DE102011055150A1

DE102011055150A1 - Turbinenschaufelanordnung

Info

Publication number: DE102011055150A1
Application number: DE102011055150A
Authority: DE
Inventors: Mark Steven Honkomp; Matthew Durham Collier; Jason Douglas Herzlinger
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2031-11-09
Also published as: US20120121423A1; DE102011055150B4; CN102465718A; JP2012102735A; CN102465718B; FR2967454A1; FR2967454B1; JP6302154B2; US8790086B2

Abstract

Eine Turbine weist Schaufelanordnungen (10, 10') auf, die an einem Rotor angeordnet sind. Jede der Schaufelanordnungen (10, 10') weist ein Schaufelblatt (14) und eine Laufschaufel (12) auf. Es sind Taschen (20, 22) an einer Hinter- und einer Vorderseite der Laufschaufel (12) mit Dämpferstiftschlitzen (42, 96) an einem Ende von diesen definiert. Der Dämpferstiftschlitz (42) an der Hinterseite weist eine hinreichende Tiefe auf, um einen Dämpferstift (48) vollständig aufzunehmen. Der Dämpferstiftschlitz (42) an der Hinterseite einer ersten benachbarten Schaufelanordnung (10) ist relativ zu dem Dämpferstiftschlitz (96') an der Vorderseite einer zweiten benachbarten Schaufelanordnung (10') positioniert, um dem Dämpferstift (48) zu ermöglichen, sich zu bewegen. An jeder Seite der Tasche (20) an der Hinterseite ist ein Dichtungsstiftschlitz (56, 58) mit darin angeordneten Dichtungsstiften (64, 76) vorgesehen. Die Dichtungsstiftschlitze (56, 58) erstrecken sich über eine Linie hinaus, die mit einem inneren Rand (52) des Dämpferstiftschlitzes (42) an der Hinterseite ausgerichtet ist, wobei die Dichtungsstifte (64, 76) den Dämpferstift (48) überlappen.

Description

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
Der hierin offenbarte Gegenstand betrifft Turbinen und insbesondere einen Mechanismus zur Dämpfung von Schwingungen und zur Abdichtung der Zwischenräume zwischen benachbarten Schaufelanordnungen längs des Umfangs beabstandeten Schaufelanordnungen in einer Turbine.
Turbinenantriebe weisen gewöhnlich mehrere längs des Umfangs beabstandet angeordnete Schaufelanordnungen auf, die an einem Rotor zur gemeinsamen Drehung mit diesem um die Rotorachse montiert sind. Diese Schaufelanordnungen existieren in vielen unterschiedlichen Formen und Konfigurationen, weisen jedoch allgemein einen innersten Schwalbenschwanzabschnitt, einen zwischenliegenden Abschnitt mit einem Plattformabschnitt, der von diesem abhängende Schaftabschnitte aufweist, und einen äußersten Schaufelblattabschnitt auf, wobei der Schwalbenschanzabschnitt in einer komplementär konfigurierten Ausnehmung, die in dem Rotor vorgesehen ist, gleitend aufgenommen ist. Die Schaftabschnitte trennen den Schwalben- und Plattformabschnitt voneinander, während sie ferner eine Tasche für ein Kühlfluid definieren. Es ist übliche Praxis geworden, ein Kühlfluid, gewöhnlich Luft, zwischen benachbarte Schaufelanordnungen einzuleiten, um die metallurgische Grenze bei Schaufelanordnungen, die unter hohen Einlasstemperaturen arbeiten, zu erhöhen. Die Plattformabschnitte trennen die Schaft- und Schaufelblattabschnitte voneinander. Der Schaufelblattabschnitt hängt gewöhnlich radial in den Durchgang herab, um mit dem Arbeitsfluid wechselzuwirken. Gleichzeitig sind diese Schaufelblattabschnitte jedoch harmonischen Anregungen ausgesetzt. Die Quelle und Art derartiger Schaufelschwingungen sind schwer zu identifizieren und zu eliminieren. Es besteht ein allgemeiner Bedarf und Wunsch danach, derartige Schwingungen zu dämpfen. Daher sind Dämpferanordnungen zur effektiven Verringerung der harmonischen Anregungen eines Turbinenantriebs gängige Praxis geworden.
