellten Schaufeln sind Ausnehmungen in den in Umfangsrichtung weisenden Seiten vorgesehen. Bei der Herstellung des Rotors werden die vorgefertigten Schaufeln zu einem Schaufelkranz angeordnet, wobei die Ausnehmungen in den Schaufelhälsen benachbarter Schaufeln gegenüber liegen und somit zwischen benachbarten Schaufeln einen Hohlraum ausbilden, der mit dem Anschweißen des Rotorgrundkörpers an die Schaufeln verschlossen und unzugänglich ist.Out The prior art is known in rotors with integral Blading rotor body and blades separately and then by friction welding together connect to. To reduce the weight of the rotors are lightweight construction methods with cavities in the area of the blade necks intended. In separately manufactured blades are recesses provided in the circumferentially facing sides. In the preparation of of the rotor, the prefabricated blades become a blade ring arranged, wherein the recesses in the blade necks adjacent Shovels across lie and thus form a cavity between adjacent blades, the one with the welding of the rotor body closed to the blades and inaccessible.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen integral beschaufelten Rotor für eine Strömungsmaschine zu schaffen, der eine verbesserte Kontrollmöglichkeit bei Wartungsarbeiten ermöglicht.task The invention is an integrally bladed rotor for a turbomachine to provide an improved control during maintenance allows.

Die Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen integral beschaufelten Rotor für eine Strömungsmaschine, insbesondere für eine Gasturbine, gelöst. Im Bereich der Schaufelhälse sind Hohlräume zwischen benachbarten Schaufeln vorgesehen, die durch Ausnehmungen in gegenüberliegenden Seiten benachbarter Schaufelhälse gebildet sind. Von jedem Hohlraum verläuft eine Inspektionsöffnung radial nach innen, die von außen zugänglich ist und eine Untersuchung des Hohlraums von außen ermöglicht. Auf diese Weise wird eine Inspektion des Hohlraums ermöglicht, während der Hohlraum in den axialen Richtungen und in der radial nach außen verlaufenden Richtung möglichst gut abgedichtet ist.The Task is bladed integrally by an inventive Rotor for a turbomachine, especially for a gas turbine, solved. In the area of the blade necks are cavities between adjacent vanes provided by recesses in opposite Sides of adjacent blade necks are formed. From each cavity, an inspection opening extends radially inside, the outside accessible is and allows a study of the cavity from the outside. This way will allows inspection of the cavity while the cavity in the axial directions and in the radially outward direction extending direction as possible is well sealed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Inspektionsöffnungen durch Dichtungselemente verschlossen. Nachdem eine Inspektion der Hohlräume, beispielsweise nach der Herstellung des Rotors oder in Wartungsintervallen, durchgeführt wurde, können die Inspektionsöffnungen somit verschlossen werden.According to one preferred embodiment the inspection openings closed by sealing elements. After an inspection of the cavities, for example after the manufacture of the rotor or at maintenance intervals, can the inspection openings thus be closed.

Die Dichtungselemente können zylinderförmig sein. Dies ermöglicht eine einfache Geometrie der Dichtungselemente und der abzudichtenden Inspektionsöffnung.The Sealing elements can cylindrically be. this makes possible a simple geometry of the sealing elements and the sealed Inspection opening.

Vorzugsweise sind die Dichtungselemente aus einem Nickel-Basis-Werkstoff gefertigt. Dies ermöglicht eine temperaturbeständige Ausführung der Dichtungselemente.Preferably the sealing elements are made of a nickel-based material. this makes possible a temperature resistant execution the sealing elements.

Die Dichtungselemente können beschichtet sein. Somit werden die Oberflächeneigenschaften der Dichtungselemente verbessert und insbesondere auf die verwendeten Werkstoffe der Schaufeln angepasst.The Sealing elements can be coated. Thus, the surface properties of the sealing elements become improved and in particular on the materials used in the blades customized.

