DE102017214059A1

DE102017214059A1 - Rotor with blade sealing element fuse

Info

Publication number: DE102017214059A1
Application number: DE102017214059.3A
Authority: DE
Inventors: Isabell Heick; Harald Hoell; Kevin Kampka; Peter Schröder; Vyacheslav Veitsmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date: 2017-08-11
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2019-02-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor einer Gasturbine mit einer Rotorscheibe (01). An dieser sind am Außenumfang verteilt eine Mehrzahl Laufschaufeln (11, 12) angeordnet. Unmittelbar oder mittelbar an der Rotorscheibe (01) und/oder den Laufschaufeln (11, 12) ist eine Mehrzahl an Dichtelementen (21,22) gelagert, welche Schaufelhaltenuten (02) in der Rotorscheibe (01) zumindest abschnittsweise abdecken. Ein Dichtelement (21, 22) weist eine Arretierungsausnehmung (29) auf, in die (29) ein Blockierelement (19) eingreift, wodurch eine Rotation der Dichtelemente (21,22) relativ zur Rotorscheibe (01) verhindert ist. Dabei ist vorgesehen, dass das Blockierelement (19) feststehend am Schaufelfuß (13) und/oder der Schaufelplattform (14) einer ersten Laufschaufel (11) angeordnet ist.The invention relates to a rotor of a gas turbine with a rotor disk (01). At this distributed on the outer circumference a plurality of blades (11, 12) are arranged. Directly or indirectly on the rotor disk (01) and / or the rotor blades (11, 12), a plurality of sealing elements (21, 22) are mounted which at least partially cover blade retaining grooves (02) in the rotor disk (01). A sealing element (21, 22) has a locking recess (29) into which (29) a blocking element (19) engages, whereby rotation of the sealing elements (21, 22) relative to the rotor disk (01) is prevented. It is provided that the blocking element (19) is fixedly arranged on the blade root (13) and / or the blade platform (14) of a first moving blade (11).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor mit einer Rotorscheibe, an der im Umfang verteilt eine Mehrzahl Laufschaufeln angebracht sind sowie einer Mehrzahl an einer Stirnseite angeordneten Dichtelementen, wobei mittels eines Blockierelementes eine Rotation der Dichtelemente relativ zur Rotorscheibe verhindert ist.The invention relates to a rotor with a rotor disk on which a plurality of rotor blades are distributed in the circumference and a plurality of arranged on a front side sealing elements, wherein by means of a blocking element rotation of the sealing elements is prevented relative to the rotor disk.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Arten von Rotoren bekannt, welche eine Rotorscheibe mit Laufschaufeln und Dichtelementen aufweist, bei denen eine Sicherung der Dichtelemente in Umfangsrichtung erfolgt. Hierbei weist die Rotorscheibe am Außenumfang verteilt Schaufelhaltenuten auf, in die jeweils eine Laufschaufel befestigt ist. Die Laufschaufeln weisen radial außerhalb der Rotorscheibe eine Schaufelplattform auf, welche sich in Umfangsrichtung jeweils bis zur nachfolgenden Schaufelplattform erstreckt. An zumindest einer Stirnseite oder wahlweise an beiden Stirnseiten der Rotorscheibe befinden sich zur Abdeckung der Schaufelhaltenuten Dichtbleche, die insbesondere eine Trennung zwischen einem am Rotor entlang strömenden Heißgases zu einer im Inneren der Laufschaufeln strömenden Kühlluft bewirken sollen. Hierzu werden die Dichtbleche in bekannter Weise in einer inneren Ringnut an der Rotorscheibe sowie in einer durch die Laufschaufel gebildeten äußeren Ringnut gelagert. Dieses bewirkt sowohl eine axiale und radiale Fixierung der Dichtbleche.Various types of rotors are known from the prior art, which has a rotor disk with blades and sealing elements, in which there is a securing of the sealing elements in the circumferential direction. Here, the rotor disk on the outer circumference distributed blade holding grooves, in each of which a blade is attached. The blades have radially outside the rotor disk on a paddle platform, which extends in the circumferential direction in each case to the subsequent blade platform. On at least one end face or alternatively on both end faces of the rotor disk, there are sealing sheets for covering the blade holding grooves, which in particular should effect a separation between a hot gas flowing along the rotor and a cooling air flowing in the interior of the rotor blades. For this purpose, the sealing plates are mounted in a known manner in an inner annular groove on the rotor disk and in an outer annular groove formed by the rotor blade. This causes both an axial and radial fixation of the sealing plates.

Zur Sicherung in Umfangsrichtung, d.h. zur Verhinderung einer Relativbewegung der Dichtbleche relativ zur Rotorscheibe, stehen wiederum verschiedene Ausführungen im Stand der Technik zur Verfügung. In üblicher Weise werden hierzu Fixierungsbolzen eingesetzt, die in - welcher Art auch immer - durch das Dichtblech gesteckt in einer Öffnung in der Rotorscheibe fixiert werden. Dabei werden in aller Regel weitere Sicherungsmittel eingesetzt, die wiederum einen Verlust des Sicherungsbolzens verhindern.For securing in the circumferential direction, i. To prevent a relative movement of the sealing plates relative to the rotor disk, in turn, different versions are available in the prior art. In the usual way fixing pins are used for this purpose, which are fixed in whatever kind by the sealing plate in an opening in the rotor disk. As a rule, further securing means are used, which in turn prevent a loss of the securing bolt.