Obwohl diese bekannten Dämpferanordnungen weitgehend angemessen sind, entweicht das Kühlfluid an den Dämpferanordnungen in das Arbeitsfluid, wodurch der Wirkungsgrad des Turbinenantriebs verringert wird. Daher ist es besonders vorteilhaft, eine Dämpferanordnung einzusetzen, die eine Abdichtung an benachbarten Schaufelanordnungen verbessern kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist eine Turbine wenigstens zwei benachbarte Schaufelanordnungen auf, die längs des Umfangs an einem Rotor der Turbine angeordnet sind. Jede der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen weist eine Laufschaufel mit einer Plattform auf, wobei eine erste Tasche an einer Hinterseite der Laufschaufel definiert ist und eine zweite Tasche an einer Vorderseite der Laufschaufel definiert ist. Die Laufschaufel weist ferner einen ersten Dämpferstiftschlitz an einem Ende der ersten Tasche und einen zweiter Dämpferstiftschlitz an einem Ende der zweiten Tasche auf. Jede der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen weist ferner ein Schaufelblatt auf, das in einen Strom der Turbine hineinragt, wodurch kinetische Energie des Stroms über eine Drehung des Rotors in mechanische Energie umgewandelt wird. Das Schaufelblatt erstreckt sich von der Plattform aus nach außen. Ein Dämpferstift ist in wenigstens entweder (i) dem ersten Dämpferstiftschlitz einer ersten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen und/oder (ii) dem zweiten Dämpferstiftschlitz einer zweiten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen aufgenommen. Der erste Dämpferstiftschlitz der ersten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen ist relativ zu dem zweiten Dämpferstiftschlitz der zweiten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen positioniert, um dem Dämpferstift zu gestatten, sich innerhalb des ersten Dämpferstiftschlitzes der ersten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen und des zweiten Dämpferstiftschlitzes der zweiten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen zu bewegen. Der erste Dämpferstiftschlitz weist eine Tiefe auf, die ausreicht, um den Dämpferstift darin vollständig aufzunehmen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Schaufelanordnung eine Laufschaufel auf, die eine Plattform mit einer an einer Seite der Laufschaufel definierten Tasche aufweist. Die Laufschaufel weist ferner einen Dämpferstiftschlitz an einem Ende der Tasche und einen Dichtungsstiftschlitz an jeder Seite der Tasche auf. Die Dichtungsstiftschlitze erstrecken sich über eine Linie hinaus, die mit einem Rand des Dämpferstiftschlitzes ausgerichtet ist. Die Schaufelanordnung weist ferner ein Schaufelblatt auf, das sich von der Plattform weg nach außen erstreckt. In den Dichtungsstiftschlitzen sind Dichtungsstifte aufgenommen. Ein Dämpferstift ist in dem Dämpferstiftschlitz aufgenommen, wobei die Dichtungsstifte den Dämpferstift überlappen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Turbine wenigstens zwei benachbarte Schaufelanordnungen auf, die längs des Umfangs an einem Rotor der Turbine angeordnet sind. Jede der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen weist ein Schaufelblatt, das in einen Strom der Turbine hineinragt, wodurch kinetische Energie des Stroms über eine Drehung des Rotors in mechanische Energie umgewandelt wird, und eine Laufschaufel auf, die eine Plattform mit dem sich von dieser nach außen weg erstreckenden Schaufelblatt aufweist. Eine Tasche ist an einer Seite der Laufschaufel wenigstens einer der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen definiert. Ein Dämpferstiftschlitz ist an einem Ende der Tasche angeordnet. Sowohl an (i) einer Seite der Tasche als auch an (ii) einer Seite der Laufschaufel der anderen der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen befindet sich jeweils ein Dichtungsstiftschlitz. Die Dichtungsstiftschlitze sind an gegenüberliegenden Seiten der Tasche angeordnet, wenn die beiden Schaufelanordnungen nebeneinander liegen. Die Dichtungsstiftschlitze erstrecken sich über eine Linie hinaus, die mit einem Rand des Dämpferstiftschlitzes fluchtend ausgerichtet ist. In den Dichtungsstiftschlitzen sind Dichtungsstifte aufgenommen. Ein Dämpferstift ist in dem Dämpferstiftschlitz aufgenommen, wobei die Dichtungsstifte den Dämpferstift überlappen.