Vorzugsweise sind die Dichtungselemente separat hergestellte Teile, die durch Pressverbindung, Formschluss und/oder Schweißen an den Schaufelhälsen angebracht sind. Auf diese Weise wird eine gute Abdichtung der Inspektionsöffnungen durch die Dichtungselemente sichergestellt und einem Verrutschen der Dichtungselemente vorgebeugt.Preferably the sealing elements are separately manufactured parts by Press connection, positive connection and / or welding attached to the blade necks are. In this way, a good seal of the inspection openings through the sealing elements ensured and slipping of the sealing elements prevented.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Dichtungselemente entfernbar an den Schaufelhälsen angebracht. Dies ermöglicht eine Inspektion der Hohlräume zu einem beliebigen Zeitpunkt.According to one preferred embodiment the sealing elements removably attached to the blade necks. this makes possible an inspection of the cavities at any time.

Die Dichtungselemente erstrecken sich beispielsweise über die gesamte axiale Länge des zugeordneten Schaufelhalses. Somit wird eine Positionierung des Dichtungselements in axialer Richtung vereinfacht.The Sealing elements extend over the example total axial length of the associated blade neck. Thus, a positioning becomes the sealing element in the axial direction simplified.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mündet jede Inspektionsöffnung in einen in axialer Richtung verlaufenden Kanal. Dieser Kanal ermöglicht einen einfachen Zugang zur Inspektionsöffnung.According to one preferred embodiment empties each inspection opening in a channel extending in the axial direction. This channel allows one easy access to the inspection opening.

Der in axialer Richtung verlaufende Kanal kann ein Kühlfluidkanal sein. Dies schafft eine verbesserte Kühlung des Grenzbereichs zwischen Rotorgrundkörper und den Schaufelhälsen.Of the in the axial direction extending channel may be a cooling fluid channel. This creates an improved cooling the boundary between the rotor body and the blade necks.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Abdeckplatte in axialer Richtung strom-auf- und/oder stromabwärts des Kanals angeordnet. Die Abdeckplatte oder die Abdeckplatten können den Kanal ganz oder teilweise abdecken, wodurch beispielsweise eine axiale Bewegung der Dichtungselemente verhindert oder eingeschränkt wird.According to one preferred embodiment a cover plate arranged in the axial direction upstream and / or downstream of the channel. The cover plate or the cover plates can be the channel completely or partially cover, thereby preventing, for example, an axial movement of the sealing elements or restricted becomes.

Die Abdeckplatte kann eine Führung für das Kühlfluid bilden. Dies ermöglicht beispielsweise eine Umlenkung des Kühlfluidstroms aus der axialen Richtung des Kanals in eine radiale Richtung.The cover plate can be a guide for the Forming cooling fluid. This allows, for example, a deflection of the cooling fluid flow from the axial direction of the channel in a radial direction.

Vorzugsweise sind die Kanäle und die Öffnungen so aufeinander abgestimmt, dass von außen in die Hohlräume hineingesehen werden kann. Dies ermöglicht eine einfache Inspektion der Hohlräume mit dem Auge oder einem Gerät.Preferably are the channels and the openings coordinated with each other so that they look into the cavities from the outside can be. this makes possible a simple inspection of the cavities with the eye or a Device.

Jede Schaufel kann über ein aus einem anderen Material hergestelltes Zwischenstück an dem Rotorgrundkörper angeschweißt sein, und die Kanäle können zumindest zwischen benachbarten Zwischenstücken vorgesehen sein. Durch die Zwischenstücke lässt sich das Fügen der Schaufeln an den Rotorgrundkörper vereinfachen, insbesondere wenn die Schaufeln und der Rotorgrundkörper aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind, beispielsweise bei einkristallinen Schaufeln und polykristallinem Rotorgrundkörper oder bei unterschiedlichen Legierungen, bei denen ein Schmelzschweißverfahren nicht anwendbar ist.each Shovel can over an intermediate piece made of a different material is welded to the rotor main body, and the channels can be provided at least between adjacent intermediate pieces. By the intermediate pieces let yourself the joining the blades to the rotor body simplify, especially if the blades and the rotor body made made of different materials, for example monocrystalline blades and polycrystalline rotor body or for different alloys where a fusion welding process is not is applicable.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind benachbarte Schaufelhälse durch einen schmalen axial und radial verlaufenden Spalt voneinander getrennt und die Inspektionsöffnung durch eine lokale Vergrößerung des Spaltes gebildet. Dies kann beispielsweise auch bei einkristallinen Schaufeln der Fall sein, bei denen die Schaufeln nicht durch Schmelzschweißverfahren verbunden werden können.According to one another embodiment are adjacent blade necks through a narrow axial and radial gap from each other separated and the inspection opening through a local enlargement of the Gap formed. This can, for example, in monocrystalline Shovels be the case where the blades are not made by fusion welding can be connected.

