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Die Erfindung betrifft eine Rotorvorrichtung eines Flugtriebwerks mit einem Scheibenrad und wenigstens zwei hieran angeordneten, aneinander grenzenden Laufschaufeln mit einem dazwischen ausgebildeten Plattformzwischenspalt nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Aus der Praxis bekannte Rotorvorrichtungen von Strahltriebwerken weisen ein Scheibenrad und einen Satz von baugleichen Laufschaufeln auf, welche mit profilierten, meist tannenbaumförmigen Schaufelfüßen in an dem Scheibenrad ausgebildeten Aufnahmenuten angeordnet sind. An die Schaufelfüße der Laufschaufeln schließen sich in radialer Richtung der Rotorvorrichtung nach außen jeweils eine Schaufelplattform und ein Schaufelblatt an. Um während eines Betriebs eines Strahltriebwerkes in den Laufschaufeln auftretende Schwingungen bzw. Vibrationen zu reduzieren, ist es weiterhin bekannt, jeweils unterhalb eines Plattformzwischenspalts zwischen Schaufelplattformen von zwei in Umfangsrichtung der Rotorvorrichtung zueinander benachbart angeordneten Laufschaufeln in dafür vorgesehenen Hohlräumen bzw. Dämpfertaschen ein Dämpferelement anzuordnen.
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Die Seitenwände der Schaufelplattformen sind in der Regel in Axialrichtung der Laufschaufeln gerade ausgebildet und der Plattformzwischenspalt ist in radialer Richtung ebenfalls gerade ausgebildet, wobei die Breite des Plattformzwischenspalts derart ausgelegt ist, dass einerseits Bauteil- und Montagetoleranzen ausgeglichen werden können und eine Kühlluftströmung, welche zur Kühlung der Schaufelplattformen im Betrieb erforderlich ist, gewährleistet ist, und andererseits Strömungsverluste durch eine möglichst geringe Spaltbreite minimiert werden.
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Aus der
EP 2 562 355 A2 ist eine Anordnung von Rotorlaufschaufeln bekannt, wobei eine erste Rotorschaufel ein Paar gegenüberliegender Flansche an ihrer Plattform aufweist, welche sich über eine von der Plattform definierte Längsseitenkante erstrecken, und eine zweite Rotorschaufel ein Paar gegenüberliegender Überhange aufweist. Die Flansche und Überhänge der Plattformen der ersten und zweiten Rotorlaufschaufel sind dabei einander stufenartig überlappend angeordnet.
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Weiterhin offenbart die
EP 2 472 065 A1 eine Schaufelpaarung in einer Strömungsmaschine, welche eine erste Schaufel mit einem Schaufelblatt und einem Schaft und eine zweite benachbarte Schaufel mit einem zweiten Schaufelblatt und einem zweiten, dem ersten Schaft benachbart Schaft aufweist, wobei zwischen den Schäften ein axialer Spalt vorgesehen ist, in dem ein Hohlraum zur Aufnahme eines langgestreckten, geraden Dämpfungsstifts ausgebildet ist. Von einem mittleren Bereich des Hohlraums bis zu einem radialen äußeren Ende ist der Spalt radial gerade ausgerichtet, während er von dem Hohlraum zu einem radial inneren Ende in Umfangsrichtung der Schaufeln versetzt verläuft, um in radialer Richtung zwischen den geraden Spaltabschnitten gekrümmte Anlageflächen für den Dämpfungsstift zu bilden.
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Nachteilig ist bei diesen bekannten Lösungen, dass die Gestaltung des Plattformzwischenspalts das Wärmeausdehnungsverhalten der Bauteile und eine gezielte Kühlluftmassenströmung an die Schaufelplattformen in unterschiedlichen Betriebszuständen nicht ausreichend berücksichtigt.