Diese und weitere Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen offenkundiger.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Der Gegenstand, der als die Erfindung angesehen wird, ist in den Ansprüchen am Schluss der Beschreibung besonders angegeben und deutlich beansprucht. Das Vorstehende sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung erschließen sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
1 eine ausschnittsweise Seitenansicht einer Turbinenschaufelanordnung an einer Hinterseite von dieser gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine ausschnittsweise Seitenansicht der Turbinenschaufelanordnung an einer Vorderseite von dieser gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3 eine ausschnittsweise Seitenansicht der Turbinenschaufelanordnung an deren Hinterseite mit Dichtungs- und Dämpferstiften gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
4 eine ausschnittsweise im Querschnitt dargestellte Seitenansicht von Dämpferstiftschlitzen und einem Dämpferstift(schlitz) von benachbarten Turbinenschaufelanordnungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
5 eine ausschnittsweise im Querschnitt dargestellte Endansicht von einem Dichtungsstiftschlitz und einem Dichtungsstift benachbarter Turbinenschaufelanordnungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
6 eine ausschnittsweise, mit Teilen im Querschnitt dargestellte Seitenansicht benachbarter Turbinenschaufelanordnungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Die detaillierte Beschreibung erläutert Ausführungsformen der Erfindung gemeinsam mit Vorteilen und Merkmalen anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bezugnehmend auf die 1 und 2 sind Teilansichten einer Schaufelanordnung 10 allgemein veranschaulicht. Die Schaufelanordnung 10 ist eine von mehreren Schaufelanordnungen, die längs des Umfangs an dem Rotor einer Turbine angeordnet sind (nicht veranschaulicht). Die Schaufelanordnung 10 enthält eine Laufschaufel 12, die ein Schaufelblatt 14 aufweist, das in einen Strom der Turbine hineinragt, um so zu ermöglichen, dass die kinetische Energie des Stroms über eine Drehung des Rotors in mechanische Energie umgewandelt wird. Eine Plattform 16 weist von dieser herabhängende Schaftabschnitte 16 auf, die eine Tasche 20 an der Hinterseite der Laufschaufel 12 und eine Tasche 22 an der Vorderseite der Laufschaufel 12 definieren. Die Taschen 20 und 22 sind durch einen Wandabschnitt 24 voneinander getrennt. Die Plattform 16 an der Hinterseite der Laufschaufel 12 ist gegen eine Plattform an der Vorderseite einer (nicht veranschaulichten) angrenzenden Laufschaufel abgedichtet und gedämpft. Die Plattform 16 an der Vorderseite der Laufschaufel 12 ist gegen eine Plattform an der Hinterseite einer weiteren benachbarten Laufschaufel abgedichtet und gedämpft (nicht veranschaulicht). Das Schaufelblatt 14 erstreckt sich von der Plattform 16 aus nach außen. Die Schaftabschnitte 18 enthalten axial beabstandete Halterungen 26. Ein Verbindungselement zur Eingriffsverbindung, wie beispielsweise ein Schwalbenschwanz 28, erstreckt sich von den Schaftabschnitten 18 weg. Der Schwalbenschwanz 28 ist konfiguriert, um in einer zusammenwirkenden Öffnung in dem Rotor der Turbine aufgenommen zu werden (nicht veranschaulicht). Diese Öffnungen in dem Rotor sind axial zu der Achse ausgerichtet oder geringfügig versetzt.