Vorzugsweise weisen die Schaufelhälse Fortsätze auf, die gemeinsam ein in Umlaufrichtung verlaufendes Deckband bilden, wobei das Deckband mit benachbarten Rotoren und Deckbändern einen in Umfangsrichtung verlaufenden Zwischenraum bildet, welcher mit Kühlfluid durchströmt wird. Somit wird eine Kühlung der Rotoren ermöglicht.Preferably the blade necks have extensions, which together form a circumferential cover band, wherein the shroud with adjacent rotors and shrouds a forming in the circumferential direction gap, which with cooling fluid flows through becomes. Thus, a cooling allows the rotors.

Ein in axialer Richtung vorderer Zwischenraum und ein hinterer Zwischenraum können vorgesehen sein, wobei die in axialer Richtung verlaufenden Kanäle den vorderen Zwischenraum mit dem hinteren Zwischenraum verbinden. Auf diese Weise ergibt sich eine Strömung von Kühlfluid vom vorderen Zwischenraum in den hinteren Zwischenraum.One in the axial direction of the front gap and a rear gap can be provided, wherein the channels extending in the axial direction of the front Connect the gap with the rear gap. To this Way results in a flow of cooling fluid from the front gap to the rear gap.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description and from the drawings, to which reference is made. In the drawings show:

1 einen Sektor eines erfindungsgemäßen, integral beschaufelten Rotors mit Inspektionsöffnungen; 1 a sector of an integrally bladed rotor according to the invention with inspection openings;

2 eine Detailansicht des in 1 gezeigten Rotors; 2 a detailed view of the in 1 shown rotor;

3 den Sektor des Rotors aus 1 in einer veränderten Perspektive; 3 the sector of the rotor 1 in a changed perspective;

4 den Sektor des Rotors gemäß 3 mit eingesetzten Dichtungselementen; und 4 the sector of the rotor according to 3 with inserted sealing elements; and

5 den Sektor des Rotors gemäß 1 mit eingesetzten Dichtungselementen. 5 the sector of the rotor according to 1 with inserted sealing elements.

Die 1 bis 5 zeigen einen Sektor eines integral beschaufelten Rotors 10. Der Rotor 10 weist einen Rotorgrundkörper 12 auf, der in der gezeigten Ausführungsform eine Rotorscheibe ist. Der Rotorgrundkörper 12 kann aber beispielsweise auch ringförmig sein.The 1 to 5 show a sector of an integrally bladed rotor 10 , The rotor 10 has a rotor body 12 on, which is a rotor disk in the embodiment shown. The rotor body 12 but may also be annular, for example.

Der integral beschaufelte Rotor 10 ist für eine Gasturbine ausgelegt, wobei er im Turbinenabschnitt oder im Verdichterabschnitt angeordnet sein kann. Die Erfindung lässt sich natürlich auch auf integral beschaufelte Rotoren anderer Strömungsmaschinen anwenden.The integrally bladed rotor 10 is designed for a gas turbine, wherein it may be arranged in the turbine section or in the compressor section. Of course, the invention can also be applied to integrally bladed rotors of other turbomachines.