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Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rotorvorrichtung eines Flugtriebwerks mit einem Scheibenrad und wenigstens zwei hieran angeordneten, aneinander grenzenden Laufschaufeln mit einem dazwischen ausgebildeten Plattformzwischenspalt nach der eingangs näher definierten Art zu schaffen, bei der die Gestaltung des Plattformzwischenspalts fertigungsbedingte Bauteiltoleranzen berücksichtigt, ein Verkeilen aneinandergrenzender Schaufeln verhindert, Kühlluft- bzw. Sekundärluftverluste minimiert werden und eine minimale Spaltbreite auch bei maximaler thermischer Belastung der Laufschaufeln zur Verfügung steht, um einen erforderlichen Kühlluftmassenstrom zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Rotorvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Mithin ist eine Rotorvorrichtung eines Flugtriebwerks mit einem Scheibenrad und wenigstens zwei hieran angeordneten, aneinander grenzenden Laufschaufeln mit jeweils einer Schaufelplattform und sich hiervon radial auswärts erstreckendem Schaufelblatt vorgesehen, wobei die benachbarten Schaufelplattformen in radialer Richtung einen überlappenden Bereich aufweisen und zwischen den Schaufelplattformen ein Plattformzwischenspalt ausgebildet ist, welcher erfindungsgemäß in dem überlappenden Bereich der Schaufelplattformen einen geschrägten und/oder wenigstens annähernd horizontalen Abschnitt aufweist, in dem die Spaltbreite senkrecht zu einer Mittelachse des Plattformzwischenspalts kleiner als die Spaltbreite in einem Austrittsbereich zu der Plattformoberfläche senkrecht zu einer Achse in Radialrichtung ist.
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Eine erfindungsgemäß ausgeführte Rotorvorrichtung hat gegenüber bekannten Rotorvorrichtungen den Vorteil, dass durch den geschrägten und/oder wenigstens annähernd horizontalen Abschnitt des Plattformzwischenspalts bezogen auf die radiale Richtung des Laufschaufeln eine Entkopplung der thermisch bedingten Größenänderung der Schaufelplattformen in Umfangsrichtung von einer Spaltbreitenrestriktion in radialer Richtung möglich ist. In anderen Worten ausgedrückt, muss die thermische Expansion in Umfangsrichtung bei der Plattformzwischenspaltauslegung nicht berücksichtigt werden.
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Während die Spaltbreite senkrecht zur radialen Achse im Austrittsbereich zu der Plattformoberfläche des Plattformzwischenspalts größeren geometrischen und thermischen Gesamtverschiebungen unterworfen ist und sich je nach Erwärmung der Laufschaufeln ändert, ist die relative radiale Größenänderung der mit den Schaufelfüßen radial fixierten Laufschaufeln im Vergleich hierzu wesentlich geringer, womit die Spaltbreite in radialer Richtung nahezu unverändert bleibt und kleiner ausgelegt werden kann.
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Die Spaltbreite in dem geschrägten und/oder wenigstens annähernd horizontalen Abschnitt des Plattformzwischenspalts ist somit vorteilhafterweise gut kontrollierbar und kann so dimensioniert werden, dass ein definierter minimaler Kühlluftmassenstrom durch den Plattformzwischenspalt zur Kühlung der angrenzenden Schaufelplattformen auch bei einer maximalen thermischen Ausdehnung der Laufschaufeln in Umfangsrichtung und einer minimalen hierfür vordefinierten Spaltbreite des Plattformzwischenspalt zwischen den angrenzenden Oberflächen der Schaufelplattformen sichergestellt ist. Insbesondere kann die Spaltbreite in dem geschrägten und/oder wenigstens annähernd horizontalen Abschnitt des Plattformzwischenspalts zweckmäßigerweise so gewählt werden, dass diese der Breite, die für den gewünschten minimalen Kühlluftmassenstrom erforderlich ist, zusätzlich einer Breite, die zum Ausgleich geometrischer Toleranzen in radialer Richtung ohne Berücksichtigung der thermalen Expansion erforderlich ist, entspricht.