Ferner bezugnehmend auf die 3, 4 und 5 weist die Tasche 20 an der Hinterseite im Wesentlichen eine rechteckige Gestalt mit seitlichen Fortsätzen 30 und 32 auf. Äußere Randleisten 34 und 36 sind oberhalb der seitlichen Vorsprünge 30 und 32 ausgebildet, und innere Randleisten 38 und 40 sind unterhalb der seitlichen Fortsätze 30 und 32 ausgebildet. An einem Ende der Tasche 20 befindet sich ein Dämpferstiftschlitz 42. Der Dämpferstiftschlitz 42 weist Enden 44 und 46 auf, die sich in die äußeren Randleisten 34 und 36 hinein erstrecken, um einen Dämpferstift 48 aufzunehmen. Der Dämpferstiftschlitz 42 ist durch einen Rand 50 an dem äußeren Ende und durch Ränder 52 und 54 an dem inneren Ende begrenzt, wobei ein Abschnitt des inneren Endes sich in die Tasche 20 hinein öffnet. Der Dämpferstiftschlitz 42 ist im Wesentlichen U-förmig gestaltet und verläuft, betrachtet von einem Ende von diesem, nach innen schräg, obwohl andere Formen, z. B. halbkreisförmige, ausreichen können. Der Dämpferstiftschlitz 42 weist eine hinreichende Tiefe auf, um den Dämpferstift 48 vollständig aufzunehmen, wobei der vollständig aufgenommene Dämpferstift 48 ein wichtiges Merkmal darstellt. An jeder Seite der Tasche 20 sind Dichtungsstiftschlitze 56 und 58 vorgesehen. Der Dichtungsstiftschlitz 56 weist Enden 60 und 62 auf, die sich in die äußere Randleiste 34 bzw. die innere Randleiste 38 hinein erstrecken, um einen Dichtungsstift 64 aufzunehmen. Der Dichtungsstiftschlitz 56 ist durch einen Rand 66 an der einen Seite und durch Ränder 68 und 70 an der anderen Seite begrenzt, wobei ein Abschnitt dieser anderen Seite sich zu dem Fortsatz 30 der Tasche 20 hin öffnet. Der Dichtungsstiftschlitz 56 ist im Wesentlichen U-förmig gestaltet und ist im Wesentlichen in Umfangsrichtung, betrachtet von einem Ende von diesem aus, schräggestellt, obwohl andere Formen, z. B. eine halbkreisförmige, ausreichen können. Der Dichtungsstiftschlitz 56 weist eine hinreichende Tiefe auf, um den Dichtungsstift 64 vollständig aufzunehmen. Der Dichtungsstiftschlitz 58 weist Enden 72 und 74 auf, die sich in die äußere Randleiste 36 bzw. die innere Randleiste 40 hinein erstrecken, um einen Dichtungsstift 76 aufzunehmen. Der Dichtungsstiftschlitz 58 ist durch einen Rand 78 an der einen Seite und durch Ränder 80 und 82 an der anderen Seite begrenzt, wobei ein Abschnitt dieser anderen Seite sich zu dem Fortsatz 32 der Tasche 20 öffnet. Der Dichtungsstiftschlitz 58 ist im Wesentlichen U-förmig gestaltet und ist im Wesentlichen in Umfangsrichtung schräggestellt, betrachtet von einem Ende von diesem aus, obwohl andere Formen, z. B. halbkreisförmige, ausreichen können. Der Dichtungsstiftschlitz 58 weist eine zur vollständigen Aufnahme des Dichtungsstiftes 76 hinreichende Tiefe auf. Das Ende 60 erstreckt sich über eine Linie hinaus, die mit dem Rand 52 des Dämpferstiftschlitzes 42 fluchtend ausgerichtet ist, um so eine Überlappung des Dichtungsstiftes 64 mit dem Dämpferstift 48, betrachtet von einer Endperspektive aus (6), zu bewirken. Das Ende 72 erstreckt sich über eine Linie hinaus, die mit dem Rand 54 des Dämpferstiftschlitzes 42 fluchtend ausgerichtet ist, um so eine Überlappung des Dichtungsstiftes 76 mit dem Dämpferstift 48, betrachtet von einer Endperspektive aus (6), zu bewirken. Diese Überlappung stellt ein wichtiges Merkmal dar.