Am Außenradius des Rotorgrundkörpers 12 sind mehrere Schaufeln 14 vorgesehen, die z. B. über separate Zwischenstücke 16 mit dem Rotorgrundkörper 12 verbunden sind.At the outer radius of the rotor body 12 are several shovels 14 provided, the z. B. via separate spacers 16 with the rotor body 12 are connected.

Die Schaufeln 14 sind beispielsweise aus einkristallinen Nickel-Basis-Werkstoffen gefertigt, die keine Schmelzschweißverfahren erlauben. Eine Schaufel 14 wird zuerst durch Reibschweißen, insbesondere Linearreibschweißen, mit einem Zwischenstück 16 verbunden. Das Zwischenstück 16 ist dabei aus einem anderen Material als die Schaufel 14 gefertigt, beispielsweise aus einem polykristallinen Material. Die Schaufel 14 kann dann über das Zwischenstück 16 mit verschiedenen Verfahren am Rotorgrundkörper 12 befestigt werden.The shovels 14 For example, they are made of single-crystalline nickel-based materials that do not allow fusion welding. A shovel 14 is first by friction welding, in particular linear friction welding, with an intermediate piece 16 connected. The intermediate piece 16 is made of a different material than the blade 14 made, for example, of a polycrystalline material. The shovel 14 can then over the intermediate piece 16 with different methods on the rotor body 12 be attached.

Eine Schaufel 14 ist wie folgt aufgebaut: radial innen liegend ist ein Schaufelhals 18 vorgesehen, vom Schaufelhals 18 erstreckt sich das Schaufelblatt 20 radial nach außen, am äußeren Ende des Schaufelblatts 20 ist ein äußeres Deckband 22 vorgesehen.A shovel 14 is constructed as follows: radially inward is a blade neck 18 provided, from the blade neck 18 extends the airfoil 20 radially outward, at the outer end of the airfoil 20 is an outer shroud 22 intended.

Der Aufbau des Schaufelhalses 18 ist in den 3 und 4 besser zu erkennen. Um das Gewicht des Rotors 10 möglichst gering zu halten, ist eine Leichtbauweise für den Schaufelhals 18 vorgesehen. In den Schaufelhälsen 18 sind dabei auf den in Umfangsrichtung liegenden Seiten Ausnehmungen 24 vorgesehen. Zwischen benachbarten Schaufelhälsen 18 werden durch die Ausnehmungen 24 in gegenüberliegenden Seiten der Schaufelhälse 18 Hohlräume 26 gebildet (siehe 2). Von jedem Hohlraum 26 verläuft eine Inspektionsöffnung 28 radial nach innen und mündet in einen in axialer Richtung verlaufenden Kanal 30. Jeder Inspektionsöffnung 28 ist dabei ein Kanal 30 zugeordnet. Die Kanäle 30 sind im Wesentlichen zwischen benachbarten Zwischenstücken 16 vorgesehen.The construction of the blade neck 18 is in the 3 and 4 better to recognize. To the weight of the rotor 10 To keep as low as possible, is a lightweight construction for the blade neck 18 intended. In the blade necks 18 are recesses on the sides lying in the circumferential direction 24 intended. Between adjacent blade necks 18 be through the recesses 24 in opposite sides of the blade necks 18 cavities 26 formed (see 2 ). From every cavity 26 runs an inspection opening 28 ra dial inwards and opens into a channel running in the axial direction 30 , Every inspection opening 28 is a channel 30 assigned. The channels 30 are essentially between adjacent spacers 16 intended.