Die Sicherung der Dichtbleche in Umfangsrichtung ist wesentlich für einen zuverlässigen dauerhaften Betrieb des Rotors und einer Verhinderung von Verschleiß in der Befestigung der Dichtbleche. Weiterhin ist es zwingend erforderlich, dass im Betrieb des Rotors kein Element aus dem Rotor verloren geht und somit ist es auch zwingend notwendig die Sicherungsbolzen derart zu sichern, dass diese nicht im Betrieb abhanden kommen. Dieses führt zu einem Aufwand für ein vergleichsweise kleines zunächst nebensächliches Bauteil, das darüber hinaus den Montageprozess unnötig verlangsamt.The securing of the sealing plates in the circumferential direction is essential for a reliable permanent operation of the rotor and a prevention of wear in the attachment of the sealing plates. Furthermore, it is imperative that in the operation of the rotor no element is lost from the rotor and thus it is also imperative to secure the locking bolts so that they do not get lost in operation. This leads to an effort for a comparatively small initially incidental component, which also unnecessarily slows down the assembly process.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Sicherung des Rotors bzw. insbesondere der Dichtbleche dahingehend zu bewirken, dass sowohl eine zuverlässige Sicherung in Umfangsrichtung gegeben ist als auch zudem eine zügige Montage ermöglicht wird.Object of the present invention is therefore to effect a backup of the rotor or in particular the sealing plates to the effect that both a reliable backup is given in the circumferential direction and also a speedy assembly is possible.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.The stated object is achieved by an embodiment according to the invention according to the teaching of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Der gattungsgemäße Rotor ist insbesondere zur Verwendung bei einer Gasturbine bestimmt. Die Ausführung kann jedoch gleichfalls bei Dampfturbinen oder anderen Turbinenarten eingeesetzt werden. Der Rotor weist zunächst einmal eine Rotorscheibe auf. Diese besitzt am Außenumfang verteilt eine Mehrzahl Schaufelhaltenuten. Weiterhin umfasst der Rotor eine Mehrzahl in den Schaufelhaltenuten befestigten Laufschaufeln. Hierbei ist es unerheblich, ob jeweils eine Laufschaufel in einer Schaufelhaltenut fixiert ist oder ob mehr oder weniger Laufschaufeln im Verhältnis zur Anzahl der Schaufelhaltenuten vorhanden sind. Zumindest werden die Laufschaufeln in den Schaufelhaltenuten mittels eines Schaufelfußes fixiert, wobei sich radial nach außen an den Schaufelfuß eine die Rotorscheibe überdeckende Schaufelplattform anschließt. Im Anschluss an die Schaufelplattform befindet sich das sich von der Schaufelplattform aus radial auswärts erstreckende Schaufelblatt.The generic rotor is intended in particular for use in a gas turbine. However, the design can also be used in steam turbines or other turbine types. The rotor initially has a rotor disk. This has distributed on the outer periphery a plurality Schaufelhaltenuten. Furthermore, the rotor comprises a plurality of blades fixed in the blade holding grooves. In this case, it is irrelevant whether in each case a moving blade is fixed in a blade holding groove or whether more or fewer moving blades are present in relation to the number of blade holding grooves. At least the blades are fixed in the blade holding grooves by means of a blade root, wherein a blade platform covering the rotor disk adjoins radially to the outside of the blade root. Subsequent to the blade platform is located from the blade platform radially outwardly extending airfoil.

Weiterhin weist der gattungsgemäße Rotor eine Mehrzahl an Dichtelemente auf, welche im Umfang verteilt an zumindest einer Stirnseite der Rotorscheibe angeordnet sind. Hierbei sind die Dichtelemente unmittelbar oder mittelbar an der Rotorscheibe und/oder den Laufschaufeln gelagert. Aufgabe der Dichtelemente ist es, die Schaufelhaltenuten in der Rotorscheibe abzudecken, so dass nach Möglichkeit eine Trennung des Bereichs von einer Seite der Dichtelemente zur anderen Seite der Dichtelemente erfolgt. Dieses begünstigt in besonders vorteilhafter Weise die Kühlluftführung im Rotor. Mit der Lagerung der Dichtelemente an der Rotorscheibe bzw. den Laufschaufeln erfolgt eine axiale und radiale Fixierung der Dichtelemente.Furthermore, the generic rotor has a plurality of sealing elements, which are arranged distributed in the circumference at least one end face of the rotor disk. In this case, the sealing elements are mounted directly or indirectly on the rotor disk and / or the rotor blades. The task of the sealing elements is to cover the blade retaining grooves in the rotor disk so that, if possible, the area is separated from one side of the sealing elements to the other side of the sealing elements. This favors in a particularly advantageous manner, the cooling air flow in the rotor. With the storage of the sealing elements on the rotor disk or the blades takes place an axial and radial fixation of the sealing elements.

Weiterhin erforderlich ist eine Sicherung der Dichtelemente relativ zur Rotorscheibe in Umfangsrichtung. Hierzu wird ein Blockierelement eingesetzt, welches in eine Arretierungsausnehmung eingreift. Durch das Eingreifen des Blockierelements in die Arretierungsausnehmung wird eine Rotation der Dichtelemente relativ zur Rotorscheibe verhindert.Furthermore, it is necessary to secure the sealing elements relative to the rotor disk in the circumferential direction. For this purpose, a blocking element is used, which engages in a locking recess. By the engagement of the blocking element in the Arretierungsausnehmung a rotation of the sealing elements is prevented relative to the rotor disk.

Hierzu weist zumindest ein Dichtelement eine auf, in die zumindest ein Blockierelement eingreift.For this purpose, at least one sealing element on, in which engages at least one blocking element.

Die gestellte Aufgabe wird nun mehr dadurch gelöst, in dem in besonders einfacherer als auch zugleich besonders vorteilhafter Weise das Blockierelement nunmehr feststehend am Schaufelfuß einer ersten Laufschaufel angeordnet wird, wobei zugleich die Arretierungsausnehmung als integraler Bestandteil des Dichtelements ausgeführt wird. Durch die feststehende Integration des Blockierelementes am Schaufelfuß der Laufschaufel wird durch die Laufschaufel selber bereits eine unmittelbare Sicherung der Dichtelemente in Umfangsrichtung ermöglicht, ohne dass es eines zusätzlichen Bauteils zur Verbindung von Dichtelement und Laufschaufel zur Sicherung in Umfangsrichtung bedarf. Naheliegend muss die Arretierungsausnehmung auf der zum Schaufelfuß weisenden Seite und das Blockierelement auf der zum Dichtelement weisenden Seite angeordnet werden.The object is now more achieved in that in a particularly simple and at the same time particularly advantageous way the Blocking element is now fixedly arranged on the blade root of a first blade, wherein at the same time the locking recess is designed as an integral part of the sealing element. Due to the fixed integration of the blocking element on the blade root of the blade, an immediate securing of the sealing elements in the circumferential direction is already made possible by the blade itself, without the need for an additional component for connecting the sealing element and the blade for securing in the circumferential direction. Obviously, the locking recess must be arranged on the side facing the blade root and the blocking element on the side facing the sealing element.

