DE102016216895A1 - Verfahren zur eindeutigen Positionszuordnung und Identifizierung einer Turbinenschaufel - Google Patents
Verfahren zur eindeutigen Positionszuordnung und Identifizierung einer Turbinenschaufel Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016216895A1 DE102016216895A1 DE102016216895.9A DE102016216895A DE102016216895A1 DE 102016216895 A1 DE102016216895 A1 DE 102016216895A1 DE 102016216895 A DE102016216895 A DE 102016216895A DE 102016216895 A1 DE102016216895 A1 DE 102016216895A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- turbine
- borescope
- gas turbine
- paddle lock
- blade
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/28—Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
- F01D25/285—Temporary support structures, e.g. for testing, assembling, installing, repairing; Assembly methods using such structures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/005—Repairing methods or devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/72—Maintenance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/80—Diagnostics
Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren zur eindeutigen Positionszuordnung und Identifizierung einer Turbinenschaufel (11) einer Hochdruckturbinenstufe (10) einer Gasturbine (1), insbesondere eines Flugzeugtriebwerks, im montierten Zustand. Das Verfahren zur eindeutigen Positionszuordnung einer Turbinenschaufel (11) einer über eine Welle (20) mit einem Hochdruckkompressor (30) verbundenen Hochdruckturbinenstufe (10) einer Gasturbine (1), wobei jede Turbinenschaufel (11) der Hochdruckturbine (10) eindeutig identifizierbar mit ihrer relativen Lage in einer Satzkarte verzeichnet wird, umfasst die Schritte: a. Ermitteln der Position eines vorgegebenen Schaufelschlosses (32) einer vorgegebenen Stufe des Hockdruckkompressors (30), wobei die Stufe des Hockdruckkompressors (30) derart gewählt ist, dass das Schaufelschloss (32) im vollständig montierten Zustand der Gasturbine (1) durch Drehen der Welle (20) in das Sichtfeld eines durch eine erste Boroskopöffnung (4) an der Gasturbine (1) geführten ersten Boroskops (41) bringbar und eindeutig identifizierbar ist; und b. Markierung derjenigen Turbinenschaufel (11‘) auf der Satzkarte, die im vollständig montierten Zustand der Gasturbine (1) im Sichtfeld eines durch eine zweite Boroskopöffnung (5) an der Gasturbine (1) geführten zweiten Boroskops (42) ist, wenn das vorgegebene Schaufelschloss (32) im Sichtfeld des ersten Boroskops (41) ist. Das Verfahren zur eindeutigen Identifizierung der auf der Satzkarte mit einer erfindungsgemäß markierten Turbinenschaufel (11‘) der Hochdruckturbine (10) einer Gasturbine (1), mit den Schritten: a. Einführen eines ersten Boroskops (41) durch eine erste Boroskopöffnung (4) an der Gasturbine (1) und eines zweiten Boroskops (5) durch eine zweite Boroskopöffnung (42) an der Gasturbine (1); und b. Drehen der den Hochdruckkompressor (30) und die Hochdruckturbinenstufe (10) verbindenden Welle (20), bis das vorgegebene Schaufelschloss (32) im Sichtfeld des ersten Boroskops (41) ist, womit die auf der Satzkarte markierte Turbinenschaufel (11‘) im Sichtfeld des zweiten Boroskops (42) ist.
Description
- Die Erfindung betrifft Verfahren zur eindeutigen Positionszuordnung und Identifizierung einer Turbinenschaufel einer Hochdruckturbinenstufe einer Gasturbine, insbesondere eines Flugzeugtriebwerks.
- Die Turbinenschaufeln der Hochdruckturbine gehören zu den am meisten beanspruchten Bauteilen einer Gasturbine bzw. eines Flugzeugtriebwerks. Gleichzeitig haben bereits kleine Beschädigungen oder Abweichungen von ihrer jeweiligen Ursprungsform der Hochdruckturbinenturbinenschaufeln nicht unerheblichen Einfluss auf den Wirkungsgrad der Gasturbine, was sich letztendlich auf den Treibstoffverbrauch auswirkt.
- Aufgrund der besonderen Belastung werden die Hochdruckturbinenschaufeln regelmäßig überholt oder, sofern dies nicht möglich ist, durch Neuteile ersetzt. Dazu muss die Gasturbine zumindest soweit zerlegt werden, dass die Turbinenschaufeln der Hochdruckturbine abmontiert werden können. Die zuvor entnommenen Turbinenschaufeln können nach einer ggf. zeitintensiven Überholung wieder montiert werden. Alternativ dazu können andere, bereits anderweitig überholte Turbinenschaufeln oder Neuteile montiert werden, um die benötigte Wartungszeit für die Gasturbine möglichst kurz zu halten. Letzteres ist insbesondere bei Flugzeugtriebwerken von Bedeutung.