Die Schaufelhälse 18 weisen jeweils einen in axialer Richtung vorderen und hinteren Fortsatz 32 auf. Die Fortsätze 32 bilden gemeinsam ein in Umlaufrichtung verlaufendes inneres Deckband 34. Das innere Deckband 34 bildet mit benachbarten Rotoren und gegebenenfalls axialen Deckbändern einen in Umfangsrichtung verlaufenden Zwischenraum. Ein solcher Zwischenraum bildet sich in axialer Richtung vor und hinter dem Rotorgrundkörper 12 aus, wobei dieser vordere und hintere Zwischenraum mit Kühlfluid durchströmt wird, um den Rotor 10 und insbesondere den Rotorgrundkörper 12 zu kühlen.The blade necks 18 each have a front and rear extension in the axial direction 32 on. The extensions 32 together form a running in the circumferential direction inner shroud 34 , The inner shroud 34 forms with adjacent rotors and optionally axial shrouds extending in the circumferential direction gap. Such a gap is formed in the axial direction in front of and behind the rotor body 12 from, wherein this front and rear space is traversed by cooling fluid to the rotor 10 and in particular the rotor body 12 to cool.

Die Kanäle 30 verbinden den vorderen Zwischenraum mit dem hinteren Zwischenraum und ermöglichen somit einen Fluss von Kühlfluid zwischen den beiden Zwischenräumen. Auf der in axialer Richtung hinteren (stromabwärtigen) Seite des Rotors 10 ist eine Abdeckplatte 36 angeordnet und am Rotorgrundkörper 12 befestigt. Die Abdeckplatte 36 bildet eine Führung für das Kühlfluid, wobei das Kühlfluid in der vorliegenden Ausführungsform nach dem Durchströmen der in axialer Richtung verlaufenden Kanäle 30 in radialer Richtung nach außen umgelenkt wird. In der gezeigten Ausführungsform ist eine Abdeckplatte 36 auf der hinteren Seite des Rotorgrundkörpers 12 vorgesehen. Eine Abdeckplatte 36 kann natürlich auch auf der vorderen Seite des Rotorgrundkörpers oder auf beiden Seiten vorgesehen sein.The channels 30 connect the front gap with the rear gap, thus allowing a flow of cooling fluid between the two spaces. On the axially rearward (downstream) side of the rotor 10 is a cover plate 36 arranged and on the rotor body 12 attached. The cover plate 36 forms a guide for the cooling fluid, wherein the cooling fluid in the present embodiment, after flowing through the axially extending channels 30 is deflected in the radial direction to the outside. In the embodiment shown is a cover plate 36 on the rear side of the rotor body 12 intended. A cover plate 36 can of course also be provided on the front side of the rotor body or on both sides.

Aufgrund der Konstruktion der Schaufeln 14 und des Rotors 10 ist es möglich, dass zwischen benachbarten Schaufelhälsen 18 schmale axial und radial verlaufende Spalte 38 (siehe 2) vorkommen. Die Spalte 38 sind möglichst schmal ausgebildet, um die Leistungsfähigkeit der Strömungsmaschine nicht zu verringern. Die Spalte 38 bilden daher keinen Zugang zum Hohlraum 26, durch den eine Inspektion des Hohlraums 26 möglich wäre.Due to the construction of the blades 14 and the rotor 10 is it possible that between adjacent blade necks 18 narrow axial and radial column 38 (please refer 2 ) occurrence. The gap 38 are designed as narrow as possible in order not to reduce the efficiency of the turbomachine. The gap 38 therefore do not form access to the cavity 26 through which an inspection of the cavity 26 it is possible.

Der radial innen verlaufende Spalt 38 kann eine lokale Vergrößerung aufweisen, die die Inspektionsöffnung 28 bildet. Die Inspektionsöffnung 28 ist gegenüber dem Spalt 38 bezüglich ihrer Breite um einen Faktor von mindestens drei vergrößert.The radially inward gap 38 may have a local enlargement, which is the inspection opening 28 forms. The inspection opening 28 is opposite the gap 38 increased in width by a factor of at least three.