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Die Breite des Plattformzwischenspalts in dem geschrägten und/oder wenigstens annähernd horizontalen Abschnitt ist zugleich maßgebend für die Verluste hinsichtlich des Sekundärluftsystems in Betriebszuständen mit minimaler thermischer Expansion der Laufschaufeln in Umfangsrichtung, in denen keine unnötige, aufwendig mit einem Kompressor bereitgestellte Kühlluft an die Schaufelplattformen geführt werden muss. Durch eine entsprechend geringe Dimensionierung der Spaltbreite im geschrägten und/oder wenigstens annähernd horizontalen Abschnitt ergibt sich somit auch der Vorteil, dass ein unerwünscht großer Kühlluftmassenstrom durch den Plattformzwischenspalt und somit Verluste im Sekundärluftsystem vermieden werden, womit der Plattformzwischenspalt für alle Betriebspunkte optimiert werden kann.
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Die minimale Spaltbreite zwischen den Plattformseitenflächen im Austrittsbereich des Plattformzwischenspalts zu den Plattformoberseiten kann im Hinblick auf transiente Betriebspunkte mit starker thermischer Expansion wie z. B. bei einem transienten Startregime bzw. „Takeoff“, insbesondere mit Maximalabfluggewicht, oder abgebrochenem Start ausgelegt sein und beispielsweise größer oder gleich 0,1 mm sein, womit ein Kontakt oder Verkeilen der Schaufelplattformen vermieden wird, die Schaufelplattformen ausreichend gekühlt werden können und die Lebensdauer der Laufschaufeln erhöht wird.
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Die maximale Spaltbreite des Plattformzwischenspalts im Austrittsbereich zu den Plattformoberseiten sollte wiederum so eng wie möglich gewählt werden, um beispielsweise Strömungskantenverluste der über die Plattformoberseiten in Umfangsrichtung verlaufenden Hauptströmung durch Eindringen in den Plattformzwischenspalt zu vermeiden.
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Im Falle eines geschrägten Abschnittes des Plattformzwischenspalts kann sich dieser über die gesamte Länge des Plattformzwischenspalts in radialer Richtung betrachtet bis zum Austrittsbereich zu der Plattformoberfläche erstrecken.
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Alternativ kann sich bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung an den geschrägten und/oder wenigstens annähernd horizontalen Abschnitt des Plattformzwischenspalts radial auswärts ein gerader in radialer Richtung verlaufender Abschnitt bis zum Austrittsbereich zu der Plattformoberfläche anschließen.
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Weiterhin kann sich an den geschrägten und/oder wenigstens annähernd horizontalen Abschnitt des Plattformzwischenspalts radial einwärts ein gerader in radialer Richtung verlaufender Abschnitt anschließen.
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Eine Ausführung des Plattformzwischenspalts, bei dem sich sowohl radial einwärts als auch radial auswärts ein gerader in radialer Richtung verlaufender Abschnitt an den geschrägten und/oder wenigstens annähernd horizontalen Abschnitt anschließt, erlaubt eine abschnittsweise starke Schrägung oder horizontal in Umfangsrichtung verlaufende Gestaltung des Plattformzwischenspalts, wobei insbesondere ein stufenartiger Verlauf mit horizontalem Abschnitt eine größtmögliche Abschwächung thermischer Einflüsse zulässt.
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Wenngleich es möglich ist, dass der jeweilige Abschnitt des Plattformzwischenspalts bezüglich seiner Mittelachse gekrümmt ist, ist eine gerade Ausgestaltung insbesondere aus fertigungstechnischen Gründen vorteilhaft. Gleichwohl kann in einer vorteilhaften Ausführung ein Übergang zwischen zwei Abschnitten des Plattformzwischenspalts strömungstechnisch optimiert mit einem Radius gekurvt ausgebildet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung einer Rotorvorrichtung nach der Erfindung kann der Austrittsbereich zu der Plattformoberfläche zumindest der in Strömungsrichtung bzw. Umfangsrichtung liegenden Schaufelblattplattform eine Abrundung aufweisen.
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Da das Scheibenrad und die Laufschaufeln in der Praxis aufgrund geometrische Toleranzen in radialer Richtung aufweisen und somit ein radialer Versatz zwischen benachbarten Schaufelplattformen auftreten kann, ist es ein Vorteil, wenn eine Strömungskante zwischen der Oberseite zweier Plattformen mit der Gefahr einer Strömungsablösung abgemildert wird, um den Hauptgasstrom auf den Plattformoberseiten mit geringstmöglichen aerodynamischen Verlusten zu führen und auch im Falle einer großen Spaltbreite des Plattformzwischenspalts an den Plattformoberseiten gegebenenfalls einer in den Plattformzwischenspalt eingefallenen Luft des Hauptgasstromes das Ausströmen hieraus zu erleichtern.