- Turbinenschaufeln verfügen regelmäßig über eine eindeutige Seriennummer. Für Turbinenschaufeln von Flugzeugtriebwerken ist dies aufgrund von Zulassungsbestimmungen sogar zwingend erforderlich. Die Seriennummern sind dabei an dem Fuß der Turbinenschaufeln, mit dem die Schaufeln am Schaufelträger des Triebwerks befestigt werden, angeordnet, um zu vermeiden, dass sie unmittelbar mit dem Heißgasstrom in Berührung kommen und durch diesen unkenntlich gemacht werden.
- Nachteilig an der Positionierung der Seriennummer am Fuß einer Turbinenschaufel ist, dass die Seriennummern nach dem Einsetzen der Turbinenschaufeln nicht mehr einsehbar sind. So ist es bei einer vollständig montierten Gasturbine bzw. einem vollständig montierten Flugzeugtriebwerk nicht möglich, die Seriennummer einer einzelnen Triebwerksschaufel zu überprüfen. Um die Seriennummer einer bestimmten Triebwerksschaufel zu ermitteln, ist gemäß dem Stand der Technik vielmehr ein nahezu vollständiges Zerlegen der gesamten Gasturbine erforderlich.
- Insbesondere bei der Verwendung von überholten Turbinenschaufeln kann sich selbst bei erfolgter Überprüfung der Turbinenschaufeln vor und während der Montage bereits kurz nach der Inbetriebnahme der wieder zusammengesetzten Gasturbine, teilweise bereits nach einem ersten Probelauf, ein zumindest leicht reduzierter Wirkungsgrad einstellen, der letztendlich einen erhöhten Treibstoffverbrauch im Einsatz der Gasturbine zur Folge hat. Auch wenn ein entsprechend reduzierter Wirkungsgrad häufig keine erneute Demontage der Gasturbine rechtfertigt, kann es aus verschiedenen Gründen erwünscht sein, dass den Wirkungsgradverlust hervorrufende Bauteil der Gasturbine eindeutig zu identifizieren. Beispielsweise ist eine entsprechende Identifikation wünschenswert, um evtl. Regressansprüche an den Hersteller eines eindeutig identifizierbaren Bauteils oder an den Wartungsbetrieb, der das fragliche Bauteil überholt hat, stellen zu können.
- Wird dabei eine Turbinenschaufel der Hochdruckturbine des Flugzeugtriebwerks als wahrscheinliche Ursache für den Wirkungsgradverlust ausgemacht, ist es im Stand der Technik allerdings nicht möglich, ohne eine nahezu vollständige Zerlegung der Gasturbine die fragliche Turbinenschaufel eindeutig, bspw. anhand ihrer Seriennummer, zu identifizieren. In der Folge lässt sich auch die Herkunft der Turbinenschaufel von einem Hersteller oder Reparaturbetrieb nicht ohne weiteres klären.
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verfahren zu schaffen, mit denen eine eindeutige Positionszuordnung und Identifizierung einer Turbinenschaufel einer Hochdruckturbinenstufe einer Gasturbine möglich ist, ohne das zur Identifizierung eine Demontage der Gasturbine erforderlich wäre.
- Gelöst wird diese Aufgabe durch Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 5. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur eindeutigen Positionszuordnung einer Turbinenschaufel einer über eine Welle mit einem Hochdruckkompressor verbundenen Hochdruckturbinenstufe einer Gasturbine, wobei jede Turbinenschaufel der Hochdruckturbine eindeutig identifizierbar mit ihrer relativen Lage in einer Satzkarte verzeichnet wird, mit den Schritten:
- a. Ermitteln der Position eines vorgegebenen Schaufelschlosses einer vorgegebenen Stufe des Hockdruckkompressors, wobei die Stufe des Hockdruckkompressors derart gewählt ist, dass das Schaufelschloss im vollständig montierten Zustand der Gasturbine durch Drehen der Welle in das Sichtfeld eines durch eine erste Boroskopöffnung an der Gasturbine geführten ersten Boroskops bringbar und eindeutig identifizierbar ist; und
- b. Markierung derjenigen Turbinenschaufel auf der Satzkarte, die im vollständig montierten Zustand der Gasturbine im Sichtfeld eines durch eine zweite Boroskopöffnung an der Gasturbine geführten zweiten Boroskops ist, wenn das vorgegebene Schaufelschloss im Sichtfeld des ersten Boroskops ist.
- Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur eindeutigen Identifizierung der auf der Satzkarte mit dem vorstehenden erfindungsgemäßen Verfahren markierten Turbinenschaufel der Hochdruckturbine einer Gasturbine, mit den Schritten:
- a. Einführen eines ersten Boroskops durch eine erste Boroskopöffnung an der Gasturbine und eines zweiten Boroskops durch eine zweite Boroskopöffnung an der Gasturbine; und
- b. Drehen der den Hochdruckkompressor und die Hochdruckturbinenstufe verbindenden Welle, bis das vorgegebene Schaufelschloss im Sichtfeld des ersten Boroskops ist, womit die auf der Satzkarte markierte Turbinenschaufel im Sichtfeld des zweiten Boroskops ist.