Die in 2 gezeigte Detailansicht des Schaufelhalsabschnitts des Rotors 10 zeigt den Hohlraum 26 und die Inspektionsöffnung 28 vergrößert. Die Inspektionsöffnung 28 und der Kanal 30 sind dabei so angeordnet und dimensioniert, dass von außen in die Hohlräume 26 hineingesehen werden kann und somit eine visuelle Inspektion durchgeführt werden kann. Alternativ können Inspektionswerkzeuge, beispielsweise eine Lampe, Lichtleiter oder eine Kamera, durch die Kanäle 30 und die Inspektionsöffnungen 28 in die Hohlräume 26 geführt werden.In the 2 shown detail view of the blade neck portion of the rotor 10 shows the cavity 26 and the inspection opening 28 increased. The inspection opening 28 and the channel 30 are arranged and dimensioned so that from the outside into the cavities 26 can be looked into and thus a visual inspection can be performed. Alternatively, inspection tools, such as a lamp, light pipe, or camera, may pass through the channels 30 and the inspection openings 28 in the cavities 26 be guided.

In den 4 und 5 sind die Inspektionsöffnungen 28 durch Dichtungselemente 40 verschlossen. Die Dichtungselemente 40 sind zylinderförmig und aus einem Nickel-Basis-Werkstoff gefertigt, sie können auch beschichtet sein, beispielsweise mit einer Pulverbeschichtung.In the 4 and 5 are the inspection openings 28 by sealing elements 40 locked. The sealing elements 40 are cylindrical and made of a nickel-based material, they can also be coated, for example with a powder coating.

Die Dichtungselemente 40 liegen formschlüssig an den Schaufelhälsen 18 an und verschließen die Inspektionsöffnung 28. Um ein Verrutschen der Dichtungselemente 40 zu verhindern, sind sie z. B. durch eine Pressverbindung, Formschluss, Stoffschluss oder Befestigungsmittel an den Schaufelhälsen 18 befestigt. Diese Pressverbindung ist lösbar, sodass die Dichtungselemente 40 von den Schaufelhälsen 18 entfernbar sind, insbesondere um einen Zugang zur Inspektionsöffnung 28 zu ermöglichen.The sealing elements 40 lie positively on the blade necks 18 and close the inspection opening 28 , To prevent slippage of the sealing elements 40 to prevent, they are z. B. by a press connection, positive connection, material connection or fasteners on the blade necks 18 attached. This press connection is detachable, so that the sealing elements 40 from the blade necks 18 are removable, in particular to access the inspection opening 28 to enable.

Die Dichtungselemente 40 erstrecken sich über die gesamte axiale Länge des Schaufelhalses 18 und der angrenzenden Zwischenstücke 16. Die Anordnung der Dichtungselemente 40 und der Abdeckplatte 36 ist so aufeinander abgestimmt, dass eine Bewegung der Dichtungselemente 40 in axialer Richtung durch die Abdeckplatte 36 beschränkt wird.The sealing elements 40 extend over the entire axial length of the blade neck 18 and the adjacent intermediate pieces 16 , The arrangement of the sealing elements 40 and the cover plate 36 is coordinated so that a movement of the sealing elements 40 in the axial direction through the cover plate 36 is limited.

Die Herstellung des integral beschaufelten Rotors 10 erfolgt beispielsweise nach dem im Folgenden beschriebenen Verfahren. Die Schaufeln 14 werden einstückig hergestellt, beispielsweise durch ein Gussverfahren. Die Zwischenstücke 16 werden beispielsweise durch Linearreibschweißen mit den Schaufeln 14 verbunden. Die Schaufeln 14 werden nun zu einem Schaufelkranz zusammengefügt, wobei die Ausnehmungen 24 in gegenüberliegenden Seiten benachbarter Schaufelhälse 18 jeweils einen Hohlraum 26 bilden. Die Ausnehmungen 24 sind dabei so ausgeführt, dass aus der radial innen liegenden Seite eine Inspektionsöffnung 28 in den Hohlraum 26 gebildet wird. Der Schaufelkranz wird nun mit dem Rotorgrundkörper 12 verbunden, und die Kanäle 30 werden ausgebildet.The manufacture of the integrally bladed rotor 10 takes place, for example, according to the method described below. The shovels 14 are made in one piece, for example by a casting process. The intermediate pieces 16 For example, by linear friction welding with the blades 14 connected. The shovels 14 are now joined together to form a blade ring, wherein the recesses 24 in opposite sides of adjacent blade necks 18 one cavity each 26 form. The recesses 24 are designed so that from the radially inner side of an inspection opening 28 in the cavity 26 is formed. The blade ring is now with the rotor body 12 connected, and the channels 30 be trained.