Die Tasche 22 an der Vorderseite weist eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt mit seitlichen Fortsätzen 84 und 86 auf, die von Rändern 116 bzw. 126 begrenzt sind. Äußere Randleisten 88 und 90 sind oberhalb der seitlichen Fortsätze 84 und 86 ausgebildet, und innere Randleisten 92 und 94 sind unterhalb der seitlichen Fortsätze 84 und 86 ausgebildet. An einem Ende der Tasche 22 befindet sich ein Dämpferstiftschlitz 96. Der Dämpferstiftschlitz 96 weist Enden 98 und 100 auf, die sich in die äußeren Randleisten 88 und 90 hinein erstrecken, um einen Dämpferstift von einer benachbarten Laufschaufel aufzunehmen (nicht veranschaulicht). Der Dichtungsstiftschlitz 96 ist von einem Rand 102 an dem äußeren Ende und von Rändern 104 und 106 an dem inneren Ende begrenzt, wobei ein Abschnitt des inneren Endes sich zu der Tasche 22 öffnet. Der Dämpferstiftschlitz 96 ist im Wesentlichen U-förmig gestaltet und erweitert sich an der Öffnung der U-Form, betrachtet von einem Ende von dieser. Der Dichtungsstiftschlitz 96 weist eine hinreichende Tiefe auf, um den Dämpferstift von einer benachbarten Laufschaufel teilweise aufzunehmen (nicht veranschaulicht}, wenn der Dämpferstift durch die durch die Drehung der Turbine eingeleiteten Fliehkräfte vollständig belastet/geladen ist. Die Verschiebung des Dämpferstiftes 48 in die Laufschaufel 12 von einer in dem Dämpferstiftschlitz 42 vollständig aufgenommenen Stellung im unbelasteten/ungeladenen Zustand zu einem Dichtungsstiftschlitz 96' in einer benachbarten Laufschaufel 12', wenn er vollständig belastet/geladen ist, stellt ein wichtiges Merkmal dar und ist nachstehend weiter erläutert.
In hocheffizienten modernen Verbrennungsturbinen ist die Abdichtung an benachbarten Schaufelanordnungen 10, 10' von großer Wichtigkeit, da eine Kühlströmung, die entweicht, grundsätzlich verschwendete Energie darstellt. Bezugnehmend auf 6 verwendet die Erfindung zusammenwirkende Dämpferstiftschlitze 42, 96', die den Dämpferstift 48 haltern, in Kombination mit überlappenden Dichtungsstiften 64, 76, um einen gleichmäßigen Spalt 146 an benachbarten Schaufelanordnungen 10, 10' zu bilden, wodurch der Verlust an Kühlluft von benachbarten Taschen 20 und 22' und einem Bereich 147, der innen davon durch benachbarte Schaufelanordnungen 10, 10' definiert ist, zu einem Bereich 132 des an benachbarten Schaufelblättern 14, 14' vorbeiströmenden Arbeitsfluids verhindert wird. Indes sind die Dämpferstiftschlitze 42, 96' unter einem Winkel (d. h. einem Winkel zwischen 0° und 90° relativ zu einer zu einer Drehung an dem Rotor tangentialen Linie), beispielsweise einem inneren Strömungspfadwinkel (d. h. dem Winkel, unter dem das Arbeitsfluid strömt) oder anderen Winkeln schräg angeordnet, um so den Wirkungsgrad der Verbrennungsturbine zu verbessern. Erneut bezugnehmend auf 4 hängt die Ruhestellung des Dämpferstiftes 48 innerhalb der Schlitze 42 und 96' von der Drehlage der Schaufelanordnungen 10, 10' ab. während einer Rotation wird sich