Eine von der erfindungsgemäßen Ausführung mit umfassten Lösung weist als Blockierelement zwei zueinander beabstandete Blockierteile auf, wobei die Arretierungsausnehmung von zwei komplementär zueinander beabstandeten Arretierungsbereichen mit zwischen stehenden Arretierungsvorsprung gebildet werden. Somit wird in gleicher Weise durch das Fügen der beiden Blockierteile in die beiden Arretierungsvorsprünge die Sicherung in Umfangsrichtung in beide Richtungen erzielt.A solution encompassed by the embodiment according to the invention has as a blocking element two mutually spaced blocking parts, the locking recess being formed by two complementary spaced locking regions with an intermediate locking projection. Thus, the securing in the circumferential direction in both directions is achieved in the same way by the joining of the two blocking parts in the two Arretierungsvorsprünge.

Aufgrund der Montage der Laufschaufeln an der Rotorscheibe durch Einschieben des Schaufelfußes in die Schaufelhaltenut ist es offensichtlich, dass sich hierzu das Blockierelement in axialer Richtung erstrecken muss. Hieraus ergibt sich im Folgenden eine Montageweise, bei der zunächst das Dichtelement an die erforderliche Position gebracht wird und nachfolgend die erste Laufschaufel mit dem Blockierelement in seine endgültige Position geschoben wird, wodurch das Blockierelement in die Arretierungsausnehmung eingreift.Due to the mounting of the rotor blades on the rotor disk by inserting the blade root into the blade retaining groove, it is obvious that for this purpose the blocking element has to extend in the axial direction. This results in an assembly below, in which first the sealing element is brought to the required position and subsequently the first blade is pushed with the blocking element in its final position, whereby the blocking element engages in the Arretierungsausnehmung.

In besonders vorteilhafter Weise wird die Arretierungsausnehmung als Tasche oder Vertiefung oder dergleichen ausgeführt und durchdringt das Dichtelement nicht. Somit kann vorteilhafte Trennung zwischen den beiden Seiten des Dichtelements ermöglicht werden.In a particularly advantageous manner, the locking recess is designed as a pocket or depression or the like and does not penetrate the sealing element. Thus, advantageous separation between the two sides of the sealing element can be made possible.

Die Lagerung des Dichtelements an der Rotorscheibe bzw. den Laufschaufeln kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Erforderlich sind zumindest eine axiale sowie eine radiale Fixierung der Dichtelemente relativ zur Rotorscheibe. Zur axialen Sicherung der Dichtelemente relativ zur Rotorscheibe wird in einer einfachen als auch vorteilhaften Ausführungsform in der Rotorscheibe eine ringförmige sich nach außen und/oder axial öffnende Ringnut eingesetzt, in die das Dichtelement mit einem zur Rotorachse weisenden inneren Randbereich gelagert ist. Zur konkreten Ausführung der Ringnut sowie des inneren Randbereichs kann auf bekannte gattungsgemäße Rotoren mit einer entsprechenden Lagerung der Dichtelemente an der Rotorscheibe zurück gegriffen werden.The bearing of the sealing element on the rotor disk or the rotor blades can be done in different ways. At least one axial and one radial fixation of the sealing elements relative to the rotor disk are required. For axial securing of the sealing elements relative to the rotor disk, an annular outwardly and / or axially opening annular groove is used in a simple and advantageous embodiment in the rotor disk, in which the sealing element is mounted with an inner edge region facing the rotor axis. For concrete execution of the annular groove and the inner edge region can be used on known generic rotors with a corresponding mounting of the sealing elements on the rotor disc back.

Alternativ zur unmittelbaren Anordnung der Ringnut in der Rotorscheibe ist es ebenso möglich, die Ringnut in einem zur Rotorscheibe vorgelagertem Bauteil beispielsweise einem Ringvorsatz vorzusehen. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Ringnut hälftig durch die Rotorscheibe und zur anderen Hälfte durch ein benachbartes Bauteil gebildet wird.As an alternative to the direct arrangement of the annular groove in the rotor disk, it is also possible to provide the annular groove in a component upstream of the rotor disk, for example a ring attachment. Likewise it can be provided that the annular groove is formed in half by the rotor disk and the other half by an adjacent component.

Weiterhin werden in besonders vorteilhafter Weise die Dichtelemente im nach außen weisenden äußeren Drittel des Dichtelements an der Rotorscheibe axial und/oder radial fixiert. Durch die vorteilhafte Lagerung der Dichtelemente im äußeren Bereich unmittelbar an der Rotorscheibe kann eine sichere Lagerung der Dichtelemente mit unmittelbarer Übertragung der Last auf die Rotorscheibe gewährleistet werden.Furthermore, the sealing elements are axially and / or radially fixed in the outwardly facing outer third of the sealing element on the rotor disk in a particularly advantageous manner. Due to the advantageous mounting of the sealing elements in the outer region directly on the rotor disk, a secure mounting of the sealing elements can be ensured with immediate transfer of the load to the rotor disk.

