DE102013224530A1 - Turbine blade and gas turbine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel (12) mit einer Schaufelplattform (14), die eine zu einem Schaufelblatt (13) gerichtete Plattformoberseite (18) und eine gegenüber der Plattformoberseite (18) angeordnete Plattformunterseite (19) sowie zwei Plattformlängsseiten (20) und zwei Plattformstirnseiten (21) umfasst. Erfindungsgemäß ist zumindest eine der zwei Plattformlängsseiten (20) mit der Plattformoberseite (18) mittels einer Rundung (16) verbunden.The invention relates to a turbine blade (12) having a blade platform (14), a platform upper side (18) directed towards an airfoil (13) and a platform underside (19) arranged opposite the platform upper side (18) and two platform longitudinal sides (20) and two platform end sides (21). According to the invention, at least one of the two platform longitudinal sides (20) is connected to the platform upper side (18) by means of a rounding (16).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel mit einer Schaufelplattform, die eine zu einem Schaufelblatt gerichtete Plattformoberseite und eine gegenüber der Plattformoberseite angeordnete Plattformunterseite sowie zwei Plattformlängsseiten und zwei Plattformstirnseiten umfasst. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Gasturbine mit einer derartigen Turbinenschaufel. The present invention relates to a turbine blade with a blade platform, which comprises a platform upper side directed toward an airfoil and a platform underside arranged opposite the platform upper side, as well as two platform longitudinal sides and two platform end sides. In addition, the present invention relates to a gas turbine with such a turbine blade.

Im Stand der Technik bekannte Turbinenschaufeln weisen zwischen der Plattformoberseite und den Plattformlängsseiten eine eckige Kante auf. Known in the prior art turbine blades have between the platform top and the platform sides a square edge.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Turbinenschaufel sowie eine Gasturbine mit dieser bereitzustellen. The present invention has for its object to provide an improved turbine blade and a gas turbine with this.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Turbinenschaufel nach Anspruch 1 sowie einer Gasturbine nach Anspruch 6. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben. This object is achieved with a turbine blade according to claim 1 and a gas turbine according to claim 6. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims and described in the description.

Die erfindungsgemäße Turbinenschaufel umfasst eine Schaufelplattform. Die Schaufelplattform umfasst eine zu einem Schaufelblatt gerichtete Plattformoberseite und eine gegenüber der Plattformoberseite angeordnete Plattformunterseite sowie zwei Plattformlängsseiten und zwei Plattformstirnseiten. Erfindungsgemäß ist zumindest eine der zwei Plattformlängsseiten mit der Plattformoberseite mittels einer Rundung verbunden. The turbine blade according to the invention comprises a blade platform. The blade platform comprises a platform upper side directed towards an airfoil and a platform underside arranged opposite the platform upper side, as well as two platform longitudinal sides and two platform front sides. According to the invention, at least one of the two platform longitudinal sides is connected to the platform top side by means of a rounding.

Die Rundung stellt eine abgerundete Kante dar, durch die Spannungen im Material an dieser Stelle vermindert sind. Die Versagenswahrscheinlichkeit ist damit vorteilhaft vermindert. Zudem bietet die abgerundete Kante einer Beschichtung der Turbinenschaufel einen verbesserten Untergrund. Auch ist eine makroskopisch runde Kante für mehr Arten von Beschichtungen geeignet, als eine makroskopisch eckige Kante. The rounding is a rounded edge that reduces stress in the material at this point. The probability of failure is thus advantageously reduced. In addition, the rounded edge of a coating of the turbine blade provides an improved surface. Also, a macroscopically round edge is suitable for more types of coatings than a macroscopically angular edge.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Turbinenschaufel ist die Turbinenschaufel eine Leitschaufel. In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Turbinenschaufel ist die Turbinenschaufel eine Laufschaufel. In an advantageous embodiment of the turbine blade according to the invention, the turbine blade is a guide blade. In an alternative advantageous embodiment of the turbine blade according to the invention, the turbine blade is a moving blade.

Damit schließt die Erfindung beide Schaufelarten von Turbinen mit ein. Thus, the invention includes both blade types of turbines.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Turbinenschaufel ist die Rundung entlang einer gesamten Länge der Turbinenschaufel ausgebildet. In a further advantageous embodiment of the turbine blade according to the invention, the rounding is formed along an entire length of the turbine blade.

Damit sind Spannungen im Material über die gesamte Länge der Turbinenschaufel vermindert. This reduces stresses in the material over the entire length of the turbine blade.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Turbinenschaufel weist die Rundung einen Radius auf, der mindestens 10 % einer Höhe der Plattformlängsseite entspricht. In a further advantageous embodiment of the turbine blade according to the invention, the rounding has a radius which corresponds to at least 10% of a height of the platform longitudinal side.

Mit diesem Wert ist die Rundung zu mikroskopisch kleinen Rundungen makroskopisch eckiger Kanten abgegrenzt. With this value, the rounding is delineated into microscopic curves of macroscopically angular edges.