jedoch der Dämpferstift 48 nach außen und zu dem Schlitz 96' hin (wie durch die Darstellungen in gestrichelter Linie angedeutet) bis zu seiner vollständig belasteten/geladenen Stellung (wie durch die Darstellung in durchgezogener Linie angezeigt) bewegen. Die auf den Dämpferstift 48 durch die Drehung der Turbine eingeleiteten Fliehkräfte wirken nach außen auf den Dämpferstift 48 ein, wodurch der Dämpferstift 48 veranlasst wird, sich von einer Anfangsposition 134 zu einer zweiten Position 136 zu bewegen, in der der Dämpferstift 48 auf eine Oberfläche 138 des Schlitzes 42 auftrifft. Der Winkel der Oberfläche 138 und die nach außen gerichtete Fliehkraft veranlassen den Dämpferstift 48, sich zu dem Schlitz 96' hin zu bewegen, wie dies durch eine Position 140 angezeigt ist. Der Dämpferstift 48 bewegt sich weiter entlang der Oberfläche 138, bis er in dem Schlitz 96' aufgenommen ist, wie durch eine Position 142 angezeigt, die die vollständig geladene Position für den Dämpferstift 48 darstellt. In der vollständig geladenen Position steht der Dämpferstift 48 mit der Fläche 138 des Schlitzes 42 und einer Oberfläche 144 des Schlitzes 96' über einem Spalt 146, an dem die Schlitze aufeinandertreffen, in Kontakt, was in Kombination mit den überlappenden Dichtungsstiften eine Abdichtung erzielt, wie dies hierin erläutert ist. Der Dämpferstift 48 beseitigt ferner harmonische Anregungen zwischen benachbarten Schaufelanordnungen 10, 10' der Turbine während eines Betriebs. Eine Verringerung der harmonischen Anregungen zwischen Schaufelanordnungen 10, 10' reduziert Belastungen in der Turbine. Erneut bezugnehmend auf 5 hängt die Ruhestellung des Dichtungsstiftes 64 in dem Schlitz 56 von der Drehlage der Schaufelanordnungen 10, 10' ab. Es wird erkannt, dass, während der Dichtungsstift 64 beschrieben ist, das gleiche analog für den Dichtungsstift 76 gilt. Jedoch bewegt sich der Dichtungsstift 64 während einer Rotation in Umfangsrichtung zu den Randleisten 90', 94' und dem Rand 126' hin (wie durch die Darstellung mit gestrichelter Linie angezeigt) bis zu seiner vollständig belasteten/geladenen Position (die durch die Darstellung mit durchgezogener Linie angezeigt ist). Die auf den Dichtungsstift 64 durch die Rotation der Turbine eingeleiteten Fliehkräfte wirken im Wesentlichen axial und im Wesentlichen in Umfangsrichtung auf den Dichtungsstift 64 ein, wodurch sie den Dichtungsstift 64 veranlassen, sich von einer Anfangsstellung 146 entlang der Flächen 148 und 150 des Schlitzes 56 zu bewegen, bis er mit den Randleisten 90', 94' und dem Rand 126' in Kontakt gelangt, was die voll geladene Position für den Dichtungsstift 64 darstellt. In der vollgeladenen Position steht der Dichtungsstift 64 mit den Oberflächen 148 und 150 des Schlitzes 56, den Randleisten 90', 94' und dem Rand 126' in Kontakt, was eine gleichmäßige Abdichtung erzielt. Alternativ könnten die Dichtungsstiftschlitze 56 und 58 auf der entgegengesetzten Seite der Laufschaufel 12 angeordnet sein.