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Da sich Strömungskanten umso stärker auswirken, je näher die Schaufelplattformen zueinander angeordnet sind, sind insbesondere bei den mit der Erfindung angestrebten geringen Spaltbreiten Abrundungen an den Oberflächenkanten beider an den Plattformzwischenspalt angrenzender Schaufelplattformen vorteilhaft.
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Die Abrundung kann dabei strömungstechnisch vorteilhaft in radialer Richtung eine Erstreckung aufweisen, welcher kleiner als eine Erstreckung in Umfangsrichtung der Laufschaufeln ist.
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Die Plattformseitenflächen und somit auch der Plattformzwischenspalt können in Axialrichtung der Laufschaufeln gerade ausgebildet sein.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Plattformzwischenspalt in Axialrichtung der Laufschaufeln auch eine Krümmung in Krümmungsorientierung der Schaufelblätter aufweisen. Die Kurve des Plattformzwischenspalts schließt sich somit der Krümmung des Schaufelblattes an, womit ein plattformüberhang, d. h. die Materialdicke zwischen dem Plattformzwischenspalt und dem Schaufelblatt, reduziert wird und somit die Spannungsverteilung der Laufschaufeln optimiert werden kann. Dadurch ist die Gestaltung der Schaufeln mit geringerem Gewicht möglich, womit sich das Gesamtgewicht des Scheibenrades mit den Laufschaufeln reduziert.
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Weiterhin hat eine derartige Krümmung des Plattformzwischenspalts und der Plattformseitenflächen den Vorteil, dass bei Anordnung eines Dämpfungselements zwischen benachbarten Schaufelplattformen, welches zweckmäßigerweise zur Gewährleistung der Dichtfunktion ebenfalls gekrümmt ist, der Dämpfungseffekt an den jeweiligen Schaufelblättern aufgrund des verringerten Abstandes zwischen dem Schaufelblatt und der Plattformseitenfläche entsprechend erhöht ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist am radial einwärts gerichteten Ende des Plattformzwischenspalts eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen, die im Betrieb in radialer Richtung und zumindest bereichsweise in Umfangsrichtung der Rotorvorrichtung unterhalb der Schaufelplattformen der Laufschaufeln und innerhalb eines Hohlraums zwischen den Laufschaufeln angeordnet ist.
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Hiervon abweichend ist es selbstverständlich auch möglich, dass der Hohlraum radial auswärts zu einer Unterseite der Schaufelplattform beabstandet im Verlauf des Plattformzwischenspalts angeordnet ist.
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Die Dämpfungseinrichtung bildet zusammen mit den angrenzenden Laufschaufeln und dem dazwischen ausgebildeten Plattformzwischenspalt einen Kühlluftkanal und definiert den Kühlluftmassestrom mit, weshalb auch der Ausgestaltung der Dämpfungseinrichtung in Wechselwirkung mit der Breite des Plattformzwischenspalts entsprechend große Bedeutung zukommt.
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In einer einfachen und effektiven Gestaltung kann die Dämpfungseinrichtung im Querschnitt einen dachartigen Bereich mit zwei Wirkflächen aufweisen, von denen jeweils eine Wirkfläche im Betrieb der Rotorvorrichtung mit einer Führungsfläche an der jeweils angrenzenden Schaufelplattform zusammenwirkt.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.