Die Hohlräume 26 des integral beschaufelten Rotors 10 werden nach der Verbindung von Rotorgrundkörper 12 und Schaufeln 14 bzw. Schaufelkranz über die Inspektionsöffnungen 28 befundet. Nach erfolgter Inspektion werden die Dichtungselemente 40 an den Schaufelhälsen 18 angebracht und verschließen die Inspektionsöffnungen 28.The cavities 26 of the integrally bladed rotor 10 be after the connection of rotor body 12 and shovels 14 or blade ring over the inspection openings 28 inspected. After inspection, the sealing elements 40 at the blade necks 18 attached and close the inspection openings 28 ,

Falls weitere Inspektionen der Hohlräume 26 zu späteren Zeitpunkten möglich sein sollen, so werden die Dichtungselemente 40 entfernbar angebracht.If further inspections of the cavities 26 should be possible at later times, so are the sealing elements 40 Removable introduced.

Die Abdeckplatte 36 wird zur Führung eines Kühlfluidstroms durch die Kanäle 30 und zur Beschränkung einer axialen Bewegung des Dichtungselements 40 montiert.The cover plate 36 is used to guide a cooling fluid flow through the channels 30 and for restricting axial movement of the sealing element 40 assembled.

1010
Rotorrotor
1212
RotorgrundkörperRotor body
1414
Schaufelshovel
1616
Zwischenstückconnecting piece
1818
Schaufelhalsscoop-neck
2020
Schaufelblattairfoil
2222
äußeres Deckbandouter shroud
2424
Ausnehmungenrecesses
2626
Hohlräumecavities
2828
Inspektionsöffnunginspection opening
3030
Kanalchannel
3232
Fortsätzeprojections
3434
inneres Deckbandinner shroud
3636
Abdeckplattecover
3838
Spaltgap
4040
Dichtungselementsealing element

Claims (17)