Während die Erfindung im Einzelnen in Verbindung mit lediglich einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte ohne weiteres verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf derartige offenbarte Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung modifiziert werden, um eine beliebige Anzahl von Veränderungen, Modifikationen, Ersetzungen oder äquivalenten Anordnungen aufzunehmen, die hier vorstehend nicht beschrieben sind, die jedoch dem Rahmen und Umfang der Erfindung entsprechen. Außerdem ist es zu verstehen, dass, obwohl verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, Aspekte der Erfindung lediglich einige von den beschriebenen Ausführungsformen umfassen können. Demgemäß ist die Erfindung nicht als durch die vorstehende Beschreibung beschränkt anzusehen, sondern nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche beschränkt.
Eine Turbine weist Schaufelanordnungen 10, 10' auf, die an einem Rotor angeordnet sind. Jede der Schaufelanordnungen 10, 10' weist ein Schaufelblatt 14 und eine Laufschaufel 12 auf. Es sind Taschen 20, 22 an einer Hinter- und einer Vorderseite der Laufschaufel 12 mit Dämpferstiftschlitzen 42, 96 an einem Ende von diesen definiert. Der Dämpferstiftschlitz 42 an der Hinterseite weist eine hinreichende Tiefe auf, um einen Dämpferstift 48 vollständig aufzunehmen. Der Dämpferstiftschlitz 42 an der Hinterseite einer ersten benachbarten Schaufelanordnung 10 ist relativ zu dem Dämpferstiftschlitz 96' an der Vorderseite einer zweiten benachbarten Schaufelanordnung 10' positioniert, um dem Dämpferstift 48 zu ermöglichen, sich zu bewegen. An jeder Seite der Tasche 20 an der Hinterseite ist ein Dichtungsstiftschlitz 56, 58 mit darin angeordneten Dichtungsstiften 64, 76 vorgesehen, Die Dichtungsstiftschlitze 56, 58 erstrecken sich über eine Linie hinaus, die mit einem inneren Rand 52 des Dämpferstiftschlitzes 42 an der Hinterseite ausgerichtet ist, wobei die Dichtungsstifte 64, 76 den Dämpferstift 48 überlappen.
Bezugszeichenliste

10: Schaufelanordnung
10': Schaufelanordnung
12: Laufschaufel
12': Laufschaufel
14: Schaufelblatt
14': Schaufelblatt
16: Plattform
18: Schaftabschnitte
20: Tasche
22: Tasche
22': Tasche
24: Wandabschnitt
26: Halterungen
28: Schwalbenschwanz
30: Seitlicher Fortsatz
32: Seitlicher Fortsatz
34: Äußere Randleiste
36: Äußere Randleiste
38: Innere Randleiste
40: Innere Randleiste
42: Dämpferstiftschlitz
44: Ende
46: Ende
48: Dämpferstift
50: Rand
52: Rand
54: Rand
56: Dichtungsstiftschlitz
58: Dichtungsstiftschlitz
60: Ende
62: Ende
64: Dichtungsstift
66: Rand
68: Rand
70: Rand
72: Ende
74: Ende
76: Dichtungsstift
78: Rand
80: Rand
82: Rand
84: Seitlicher Fortsatz
86: Seitlicher Fortsatz
88: Äußere Randleiste
90: Äußere Randleiste
90': Äußere Randleiste
92: Innere Randleiste
94: Innere Randleiste
94': Innere Randleiste
96: Dämpferstiftschlitz
96': Dämpferstiftschlitz
98: Ende
100: Ende
102: Rand
104: Rand
106: Rand
126: Rand
126': Rand
128: Rand
134: Anfangsposition
136: Zweite Position
138: Oberfläche
140: Position
142: Position
144: Oberfläche
146: Spalt
147: Bereich
148: Oberfläche
150: Oberfläche

Claims