Zur Befestigung der Dichtelemente an der Rotorscheibe können hierzu in besonders vorteilhafter Weise an der Rotorscheibe zwischen den Schaufelhaltenuten im Umfang verteilt eine Mehrzahl axial hinterschnittiger Befestigungsvorsprünge vorgesehen werden, welche jeweils von einem Halteabsatz des Dichtelementes hintergreifen. Hierdurch wird zunächst einmal eine axiale Fixierung der Dichtelemente relativ zur Rotorscheibe bewirkt.For attachment of the sealing elements on the rotor disk, a plurality of axially undercut fastening projections can be provided for this purpose in a particularly advantageous manner on the rotor disk between the blade holding grooves distributed in the circumference, which each engage behind by a holding shoulder of the sealing element. As a result, an axial fixation of the sealing elements is initially effected relative to the rotor disk.

Dabei kann in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass sich der Halteabsatz auf der zur Rotorachse weisenden Seite relativ zum Befestigungsvorsprung befindet und sich insofern der Halteabsatz ebenso radial am Befestigungsvorsprung abstützen kann. Somit kann unmittelbar die auftretende Fliegkraft vom Dichtelement über den Halteabsatz auf den Befestigungsvorsprung der Rotorscheibe übertragen werden.It can be provided in a particularly advantageous embodiment, that the holding shoulder is on the side facing the rotor axis relative to the fastening projection and insofar as the retaining shoulder can also be supported radially on the mounting projection. Thus, the flying force occurring directly from the sealing element via the holding shoulder can be transferred directly to the mounting projection of the rotor disk.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn an einem Schaufelfuß einer zweiten Laufschaufel ein axial hinterschnittiger Befestigungsabsatz angeordnet ist. Hierbei ist ebenso vorgesehen, dass der Befestigungsabsatz der zweiten Laufschaufel von dem Halteabsatz hintergriffen wird. Ergänzend oder alternativ hierzu ist es ebenso möglich, an der Schaufelplattform der zweiten Laufschaufel eine sich zur Rotorachse öffnende Ringsegmentnut vorzusehen. In dieser Ringsegmentnut wird das Dichtsegment mit einem äußeren Randabschnitt gelagert. Durch Verwendung eines hinterschnittigen Befestigungsabsatzes an der zweiten Laufschaufel oder einer Ringsegmentnut wird eine axiale Fixierung der Laufschaufel relativ zum Dichtsegment erzielt.Furthermore, it is advantageous if an axially undercut fastening shoulder is arranged on a blade root of a second blade. Here, it is also provided that the attachment paragraph of the second blade is engaged behind by the holding paragraph. Additionally or alternatively, it is also possible to provide on the blade platform of the second blade an opening to the rotor axis Ringsegmentnut. In this Ringsegmentnut the sealing segment is mounted with an outer edge portion. By using an undercut attachment paragraph on the second blade or a Ringsegmentnut an axial fixation of the blade is achieved relative to the sealing segment.

Es ist offensichtlich, dass die axiale Fixierung zwischen Laufschaufel und Dichtsegment nicht bei der ersten Laufschaufel mit dem Blockierelement möglich ist, da dieses zur Sicherung der Dichtelemente in Umfangsrichtung abschließend axial mit einem Eingriff des Blockierelementes in die Arretierungsausnehmung verschoben werden muss.It is obvious that the axial fixation between the blade and the sealing segment does not occur with the first blade with the blocking element is possible, since this must be moved to secure the sealing elements in the circumferential direction finally axially with an engagement of the blocking element in the locking recess.

Sofern die Laufschaufeln unmittelbar an der Rotorscheibe in axialer Richtung feststehend gelagert sind, so kann durch diese Maßnahme unmittelbar auch die axiale Fixierung der Dichtsegmente relativ zur Rotorscheibe im äußeren Bereich der Dichtsegmente erfolgen.If the blades are mounted fixedly fixed directly to the rotor disk in the axial direction, so can be done by this measure directly also the axial fixation of the sealing segments relative to the rotor disk in the outer region of the sealing segments.

Sofern die Dichtsegmente durch die Verwendung des an der Rotorscheibe angeordneten axial hinterschnittigen Befestigungsabsatzes und dem hieran angreifenden Halteabsatz des Dichtelementes axial fixiert sind und mit der Anordnung des Befestigungsabsatzes an der zweiten Laufschaufel oder mit der Verwendung einer Ringsegmentnut eine axiale Fixierung der Laufschaufeln am Dichtsegment erfolgt, ist deren axiale Position auch relativ zur Rotorscheibe festgelegt.If the sealing segments are axially fixed by the use of arranged on the rotor disc axially undercut attachment paragraph and the thereto attacking holding shoulder of the sealing element and with the arrangement of the attachment paragraph on the second blade or with the use of a Ringsegmentnut axial fixation of the blades on the sealing segment is done their axial position also fixed relative to the rotor disc.

Die radiale Sicherung der Dichtelemente kann einerseits durch die unmittelbare Abstützung der Dichtelemente an den entsprechenden Befestigungsvorsprüngen an der Rotorscheibe erfolgen. In weiterer Ausführungsform ist es möglich, eine Abstützung der Dichtelemente an den Laufschaufeln vorzusehen. Hierzu überragt die Laufschaufel das Dichtelement axial mit einem Kragen, an dem das Dichtelement mit einem äußeren Umfangskante anliegt, so dass die Fliehkräfte im Dichtelement über die äußere Umfangskante auf den Kragen der Laufschaufel übertragen werden.The radial securing of the sealing elements can on the one hand be effected by the direct support of the sealing elements on the corresponding fastening projections on the rotor disk. In a further embodiment, it is possible to provide a support of the sealing elements on the rotor blades. For this purpose, the blade extends beyond the sealing element axially with a collar on which the sealing element rests with an outer peripheral edge, so that the centrifugal forces are transmitted in the sealing element on the outer peripheral edge of the collar of the blade.