- Zunächst werden einige im Rahmen der Erfindung verwendete Begriffe erläutert.
- Bei Gasturbinen bekannt und bei Flugzeugtriebwerken üblich sind „Satzkarten“, auf denen die „relative Lage“ der einzelnen Turbinen- oder Kompressorschaufeln einer Gasturbinenstufe verzeichnet sind. Auf der Satzkarte sind sämtliche in der Gasturbinenstufe eingesetzten Schaufeln anhand ihrer Seriennummer aufgelistet. Darüber hinaus geht aus der Satzkarte die Reihenfolge der einzelnen Schaufeln in Umfangsrichtung hervor. In anderen Worten lässt sich anhand der Satzkarte für jede Schaufel der Gasturbinenstufe ermitteln, welche beiden Schaufel jeweils benachbart dazu angeordnet sind. Die Satzkarte gibt dabei jedoch ausschließlich Auskunft über die relative Lage der Schaufeln, nicht jedoch die absolute Lage, bspw. gegenüber der Welle.
- Schaufeln von Gasturbinen und Flugzeugtriebwerken umfassen ein Schaufelblatt und einen Schaufelfuß. Der Schaufelfuß weist dabei regelmäßig eine solche Formgebung auf, die ein Einschieben des Schaufelfußes in eine Schaufelnut des Schaufelträgers einer Turbinenstufe ermöglicht. Zur Sicherung einer oder mehrerer Schaufeln in der Schaufelnut sind ein oder mehrere „Schaufelschlösser“ vorgesehen, mit denen die Schaufeln in ihrer Position gegenüber dem Schaufelträger fixiert werden.
- Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die durch ein zweites Boroskop bei einer vollständig montierten Gasturbine einsehbaren Bereiche der Hochdruckturbine der besonderen Belastung durch das von der Brennkammer stammende Heißgas unterliegen, weshalb sämtliche in diesem Bereich angebrachte Markierungen spätestens mit einem ersten Probelauf der Gasturbine entfernt bzw. verbrannt werden würden. Aufgrund der besonderen Belastung in diesem Bereich sind die Hochdruckturbinen auch regelmäßig so ausgestaltet, dass die bei vollständig montierter Gasturbine durch ein zweites Boroskop einsehbaren Oberflächen der Hochdruckturbine keine Rückschlüsse auf deren Winkellage o.ä. zulassen.
- Die Erfindung hat jedoch erkannt, dass der mit der Hockdruckturbine über eine Welle drehfest verbundene Hochdruckkompressor durch ein erstes Boroskop auch bei vollständig montierter Gasturbine eindeutig identifizierbare Schaufelschlösser aufweist, die als Erkennungsmerkmal für die Winkellage des Hochdruckkompressors und damit der Hochdruckturbine dienen können. Bei Kenntnis der Lage der Boroskopöffnungen für das erste und das zweite Boroskop lässt sich genau feststellen, welche Turbinenschaufel im Sichtfeld des zweiten Boroskops ist, wenn das vorgegebene Schaufelschloss im Sichtfeld des ersten Boroskops ist.
- Indem dieser Zusammenhang erfindungsgemäß während der Montage der Hochdruckturbine auf der Satzkarte verzeichnet wird, kann anhand dieser Information auf der Satzkarte bei vollständig montierter Gasturbine zunächst eine erste Turbinenschaufel eindeutig identifiziert werden. Durch anschließendes Drehen des Hochdruckkompressors um einen vorgegebenen Winkel oder bei gleichzeitiger Beobachtung durch das zweite Boroskop können anhand der auf der Satzkarte verzeichneten relativen Lage der Turbinenschaufeln auch die übrigen Turbinenschaufeln eindeutig identifiziert werden.
- Um die Ermittlung der auf der Satzkarte zu markierenden Turbinenschaufel zu erleichtern, ist es bevorzugt, wenn zunächst die Winkellage des vorgegebenen Schaufellschlosses des Hochdruckkompressors gegenüber der Welle auf der Welle selbst markiert wird und ausgehend von dieser Markierung die auf der Satzkarte zu markierende Turbinenschaufel ermittelt wird. Die Markierung kann dabei entlang der Welle bis an die Hochdruckturbine herangeführt werden, wodurch das Identifizieren der fraglichen Turbinenschaufel vereinfacht wird. Die Markierung kann bspw. durch einen Markierungsstift entsprechend der Norm DIN LN 9051 erfolgen.
- Die Ermittlung der auf der Satzkarte zu markierenden Turbinenschaufel kann alternativ oder zusätzlich erleichtert werden, wenn die Turbinenschaufeln ein nach der Montage sichtbares temporäres Identifikationsmerkmal aufweisen. So kann z.B. die Seriennummer der einzelnen Turbinenschaufeln unmittelbar auf dem Schaufelblatt aufgebracht sein, also an einer Stelle, die auch nach dem Einbau der Turbinenschaufel sichtbar ist. Bei einem solchen auch im eingebauten Zustand sichtbaren Identifikationsmerkmal handelt es sich grundsätzlich um ein temporäres Identifikationsmerkmal, welche nach einem ersten Testlauf der Gasturbine aufgrund der besonderen Belastungen im Bereich der Hochdruckturbine bereits rückstandslos verbrannt sind.