Die erfindungsgemäße Turbinenschaufel ist in allen ihren Ausgestaltungen bevorzugt in eine erfindungsgemäße Gasturbine integriert. In all its embodiments, the turbine blade according to the invention is preferably integrated into a gas turbine according to the invention.

Der Gasturbine als Baugruppe kommen damit die Vorteile der Turbinenschaufel zugute. The gas turbine as an assembly thus benefits the advantages of the turbine blade.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below. Show it:

1 eine erfindungsgemäße Gasturbine und 1 a gas turbine according to the invention and

2 eine erfindungsgemäße Turbinenschaufel. 2 a turbine blade according to the invention.

In der 1 ist eine erfindungsgemäße Gasturbine 10 in einer beispielhaften Ausgestaltung dargestellt. Die Gasturbine 10 umfasst eine Turbine 11, die sich auf einer Rotationsachse 17 dreht. Erfindungsgemäß weist die Gasturbine 10 in der Turbine 11 zumindest eine erfindungsgemäße Turbinenschaufel 12 auf. In the 1 is a gas turbine according to the invention 10 illustrated in an exemplary embodiment. The gas turbine 10 includes a turbine 11 that are on an axis of rotation 17 rotates. According to the invention, the gas turbine 10 in the turbine 11 at least one turbine blade according to the invention 12 on.

In der 2 ist die erfindungsgemäße Turbinenschaufel 12 in einer beispielhaften Ausgestaltung dargestellt. Die Turbinenschaufel 12 ist dabei in einem Schnitt quer zur Rotationsachse 17 gezeigt. In the 2 is the turbine blade according to the invention 12 illustrated in an exemplary embodiment. The turbine blade 12 is in a section transverse to the axis of rotation 17 shown.

Die abgebildete Turbinenschaufel 12 weist ein Schaufelblatt 13 und eine Schaufelplattform 14 und einen Schaufelfuß 15 auf. Die Schaufelplattform 14 ist dabei zwischen dem Schaufelblatt 13 und dem Schaufelfuß 15 angeordnet. Die schaufelplattform 14 umfasst eine Plattformoberseite 18, eine Plattformunterseite 19, zwei Plattformlängsseiten 20 sowie zwei Plattformstirnseiten 21. An der Plattformoberseite 18 ist das Schaufelblatt 13 angeordnet. An der Plattformunterseite 19 ist hier der Schaufelfuß 15 angeordnet. The pictured turbine blade 12 has an airfoil 13 and a paddle platform 14 and a blade foot 15 on. The scoop platform 14 is between the blade 13 and the blade foot 15 arranged. The scoop platform 14 includes a platform top 18 , a platform base 19 , two platform long sides 20 as well as two platform faces 21 , At the platform top 18 is the airfoil 13 arranged. At the platform bottom 19 Here is the blade foot 15 arranged.

Die abgebildete Turbinenschaufel 12 ist eine Laufschaufel 12. Es ist ebenso denkbar, dass die Turbinenschaufel 12 eine Leischaufel ist. Der Schaufelfuß 15 und das Schaufelblatt 13 sind bei der Leitschaufel entsprechend ihrer Funktion ausgebildet. Zudem ist es möglich, dass die Turbinenschaufel 12 mehrere Schaufelplattformen 14 aufweist. The pictured turbine blade 12 is a blade 12 , It is also conceivable that the turbine blade 12 a leisho is. The blade foot 15 and the blade 13 are formed on the vane according to their function. It is also possible that the turbine blade 12 several scoop platforms 14 having.

Die zwei Plattformlängsseiten 20 der Schaufelplattform 14 erstecken sich in montiertem Zustand im Wesentlichen längs zur Rotationsachse 17. Die zwei Plattformstirnseiten 21, von denen in der gezeigten Perspektive lediglich eine sichtbar ist, erstrecken sich im montierten Zustand im Wesentlichen quer zur Rotationsachse 17. Die Plattformoberseite 18 ist der Plattformunterseite 19 gegenüber angeordnet. Die zwei Plattformstirnseiten 21 sind sich gegenüberliegend angeordnet. Die zwei Plattformlängsseiten 20 sind sich gegenüberliegend angeordnet. Die Plattformoberseite 18 und die Plattformunterseite 19 und die zwei Plattformlängsseiten 20 und die zwei Plattformstirnseiten 21 umschließen die Schaufelplattform 14 im Wesentlichen. The two platform long sides 20 the scoop platform 14 extend in the assembled state substantially along the axis of rotation 17 , The two platform faces 21 of which only one is visible in the perspective shown extend in the mounted state substantially transversely to the axis of rotation 17 , The platform top 18 is the platform base 19 arranged opposite. The two platform faces 21 are arranged opposite each other. The two platform long sides 20 are arranged opposite each other. The platform top 18 and the platform base 19 and the two platform long sides 20 and the two platform faces 21 enclose the scoop platform 14 essentially.