Turbine mit wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10, 10'), die längs des Umfangs an einem Rotor der Turbine angeordnet sind, wobei die Turbine aufweist: dass jede von den wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10, 10') aufweist: eine Laufschaufel (12), die eine Plattform (16) aufweist, wobei eine erste Tasche (20) an einer Hinterseite der Laufschaufel (12) definiert ist und eine zweite Tasche (22) an einer Vorderseite der Laufschaufel (12) definiert ist, wobei die Laufschaufel (12) ferner einen ersten Dämpferstiftschlitz (42) an einem Ende der ersten Tasche (20) und einen zweiter Dämpferstiftschlitz (96) an einem Ende der zweiten Tasche (22) aufweist, und ein Schaufelblatt (14), das in einen Strom der Turbine hineinragt, wodurch kinetische Energie des Stroms über eine Drehung des Rotors in mechanische Energie umgewandelt wird, wobei sich das Schaufelblatt (14) von der Plattform (16) nach außen erstreckt; und einen Dämpferstift (48), der in wenigstens entweder (i) dem ersten Dämpferstiftschlitz (42) einer ersten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10) und/oder (ii) dem zweiten Dämpferstiftschlitz (96') einer zweiten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10') aufgenommen ist, wobei der erste Dämpferstiftschlitz (42) der ersten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10) relativ zu dem zweiten Dämpferstiftschlitz (96') der zweiten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10') positioniert ist, um dem Dämpferstift (48) zu ermöglichen, sich in dem ersten Dämpferstiftschlitz (42) der ersten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10) und dem zweiten Dämpferstiftschlitz (96') der zweiten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10') zu bewegen, wobei der erste Dämpferstiftschlitz (42) eine hinreichende Tiefe aufweist, um darin den Dämpferstift (48) vollständig aufzunehmen.
Turbine nach Anspruch 1, wobei der zweite Dämpferstiftschlitz (96') eine hinreichende Tiefe aufweist, um darin den Dämpferstift (48) teilweise aufzunehmen.
Turbine nach Anspruch 1, die ferner aufweist: dass an jeder Seite wenigstens entweder (i) der ersten Tasche (20) der ersten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10) und/oder (ii) der zweiten Tasche (22') der zweiten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10') ein Dichtungsstiftschlitz (56, 58) vorgesehen ist; und Dichtungsstifte (64, 76), die in den Dichtungsstiftschlitzen (56, 58) aufgenommen sind.
Turbine nach Anspruch 3, wobei: jeder der Dichtungsstiftschlitze (56, 58) eine hinreichende Tiefe aufweist, um einen der Dichtungsstifte (64, 76) darin vollständig aufzunehmen.
Turbine nach Anspruch 3, wobei die Dichtungsstiftschlitze (56, 58) sich über eine Linie hinaus erstrecken, die mit einem Rand (52, 54) von wenigstens entweder dem ersten Dämpferstiftschlitz (42) und/oder dem zweiten Dämpferstiftschlitz (96) ausgerichtet ist, wobei die Dichtungsstifte (64, 76) den Dämpferstift (48) überlappen.
Turbine nach Anspruch 1, wobei jede der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10, 10') ferner von der Plattform (16) weghängende Schaftabschnitte (18) aufweist, wobei die Schaftabschnitte (18) die erste und die zweite Tasche (20, 22) definieren.
Turbine nach Anspruch 6, wobei jede der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10, 10') ferner einen ineinandergreifenden Verbindungsabschnitt aufweist, der sich von den Schaftabschnitten (18) weg erstreckt, wobei der ineinandergreifende Verbindungsabschnitt konfiguriert ist, um in einer Öffnung in dem Rotor aufgenommen zu werden.
Turbine nach Anspruch 7, wobei der ineinandergreifende Verbindungsabschnitt ein Schwalbenschwanz (28) ist.
Turbine nach Anspruch 1, wobei der erste Dämpferstiftschlitz (42) der ersten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10) relativ zu dem zweiten Dämpferstiftschlitz (96) der zweiten der wenigstens zwei benachbarten Schaufelanordnungen (10') derart positioniert ist, dass er unter einem Winkel schräg angeordnet ist.
Turbine nach Anspruch 9, wobei der Winkel ungefähr gleich einem inneren Strömungspfadwinkel der Turbine ist.