- Sind mehr als zwei Schaufelschlösser in der vorgegebenen Stufe des Hockdruckkompressors vorhanden, lässt sich im Regelfall eindeutig ein erstes und ein zweites Schaufelschloss identifizieren. Der Abstand in Umfangsrichtung entgegen einer vorgegebenen Drehrichtung zwischen dem ersten Schaufelschloss und dem zweiten Schaufelschloss ist im Regelfall nämlich geringer als der entsprechende Abstand zwischen dem letzten Schaufelschloss – das auch das zweite Schaufelschloss sein kann – und dem ersten Schaufelschloss. Ausgehend von dem so eindeutig identifizierbaren ersten Schaufelschloss ist das zweite Schaufelschloss das in der vorgegebenen Drehrichtung in Umfangsrichtung dem ersten Schaufelschloss nachfolgende Schaufelschloss. Es ist bevorzugt, wenn das vorgegebene Schaufelschloss das zweite Schaufelschloss ist. Wie nachfolgend erläutert, kann dadurch die spätere Identifizierung der auf der Satzkarte markierten Turbine erleichtert werden.
- Ist eine Turbinenschaufel erfindungsgemäß auf der Satzkarte markiert, lässt sich diese Turbinenschaufel auch bei vollständig montierter Gasturbine eindeutig identifizieren.
- Dazu werden ein erstes Boroskop durch eine erste Boroskopöffnung an der Gasturbine und ein zweites Boroskop durch eine zweite Boroskopöffnung an der Gasturbine geführt. Die erste Boroskopöffnung ist dabei so angeordnet, dass durch ein hindurchgeführtes Boroskop das vorgegebene Schaufelschloss der vorgegebenen Stufe des Hochdruckkompressors eingesehen werden kann, während die zweite Boroskopöffnung eine Betrachtung der Turbinenschaufeln der relevanten Hochdruckturbinenstufe mit Hilfe eines Boroskops gestattet.
- Nach Einführung zumindest des ersten Boroskops – das zweite Boroskop kann auch noch später eingeführt werden – wird die Welle auf die sowohl der Hochdruckkompressor als auch die Hochdruckturbinenstufe gedreht, bis das vorgegebene Schaufelschloss im Sichtfeld des ersten Boroskops ist. Die Turbinenschaufel, die dann durch das spätestens jetzt eingeführte zweite Boroskop sichtbar ist, ist dann die auf der Satzkarte markierte Turbinenschaufel.
- Handelt es sich bei dem vorgegebenen Schaufelschloss um das zweite Schaufelschloss der vorgegebenen Stufe des Hochdruckkompressors, kann die Drehgeschwindigkeit nach Erkennen des ersten Schaufelschlosses durch das erste Boroskop vorzugsweise reduziert werden, um die Welle möglichst verzögerungsfrei anhalten zu können, sobald das zweite Schaufelschlosses im Sichtfeld des ersten Boroskops ist. In anderen Worten kann die Drehgeschwindigkeit zunächst vergleichsweise hoch sein, um die Welle zügig in den Bereich zu drehen, in dem das zweite Schaufelschloss liegt, um dann aufgrund einer vergleichsweise niedrigen Drehgeschwindigkeit die Welle unmittelbar anhalten zu können, sobald das zweite Schaufelschloss ins Sichtfeld des ersten Boroskops kommt.
- Ist die auf der Satzkarte markierte Turbinenschaufel eindeutig identifiziert, können vorzugsweise durch anschließendes Drehen der den Hochdruckkompressor und die Hochdruckturbinenstufe verbindenden Welle unter Beobachtung der Turbinenschaufeln durch das zweite Boroskop oder unter Beobachtung der Veränderung der Winkellage der Welle wenigstens eine Turbinenschaufel anhand der Satzkarte identifiziert wird. Da auf der Satzkarte die relative Lage der einzelnen Turbinenschaufeln hervorgeht können ausgehend von der eindeutig identifizierten markierten Turbinenschaufel die jeweils benachbarten Turbinenschaufeln und nacheinander die daran anschließenden Turbinenschaufeln identifiziert werden. Da die grundsätzliche geometrische Konfiguration der Turbinenschaufeln einer Gasturbine bekannt ist, kann auch über die Winkellage der Welle ausgehend von der Winkellage, die die Welle bei der Identifizierung der markierten Turbinenschaufel einnimmt, unmittelbar auch eine nicht zur markierten Turbinenschaufel benachbarte Turbinenschaufel identifiziert werden.
- Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
-
1 : eine Hochdruckturbinenstufe mit einem über eine Welle verbundenen Hochdruckkompressor; -
2 : eine Detaildarstellung des Hochdruckkompressors aus1 ; und -
3 : ein Flugzeugtriebwerk mit der Hochdruckturbinenstufe und dem Hochdruckkompressor gemäß1 . -
1 ist eine schematische Darstellung einer Hochdruckturbinenstufe10 einer Gasturbine1 bzw. eines Flugzeugtriebwerks1 (siehe3 ). Die Hochdruckturbinenstufe10 weist eine Vielzahl von Turbinenschaufeln11 auf, deren jeweilige Seriennummer am Schaufelfuß eingraviert und auf einer Satzkarte in ihrer relativen Lage verzeichnet ist. Eine Satzkarte kann dabei die Form einer Liste von Seriennummern aufweisen, wobei die Reihenfolge der Auflistung der Anordnung der Turbinenschaufeln in Umfangsrichtung der Hochdruckturbinenstufe entspricht. - Die Hochdruckturbinenstufe
10 ist über eine Welle20 drehfest mit einem zweistufigen Hochdruckkompressor30 verbunden. Jede der beiden Stufen des Hochdruckkompressors30 umfasst eine Vielzahl von Kompressorschaufeln31 , die über jeweils zwei Schaufelschlösser32 (in der Darstellung gemäß1 ist lediglich ein Schaufelschloss32 sichtbar) in ihrer Position gegenüber dem Schaufelträger der jeweiligen Stufe des Hochdruckkompressors30 gesichert sind. - In
2 ist der Hochdruckkompressor30 aus1 vergrößert dargestellt. Zwischen den Schaufeln31 der einen Stufe des Hochdruckkompressors30 sind zwei Schaufelschlösser32 ,32‘ zu erkennen. Dabei ist der Abstand in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Schaufelschloss32‘ und dem zweiten Schaufelschloss32 entgegen der vorgegebene Drehrichtung90 – die nicht mit der Drehrichtung des Flugzeugtriebwerks1 im Betrieb übereinstimmen muss – geringer als der Abstand zwischen dem zweiten und in Drehrichtung letzten Schaufelschloss32 und dem ersten Schaufelschloss32‘ . - Das so als zweites Schaufelschloss
32 identifizierte Schaufelschloss32 dient als Basis für die Markierung21 entlang der Welle20 , die mit einem luftfahrtzertifizierten Markierungsstift aufgebracht wird. Die Markierung21 zeigt dabei die Winkellage des Schaufelschlosses32 gegenüber der Achse der Welle20 an. Ausgehend von dieser Markierung kann diejenige Turbinenschaufel11‘ auf der Satzkarte markiert werden, die – wie nachfolgend anhand von3 erläutert wird – im vollständig montierten Zustand des Flugzeugtriebwerks1 im Sichtfeld eines durch eine zweite Boroskopöffnung5 an dem Flugzeugtriebwerk1 geführtes zweites Boroskop42 ist, wenn das vorgegebene Schaufelschloss32 im Sichtfeld eines durch eine erste Boroskopöffnung4 des Flugzeugtriebwerks1 geführten ersten Boroskops41 ist. - In
3 ist das Flugzeugtriebwerk1 im vollständig montierten Zustand dargestellt. Lediglich die Turbinenabdeckung2 ist geöffnet (und daher gestrichelt dargestellt) um Zugang zum Kerntriebwerk3 zu haben. - Zu eindeutigen Identifizierung der auf der Satzkarte markierten Turbinenschaufel
11‘ der Hochdruckturbine10 wird die Welle20 mit einer ersten Drehgeschwindigkeit in die Drehrichtung90 gedreht. Sobald durch das erste Boroskop41 das erste Schaufelschloss32‘ zu erkennen ist, wird die Drehgeschwindigkeit reduziert und die Welle20 wird, sobald das zweite Schaufelschloss32 im Blickfeld des ersten Boroskops41 ist gestoppt. - Ist das zweite Schaufelschloss
32 im Blickfeld des ersten Boroskops41 befindet sich, aufgrund der zuvor erfolgten Positionszuordnung der fraglichen Turbinenschaufel11 die auf der Satzkarte markierte Turbinenschaufel11 unmittelbar im Sichtfeld des zweiten Boroskops42 . Die übrigen Turbinenschaufeln11 können dann ausgehend von der markierten Turbinenschaufel11‘ anhand der Satzkarte eindeutig identifiziert werden. - Während der Montage ggf. vorgesehene Markierungen auf den Turbinenschaufeln
11 , die auch die Positionszuordnung der zu markierenden Turbinenschaufel11‘ erleichtern können, sind spätestens nach dem ersten Testlauf des Flugzeugtriebwerks1 vollständig entfernt. Durch die erfindungsgemäßen Verfahren ist es aber möglich, zunächst eine – nämlich die zuvor auf der Satzkarte markierte – Turbinenschaufel11‘ ohne jegliche Identifikationsmerkmale an der Turbinenschaufel11‘ oder der Hochdruckturbine10 selbst, zu identifizieren. Ausgehend von dieser Turbinenschaufel11‘ können mithilfe der Satzkarte auch die übrigen Turbinenschaufeln11 eindeutig identifiziert werden. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Norm DIN LN 9051 [0018]
Claims (7)
- Verfahren zur eindeutigen Positionszuordnung einer Turbinenschaufel (