Die Plattformoberseite 18 ist als eine sogenannte Heißgasseite der Schaufelplattform 14 charakterisiert. Die Plattformoberseite 18 ist im Betrieb der Gasturbine 10 Heißgasen ausgesetzt. Die Schaufelplattform 14 im Sinne der Erfindung kann auch ein Ringsegment sein, dessen Plattformoberseite 18 im Betrieb der Gasturbine 10 ebenfalls den Heißgasen in der Turbine 11 ausgesetzt ist. The platform top 18 is as a so-called hot gas side of the blade platform 14 characterized. The platform top 18 is in operation of the gas turbine 10 Hot gases exposed. The scoop platform 14 Within the meaning of the invention may also be a ring segment, the platform top 18 during operation of the gas turbine 10 also the hot gases in the turbine 11 is exposed.

Die erfindungsgemäße Turbinenschaufel weist zwischen der Plattformoberseite 18 und zumindest einer der zwei Plattformlängsseiten 20 eine Rundung 16 auf. Die Rundung 16 verbindet die zumindest eine Plattformlängsseite 20 und die Plattformoberseite 18 miteinander. Dadurch ist zwischen der Plattformoberseite 18 und der Plattformlängsseite 20 keine eckige Kante ausgebildet, wie es im Stand der Technik üblich ist. Die Rundung 16 verbindet die zumindest eine Plattformlängsseite 20 und die Plattformoberseite 18 insbesondere entlang einer gesamten Länge der Turbinenschaufel 12 miteinander. The turbine blade according to the invention has between the platform top 18 and at least one of the two platform sides 20 a rounding 16 on. The rounding 16 connects the at least one platform long side 20 and the platform top 18 together. This is between the platform top 18 and the platform side 20 formed no angular edge, as is common in the art. The rounding 16 connects the at least one platform long side 20 and the platform top 18 in particular along an entire length of the turbine blade 12 together.

Die Rundung 16 ist im Sinne der Erfindung makroskopisch rund. Die Rundung 16 weist insbesondere einen Radius auf, der mindestens 10 % einer Höhe der Plattformlängsseite 20 entspricht. Maßgebend dabei ist insbesondere die kleinste Höhe der Plattformlängsseite 20, an die die Rundung 16 angrenzt. Wobei die Höhe der Plattformlängsseite 20 der Abstand zwischen der Plattformoberseite 18 und der Plattformunterseite 19 radial zur Rotationsachse 17 ist. Die Rundung 16 ist im Betrieb der Gasturbine 10 zumindest bereichsweise den Heißgasen ausgesetzt. Die Rundung 16 ist im montierten Zustand im Wesentlichen längs zur Rotationsachse 17 ausgebildet. The rounding 16 is macroscopically round in the meaning of the invention. The rounding 16 in particular has a radius which is at least 10% of a height of the platform longitudinal side 20 equivalent. Decisive here is in particular the smallest height of the platform long side 20 to which the rounding 16 borders. Where the height of the platform side 20 the distance between the platform top 18 and the platform base 19 radial to the axis of rotation 17 is. The rounding 16 is in operation of the gas turbine 10 at least partially exposed to the hot gases. The rounding 16 is in the mounted state substantially along the axis of rotation 17 educated.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims (6)

Turbinenschaufel (12) mit einer Schaufelplattform (14), die eine zu einem Schaufelblatt (13) gerichtete Plattformoberseite (18) und eine gegenüber der Plattformoberseite (18) angeordnete Plattformunterseite (19) sowie zwei Plattformlängsseiten (20) und zwei Plattformstirnseiten (21) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der zwei Plattformlängsseiten (20) mit der Plattformoberseite (18) mittels einer Rundung (16) verbunden ist. Turbine blade ( 12 ) with a paddle platform ( 14 ), one to an airfoil ( 13 ) facing platform top ( 18 ) and one opposite the platform top ( 18 ) arranged platform base ( 19 ) and two platform long sides ( 20 ) and two platform faces ( 21 ), characterized in that at least one of the two platform longitudinal sides ( 20 ) with the platform top ( 18 ) by means of a rounding ( 16 ) connected is. Turbinenschaufel (12) nach Anspruch 1, wobei die Turbinenschaufel (12) eine Leitschaufel ist. Turbine blade ( 12 ) according to claim 1, wherein the turbine blade ( 12 ) is a vane. Turbinenschaufel (12) nach Anspruch 1, wobei die Turbinenschaufel (12) eine Laufschaufel ist. Turbine blade ( 12 ) according to claim 1, wherein the turbine blade ( 12 ) is a blade. Turbinenschaufel (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Rundung (16) entlang einer gesamten Länge der Turbinenschaufel (12) ausgebildet ist. Turbine blade ( 12 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the rounding ( 16 ) along an entire length of the turbine blade ( 12 ) is trained. Turbinenschaufel (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Rundung (16) einen Radius aufweist, der mindestens 10 % einer Höhe der Plattformlängsseite (20) entspricht. Turbine blade ( 12 ) according to one of claims 1 to 4, wherein the rounding ( 16 ) has a radius which is at least 10% of a height of the platform longitudinal side ( 20 ) corresponds. Gasturbine (10) mit einer Turbine (11), die zumindest eine Turbinenschaufel (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist. Gas turbine ( 10 ) with a turbine ( 11 ), the at least one turbine blade ( 12 ) according to one of claims 1 to 5.
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