Die besonders vorteilhafte Lagerung der Dichtelemente insbesondere unter Verwendung einer ersten Laufschaufel mit einem Blockierelemente wird erzielt, wenn sich das Dichtelement über zumindest zwei Schaufelhaltenuten erstreckt. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn sich das Dichtelement über drei bis sechs Schaufelhaltenuten erstreckt. Somit kann in besonders vorteilhafter Weise ein Wechsel von erster Laufschaufel und zweiter Laufschaufel vorgenommen werden, so dass mit einer ersten Laufschaufel die Sicherung der Dichtelemente in Umfangsrichtung durch Eingriff des Blockierelementes in die Arretierungsausnehmung am Dichtelemente erfolgt, wobei an den zweiten Laufschaufeln beispielsweise eine axiale Fixierung relativ zu den Dichtelementen vorgenommen werden kann.The particularly advantageous mounting of the sealing elements, in particular using a first blade with a blocking elements, is achieved when the sealing element extends over at least two blade retaining grooves. It is particularly advantageous in this case if the sealing element extends over three to six blade retaining grooves. Thus, in a particularly advantageous manner, a change of the first blade and second blade are made so that with a first blade securing the sealing elements in the circumferential direction by engagement of the blocking element in the Arretierungsausnehmung on the sealing elements, wherein the second blades, for example, an axial fixation relative can be made to the sealing elements.

Die Positionierung der Arretierungsausnehmung in Umfangsrichtung kann an verschiedenen Stellen erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, die Arretierungsausnehmung mittig im Dichtelement anzuordnen, so dass in besonders vorteilhafter Weise beidseitig der Arretierungsausnehmung in Umfangsrichtung die axiale und radiale Fixierung des Dichtelements gewährleistet wird. Hierbei ist zumindest vorgesehen, dass sich die Arretierungsausnehmung zur Rotorscheibe hin erstreckt und nicht durchgehend durch das Dichtelement ausgeführt wird.The positioning of the locking recess in the circumferential direction can be done at different locations. It is particularly advantageous, however, to arrange the locking recess centrally in the sealing element, so that the locking of the axial and radial fixation of the sealing element is ensured in a particularly advantageous manner on both sides of the locking recess in the circumferential direction. In this case, it is at least provided that the locking recess extends to the rotor disk and is not performed continuously through the sealing element.

Insbesondere bei Anordnung der Arretierungsausnehmung mittig im Dichtelement ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn sich die Arretierungsausnehmung in radialer Richtung beabstandet zur äußeren Umfangskante sowie zur inneren Umfangskante angeordnet ist. Hierdurch wird vorteilhaft gewährleistet, dass der äußere Umfangsbereich sowie der innere Umfangsbereich des Dichtelements zur axialen und radialen Fixierung zur Verfügung steht und insbesondere das Dichtelement ungehindert vor dem Einschieben der ersten Laufschaufel relativ zur Rotorscheibe rotiert werden kann.In particular, in the arrangement of the Arretierungsausnehmung centered in the sealing element, it is also particularly advantageous if the Arretierungsausnehmung spaced in the radial direction to the outer peripheral edge and the inner peripheral edge is arranged. This advantageously ensures that the outer peripheral region and the inner peripheral region of the sealing element for axial and radial fixation is available and in particular the sealing element can be freely rotated relative to the rotor disk before insertion of the first blade.

An welcher Stelle das Blockierelement am Schaufelfuß und/oder der Schaufelplattform angebracht ist, ist hierbei zunächst unerheblich, sofern das Eingreifen in die Arretierungsausnehmung am Dichtelement durch die axiale Verschiebung der ersten Laufschaufel ermöglicht ist. Hierzu kann in einer ersten vorteilhaften Ausführungsform das Blockierelement auf der zum Dichtelement weisenden Stirnseite des Schaufelfußes mit einem gewissen Abstand zur Schaufelplattform angebracht werden. Dieses ermöglicht insbesondere die hierzu übereinstimmende mittige Anordnung der Arretierungsausnehmung am Dichtelement. Ebenso ist die Positionierung des Blockierelements an der Stirnseite des Schaufelfußes nahe oder am zur Rotorachse weisenden Ende des Schaufelfußes möglich.At which point the blocking element is attached to the blade root and / or the blade platform, this is initially irrelevant, provided that the intervention in the locking recess on the sealing element is made possible by the axial displacement of the first blade. For this purpose, in a first advantageous embodiment, the blocking element can be mounted on the end face of the blade root facing the sealing element at a certain distance from the blade platform. This allows in particular the matching thereto central arrangement of the locking recess on the sealing element. Likewise, the positioning of the blocking element on the end face of the blade root is possible near or at the rotor axis pointing end of the blade root.

Alternativ hierzu ist es jedoch ebenso möglich, die Arretierungsausnehmung an der äußeren Umfangskante anzuordnen. Dies ermöglicht insbesondere je nach Gestaltung der Laufschaufel die Möglichkeit, die Arretierungsausnehmung in axialer Richtung durch das Dichtelemente hindurchzuführen.Alternatively, however, it is also possible to arrange the locking recess on the outer peripheral edge. Depending on the design of the blade, this makes it possible in particular to pass the locking recess in the axial direction through the sealing elements.

Hierzu ist es einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform vorteilhaft möglich, das Blockierelement an der Schaufelplattform anzuordnen, wobei das Blockierelement im äußeren Randbereich des Dichtelements in entsprechender Arretierungsausnehmung an einem das Dichtelemente überragenden Kragen der Schaufelplattform der ersten Laufschaufel eingreift. In besonders vorteilhafter Weise ist es ebenso möglich, das Blockierelement unmittelbar durch den Kragen der Schaufelplattform zu bilden. Hierbei greift das Blockierelement bzw. der Kragen oberseitig in eine radial auswärts weisende Umfangskante des Dichtelements ein.For this purpose, it is advantageously possible in a second advantageous embodiment to arrange the blocking element on the blade platform, wherein the blocking element in the outer edge region of the sealing element engages in a corresponding locking recess on a collar of the blade platform of the first blade projecting beyond the sealing elements. In a particularly advantageous manner, it is also possible to form the blocking element directly through the collar of the blade platform. Here, the blocking element or the collar engages on the upper side in a radially outwardly facing peripheral edge of the sealing element.

Beispielsweise kann in vorteilhafter Weise hierzu vorgesehen sein, dass die Schaufelplattform der zweiten Laufschaufeln mit deren Kragen radial weiter auswärts positioniert ist als der Kragen der ersten Laufschaufel. Zur Ermöglichung einer möglichst radiär symmetrischen Gestaltung und gleichmäßigen Auswuchtung des Rotors ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die zweiten Laufschaufeln mit einer sich radial einwärts öffnenden Ringnut versehen werden, wobei die Nuttiefe der Tiefe der Arretierungsausnehmung im Dichtelement in radialer Richtung entspricht. Somit kann die Unterseite des Kragens unter Vernachlässigung der Ringnut über erste und zweite Laufschaufel gleichartig ausgeführt werden.For example, it can be provided in an advantageous manner for this purpose that the blade platform of the second rotor blades with their collar is positioned radially further outward than the collar of the first blade. In order to enable a preferably radially symmetrical design and even balance of the rotor, it is also advantageous if the second blades are provided with a radially inwardly opening annular groove, wherein the groove depth corresponds to the depth of the Arretierungsausnehmung in the sealing element in the radial direction. Thus, the underside of the collar can be carried out the same way neglecting the annular groove on first and second blades.

Zur vorteilhaften Abdichtung der Mehrzahl der Dichtelemente im Umfang betrachtet ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Dichtelemente an einem ersten Seitenrand in Umfangsrichtung eine zur Rotorscheibe weisenden inneren Absatz und an einem zweiten Seitenrand eine in Umfangsrichtung einen von der Rotorscheibe wegweisenden äußeren Absatz aufweisen. Hierbei ist vorgesehen, dass sich der innere Absatz und der äußere Absatz überlappt. Alternativ kann ebenso vorgesehen sein, dass eine Ausführungsform von Dichtelementen jeweils beidseitig in Umfangsrichtung innere Absätze aufweist und hierzu entsprechend zweite Dichtelemente im Wechsel an den beiden Seitenrändern jeweils äußere Absätze aufweisen.For advantageous sealing of the plurality of sealing elements in the scope considered, it is also advantageous if the sealing elements on a first side edge in the circumferential direction facing the rotor disc inner shoulder and on a second side edge in the circumferential direction facing away from the rotor disk outer shoulder. It is provided that the inner shoulder and the outer shoulder overlap. Alternatively, it can also be provided that an embodiment of sealing elements in each case on both sides in the circumferential direction inner paragraphs and this corresponding second sealing elements in alternation at the two side edges each have outer paragraphs.

In den nachfolgenden Figuren wird eine beispielhafte Ausführungsform für einen Rotor mit Rotorscheibe, Laufschaufeln und Dichtelementen skizziert.In the following figures, an exemplary embodiment for a rotor with rotor disk, blades and sealing elements is outlined.

Es zeigen:

1 einen Rotor in perspektivischer Ansicht mit einem Längsschnitt durch den Rotor im Bereich zwischen zwei Laufschaufeln;
2 den Rotor aus 1 in perspektivischer Ansicht mit einem Längsschnitt mittig durch die Laufschaufel.

Show it:

1 a rotor in perspective view with a longitudinal section through the rotor in the region between two blades;
2 off the rotor 1 in a perspective view with a longitudinal section in the middle of the blade.

In der 1 wird in einer perspektivischen Ansicht den Rotor mit der Rotorscheibe 01, daran im Umfang verteilt montierten ersten Laufschaufeln 11 und zweiten Laufschaufeln 12 sowie auf einer ersten Seite angebrachten ersten Dichtelementen 21 sowie gegenüberliegende zweiten Dichtelementen 22 im Längsschnitt skizziert. Die Laufschaufeln 11, 12 sind hierbei jeweils in Schaufelhaltenuten 02 der Rotorscheibe 01 mit einem Schaufelfuß 13 befestigt. Radial außerhalb des Schaufelfußes 13 befindet sich die Schaufelplattform 14, welche 14 sich in axialer Richtung sowie in Umfangsrichtung erstreckt, wobei die Schaufelplattformen 14 der Laufschaufeln 11, 12 einen im Wesentlichen geschlossenen ringförmigen Ring bilden. Die Laufschaufeln 11, 12 weisen beidseitig jeweils als Teil der Schaufelplattform 14 einen Kragen 15 auf, welcher 15 die Rotorscheibe 01 überragt.In the 1 is a perspective view of the rotor with the rotor disk 01 , distributed around the circumference mounted first blades 11 and second blades 12 and on a first side mounted first sealing elements 21 and opposite second sealing elements 22 sketched in longitudinal section. The blades 11 . 12 are each in Schaufelhaltenuten 02 the rotor disk 01 with a shovel foot 13 attached. Radially outside the blade foot 13 is the scoop platform 14 , Which 14 extending in the axial direction and in the circumferential direction, wherein the blade platforms 14 the blades 11 . 12 form a substantially closed annular ring. The blades 11 . 12 Both sides each as part of the blade platform 14 a collar 15 on which 15 the rotor disk 01 surmounted.

Stirnseitig vor der Rotorscheibe 01 sind auf einer ersten Seite unterhalb des Kragens 15 erste Dichtelemente 21 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich die Dichtelemente 21 im Umfang über fünf Laufschaufeln 11, 12 erstrecken. Die Dichtelemente 21 sind zur axialen und radialen Fixierung zunächst einmal auf der zur Rotorachse weisenden Seite mit einem inneren Randbereich 23 in einer Ringnut 03 der Rotorscheibe 01 gelagert. Weiterhin weist die Rotorscheibe 01 zwischen den Schaufelhaltenuten 02 jeweils sich axial erstreckende Befestigungsvorsprünge 05 auf, welche 05 zur Bildung einer axial hinterschnittigen Form einen radial auswärts weisenden Hakenabschnitt aufweisen. Der Befestigungsvorsprung 05 der Rotorscheibe 01 wird von einem am Dichtelement 21 angeordneten Halteabsatz 27 hintergriffen, wodurch eine weitere axiale Fixierung des Dichtelements 21 an der Rotorscheibe 01 erfolgt. Somit ist die axiale Lage des Dichtelements 21 relativ zur Rotorscheibe 01 festgelegt. Die radiale Position der Dichtelemente 21 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch die Anlage einer äußeren Umfangskante 25 der Dichtelemente 21 an der Unterseite der Kragen 15 bewirkt. Insofern stützen sich die Dichtelemente 21 unter Fliehkraft bei Rotation des Rotors an den Laufschaufeln 11, 12 ab.Front side in front of the rotor disk 01 are on a first side below the collar 15 first sealing elements 21 arranged. In this embodiment, it is provided that the sealing elements 21 in the scope over five blades 11 . 12 extend. The sealing elements 21 are for axial and radial fixation first on the side facing the rotor axis side with an inner edge region 23 in an annular groove 03 the rotor disk 01 stored. Furthermore, the rotor disk 01 between the blade holding grooves 02 each axially extending mounting projections 05 which have 05 to form an axially undercut form a radially outwardly facing hook portion. The fastening projection 05 the rotor disk 01 is from a on the sealing element 21 arranged holding paragraph 27 engaged behind, creating a further axial fixation of the sealing element 21 on the rotor disk 01 he follows. Thus, the axial position of the sealing element 21 relative to the rotor disk 01 established. The radial position of the sealing elements 21 is in this embodiment by the investment of an outer peripheral edge 25 the sealing elements 21 at the bottom of the collar 15 causes. In this respect, the sealing elements are based 21 under centrifugal force upon rotation of the rotor on the blades 11 . 12 from.

Gegenüberliegend wird in dieser beispielhaften Ausführungsform eine Anordnung der Dichtelemente 22 mittelbar an der Rotorscheibe 01 am inneren Randbereich 24 bewirkt, in dem eine Ringnut 04 in einen Ringvorsatz 09 angeordnet ist, der sich unmittelbar vor der Stirnseite der Rotorscheibe 01 befindet. Eine weitere axiale Sicherung der Dichtelemente 22 an der Rotorscheibe 01 wird analog der anderen Seite dadurch ermöglicht, in dem an der Rotorscheibe 01 jeweils sich axial erstreckende Befestigungsvorsprünge 06 angeordnet werden, welche 06 ebenso eine Hakenform aufweisen. Im Gegensatz zum Beispiel auf gegenüberliegende Seite weist der Befestigungsvorsprung 06 zur Rotorachse, so dass der hierzu komplementär geformte Halteabsatz 28 am Dichtelement 22 von der radialen Unterseite den Befestigungsvorsprung 06 untergreift. Somit wird eine axiale Fixierung des Dichtelements 22 relativ zur Rotorscheibe 01 als auch zusätzlich eine radiale Fixierung des Dichtelements 22 relativ zur Rotorschiebe 01 ermöglicht. Unvermindert wird das Dichtelement 22 mit der äußeren Umfangskante 26 bis zur Schaufelplattform 14 geführt, so dass eine Abdichtung zwischen dem Dichtelement 22 und den Laufschaufeln 11, 12 erzielt wird.Opposite is an arrangement of the sealing elements in this exemplary embodiment 22 indirectly on the rotor disk 01 at the inner edge area 24 causes, in which an annular groove 04 in a ring attachment 09 is arranged, which is located immediately in front of the end face of the rotor disk 01 located. Another axial securing of the sealing elements 22 on the rotor disk 01 is made possible analogously to the other side, in which on the rotor disk 01 each axially extending mounting projections 06 can be arranged, which also have a 06 hook shape. In contrast to the example on opposite side has the fastening projection 06 to the rotor axis, so that the complementary shaped retaining shoulder 28 on the sealing element 22 from the radial bottom of the fastening projection 06 engages below. Thus, an axial fixation of the sealing element 22 relative to the rotor disk 01 as well as in addition a radial fixation of the sealing element 22 relative to the rotor sliding 01 allows. Unimpeded is the sealing element 22 with the outer peripheral edge 26 to the blade platform 14 guided, so that a seal between the sealing element 22 and the blades 11 . 12 is achieved.

Die nachfolgende 2 skizziert nunmehr den Rotor aus 1 in einem Schnitt mittig durch die Laufschaufel 11. Zu erkennen ist zunächst einmal wiederum die Rotorscheibe 01 mit dem sich auf einer Seite davor befindlichen Ringvorsatz 09. In der Rotorscheibe 01 befinden sich in axialer Richtung erstreckende Schaufelhaltenuten 02, in die der Schaufelfuß 13 der Laufschaufeln 11, 12 gelagert ist. An den Schaufelfuß 13 schließt sich die Schaufelplattform 14 an, wobei sich das Rotorblatt ausgehend von der Schaufelplattform 14 radial auswärts erstreckt. Wiederum ist zu erkennen, dass die Schaufelplattform 14 mit einem Kragen 15 die Dichtelemente 21, 22 überragt. Weiterhin ist übereinstimmend mit vorherigen Ansicht eine Anlage der äußeren Umfangskante 25, 26 am Kragen 15 bzw. der Schaufelplattform 14 gegeben. Ebenso ist unvermindert die Lagerung des inneren Randbereichs 23, 24 in den Ringnuten 03, 04 der ersten Rotorscheibe 01 bzw. des Ringvorsatzes 09 vorhanden.The following 2 now outlines the rotor 1 in a cut in the middle of the blade 11 , First of all, the rotor disk can be seen 01 with the ring attachment in front of it on one side 09 , In the rotor disk 01 are located in the axial direction extending blade holding grooves 02 into which the blade foot 13 the blades 11 . 12 is stored. To the blade foot 13 the scoop platform closes 14 with the rotor blade starting from the blade platform 14 extends radially outward. Again it can be seen that the blade platform 14 with a collar 15 the sealing elements 21 . 22 surmounted. Furthermore, in accordance with the previous view, an outer circumferential edge abutment 25 . 26 on the collar 15 or the blade platform 14 given. Likewise, the storage of the inner edge area is undiminished 23 . 24 in the ring grooves 03 . 04 the first rotor disk 01 or the annular attachment 09 available.

Im Gegensatz zur vorherigen Ansicht ist nun mehr das Blockierelement 19 an der Stirnseite des Schaufelfußes 13 der ersten Laufschaufel 11 zu erkennen. Dabei erstreckt sich das Blockierelement 19 in Umfangsrichtung nur ein kurzes Stück, wobei hierzu komplementär eine sich in das Dichtelement 21 hinein erstreckende Arretierungsausnehmung 29 vorhanden ist. Es ist naheliegend, dass die Arretierungsausnehmung 29 komplementär zum Blockierelement 19 eine Anlage aneinander in Umfangsrichtung aufweist.In contrast to the previous view, the blocking element is now more 19 at the front of the blade foot 13 the first blade 11 to recognize. In this case, the blocking element extends 19 in the circumferential direction only a short distance, for which purpose a complementary in the sealing element 21 extending into locking recess 29 is available. It is obvious that the locking recess 29 complementary to the blocking element 19 has a plant to each other in the circumferential direction.

Gegenüberliegend wird rein exemplarisch eine axiale Fixierung der Laufschaufel 11 relativ zum Dichtelement 22 skizziert. Hierzu weist die Laufschaufel 11 an der Stirnseite des Schaufelfußes 13 einen Befestigungsabsatz 16 auf, welcher 16 übereinstimmend mit dem Befestigungsvorsprung 06 ausgeführt ist. Dieses ermöglicht das axiale Hintergreifen des am Dichtelement 22 vorhandenen Halteabsatzes 28. Somit wird eine axiale Fixierung zwischen Laufschaufel 11 und Dichtelement 22 ermöglicht.Opposite is an example of an axial fixation of the blade 11 relative to the sealing element 22 outlined. For this purpose, the blade 11 at the front of the blade foot 13 a fastening heel 16 on which 16 coincident with the fastening projection 06 is executed. This allows the axial engaging behind the sealing element 22 existing holding sales 28 , Thus, an axial fixation between the blade 11 and sealing element 22 allows.

Claims

Rotor, in particular a gas turbine, with a rotor disk (01), which (01) distributed on the outer circumference has a plurality of blade holding grooves (02), and with a plurality of blades (11,12), which (11,12) at least one in the Blade holding grooves (02) fixed blade root (13) and a thereto (13) subsequent blade platform (14) and at least one extending from this (14) extending blade, and having a plurality of sealing elements (21,22) which (21 , 22) are mounted directly or indirectly on the rotor disk (01) and / or the rotor blades (11, 12) and at least partially cover the blade retaining grooves (02), wherein a displacement by means of a blocking element (19) engaging in a locking recess (29) is prevented in the circumferential direction of at least one sealing element (21,22) relative to the rotor disc (01), characterized in that at least one sealing element (21,22) on the side facing the blade root (13) Locking recess (29) integrally forms and the blade root (13) fixed on the sealing element (21,22) side facing the blocking element (19).

Rotor after Claim 1 , characterized in that the sealing element (21) in the direction of the rotor axis facing inner edge region (23,24) directly or indirectly on the rotor disc (01) axially and / or radially fixed, in particular the inner edge region (23,24) in one annular outwardly and / or axially opening annular groove (03, 04) is mounted.

Rotor after Claim 1 or 2 , characterized in that the sealing element (21,22) in the outwardly facing outer third of the rotor disc (01) is fixed axially and / or radially.

Rotor after one of Claims 1 to 3 , characterized in that on the rotor disc (01) between the Schaufelhaltenuten (02) distributed in the circumference a plurality of axially undercut mounting projections (05, 06) is arranged, which (05, 06) in each case by a retaining shoulder (27,28) of the sealing element (21, 22).

Rotor after one of Claims 1 to 4 , characterized in that on a blade root of a second blade (12) an axially undercut mounting shoulder (15) is arranged, which (15) from the retaining shoulder (27,28) is engaged behind; and / or that a ring segment groove opening to the rotor axis is present on a blade platform of a second rotor blade in which the sealing segment is mounted with an outer edge portion.

Rotor after one of Claims 1 to 5 , characterized in that the blade platform (13) at least one blade (11, 12) the sealing element (21,22) axially with a collar (15) projects beyond, on the (15) the sealing element (21,22) with an outer peripheral edge (25,26) is present.

Rotor after one of Claims 1 to 6 , characterized in that the sealing element (21,2) extends in the circumferential direction over at least two, in particular three to six, blade retaining grooves (02).

Rotor after one of Claims 1 to 7 , characterized in that the Arretierungsausnehmung (29) is arranged centrally in the circumferential direction in the sealing element (21,22).

Rotor after one of Claims 1 to 8th , characterized in that the Arretierungsausnehmung (29) spaced in the radial direction to an outer Peripheral edge and an inner peripheral edge is arranged; or that the locking recess is arranged on the outer peripheral edge.

Rotor after one of Claims 1 to 9 , characterized in that the blocking element (19) at a sealing element (21) facing end side of the blade root (13) of the first blade (11) spaced from the blade platform (14) is arranged; and / or in that the blocking element is arranged on a collar (15) of the blade platform (14) of the first blade (11) and projects beyond the sealing element (21) or is formed by the collar, the blocking element being formed on the upper side in a radially outwardly pointing peripheral edge of the sealing element (11). 21).

Rotor after one of Claims 1 to 10 , characterized in that the sealing element (21,22) on a first side edge in the circumferential direction to the rotor disk (01) facing inner shoulder and / or on a second side edge in the circumferential direction of the rotor disk (01) pioneering outer shoulder.