11 ) einer über eine Welle (20 ) mit einem Hochdruckkompressor (30 ) verbundenen Hochdruckturbinenstufe (10 ) einer Gasturbine (1 ), wobei jede Turbinenschaufel (11 ) der Hochdruckturbine (10 ) eindeutig identifizierbar mit ihrer relativen Lage in einer Satzkarte verzeichnet wird, mit den Schritten: a. Ermitteln der Position eines vorgegebenen Schaufelschlosses (32 ) einer vorgegebenen Stufe des Hockdruckkompressors (30 ), wobei die Stufe des Hockdruckkompressors (30 ) derart gewählt ist, dass das Schaufelschloss (32 ) im vollständig montierten Zustand der Gasturbine (1 ) durch Drehen der Welle (20 ) in das Sichtfeld eines durch eine erste Boroskopöffnung (4 ) an der Gasturbine (1 ) geführten ersten Boroskops (41 ) bringbar und eindeutig identifizierbar ist; und b. Markierung derjenigen Turbinenschaufel (11‘ ) auf der Satzkarte, die im vollständig montierten Zustand der Gasturbine (1 ) im Sichtfeld eines durch eine zweite Boroskopöffnung (5 ) an der Gasturbine (1 ) geführten zweiten Boroskops (42 ) ist, wenn das vorgegebene Schaufelschloss (32 ) im Sichtfeld des ersten Boroskops (41 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorhandensein von mehr als einem Schaufelschloss (
32 ,32‘ ) bei einer vorgegebenen Stufe des Hockdruckkompressors (30 ) das zweite Schaufelschloss (32 ) das vorgegebene Schaufelschloss ist, wobei der Abstand in Umfangsrichtung entgegen einer vorgegebenen Drehrichtung (90 ) zwischen dem ersten Schaufelschloss (32‘ ) und dem zweiten Schaufelschloss (32 ) geringer ist als der Abstand in Umfangsrichtung entgegen einer vorgegebenen Drehrichtung (90 ) zwischen dem letzten Schaufelschloss und dem ersten Schaufelschloss (32‘ ). - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkellage des vorgegebenen Schaufelschlosses (
32 ) gegenüber der Welle (20 ) auf der Welle (20 ) markiert wird und ausgehend von dieser Markierung (21 ) auf der Satzkarte zu markierende Turbinenschaufel (11‘ ) ermittelt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenschaufeln (
11 ) ein nach der Montage in der Hochdruckturbinenstufe (10 ) sichtbares Identifikationsmerkmal aufweisen, welches durch den Betrieb der Gasturbine (1 ) entfernt wird. - Verfahren zur eindeutigen Identifizierung der auf der Satzkarte mit einem Verfahren gemäß den vorstehenden Ansprüchen markierten Turbinenschaufel (
11‘ ) der Hochdruckturbine (10 ) einer Gasturbine (1 ), mit den Schritten: a. Einführen eines ersten Boroskops (41 ) durch eine erste Boroskopöffnung (4 ) an der Gasturbine (1 ) und eines zweiten Boroskops (5 ) durch eine zweite Boroskopöffnung (42 ) an der Gasturbine (1 ); und b. Drehen der den Hochdruckkompressor (30 ) und die Hochdruckturbinenstufe (10 ) verbindenden Welle (20 ), bis das vorgegebene Schaufelschloss (32 ) im Sichtfeld des ersten Boroskops (41 ) ist, womit die auf der Satzkarte markierte Turbinenschaufel (11‘ ) im Sichtfeld des zweiten Boroskops (42 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem zweiten Schaufelschloss (
32 ) als vorgegebenes Schaufelschloss die Drehgeschwindigkeit nach Erkennen des ersten Schaufelschlosses (32‘ ) durch das erste Boroskop (41 ) reduziert wird, um die Welle verzögerungsfrei anzuhalten, wenn das zweite Schaufelschlosses (32 ) im Sichtfeld des ersten Boroskops (41 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach eindeutiger Identifizierung der auf der Satzkarte markierte Turbinenschaufel (
11‘ ) durch anschließendes Drehen der den Hochdruckkompressor (30 ) und die Hochdruckturbinenstufe (10 ) verbindenden Welle (20 ) unter Beobachtung der Turbinenschaufeln (11 ) durch das zweite Boroskop (42 ) und/oder unter Beobachtung der Veränderung der Winkellage der Welle (20 ) wenigstens eine weitere Turbinenschaufeln (11 ) anhand der Satzkarte identifiziert wird.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016216895.9A DE102016216895B4 (de) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | Verfahren zur eindeutigen Positionszuordnung und Identifizierung einer Turbinenschaufel |
PCT/EP2017/072052 WO2018046423A1 (de) | 2016-09-06 | 2017-09-04 | Verfahren zur eindeutigen positionszuordnung und identifizierung einer turbinenschaufel |
ES17768699T ES2824523T3 (es) | 2016-09-06 | 2017-09-04 | Método de asignación de posición e identificación inequívocas de un álabe de turbina |
EP17768699.5A EP3510255B1 (de) | 2016-09-06 | 2017-09-04 | Verfahren zur eindeutigen positionszuordnung und identifizierung einer turbinenschaufel |