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Es zeigt:
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1 eine stark schematisierte Längsschnittansicht eines Strahltriebwerkes, welches eine Turbine mit mehreren Rotorvorrichtungen aufweist;
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2 eine vereinfachte Schnittdarstellung der Rotorvorrichtung der 1 in Alleinstellung mit einem Plattformzwischenspalt zwischen zwei benachbarten Laufschaufeln an einem Scheibenrad;
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3 eine stark vereinfachte Draufsicht auf die Laufschaufeln der 2 mit einer ersten, axial geraden Ausführung des Plattformzwischenspalts;
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4 eine der 3 entsprechende Darstellung mit einer alternativen Ausführung des Plattformzwischenspalts mit axial gekrümmter Form;
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5 einen schematisierten Schnitt durch die Laufschaufeln der 3 und 4 entlang der Linie I-I mit einer ersten in radial auswärtiger Richtung geschrägten Ausführung des Plattformzwischenspalts; und
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6 einen der 5 entsprechenden schematisierten Schnitt durch die Laufschaufeln der 3 und 4 entlang der Linie I-I mit einer zweiten Ausführung des Plattformzwischenspalts, welcher einen horizontal in Umfangsrichtung der Laufschaufeln verlaufenden Abschnitt aufweist.
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1 zeigt ein Flugtriebwerk bzw. Strahltriebwerk 1 in einer Längsschnittansicht, wobei das Strahltriebwerk 1 mit einem Nebenstromkanal 2 und einem Einlaufbereich 3 ausgebildet ist. Stromab an den Einlaufbereich 3 schließt sich ein Bläser bzw. Fan 4 in an sich bekannter Art und Weise an. Wiederum stromab des Bläsers 4 teilt sich der Fluidstrom im Strahltriebwerk 1 in einen Nebenstrom und einen Kernstrom auf, wobei der Nebenstrom durch den Nebenstromkanal 2 und der Kernstrom in einen Triebwerkskern 5 strömt, der wiederum in an sich bekannter Art und Weise mit einer Verdichtereinrichtung 6, einem Brenner 7, einer Hochdruckturbine 8 und einer Niederdruckturbine 9 ausgeführt ist.
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Die hier als zweistufige axial-Hochdruckturbine 8 und dreistufige axial-Niederdruckturbine 9 ausgebildete Gesamtturbine ist vorliegend mehrstufig mit im Wesentlichen vergleichbar aufgebauten Rotorvorrichtungen 10A, 10B, 10C, 10D, 10E.
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Hiervon abweichend kann die Turbine aber prinzipiell eine beliebige andere Anzahl an Rotorvorrichtungen aufweisen. Es kann neben der gezeigten Ausführung mit zwei Wellen auch ein Triebwerk mit drei Wellen vorgesehen sein, welches sowohl eine Niederdruckturbine, eine Mitteldruckturbine als auch eine Hochdruckturbine aufweist.
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Die 2 zeigt einen Ausschnitt der exemplarisch beschriebenen Rotorvorrichtung 10A in Alleinstellung, welche eine erste Stufe der Hochdruckturbine 8 bildet. Die Rotorvorrichtung 10A ist mit einem zentral angeordneten und mit einer Hochdruckwelle 12 verbundenen Scheibenrad 13 ausgeführt, an welchem in radial äußeren Bereichen umfangsseitig eine Vielzahl von Laufschaufeln 14, 15 angeordnet sind, von denen in 2 zwei in Umfangsrichtung U der Rotorvorrichtung 10A benachbart angeordnete Laufschaufeln 14 und 15 ersichtlich sind. Die Laufschaufeln 14, 15 sind vorliegend baugleich ausgeführt und weisen jeweils einen als Tannenbaumfuß ausgebildeten Schaufelfuß 16 auf, über welchen die Laufschaufeln 14, 15 in bekannter Weise jeweils in mit den Schaufelfüßen 16 korrelierenden Aufnahmenuten 17 des Scheibenrads 13 angeordnet sind, wobei die Aufnahmenuten 17 sich im Wesentlichen in axialer Richtung A der Rotorvorrichtung 10A bzw. des Strahltriebwerks 1 erstrecken.
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Wie in 2 weiterhin ersichtlich ist, sind die Laufschaufeln 14, 15 in radial auswärtiger Richtung R der Rotorvorrichtung 10A betrachtet jeweils mit einer Schaufelplattform 18, 19 und einem sich hiervon radial auswärts erstreckenden Schaufelblatt 20, 21 ausgebildet, wobei zwischen den benachbarten Schaufelplattformen 18, 19 ein Plattformzwischenspalt 22 ausgebildet ist und sich die Schaufelplattformen 18, 19 in radialer Richtung R betrachtet in einem insbesondere in 5 und 6 ersichtlichen Bereich überlappen.
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Unterhalb der Schaufelplattformen 18, 19 ist in einem ersten in Umfangsrichtung U der Rotorvorrichtung 10A weisenden Randbereich 39 eine Ausnehmung 30 und in einem zweiten, dem ersten Randbereich 39 in Umfangsrichtung U der Rotorvorrichtung 10A abgewandten Randbereich 31 einer weitere Ausnehmung 32 ausgebildet, wobei in an dem Scheibenrad 13 montiertem Zustand der Laufschaufeln 14, 15 die Ausnehmung 30 der Laufschaufel 14 der weiteren Ausnehmung 32 der benachbarten Laufschaufel 15 zugewandt ist. Die angrenzenden Ausnehmungen der benachbarten Laufschaufeln 14, 15 bilden einen Hohlraum 33 am radial einwärts gerichteten Ende des Plattformzwischenspalts 22, welcher auch als Dämpfertasche bezeichnet wird. In dem Hohlraum 33 ist eine Dämpfungseinrichtung 34, ein sogenannter Zwischenplattformdämpfer, angeordnet, um Schwingungen und/oder Vibrationen an den Laufschaufeln 14, 15 und insbesondere deren Schaufelblättern 20, 21 zu dämpfen und dabei Schwingungsamplituden zu reduzieren und Resonanzfrequenzen zu optimieren.
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Neben der Dämpfung von Schwingungen und Vibrationen kann auch das sekundäre Luftsystem sowie die Schaufelplattformkühleffizienz verbessert werden, indem die Dämpfungseinrichtung 34 den Plattformzwischenspalt 22 zwischen den zwei benachbarten Laufschaufeln 14, 15 abdichtet bzw. einen definierten Kühlluftmassenstrom in den Plattformzwischenspalt 22 zulässt.
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Die in den Figuren vereinfacht dargestellte Dämpfungseinrichtung 34 weist vorliegend einen in radialer Richtung R der Laufschaufeln 14, 15 nach außen weisenden dachartigen bzw. dachförmigen Bereich 38 auf, der somit mit zwei Wirkflächen ausgeführt ist, von denen jeweils eine Wirkfläche im Betrieb der Rotorvorrichtung 10A mit einer in 5 und 6 vergrößert gezeigten Führungsfläche 36, 36‘ an der jeweils angrenzenden Schaufelplattform 18, 19 zusammenwirkt.
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Wie den 3 und 4 zu entnehmen ist, kann der Plattformzwischenspalt 22 in Axialrichtung A der Laufschaufeln 14, 15 entweder wie in 3 einen geraden Verlauf oder wie in 4 eine Krümmung in Krümmungsorientierung der Schaufelblätter 20, 21 aufweisen. In letzterem Fall ist ein Abstand B zwischen dem Plattformzwischenspalt 22 und dem Schaufelblatt 20, 21 der angrenzenden Laufschaufeln 14, 15 geringer als bei einem geraden axialen Verlauf des Plattformzwischenspalt 22, so dass bei dem in 4 ersichtlichen gekrümmten Verlauf aufgrund des reduzierten Materials bzw. der geringeren Masse zwischen Plattformzwischenspalt 22 und Schaufelblättern 20, 21 ein höherer Dämpfungseffekt an den Schaufelblättern 20, 21 zu verzeichnen ist und zudem die Spannungsverteilung optimiert ist.
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Bezug nehmend auf 5 und 6 sind zwei unterschiedliche Verläufe des Plattformzwischenspalts 22 in radialer Richtung R dargestellt, wobei sich der Plattformzwischenspalt 22 bei der in 5 gezeigten Variante in dem überlappenden Bereich der Schaufelplattformen 18, 19 mit einem geschrägten Verlauf 23 über die gesamte Länge des Plattformzwischenspalts 22 bis zu einem Austrittsbereich 24 zu den angrenzenden Plattformoberflächen 25, 26 erstreckt. Die Spaltbreite b ist dabei senkrecht zu einer Mittelachse T des Plattformzwischenspalts 22 kleiner als die Spaltbreite a in einem Austrittsbereich 24 zu den Plattformoberflächen 25, 26 senkrecht zu einer Achse Y in Radialrichtung R.