Integral beschaufelter Rotor (10) für eine Strömungsmaschine, insbesondere für eine Gasturbine, wobei Hohlräume (26) im Bereich der Schaufelhälse (18) zwischen benachbarten Schaufeln (14) vorgesehen sind, die durch Ausnehmungen (24) in gegenüberliegenden Seiten benachbarter Schaufelhälse (18) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem Hohlraum (26) eine Inspektionsöffnung (28) radial nach innen verläuft, die von außen zugänglich ist und eine Untersuchung des Hohlraums (26) von außen ermöglicht.Integrally bladed rotor ( 10 ) for a turbomachine, in particular for a gas turbine, wherein cavities ( 26 ) in the area of the blade necks ( 18 ) between adjacent blades ( 14 ) provided by recesses ( 24 ) in opposite sides of adjacent blade necks ( 18 ) are formed, characterized in that of each cavity ( 26 ) an inspection opening ( 28 ) extends radially inwardly, which is accessible from the outside and a study of the cavity ( 26 ) from the outside. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Inspektionsöffnungen (28) durch Dichtungselemente (40) verschlossen sind.Rotor according to claim 1, characterized in that the inspection openings ( 28 ) by sealing elements ( 40 ) are closed. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungselemente (40) zylinderförmig sind.Rotor according to claim 2, characterized in that the sealing elements ( 40 ) are cylindrical. Rotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungselemente (40) aus einem Nickel-Basis-Werkstoff gefertigt sind.Rotor according to claim 2 or 3, characterized in that the sealing elements ( 40 ) are made of a nickel-based material. Rotor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungselemente (40) beschichtet ist.Rotor according to one of claims 2 to 4, characterized in that the sealing elements ( 40 ) is coated. Rotor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungselemente (40) separat hergestellte Teile sind, die durch Pressverbindung, Formschluss und/oder Schweißen an den Schaufelhälsen (18) angebracht sind.Rotor according to one of claims 2 to 5, characterized in that the sealing elements ( 40 ) are separately produced parts, which by press connection, positive connection and / or welding at the blade necks ( 18 ) are mounted. Rotor nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungselemente (40) entfernbar an den Schaufelhälsen (18) angebracht sind.Rotor according to one of claims 2 to 6, characterized in that the sealing elements ( 40 ) removably on the blade necks ( 18 ) are mounted. Rotor nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dichtungselemente (40) über die gesamte axiale Länge des zugeordneten Schaufelhalses (18) erstrecken.Rotor according to one of claims 2 to 7, characterized in that the sealing elements ( 40 ) over the entire axial length of the associated blade neck ( 18 ). Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Inspektionsöffnung (28) in einen in axialer Richtung verlaufenen Kanal (30) mündet.Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that each inspection opening ( 28 ) in an axially extending channel ( 30 ) opens. Rotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der in axialer Richtung verlaufende Kanal (30) ein Kühlfluidkanal ist.Rotor according to claim 9, characterized in that the axially extending channel ( 30 ) is a cooling fluid channel. Rotor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdeckplatte (36) in axialer Richtung stromauf- und/oder stromabwärts des Kanals (30) angeordnet ist.Rotor according to claim 9 or 10, characterized in that a cover plate ( 36 ) in the axial direction upstream and / or downstream of the channel ( 30 ) is arranged. Rotor nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (36) eine Führung für das Kühlfluid bildet.Rotor according to claim 10 and 11, characterized in that the cover plate ( 36 ) forms a guide for the cooling fluid. Rotor nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (30) und die Inspektionsöffnungen (28) so aufeinander abgestimmt sind, dass von außen in die Hohlräume (26) hineingesehen werden kann.Rotor according to one of claims 9 to 12, characterized in that the channels ( 30 ) and the inspection openings ( 28 ) are coordinated so that from the outside into the cavities ( 26 ) can be looked into. Rotor nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schaufel (14) über ein aus einem anderen Material hergestelltes Zwischenstück (16) an dem Rotorgrundkörper (12) angeschweißt ist und dass die Kanäle (30) zumindest zwischen benachbarten Zwischenstücken (16) vorgesehen sind.Rotor according to one of claims 9 to 13, characterized in that each blade ( 14 ) via an intermediate piece made of a different material ( 16 ) on the rotor body ( 12 ) and that the channels ( 30 ) at least between adjacent intermediate pieces ( 16 ) are provided. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelhälse (18) Fortsätze (32) aufweisen, die gemeinsam ein in Umlaufrichtung verlaufendes Deckband bilden, wobei das Deckband mit benachbarten Rotoren und Deckbändern einen in Umfangsrichtung verlaufenden Zwischenraum bildet, welcher mit Kühlfluid durchströmt wird.Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the blade necks ( 18 ) Extensions ( 32 ), which together form a running in the circumferential direction of the shroud, wherein the shroud with adjacent rotors and shrouds forms a circumferentially extending gap, which is traversed by cooling fluid. Rotor nach einem der Ansprüche 9 bis 14 und nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein in axialer Richtung vorderer Zwischenraum und ein hinterer Zwischenraum vorgesehen sind, wobei die in axialer Richtung verlaufenden Kanäle (30) den vorderen Zwischenraum mit dem hinteren Zwischenraum verbinden.Rotor according to one of claims 9 to 14 and according to claim 15, characterized in that an axially intermediate front space and a rear gap are provided, wherein the axially extending channels ( 30 ) connect the front gap with the rear gap. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Schaufelhälse (18) durch einen schmalen axial und radial verlaufenden Spalt (38) voneinander getrennt sind und die Inspektionsöffnung (28) eine lokale Vergrößerung des Spaltes (38) bildet.Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that adjacent blade necks ( 18 ) by a narrow axial and radial gap ( 38 ) are separated from each other and the inspection opening ( 28 ) a local enlargement of the gap ( 38 ).
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