US16/330,772 US10526922B2 (en) | 2016-09-06 | 2017-09-04 | Method for clear position determination and identification of a turbine blade |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016216895.9A DE102016216895B4 (de) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | Verfahren zur eindeutigen Positionszuordnung und Identifizierung einer Turbinenschaufel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016216895A1 true DE102016216895A1 (de) | 2018-03-08 |
DE102016216895B4 DE102016216895B4 (de) | 2019-02-28 |
Family
ID=59901484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016216895.9A Active DE102016216895B4 (de) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | Verfahren zur eindeutigen Positionszuordnung und Identifizierung einer Turbinenschaufel |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10526922B2 (de) |
EP (1) | EP3510255B1 (de) |
DE (1) | DE102016216895B4 (de) |
ES (1) | ES2824523T3 (de) |
WO (1) | WO2018046423A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017218426B3 (de) | 2017-10-16 | 2019-01-17 | Lufthansa Technik Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Boroskopinspektion von Strahltriebwerken |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1609957A2 (de) | 2004-06-21 | 2005-12-28 | Hamilton Sundstrand Corporation | Gasturbinenstartsystem mit Prüfverfahren |
DE102011103003A1 (de) | 2011-05-24 | 2012-11-29 | Lufthansa Technik Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Rissprüfung eines Flugzeug- oder Gasturbinen-Bauteils |
DE102011114541A1 (de) | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Lufthansa Technik Ag | Endoskopiesystem und korrespondierendesVerfahren zur Untersuchung von Gasturbinen |
US20130113915A1 (en) | 2011-11-09 | 2013-05-09 | Pratt & Whitney | Method and System for Position Control Based on Automated Defect Detection Feedback |
US20140188423A1 (en) | 2012-12-31 | 2014-07-03 | General Electric Company | Systems and methods for control of a non-destructive testing system |
US9016560B2 (en) | 2013-04-15 | 2015-04-28 | General Electric Company | Component identification system |
WO2015130870A1 (en) | 2014-02-26 | 2015-09-03 | Siemens Energy, Inc. | Method for inspecting a turbine engine rotor with a rotor disc cavity inspection apparatus ανd corresponding apparatus |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4907456A (en) * | 1988-03-24 | 1990-03-13 | Westinghouse Electric Corp. | Sensor probe system |
US5349850A (en) * | 1992-11-19 | 1994-09-27 | General Electric Company | Instrumentation light probe holder |
US6867586B2 (en) * | 2002-09-17 | 2005-03-15 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Eddy current inspection probe for inspecting multiple portions of a turbine blade having different geometric surfaces |
US7987725B2 (en) * | 2007-09-21 | 2011-08-02 | Siemens Energy, Inc. | Method of matching sensors in a multi-probe turbine blade vibration monitor |
US7866213B2 (en) * | 2008-06-18 | 2011-01-11 | Siemens Energy, Inc. | Method of analyzing non-synchronous vibrations using a dispersed array multi-probe machine |
US8126662B2 (en) * | 2008-09-24 | 2012-02-28 | Siemens Energy, Inc. | Method and apparatus for monitoring blade vibration with a fiber optic ribbon probe |
US20120224048A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-06 | Trzcinski Frank J | Portable boroscope for inspecting turbomachine blades |
GB2491632B (en) * | 2011-06-10 | 2013-10-30 | Rolls Royce Plc | Rotating blade analysis |
WO2013002146A1 (ja) | 2011-06-27 | 2013-01-03 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
GB2496903B (en) * | 2011-11-28 | 2015-04-15 | Rolls Royce Plc | An apparatus and a method of inspecting a turbomachine |
US9154743B2 (en) * | 2012-01-31 | 2015-10-06 | Siemens Energy, Inc. | System and method for optical inspection of off-line industrial gas turbines and other power generation machinery while in turning gear mode |
US20150308337A1 (en) | 2014-04-28 | 2015-10-29 | Solar Turbines Incorporated | Gas turbine engine component with embedded data |
US10458273B2 (en) * | 2017-07-25 | 2019-10-29 | Siemens Energy, Inc. | Blade vibration monitor with self adjusting sensor gap mechanism |
-
2016
- 2016-09-06 DE DE102016216895.9A patent/DE102016216895B4/de active Active
-
2017
- 2017-09-04 ES ES17768699T patent/ES2824523T3/es active Active
- 2017-09-04 US US16/330,772 patent/US10526922B2/en active Active
- 2017-09-04 EP EP17768699.5A patent/EP3510255B1/de active Active
- 2017-09-04 WO PCT/EP2017/072052 patent/WO2018046423A1/de unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1609957A2 (de) | 2004-06-21 | 2005-12-28 | Hamilton Sundstrand Corporation | Gasturbinenstartsystem mit Prüfverfahren |