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Im Unterschied zu der in 5 gezeigten Ausführung weist der Plattformzwischenspalt 22 bei der in 6 ersichtlichen Variante in dem überlappenden Bereich der Schaufelplattformen 18, 19 einen im Wesentlichen horizontalen Abschnitt 27 auf, an den sich radial auswärts ein gerader in radialer Richtung R verlaufender Abschnitt 28 bis zum Austrittsbereich 24 zu den Plattformoberflächen 25, 26 und radial einwärts ein gerader in radialer Richtung R verlaufender Abschnitt 29 bis hin zu der Dämpfungseinrichtung 34 anschließt. Auch hier ist die Spaltbreite b senkrecht zu einer Mittelachse T des Plattformzwischenspalts 22 kleiner als die Spaltbreite a senkrecht zu einer Achse Y in Radialrichtung R in einem Austrittsbereich 24 zu den Plattformoberflächen 25, 26.
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Die jeweiligen Abschnitte 27, 28, 29 des Plattformzwischenspalts 22 sind bezüglich ihrer Mittelachse gerade ausgebildet, wobei die Übergange zwischen den Abschnitten 27, 28, 29 des Plattformzwischenspalts 22 mit einem Radius gekurvt ausgebildet sind.
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Zur Strömungsoptimierung an den Plattformoberflächen 25, 26 im Austrittsbereich 24 des Plattformzwischenspalts 22 sind die Kanten der Schaufelblattplattformen 18, 19 jeweils mit einer Abrundung 40 ausgebildet, die in radialer Richtung R eine Erstreckung M aufweist, welche kleiner als eine Erstreckung P in Umfangsrichtung U der Laufschaufeln 14, 15 ist.
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Um das Gewicht der Laufschaufeln 14, 15 möglichst gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn die radiale Position der Dämpfungseinrichtung 34 bzw. der Abstand zwischen den Plattformoberflächen 25, 26 und der Kontaktierung der Dämpfungseinrichtung 34 mit den Führungsflächen 36, 36‘ an den Schaufelplattformen 18, 19 dem Abstand bei herkömmlichen geraden radialen Verläufen des Plattformzwischenspalt entspricht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flugtriebwerk
- 2
- Nebenstromkanal
- 3
- Einlaufbereich
- 4
- Bläser
- 5
- Triebwerkskern
- 6
- Verdichtereinrichtung
- 7
- Brenner
- 8
- Hochdruckturbine
- 9
- Niederdruckturbine
- 10A bis 10D
- Rotorvorrichtung
- 12
- Hochdruckwelle
- 13
- Scheibenrad
- 14, 15
- Laufschaufel; Laufschaufel
- 16
- Schaufelfuß
- 17
- Aufnahmenut
- 18, 19
- Schaufelplattform
- 20, 21
- Schaufelblatt
- 22
- Plattformzwischenspalt
- 23
- geschrägter Verlauf, Abschnitt
- 24
- Austrittsbereich
- 25, 26
- Plattformoberfläche
- 27
- horizontaler Abschnitt
- 28
- Abschnitt
- 29
- Abschnitt
- 30
- Ausnehmung
- 31
- zweiter Randbereich der Laufschaufel
- 32
- weitere Ausnehmung
- 33
- Hohlraum, Dämpfertasche
- 34
- Dämpfungseinrichtung
- 36, 36‘
- Führungsfläche der Ausnehmung
- 39
- erster Randbereich der Laufschaufel
- 40
- Abrundung
- a
- Spaltbreite
- A
- axiale Richtung
- b
- Spaltbreite
- B
- Abstand Plattformzwischenspalt zu Schaufelblatt
- M
- Erstreckung in radialer Richtung
- P
- Erstreckung in Umfangsrichtung
- R
- radiale Richtung
- T
- Mittelachse des Plattformzwischenspalts
- U
- Umfangsrichtung
- Y
- Achse in Radialrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2562355 A2 [0004]
- EP 2472065 A1 [0005]