DE102011103003A1 (de) | 2011-05-24 | 2012-11-29 | Lufthansa Technik Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Rissprüfung eines Flugzeug- oder Gasturbinen-Bauteils |
DE102011114541A1 (de) | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Lufthansa Technik Ag | Endoskopiesystem und korrespondierendesVerfahren zur Untersuchung von Gasturbinen |
US20130113915A1 (en) | 2011-11-09 | 2013-05-09 | Pratt & Whitney | Method and System for Position Control Based on Automated Defect Detection Feedback |
US20140188423A1 (en) | 2012-12-31 | 2014-07-03 | General Electric Company | Systems and methods for control of a non-destructive testing system |
US9016560B2 (en) | 2013-04-15 | 2015-04-28 | General Electric Company | Component identification system |
WO2015130870A1 (en) | 2014-02-26 | 2015-09-03 | Siemens Energy, Inc. | Method for inspecting a turbine engine rotor with a rotor disc cavity inspection apparatus ανd corresponding apparatus |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Norm DIN LN 9051 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017218426B3 (de) | 2017-10-16 | 2019-01-17 | Lufthansa Technik Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Boroskopinspektion von Strahltriebwerken |
WO2019076876A1 (de) | 2017-10-16 | 2019-04-25 | Lufthansa Technik Ag | Vorrichtung und verfahren zur boroskopinspektion von strahltriebwerken |
US11662319B2 (en) | 2017-10-16 | 2023-05-30 | Lufthansa Technik Ag | Device and method for borescope inspection of jet engines |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3510255A1 (de) | 2019-07-17 |
ES2824523T3 (es) | 2021-05-12 |
WO2018046423A1 (de) | 2018-03-15 |
DE102016216895B4 (de) | 2019-02-28 |
EP3510255B1 (de) | 2020-08-12 |
US10526922B2 (en) | 2020-01-07 |
US20190345844A1 (en) | 2019-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102017218426B3 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Boroskopinspektion von Strahltriebwerken | |
EP2761140B1 (de) | Endoskopiesystem und korrespondierendes verfahren zur untersuchung von gasturbinen | |
CH698187B1 (de) | Spannvorrichtung und Prüfverfahren für eine ringförmige Dichtung. | |
DE102012103991A1 (de) | Verschleissanzeigesystem zur Verwendung an Turbinenmaschinen und Verfahren zur Untersuchung derselben | |
CH708976A2 (de) | Turbomaschinen-Kaltspaltjustage. | |
DE102008016026A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen wenigstens einer Bohrung in zumindest einer ersten Oberfläche eines Bauteils | |
EP3488211B1 (de) | Verfahren und anordnung zur überwachung eines heissgasbereichs einer gasturbine | |
DE102014210297A1 (de) | Demontageverfahren für eine Gasturbine | |
DE112014005399B4 (de) | Blindringeinheit zum Entfernen von Schaufelsegmenten, und Verfahren zum Entfernen von Schaufelsegmenten unter Verwendung derselben | |
EP2855930A1 (de) | Verfahren zur installation von sensoren in rotorblättern und installationsvorrichtung | |
DE102016216895B4 (de) | Verfahren zur eindeutigen Positionszuordnung und Identifizierung einer Turbinenschaufel | |
EP3315931A1 (de) | Verfahren zum bestimmen der temperatur in einem strömungskanal einer gasturbine und messvorrichtung | |
EP3390784B1 (de) | Strömungsmaschine mit mehreren leitschaufelstufen und verfahren zur teilweisen demontage einer solchen strömungsmaschine | |
DE102009016105B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Beanspruchung rotierender Wellen | |
DE102015224375A1 (de) | Verfahren zur Prüfung einer Laufschaufeleinheit | |
EP2644833A1 (de) | Trägerring | |
DE102017203308A1 (de) | Turbinenstufe mit Koppelelement | |
DE102016219171A1 (de) | Verfahren zur zerstörungsfreien Materialprüfung | |
DE102018131881A1 (de) | Schablone zur Bestimmung einer Begrenzung eines Abschnitts auf der Oberfläche einer Turbinenschaufel | |
DE102004030501A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Inspektion von Bauteilen einer Gasturbine | |
EP3029414A1 (de) | Turbinenschaufel, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verfahren zum Ermitteln der Lage eines beim Gießen einer Turbinenschaufel verwendeten Gusskerns | |
DE19719770A1 (de) | Turbomaschine | |
DE102019219273A1 (de) | Verfahren zum vermessen eines bauteils einer strömungsmaschine | |
EP3108161B1 (de) | Wellendichtung zur abdichtung eines spaltes gebildet durch eine wellenverzahnung | |
DE102021118371A1 (de) | Verfahren zur Unterstützung einer Bearbeitung einer Beschädigung an einer Beschaufelung einer Strömungsmaschine, insbesondere eines Strahltriebwerkes, Computerprogrammprodukt sowie System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |