DE102018126930A1 - Adjusting device and a method for adjusting the guide vanes of a compressor of a gas turbine engine - Google Patents

Adjusting device and a method for adjusting the guide vanes of a compressor of a gas turbine engine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung und ein Verfahren zur Verstellung der Leitschaufeln (20) eines Verdichters eines Gasturbinentriebwerks. Die Vorrichtung weist auf: eine Vielzahl von jeweils um eine radiale Achse (33) schwenkbaren Leitschaufeln (20), mindestens einen Leitschaufelverstellring (29), einen Aktuator (30), der ein verstellbares Betätigungselement (310) aufweist, und eine mit dem Betätigungselement (310) und dem mindestens einen Leitschaufelverstellring (29) gekoppelte Übertragungsvorrichtung (31). Es wird eine Ablösevorrichtung (5, 6) bereitgestellt, die dazu vorgesehen und ausgebildet ist, im Falle eines Wellenbruchs in der Abfolge der miteinander verbundenen Elemente (310, 41, 42, 36, 35, 29) zwischen Betätigungselement (310) und dem mindestens einen Leitschaufelverstellring (29) eine Verbindung (4) zu lösen, so dass die verstellbaren Leitschaufeln (20) vom Aktuator (30) entkoppelt sind. Dabei drehen die Leitschaufeln (20) in einem solchen Fall automatisch in die vollständig geschlossene Position.The invention relates to an adjusting device and a method for adjusting the guide vanes (20) of a compressor of a gas turbine engine. The device has: a plurality of guide vanes (20) which can each be pivoted about a radial axis (33), at least one guide vane adjusting ring (29), an actuator (30) which has an adjustable actuating element (310), and one with the actuating element ( 310) and the at least one guide vane adjusting ring (29) coupled transmission device (31). A detachment device (5, 6) is provided, which is provided and designed to, in the event of a shaft break in the sequence of the interconnected elements (310, 41, 42, 36, 35, 29) between the actuating element (310) and the at least one a guide vane adjusting ring (29) to release a connection (4) so that the adjustable guide vanes (20) are decoupled from the actuator (30). In such a case, the guide vanes (20) automatically turn into the fully closed position.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung zur Verstellung der Leitschaufeln eines Verdichters eines Gasturbinentriebwerks gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to an adjusting device for adjusting the guide vanes of a compressor of a gas turbine engine according to the preamble of claim 1 and a corresponding method.

Im Falle eines Wellenbruchs eines Gasturbinentriebwerks bei hohen Geschwindigkeiten kann sich durch den Staudruck ein Luftmassenstrom soweit aufbauen, dass die Gefahr besteht, dass der sich ergebende Differenzdruck über der Turbine diese bis hin zu kritischen Drehzahlen beschleunigt.In the event of a shaft break of a gas turbine engine at high speeds, the dynamic pressure can build up an air mass flow to such an extent that there is a risk that the resulting differential pressure across the turbine will accelerate it up to critical speeds.

Aus der DE 39 40 248 A1 ist eine Einrichtung zum Regeln eines Gasturbinentriebwerks bekannt, bei der bei Erkennen einer Überdrehzahl der Turbine Einlassleitschaufeln so verstellt werden, dass die in das Triebwerk geführte Luftmenge vermindert wird, und des Weiteren verstellbare Leitschaufeln so verstellt werden, dass der Wirkungsgrad des Verdichters verkleinert wird. Dabei werden die verstellbaren Leitschaufeln in Abhängigkeit von der Drehzahl der Turbine verstellt. Weiterhin offenbart die DE 39 40 248 A1 , bei Erkennen einer Überdrehzahl der Turbine die Brennstoffzufuhr für die Brennkammer abzuschalten.From the DE 39 40 248 A1 A device for regulating a gas turbine engine is known, in which when an overspeed of the turbine is detected, inlet guide vanes are adjusted in such a way that the amount of air fed into the engine is reduced, and furthermore adjustable guide vanes are adjusted in such a way that the efficiency of the compressor is reduced. The adjustable guide vanes are adjusted depending on the speed of the turbine. Furthermore, the DE 39 40 248 A1 to switch off the fuel supply for the combustion chamber when an overspeed of the turbine is detected.

Die EP 2 535 525 A2 beschreibt eine Steuervorrichtung für ein Gasturbinentriebwerk, bei der im Falle eines potentiellen Wellenbruchs ein Alarmsignal erzeugt wird, woraufhin die Stellung der verstellbaren Leitschaufeln eines Verdichters verändert wird. Bei einem tatsächlichen Wellenbruch wird die Brennstoffzufuhr für die Brennkammer unterbrochen.The EP 2 535 525 A2 describes a control device for a gas turbine engine, in which an alarm signal is generated in the event of a potential shaft break, whereupon the position of the adjustable guide vanes of a compressor is changed. If the shaft breaks, the fuel supply to the combustion chamber is interrupted.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verstellvorrichtung und ein Verfahren zur Verstellung der Leitschaufeln eines Verdichters eines Gasturbinentriebwerks zur Verfügung zu stellen, durch die im Falle eines Wellenbruchs die Leitschaufeln des Verdichters in effektiver Weise geschlossen werden, so dass die in das Gasturbinentriebwerk geführte Luftmenge gemindert wird.The present invention is based on the object of providing an adjusting device and a method for adjusting the guide vanes of a compressor of a gas turbine engine, by means of which the guide vanes of the compressor are closed in an effective manner in the event of a shaft break, so that the guide vanes guided into the gas turbine engine Air volume is reduced.

Diese Aufgabe wird durch eine Verstellvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an adjusting device with the features of patent claim 1 and a method with the features of patent claim 18. Embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Danach betrachtet die vorliegende Erfindung in einem ersten Erfindungsaspekt eine Verstellvorrichtung zur Verstellung der Leitschaufeln eines Verdichters eines Gasturbinentriebwerks, die eine Vielzahl von jeweils um eine radiale Achse schwenkbaren Leitschaufeln aufweist, die in mindestens einer Leitschaufelreihe angeordnet sind. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren mindestens einen Leitschaufelverstellring, welcher jeweils mit den Leitschaufeln einer Leitschaufelreihe gekoppelt ist. Die Betätigung des Leitschaufelverstellrings erfolgt über einen Aktuator, der ein verstellbares Betätigungselement aufweist. Eine mit dem Betätigungselement und dem mindestens einen Leitschaufelverstellring gekoppelte Übertragungsvorrichtung wandelt eine durch den Aktuator ausgelöste Stellbewegung des Betätigungselements in eine Drehung des mindestens einen Leitschaufelverstellrings in Umfangsrichtung um.The present invention then considers in a first aspect of the invention an adjusting device for adjusting the guide vanes of a compressor of a gas turbine engine, which has a plurality of guide vanes which can each be pivoted about a radial axis and which are arranged in at least one row of guide vanes. The device further comprises at least one guide vane adjustment ring which is coupled to the guide vanes of a row of guide vanes. The guide vane adjusting ring is actuated by an actuator which has an adjustable actuating element. A transmission device coupled to the actuating element and the at least one guide vane adjusting ring converts an actuating movement of the actuating element triggered by the actuator into a rotation of the at least one guide vane adjusting ring in the circumferential direction.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Verstellvorrichtung mindestens eine Ablösevorrichtung auf, die dazu vorgesehen und ausgebildet ist, im Falle eines Wellenbruchs in der Abfolge der miteinander verbundenen Elemente zwischen Betätigungselement des Aktuators und dem mindestens einen Leitschaufelverstellring eine Verbindung zu lösen, so dass die verstellbaren Leitschaufeln vom Aktuator entkoppelt sind. Gleichzeitig ist vorgesehen, dass die Leitschaufeln in einem solchen Fall automatisch in die vollständig geschlossene Position drehen.According to the present invention, the adjustment device has at least one detachment device which is provided and designed to release a connection between the actuating element of the actuator and the at least one guide vane adjustment ring in the event of a shaft break in the sequence of the elements connected to one another, so that the adjustable guide vanes from Actuator are decoupled. At the same time, it is provided that the guide vanes automatically turn into the fully closed position in such a case.

Die Erfindung beruht somit auf dem Gedanken, die verstellbaren Leitschaufeln eines Verdichters des Gasturbinentriebwerk im Falle eines Wellenbruchs vollständig zu verschließen, so dass die Luftzufuhr in das Triebwerk blockiert wird, und dies dadurch zu erreichen, dass eine Entkopplung der verstellbaren Leitschaufeln vom Aktuator erfolgt und die Leitschaufeln nach einer solchen Entkopplung automatisch in die vollständig geschlossene Position drehen. Dass die Leitschaufeln automatisch in die vollständig geschlossene Position drehen, bedeutet dabei, dass das Drehen in die vollständig geschlossene Position die unmittelbare Folge einer Entkopplung der verstellbaren Leitschaufeln vom Aktuator ist.The invention is thus based on the idea of completely closing the adjustable guide vanes of a compressor of the gas turbine engine in the event of a shaft break, so that the air supply to the engine is blocked, and to achieve this by decoupling the adjustable guide vanes from the actuator and the After such a decoupling, turn the guide vanes automatically into the fully closed position. The fact that the guide vanes automatically turn into the fully closed position means that the turning into the fully closed position is the direct consequence of the decoupling of the adjustable guide vanes from the actuator.

Die Ablösevorrichtung ist dabei mit einer Vorrichtung zur Erkennung eines Wellenbruchs verbunden, wobei diese Verbindung zur Gewährleistung eines hohen Grades an Robustheit in einer Ausführungsvariante mechanisch ausgeführt ist, grundsätzlich aber auch elektrisch erfolgen kann.The detaching device is connected to a device for detecting a shaft break, this connection being mechanically designed in one embodiment variant to ensure a high degree of robustness, but in principle can also be made electrically.

Es wird darauf hingewiesen, dass erfindungsgemäß bei Erkennen eines Wellenbruchs die verstellbaren Leitschaufeln unabhängig von der Turbinendrehzahl vollständig geschlossen werden und hierdurch den Luftmassenstrom verringern bzw. blockieren. Dabei kann vorgesehen sein, dass die verstellbaren Laufschaufeln bei Erreichen der geschlossenen Position gehemmt werden, um ein sonst eventuell mögliches Zurückschlagen der verstellbaren Leitschaufeln am Anschlag zu verhindern. Eine solche Hemmung kann beispielsweise über einen Scherbolzen erreicht werden, der bei einem plötzlichen Schließen der Leitschaufeln abschert und dadurch Energie aus dem System nimmt.It is pointed out that according to the invention, when a shaft break is detected, the adjustable guide vanes are completely closed, regardless of the turbine speed, and thereby reduce or block the air mass flow. It can be provided that the adjustable rotor blades are inhibited when the closed position is reached, in order to prevent the adjustable guide blades from possibly striking back against the stop. Such inhibition can be achieved, for example, by means of a shear pin, which shears off when the guide vanes suddenly close and thereby takes energy from the system.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass durch die Ablösevorrichtung ein Verbindungselement entfernbar ist, das zwei Elemente in der Abfolge der miteinander verbundenen Elemente miteinander verbindet. Hierzu ist beispielsweise vorgesehen, dass ein Verbindungselement über ein am Verbindungselement befestigtes Kabel aus der Verbindung entfernbar ist. Das Kabel bildet dabei die Ablösevorrichtung. Das Verbindungselement ist beispielsweise ein Verbindungsbolzen, der über das am Verbindungsbolzen befestigte Kabel aus der Verbindung herausziehbar ist. One embodiment of the invention provides that a connection element can be removed by the detachment device, which connects two elements in the sequence of the elements connected to one another. For this purpose, it is provided, for example, that a connecting element can be removed from the connection via a cable fastened to the connecting element. The cable forms the detachment device. The connecting element is, for example, a connecting bolt which can be pulled out of the connection via the cable fastened to the connecting bolt.

Eine solche Ausgestaltung ermöglicht ein schnelles und effektives Lösen der Verbindung zwischen zwei Elementen in der Abfolge der miteinander verbundenen Elemente zwischen dem Betätigungselement des Aktuators und dem Leitschaufelverstellring. Dabei ist zu beachten, dass im Falle eines Wellenbruchs die Entkopplung der verstellbaren Leitschaufeln vom Aktuator möglichst schlagartig erfolgen sollte, damit die Leitschaufeln in kurzer Zeit in die geschlossene Position drehen können und die Turbine entlastet wird.Such an embodiment enables the connection between two elements to be released quickly and effectively in the sequence of the elements connected to one another between the actuating element of the actuator and the guide vane adjusting ring. It should be noted that in the event of a shaft break, the decoupling of the adjustable guide vanes from the actuator should take place as suddenly as possible, so that the guide vanes can turn into the closed position in a short time and the turbine is relieved.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das am Verbindungselement befestigte Kabel mit einer Vorrichtung zur Erkennung eines Wellenbruchs verbunden ist, wobei die Vorrichtung zur Erkennung eines Wellenbruchs bei Erkennen eines Wellenbruchs eine Zugbewegung auf das Kabel ausübt. Dabei kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Kabel, das durch die Vorrichtung zur Erkennung eines Wellenbruchs bei einem Wellenbruch aktiviert wird, auch mit einer Vorrichtung zur Unterbrechung der Treibstoffzufuhr des Gasturbinentriebwerks verbunden ist. Bei Aktivierung des Kabels werden somit gleichzeitig die Treibstoffzufuhr deaktiviert und die verstellbaren Leitschaufeln verschlossen. Alternativ sind zwei gesonderte Kabel vorgesehen, die über die Vorrichtung zur Erkennung eines Wellenbruchs aktivierbar sind und die zum einen mit der Verstellvorrichtung für die verstellbaren Leitschaufeln und zum anderen mit der Vorrichtung zur Unterbrechung des Treibstoffs verbunden sind.One embodiment provides that the cable attached to the connecting element is connected to a device for detecting a shaft break, the device for detecting a shaft break exerting a pulling movement on the cable when a shaft break is detected. It can further be provided that the cable, which is activated by the device for detecting a shaft break in the event of a shaft break, is also connected to a device for interrupting the fuel supply to the gas turbine engine. When the cable is activated, the fuel supply is deactivated and the adjustable guide vanes are closed at the same time. Alternatively, two separate cables are provided which can be activated via the device for detecting a shaft break and which are connected on the one hand to the adjusting device for the adjustable guide vanes and on the other hand to the device for interrupting the fuel.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist das Verbindungselement über einen lokal angeordneten, dem Verbindungselement zugeordneten Aktuator entfernbar. Der Aktuator kann dabei grundsätzlich als hydraulischer Aktuator, als pneumatische Aktuator oder als elektrischer Aktuator ausgebildet sein.According to an alternative embodiment, the connecting element can be removed via a locally arranged actuator assigned to the connecting element. The actuator can basically be designed as a hydraulic actuator, as a pneumatic actuator or as an electrical actuator.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Verbindung, die durch die Ablösevorrichtung lösbar ist, eine Sollbruchstelle aufweist, auf der im Nominalfall keine Last anliegt, wobei die Sollbruchstelle jedoch bricht, wenn die Ablösevorrichtung aktiviert wird. Beispielsweise verhindert eine solche Sollbruchstelle das Herausziehen eines Verbindungsbolzen im Nominalfall, d. h. wenn kein Wellenbruch vorliegt.A further embodiment provides that the connection, which can be released by the detachment device, has a predetermined breaking point, on which no load is present in the nominal case, the predetermined breaking point, however, breaks when the detaching device is activated. For example, such a predetermined breaking point prevents a connecting bolt from being pulled out in the nominal case, ie. H. if there is no wave break.

Die Ablösevorrichtung kann grundsätzlich eine beliebige der Verbindungen zwischen dem Betätigungselement des Aktuators und dem Leitschaufelverstellring lösen. Ausgestaltungen sehen hierzu vor, dass durch die Ablösevorrichtung eine Verbindung zwischen dem Betätigungselement und der Übertragungsvorrichtung gelöst wird oder dass durch die Ablösevorrichtung eine Verbindung zwischen zwei Komponenten der Übertragungsvorrichtung gelöst wird oder dass durch die Ablösevorrichtung eine Verbindung zwischen der Übertragungsvorrichtung und dem Leitschaufelverstellring gelöst wird.The detachment device can basically release any of the connections between the actuating element of the actuator and the guide vane adjusting ring. Embodiments provide that a connection between the actuating element and the transmission device is released by the detachment device or that a connection between two components of the transmission device is released by the detachment device or that a connection between the transmission device and the guide vane adjusting ring is released by the detachment device.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leitschaufeln bezüglich ihres Drehpunktes derart gelagert sind, dass sie nach einer Entkopplung vom Aktuator durch den Luftmassenstrom in die vollständig geschlossene Position gedreht werden. Die Leitschaufeln sind somit derart gelagert, dass sie bei Fehlen einer äußeren Krafteinwirkung, also nach Unterbrechung der Verbindung mit dem Aktuator, durch den Luftmassenstrom automatisch in die geschlossene Position bewegt werden.According to one embodiment of the invention, it is provided that the guide vanes are mounted with respect to their pivot point such that they are rotated into the completely closed position by the air mass flow after being decoupled from the actuator. The guide vanes are thus mounted in such a way that they are automatically moved into the closed position by the air mass flow when there is no external force, ie after the connection to the actuator has been interrupted.

Eine solche Ausgestaltung ist mit dem Vorteil einer sehr robusten Bauweise verbunden, da die Leitschaufeln allein durch den Luftmassenstrom und unabhängig von weiteren Komponenten in die geschlossene Position bewegt werden. Ein Nachteil einer solchen Ausgestaltung besteht darin, dass die Leitschaufeln auch dann die geschlossene Position verschwenken, wenn die Kopplung zum Aktuator aus einem anderen Grund als einem Wellenbruch unterbrochen wird, beispielsweise wenn die Aktuatorik versagt oder in der Übertragungsvorrichtung, die den Aktuator mit dem Leitschaufelverstellring koppelt, ein Bruch erfolgt. In einem solchen Fehlerfall wäre der Schub im Triebwerk nicht mehr vorhanden.Such an embodiment is associated with the advantage of a very robust construction, since the guide vanes are moved into the closed position solely by the air mass flow and independently of other components. A disadvantage of such a configuration is that the guide vanes also pivot the closed position if the coupling to the actuator is interrupted for a reason other than a shaft break, for example if the actuator system fails or in the transmission device that couples the actuator to the guide vane adjusting ring , a break occurs. In the event of such a fault, the thrust would no longer exist in the engine.

Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, dass die Leitschaufeln durch eine Feder derart vorgespannt sind, dass sie nach einer Entkopplung vom Aktuator durch eine Federkraft in die vollständig geschlossene Position gedreht werden. Die Feder greift dabei nicht an den Leitschaufeln selbst an, sondern an den Leitschaufelverstellringen bzw. überträgt auf diese eine Verstellkraft. Der Begriff „Feder“ bezeichnet dabei eine Feder oder eine Mehrzahl von miteinander zusammenwirkenden Federn. Die Feder bzw. die Federn sind grundsätzlich in beliebiger Weise ausführbar und beispielsweise als Torsionsfeder oder Spiralfedern ausgebildet.An alternative embodiment provides that the guide vanes are prestressed by a spring in such a way that they are rotated by a spring force into the completely closed position after being decoupled from the actuator. The spring does not act on the guide vanes themselves, but on the guide vane adjusting rings or transmits an adjusting force thereon. The term “spring” refers to a spring or a plurality of springs that interact with one another. The spring or springs are basically executable in any manner and are designed, for example, as torsion springs or spiral springs.

Dabei können die Leitschaufeln bezüglich ihres Drehpunktes derart gelagert sein, dass sie ohne eine äußere Krafteinwirkung durch den Luftmassenstrom geöffnet werden.The guide vanes can be mounted with respect to their pivot point in such a way that they are opened by the air mass flow without any external force.

Durch die Bereitstellung einer Federkraft wird sichergestellt, dass die Leitschaufeln im Falle eines Wellenbruchs schnell und vollständig schließen. Sofern die Leitschaufeln bezüglich ihres Drehpunktes derart gelagert sind, dass sie ohne eine äußere Krafteinwirkung durch den Luftmassenstrom geöffnet werden, muss die Feder dabei so bemessen sein, dass sie bei einem Wellenbruch genügend Kraft zur Verfügung stellt, dass die Leitschaufeln gegen den Öffnungsdruck des Luftmassenstrom geschlossen werden. The provision of spring force ensures that the guide vanes close quickly and completely in the event of a shaft break. If the guide vanes are mounted with respect to their pivot point in such a way that they can be opened by the air mass flow without any external force, the spring must be dimensioned so that it provides enough force in the event of a shaft break that the guide vanes are closed against the opening pressure of the air mass flow will.

Dabei ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass der Feder eine Ausgleichsfeder zugeordnet ist, die aktuatorseitig an der Übertragungsvorrichtung angreift und eine der Feder entgegen gerichtete Federkraft auf die Übertragungsvorrichtung ausübt. Hierdurch wird erreicht, dass im Normalbetrieb und bei einem anderen Fehlerfall als bei einem Wellenbruch die auf den Leitschaufelverstellring bzw. die Leitschaufeln wirkende Federkraft im Wesentlichen gleich Null ist. Verstellungen der Leitschaufel während des Normalbetriebs werden dementsprechend nicht erschwert. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass bei einer Unterbrechung der Kopplung zwischen dem Aktuator und den Leitschaufeln, die aus einem anderen Grund als einem Wellenbruch erfolgt, aufgrund der sich aufhebenden Federkräfte die Leitschaufeln sich entsprechend dem gewählten Drehpunkt ihrer Lagerung öffnen.It is provided in an advantageous embodiment that the spring is assigned a compensating spring, which acts on the actuator side of the transmission device and exerts a spring force on the transmission device that is directed counter to the spring. This ensures that in normal operation and in the event of a fault other than a shaft break, the spring force acting on the guide vane adjusting ring or guide vanes is essentially zero. Accordingly, adjustments of the guide vane during normal operation are not made more difficult. At the same time, it is ensured that if the coupling between the actuator and the guide vanes is interrupted for a reason other than a shaft break, the spring vanes cause the guide vanes to open in accordance with the selected pivot point of their bearing.

Die genannte Ausgestaltung ist somit mit dem Vorteil verbunden, dass die Leitschaufeln bei einer Unterbrechung der Kopplung zwischen dem Aktuator und den Leitschaufeln, die aus einem anderen Grund als einem Wellenbruch erfolgt, durch den Luftmassenstrom in die geöffnete Position verschwenkt werden, so dass ein Weiterbetrieb des Triebwerks in einem anderen Fehlerfall als einem Wellenbruch gewährleistet ist. Dabei ist die Ausgleichsfeder derart angeordnet, dass sie nach Lösen der Verbindung durch die Ablösevorrichtung keine Kraft mehr auf die Übertragungsvorrichtung bzw. die Leitschaufeln ausübt, so dass im Falle eines Wellenbruchs nur noch die Feder auf die Leitschaufeln bzw. den Leitschaufelverstellring wirkt, die ein Schließen der Leitschaufeln bewirkt.The mentioned embodiment is thus associated with the advantage that the guide vanes are pivoted into the open position by the air mass flow if the coupling between the actuator and the guide vanes is interrupted for a reason other than a shaft break, so that the operation of the Engine is guaranteed in a fault other than a shaft break. The compensating spring is arranged in such a way that after the connection is released by the detachment device, it no longer exerts any force on the transmission device or the guide vanes, so that in the event of a shaft break, only the spring acts on the guide vanes or the guide vane adjusting ring, which closes the guide vanes.

Die Feder und die Ausgleichsfeder erzeugen beispielsweise ein entgegengerichtetes, vom Betrag her gleiches Drehmoment auf die Übertragungsvorrichtung, beispielsweise eine Kurbelwelle der Übertragungsvorrichtung.The spring and the compensating spring generate, for example, an opposite torque of the same magnitude to the transmission device, for example a crankshaft of the transmission device.

Der Begriff „Ausgleichsfeder“ bezeichnet eine Feder oder eine Mehrzahl von miteinander zusammenwirkenden Federn. Die Ausgleichsfeder bzw. die Ausgleichsfedern sind grundsätzlich in beliebiger Weise ausführbar und beispielsweise als Torsionsfeder oder Spiralfedern ausgebildet.The term "balancing spring" refers to a spring or a plurality of co-operating springs. The compensating spring or the compensating springs can in principle be implemented in any manner and are designed, for example, as a torsion spring or spiral springs.

Es ist weiter vorgesehen, dass die Feder an einem vom Aktuator in der Abfolge der miteinander verbundenen Elemente ausreichend entfernt angeordneten Element angreift, so dass nach einer Entkopplung vom Aktuator sämtliche Leitschaufeln zumindest einer Leitschaufelreihe in die vollständig geschlossene Position drehen.It is further provided that the spring engages on an element which is arranged at a sufficient distance from the actuator in the sequence of the elements connected to one another, so that after decoupling from the actuator all guide vanes of at least one row of guide vanes turn into the fully closed position.

Der Aktuator ist beispielsweise als Hydraulikzylinder ausgebildet, der eine Kolbenstange als Betätigungselement aufweist. Beispielsweise handelt es sich um einen doppeltwirkenden Zylinder mit zwei gegenüberliegende Kolbenflächen, die mit Hydraulikflüssigkeit eines höheren Drucks und mit Hydraulikflüssigkeit eines niedrigeren Drucks beaufschlagt werden, wobei über die Druckdifferenz die lineare Position der Kolbenstange einstellbar ist.The actuator is designed, for example, as a hydraulic cylinder which has a piston rod as an actuating element. For example, it is a double-acting cylinder with two opposing piston surfaces, which are acted upon with hydraulic fluid of a higher pressure and with hydraulic fluid of a lower pressure, the linear position of the piston rod being adjustable via the pressure difference.

Die Übertragungsvorrichtung kann auf vielfältige Weise ausgebildet sein. Beispielhafte Ausgestaltungen einer im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeigneten Übertragungsvorrichtung sind in der EP 2 650 490 A2 und in der EP 2 730 751 A2 beschrieben, auf die insofern Bezug genommen wird. So ist gemäß einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Übertragungsvorrichtung eine Kurbelwelle umfasst, die eine Mehrzahl von Koppelelementen aufweist, wobei eines der Koppelelemente mit dem Betätigungselement des Aktuators und die anderen Koppelelemente jeweils über Verbindungsstangen mit einem Leitschaufelverstellring verbunden sind.The transmission device can be designed in a variety of ways. Exemplary embodiments of a transmission device suitable in the context of the present invention are shown in EP 2 650 490 A2 and in the EP 2 730 751 A2 described, to which extent reference is made. According to one exemplary embodiment, it is provided that the transmission device comprises a crankshaft which has a plurality of coupling elements, one of the coupling elements being connected to the actuating element of the actuator and the other coupling elements each being connected to a guide vane adjusting ring via connecting rods.

Dabei ist beispielsweise vorgesehen, dass durch die Ablösevorrichtung die Verbindung zwischen dem Betätigungselement des Aktuators und der Kurbelwelle gelöst wird. In anderen Ausgestaltungen ist die Übertragungsvorrichtung durch ein Hebelsystem gebildet. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Betätigungselement des Aktuators linear verstellbar ist.It is provided, for example, that the connection between the actuating element of the actuator and the crankshaft is released by the detachment device. In other configurations, the transmission device is formed by a lever system. One embodiment provides that the actuating element of the actuator is linearly adjustable.

In einem weiteren Erfindungsaspekt betrifft die Erfindung ein Gasturbinentriebwerk mit einer Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei im Falle der Detektion eines Wellenbruchs die Ablösevorrichtung aktiviert wird, so dass die verstellbaren Leitschaufeln in die geschlossene Position drehen, und wobei im Falle der Detektion eines Wellenbruchs des Weiteren eine Vorrichtung zur Unterbrechung der Brennstoffzufuhr für die Brennkammer aktiviert wird. Durch diese kombinierten Maßnahmen wird die Belastung der Turbine im Falle eines Wellenbruchs weitergehend reduziert.In a further aspect of the invention, the invention relates to a gas turbine engine with an adjusting device according to claim 1, wherein in the event of the detection of a shaft break, the detachment device is activated so that the adjustable guide vanes rotate into the closed position, and furthermore one in the case of the detection of a shaft break Device for interrupting the fuel supply for the combustion chamber is activated. These combined measures further reduce the load on the turbine in the event of a shaft break.

In einem weiteren Erfindungsaspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verstellung der Leitschaufeln eines Verdichters eines Gasturbinentriebwerks. Das Verfahren sieht vor, dass im Falle eines Wellenbruchs in der Abfolge der miteinander verbundenen Elemente zwischen Betätigungselement und dem mindestens einen Leitschaufelverstellring eine Verbindung gelöst wird, so dass die Leitschaufeln von dem Aktuator entkoppelt werden, und die Leitschaufeln nach der Entkopplung vom Aktuator in die vollständig geschlossene Position drehen.In a further aspect of the invention, the invention relates to a method for adjusting the guide vanes of a compressor of a gas turbine engine. The procedure provides that in the event of a wave break in the sequence of one another connected elements between the actuating element and the at least one guide vane adjusting ring, a connection is released, so that the guide vanes are decoupled from the actuator, and after the decoupling from the actuator, the guide vanes rotate into the fully closed position.

Dabei sehen Ausgestaltungen vor, dass zum Lösen der Verbindung ein Verbindungselement entfernt wird, das zwei Elemente in der Abfolge der miteinander verbundenen Elemente miteinander verbindet, und/oder dass zum Lösen der Verbindung ein Verbindungsbolzen oder ein anderes die Kraft übertragendes Element über ein am Verbindungsbolzen befestigtes Kabel oder einem lokal am Verbindungsbolzen oder an einem die Kraft übertragenden Element angeordneten Aktuator herausgezogen wird.In this case, embodiments provide that a connection element that connects two elements in the sequence of the elements connected to one another is removed in order to release the connection, and / or that a connection bolt or another element that transmits the force is used to release the connection via a element that is fastened to the connection bolt Cable or a locally on the connecting bolt or on an actuator arranged to transmit the force is pulled out.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine vereinfachte schematische Schnittdarstellung eines Turbofantriebwerks, in dem die vorliegende Erfindung realisierbar ist;
  • 2 eine perspektivische Detailansicht eines Verdichters mit verstellbaren Leitschaufeln und Leitschaufelverstellringen;
  • 3 im Radialschnitt ein Beispiel einer Verstellvorrichtung, die einen Aktuator, eine Übertragungsvorrichtung und Leitschaufelverstellringe umfasst;
  • 4 in perspektivischer Ansicht einen Teilbereich der Verstellvorrichtung der 3, wobei die Übertragungsvorrichtung und Leitschaufelverstellringe dargestellt sind und die Übertragungsvorrichtung eine Kurbelwelle umfasst;
  • 5 in einer perspektivischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer Verstellvorrichtung gemäß den 2 bis 4, die zusätzlich eine Ablösevorrichtung zur Lösung einer Verbindung im Falle eines Wellenbruchs aufweist, wobei die Ablösevorrichtung durch ein an einem Verbindungsbolzen befestigtes Kabel ausgebildet ist;
  • 6 schematisch die Drehbarkeit einer verstellbaren Leitschaufel um eine Rotationsachse;
  • 7 in einer perspektivischen Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer Verstellvorrichtung gemäß den 2 bis 4, die zusätzlich eine Ablösevorrichtung zur Lösung einer Verbindung im Falle eines Wellenbruchs aufweist, wobei die Ablösevorrichtung durch ein an einem Verbindungsbolzen befestigtes Kabel ausgebildet ist und zusätzlich zwei entgegengesetzt wirkende Federn vorgesehen sind, die an einer Kurbelwelle der Übertragungsvorrichtung angreifen;
  • 8 das Ausführungsbeispiel der 7 in einer Seitenansicht;
  • 9 das Ausführungsbeispiel der 7 in einer Ansicht von oben; und
  • 10 in einer perspektivischen Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel einer Verstellvorrichtung gemäß den 2 bis 4, die zusätzlich eine Ablösevorrichtung zur Lösung einer Verbindung im Falle eines Wellenbruchs aufweist, wobei die Ablösevorrichtung durch einen Aktuator gebildet ist.
The invention is explained in more detail below with reference to the figures of the drawing using several exemplary embodiments. Show it:
  • 1 a simplified schematic sectional view of a turbofan engine in which the present invention can be implemented;
  • 2nd a detailed perspective view of a compressor with adjustable guide vanes and guide vane adjusting rings;
  • 3rd in radial section an example of an adjusting device which comprises an actuator, a transmission device and guide vane adjusting rings;
  • 4th a perspective view of a portion of the adjustment device of the 3rd , wherein the transmission device and guide vane adjusting rings are shown and the transmission device comprises a crankshaft;
  • 5 in a perspective view of a first embodiment of an adjusting device according to the 2nd to 4th which additionally has a detachment device for releasing a connection in the event of a shaft break, the detachment device being formed by a cable fastened to a connecting bolt;
  • 6 schematically the rotatability of an adjustable guide vane about an axis of rotation;
  • 7 a perspective view of a second embodiment of an adjusting device according to the 2nd to 4th which additionally has a detachment device for releasing a connection in the event of a shaft break, the detachment device being formed by a cable fastened to a connecting bolt and in addition two oppositely acting springs are provided which act on a crankshaft of the transmission device;
  • 8th the embodiment of the 7 in a side view;
  • 9 the embodiment of the 7 in a view from above; and
  • 10th in a perspective view, a third embodiment of an adjusting device according to the 2nd to 4th , which additionally has a detachment device for releasing a connection in the event of a shaft break, the detachment device being formed by an actuator.

Die 1 zeigt schematisch ein Turbofantriebwerk 100, das eine Fanstufe mit einem Fan 104 als Niederdruckverdichter, einen Mitteldruckverdichter 111, einen Hochdruckverdichter 112, eine Brennkammer 113, eine Hochdruckturbine 114, eine Mitteldruckturbine 115 und eine Niederdruckturbine 116 aufweist.The 1 shows schematically a turbofan engine 100 having a fan level with a fan 104 as a low pressure compressor, a medium pressure compressor 111 , a high pressure compressor 112 , a combustion chamber 113 , a high pressure turbine 114 , a medium pressure turbine 115 and a low pressure turbine 116 having.

Der Mitteldruckverdichter 111 und der Hochdruckverdichter 112 weisen jeweils eine Mehrzahl von Verdichterstufen auf, die jeweils eine Rotorstufe und eine Statorstufe umfassen. Das Turbofantriebwerk 100 der 1 weist des Weiteren drei separate Wellen auf, eine Niederdruckwelle 118, die die Niederdruckturbine 116 mit dem Fan 104 verbindet, eine Mitteldruckwelle 119, die die Mitteldruckturbine 115 mit dem Mitteldruckverdichter 111 verbindet und eine Hochdruckwelle 120, die die Hochdruckturbine 114 mit dem Hochdruckverdichter 112 verbindet. Dies ist jedoch lediglich beispielhaft zu verstehen. Wenn das Turbofantriebwerk beispielsweise keinen Mitteldruckverdichter und keine Mitteldruckturbine besitzt, sind nur eine Niederdruckwelle und eine Hochdruckwelle vorhanden.The medium pressure compressor 111 and the high pressure compressor 112 each have a plurality of compressor stages, each comprising a rotor stage and a stator stage. The turbofan engine 100 the 1 also has three separate shafts, a low pressure shaft 118 that the low pressure turbine 116 with the fan 104 connects, a medium pressure wave 119 that the medium pressure turbine 115 with the medium pressure compressor 111 connects and a high pressure wave 120 that the high pressure turbine 114 with the high pressure compressor 112 connects. However, this is only to be understood as an example. For example, if the turbofan engine has no medium pressure compressor and no medium pressure turbine, only a low pressure shaft and a high pressure shaft are present.

Das Turbofantriebwerk 100 weist eine Triebwerksgondel 101 auf, die eine Einlauflippe 102 umfasst und innenseitig einen Triebwerkseinlauf 103 ausbildet, der einströmende Luft dem Fan 104 zuführt. Der Fan 104 weist eine Mehrzahl von Fan-Schaufeln 107 auf, die mit einer Fan-Scheibe 106 verbunden sind. Der Annulus der Fan-Scheibe 106 bildet dabei die radial innere Begrenzung des Strömungspfads durch den Fan 104. Radial außen wird der Strömungspfad durch ein Fangehäuse 108 begrenzt. Stromaufwärts der Fan-Scheibe 106 ist ein Nasenkonus 105 angeordnet.The turbofan engine 100 has an engine nacelle 101 on that an enema lip 102 includes and an engine inlet on the inside 103 trains the inflowing air to the fan 104 feeds. The fan 104 has a plurality of fan blades 107 on that with a fan disc 106 are connected. The annulus of the fan disc 106 forms the radially inner boundary of the flow path through the fan 104 . The flow path is radially outside through a fan housing 108 limited. Upstream of the fan disc 106 is a nose cone 105 arranged.

Hinter dem Fan 104 bildet das Turbofantriebwerk 100 einen Sekundärstromkanal 109 und einen Primärstromkanal 110 aus. Der Primärstromkanal 110 führt durch das Kerntriebwerk (Gasturbine), das den Mitteldruckverdichter 111, den Hochdruckverdichter 112, die Brennkammer 113, die Hochdruckturbine 114, die Mitteldruckturbine 115 und die Niederdruckturbine 116 umfasst. Dabei sind der Mitteldruckverdichter 111 und der Hochdruckverdichter 112 von einem Umfangsgehäuse 117 umgeben, dass innenseitig eine Ringraumfläche bildet, die den Primärstromkanal 110 radial außen begrenzt. Radial innen ist der Primärstromkanal 110 durch entsprechende Kranzoberflächen der Rotoren und Statoren der jeweiligen Verdichterstufen bzw. durch die Nabe oder mit der Nabe verbundenen Elementen der entsprechenden Antriebswelle begrenzt.Behind the fan 104 forms the turbofan engine 100 a secondary flow channel 109 and a primary power channel 110 out. The primary power channel 110 leads through the core engine (gas turbine), which is the medium pressure compressor 111 , the high pressure compressor 112 , the combustion chamber 113 , the high pressure turbine 114 , the medium pressure turbine 115 and the low pressure turbine 116 includes. Here are the medium pressure compressors 111 and the high pressure compressor 112 from a peripheral housing 117 surround that forms an annular space on the inside, which forms the primary flow channel 110 limited radially outside. The primary flow channel is radially inside 110 limited by corresponding ring surfaces of the rotors and stators of the respective compressor stages or by the hub or elements of the corresponding drive shaft connected to the hub.

Im Betrieb des Turbofantriebwerks 100 durchströmt ein Primärstrom den Primärstromkanal 110, der auch als Hauptströmungskanal bezeichnet wird. Der Sekundärstromkanal 109, auch als Nebenstromkanal oder Bypass-Kanal bezeichnet leitet im Betrieb des Turbofantriebwerks 100 vom Fan 104 angesaugte Luft am Kerntriebwerk vorbei.In operation of the turbofan engine 100 a primary current flows through the primary current channel 110 , which is also called the main flow channel. The secondary flow channel 109 , also referred to as a bypass duct or bypass duct, guides the operation of the turbofan engine 100 from the fan 104 Air drawn in past the core engine.

Der Mitteldruckverdichter 111 und der Hochdruckverdichter 112 weisen jeweils eine Mehrzahl von Verdichterstufen auf, die jeweils einen Stator und einen Rotor umfassen. Wie in Bezug auf den Mitteldruckverdichter 111 dargestellt, umfassen die Statoren einen in Umfangsrichtung verlaufenden Kranz von Leitschaufeln 20 (auch als Leitschaufelreihe bezeichnet), wobei beim Mitteldruckverdichter 111 vorgesehen sein kann, dass die Statoren mindestens einiger der Stufen des Mitteldruckverdichters verstellbar ausgebildet sind. Die Rotoren umfassen einen in Umfangsrichtung verlaufenden Kranz von Laufschaufeln 22 (auch als Laufschaufelreihe bezeichnet), die sich von einer Trommel oder Scheibe oder allgemein einer Nabe in radialer Richtung in den Primärstromkanal 110 erstrecken.The medium pressure compressor 111 and the high pressure compressor 112 each have a plurality of compressor stages, each comprising a stator and a rotor. As for the medium pressure compressor 111 shown, the stators include a circumferential ring of vanes 20th (also known as a series of guide vanes), with the medium pressure compressor 111 it can be provided that the stators of at least some of the stages of the medium-pressure compressor are adjustable. The rotors comprise a circumferential ring of blades 22 (also known as a row of blades) extending from a drum or disc or generally a hub in the radial direction into the primary flow channel 110 extend.

Die beschriebenen Komponenten besitzen eine gemeinsame Rotations- bzw. Maschinenachse 200. Die Rotationsachse 200 definiert eine axiale Richtung des Turbofantriebwerks. Eine radiale Richtung des Turbofantriebwerks verläuft senkrecht zur axialen Richtung.The components described have a common axis of rotation or machine 200 . The axis of rotation 200 defines an axial direction of the turbofan engine. A radial direction of the turbofan engine is perpendicular to the axial direction.

Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist die Ausgestaltung einer Verstellvorrichtung zur Verstellung der Leitschaufeln eines Verdichters, beispielsweise des Mitteldruckverdichter 111 der 1 von Bedeutung. Sofern das Triebwerk ohne Mitteldruckverdichter ausgebildet ist, ist eine entsprechende Ausgestaltung beim Niederdruckverdichter realisiert. Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung sind ebenso auf andere Verdichter mit verstellbaren Leitschaufeln bei Gasturbinentriebwerken der in der 1 dargestellten Art oder anderer Bauweise anwendbar.In the context of the present invention is the configuration of an adjusting device for adjusting the guide vanes of a compressor, for example the medium-pressure compressor 111 the 1 significant. If the engine is designed without a medium pressure compressor, a corresponding configuration is implemented in the low pressure compressor. The principles of the present invention are also applicable to other compressors with adjustable vanes in gas turbine engines that are known in the art 1 shown type or other construction applicable.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird zunächst anhand der 2 bis 4 eine Verstellvorrichtung zur Verstellung der Leitschaufeln eines Verdichters gemäß dem Stand der Technik beschrieben. Die 2 bis 4 entsprechen dabei weitgehend den 2 bis 4 der EP 2 650 490 A2 , auf die insofern Bezug genommen wird.For a better understanding of the present invention, reference is first made to the 2nd to 4th describes an adjusting device for adjusting the guide vanes of a compressor according to the prior art. The 2nd to 4th largely correspond to 2nd to 4th the EP 2 650 490 A2 to which reference is made.

Gemäß der 2 weist der Verdichter mehrere Reihen von verstellbaren Leitschaufeln 20 auf, zwischen denen jeweils die Laufschaufelreihen mit Laufschaufeln 22 eines Rotors des Verdichters angeordnet sind. Die einzelnen Leitschaufeln 20 sind um eine radiale Achse 33 verschwenkbar. Dazu ist vorgesehen, dass die Leitschaufeln 20 über Lagerzapfen am radial äußeren Gehäuse und an der radial inneren Nabe des Verdichters drehbar gelagert sind. Damit die Leitschaufeln 20 verschwenkt werden können, sind sie mit einem Hebel 34 verbunden, der an seinem gegenüberliegenden Ende mit einem Leitschaufelverstellring 29 drehbar gekoppelt ist. Eine Verschwenkung der Leitschaufeln 20 erfolgt durch eine Verdrehung des Leitschaufelverstellrings 29 in Umfangsrichtung mittels der Hebel 34.According to the 2nd the compressor has several rows of adjustable guide vanes 20th on, between each of which the rows of blades with blades 22 a rotor of the compressor are arranged. The individual guide vanes 20th are about a radial axis 33 pivotable. For this purpose, it is provided that the guide vanes 20th are rotatably supported on journals on the radially outer housing and on the radially inner hub of the compressor. So that the guide vanes 20th can be pivoted, they are with a lever 34 connected at its opposite end to a guide vane adjustment ring 29 is rotatably coupled. A pivoting of the guide vanes 20th is done by turning the guide vane adjustment ring 29 in the circumferential direction by means of the lever 34 .

Die 3 und 4 zeigen eine Verstellvorrichtung zur Verstellung der Leitschaufeln 20 des Verdichters, die einen Aktuator 30, eine Übertragungsvorrichtung 31 und die Leitschaufelverstellringe 29 umfasst (wobei in der 4 der Aktuator nicht dargestellt ist). Der Aktuator 30 ist beispielsweise als Hydraulikzylinder ausgebildet, der eine Kolbenstange als Betätigungselement aufweist. Die Kolbenstange ist über Koppelstangen 38 (oder alternativ direkt) mit einer Kurbelwelle 36 verbunden, die mittels Lagerböcken 37 gelagert ist. Weiter ist die Kurbelwelle 36 über Koppelstangen 35 mit den Leitschaufelverstellringen 29 gekoppelt. Die Kurbelwelle 36 und die jeweiligen Koppelstangen 35, 38 können dabei als Elemente der Übertragungsvorrichtung 31 angesehen werden.The 3rd and 4th show an adjusting device for adjusting the guide vanes 20th of the compressor, which is an actuator 30th , a transmission device 31 and the guide vane adjustment rings 29 includes (being in the 4th the actuator is not shown). The actuator 30th is designed, for example, as a hydraulic cylinder which has a piston rod as an actuating element. The piston rod is over coupling rods 38 (or alternatively directly) with a crankshaft 36 connected by means of pedestals 37 is stored. Next is the crankshaft 36 via coupling rods 35 with the guide vane adjustment rings 29 coupled. The crankshaft 36 and the respective coupling rods 35 , 38 can be used as elements of the transmission device 31 be considered.

Eine Betätigung des Aktuators 30 führt zu einer Verdrehung der Kurbelwelle 36, was wiederum zu einer Verdrehung der jeweiligen Leitschaufelverstellringe 29 führt. Die Übertragungsvorrichtung 31 wandelt dabei eine durch den Aktuator 30 ausgelöste Verstellbewegung in eine Drehung der Leitschaufelverstellringe 29 um.An actuation of the actuator 30th leads to a twisting of the crankshaft 36 , which in turn leads to a rotation of the respective guide vane adjusting rings 29 leads. The transmission device 31 converts one through the actuator 30th triggered adjustment movement in a rotation of the guide vane adjustment rings 29 around.

Es wird darauf hingewiesen, dass die in den 3 und 4 dargestellte Verstellvorrichtung lediglich beispielhaft zu verstehen ist. Beispielsweise kann alternativ vorgesehen sein, dass jeder Reihe von Leitschaufeln zwei Leitschaufelverstellringe zugeordnet sind.It should be noted that those in the 3rd and 4th shown adjusting device is to be understood only as an example. For example, it can alternatively be provided that two guide vane adjusting rings are assigned to each row of guide vanes.

Die 5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung. Die Verstellvorrichtung umfasst einen Aktuator 30 mit einer Kolbenstange 310, die über ein Gelenkstück 41 mit einer Kurbelwelle 36 gekoppelt ist. Die Kurbelwelle 36 bildet einen Teil einer Übertragungsvorrichtung 31 zur Übertragung einer durch den Aktuator 30 ausgelösten Stellbewegung auf die in der 5 nicht dargestellten Leitschaufelverstellringe.The 5 shows a first embodiment of an adjusting device according to the invention. The adjustment device comprises an actuator 30th with a piston rod 310 that have a joint piece 41 with a crankshaft 36 is coupled. The crankshaft 36 forms part of a transmission device 31 to transmit one through the actuator 30th triggered actuating movement on the in the 5 Guide vane adjustment rings, not shown.

Die Kurbelwelle 36 umfasst ein erstes Koppelelement 42, über das der Aktuator 30 mit der Kurbelwelle 36 gekoppelt ist. Dabei bildet das Koppelelement 42 zwei Gabelköpfe 420 aus, zwischen denen das mit der Kolbenstange 310 verbundene Gelenksstück 41 angeordnet ist. Die Verbindung wird dabei über einen Verbindungsbolzen 43 bereitgestellt, der die Gabelköpfe 420 und das Gelenksstück 41 durchgreift und dabei an seinem Ende gegenüber einem Herausziehen mittels einer Sollbruchstelle 430 gesichert ist. Das Gelenksstück 41, das Koppelelement 42 und der Verbindungsbolzen 43 bilden dabei eine Verbindung 4 zur Verbindung des Betätigungselementes 310 des Aktuators 30 mit der Koppelstange 36.The crankshaft 36 comprises a first coupling element 42 over which the actuator 30th with the crankshaft 36 is coupled. The coupling element forms 42 two clevises 420 from between which the piston rod 310 connected joint piece 41 is arranged. The connection is made via a connecting bolt 43 provided the the clevises 420 and the joint piece 41 reaches through and at its end against pulling out by means of a predetermined breaking point 430 is secured. The joint piece 41 , the coupling element 42 and the connecting bolt 43 form a connection 4th to connect the actuator 310 of the actuator 30th with the coupling rod 36 .

Die Kurbelwelle 36 umfasst drei weitere Koppelelemente, von denen zwei Koppelelemente 363, 365 erkennbar sind. Diese weiteren Koppelelemente 363, 365 sind jeweils mit einer Koppelstange 35 verbunden, die jeweils mit einem Leitschaufelverstellring verbunden sind.The crankshaft 36 comprises three further coupling elements, two of which are coupling elements 363 , 365 are recognizable. These other coupling elements 363 , 365 are each with a coupling rod 35 connected, which are each connected to a guide vane adjusting ring.

Die Abstützung der Kurbelwelle 36 erfolgt über zwei Lagerböcke 37.Crankshaft support 36 takes place over two pedestals 37 .

Es ist vorgesehen, dass der Verbindung 4 zwischen der Kolbenstange 310 und der Kurbelwelle 36 lösbar ausgebildet ist. Zum Lösen der Verbindung 4 ist eine Ablösevorrichtung in Form eines schematisch dargestellten Kabels 5 vorgesehen, das an dem einen Ende des Verbindungsbolzens 43 befestigt ist. Die Verbindung zwischen dem Kabel 5 und dem Verbindungsbolzen 43 ist derart, dass bei Ausübung einer axialen Zugkraft durch das Kabel 5 entlang der Richtung A auf den Verbindungsbolzen 43 die genannte Sollbruchstelle 430 bricht und der Verbindungsbolzen 43 in axialer Richtung aus der Verbindung 4 herausgezogen werden kann. Die Verbindung zwischen Aktuator 30 und Kurbelwelle 36 ist daraufhin unterbrochen.It is intended that the connection 4th between the piston rod 310 and the crankshaft 36 is detachable. To release the connection 4th is a detachment device in the form of a schematically illustrated cable 5 provided that at one end of the connecting bolt 43 is attached. The connection between the cable 5 and the connecting bolt 43 is such that when an axial pulling force is exerted by the cable 5 along the direction A on the connecting bolt 43 the specified breaking point 430 breaks and the connecting bolt 43 in the axial direction from the connection 4th can be pulled out. The connection between actuator 30th and crankshaft 36 is then interrupted.

Die Ablösevorrichtung 5 wird dabei dann aktiviert, wenn über eine nicht dargestellte Vorrichtung zur Detektion eines Wellenbruchs ein Wellenbruch detektiert wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zur Detektion eines Wellenbruchs unmittelbar eine Zugbewegung auf das Kabel 5 auslöst und damit ein Lösen der Verbindung 4 bewirkt.The detachment device 5 is activated when a wave break is detected via a device, not shown, for detecting a shaft break. It can be provided that the device for detecting a shaft break immediately pulls the cable 5 triggers and thus a loosening of the connection 4th causes.

Nach Lösen der Verbindung 4 sind die Leitschaufelverstellringe 29 und damit die verstellbaren Leitschaufeln 20 (vgl. 1 bis 4) vom Aktuator 30 entkoppelt. Die einzigen dann noch auf die Leitschaufeln 20 wirkenden Kräfte werden durch den Luftmassenstrom im Primärstromkanal ausgeübt.After loosening the connection 4th are the guide vane adjustment rings 29 and thus the adjustable guide vanes 20th (see. 1 to 4th ) from the actuator 30th decoupled. The only ones then on the guide vanes 20th acting forces are exerted by the air mass flow in the primary flow duct.

Dabei ist vorgesehen, dass die Leitschaufeln 20 bezüglich ihres Drehpunktes derart gelagert sind, dass sie nach einer Entkopplung vom Aktuator 30 durch den Luftmassenstrom in die vollständig geschlossene Position gedreht werden. Dies wird anhand der 6 illustriert. Die 6 zeigt im Profilschnitt eine verstellbare Leitschaufel 20, die um eine Drehachse 33 drehbar gelagert ist, vgl. auch die 2. Wenn die Leitschaufel 20 in Richtung des Pfeils B verschwenkt wird, öffnet sich die Leitschaufel. Wenn die Leitschaufel 20 in Richtung des Pfeils C verschwenkt wird, schließt die Leitschaufel.It is provided that the guide vanes 20th are mounted with respect to their pivot point such that they are decoupled from the actuator 30th can be rotated to the fully closed position by the air mass flow. This is based on the 6 illustrated. The 6 shows an adjustable guide vane in profile section 20th that about an axis of rotation 33 is rotatably mounted, cf. also the 2nd . If the vane 20th in the direction of the arrow B is pivoted, the guide vane opens. If the vane 20th in the direction of the arrow C. is pivoted, the guide vane closes.

Ob die Leitschaufel 20 bei Fehlen einer äußeren Krafteinwirkung, also nach Unterbrechung der Verbindung mit dem Aktuator 30, von einem anströmenden Luftmassenstrom D geöffnet oder geschlossen wird, hängt von der Position der Drehachse 33 bzw. des Drehpunktes im Profil ab. Je nachdem, ob der Drehpunkt stärker zur Vorderkante oder zur Hinterkante des Profils orientiert ist, führt der Luftmassenstrom D zu einem Öffnen oder Schließen der Schaufel.Whether the guide vane 20th in the absence of external force, i.e. after the connection to the actuator has been interrupted 30th , from an inflowing air mass flow D opening or closing depends on the position of the axis of rotation 33 or the pivot point in the profile. The air mass flow leads depending on whether the fulcrum is oriented more towards the front edge or the rear edge of the profile D to open or close the bucket.

Die Lösung gemäß der 5 sieht dabei vor, dass die Leitschaufeln 20 nach Lösen der Verbindung 4 zum Aktuator 30 in die geschlossene Position verschwenken. Dies bewirkt eine Blockade des Gasstroms durch den Verdichter im Falle eines Wellenbruchs (denn nur bei einem Wellenbruch wird die Ablösevorrichtung 5 aktiviert). Hierdurch wird erreicht, dass eine Beschleunigung der Turbine im Falle eines Wellenbruchs reduziert wird. Zusätzlich ist vorgesehen, dass Treibstoffzufuhr für die Brennkammer im Falle eines Wellenbruchs unterbrochen wird. Dies kann ebenfalls durch die erwähnte Vorrichtung zur Detektion eines Wellenbruchs erfolgen, wobei die Vorrichtung ein Kabel umfasst, das mit einer Treibstoffregulierungsvorrichtung gekoppelt ist. Dabei kann es sich um das gleiche Kabel wie das Kabel 5 oder eine Verlängerung oder Abzweigung eines solchen Kabels handeln.The solution according to the 5 provides that the guide vanes 20th after loosening the connection 4th to the actuator 30th swivel into the closed position. This causes a blockage of the gas flow through the compressor in the event of a shaft break (because only in the event of a shaft break does the detachment device become 5 activated). This ensures that acceleration of the turbine is reduced in the event of a shaft break. In addition, it is provided that fuel supply to the combustion chamber is interrupted in the event of a shaft break. This can also be done by the above-mentioned device for detecting a shaft break, the device comprising a cable which is coupled to a fuel regulating device. It can be the same cable as the cable 5 or act as an extension or branch of such a cable.

Es wird darauf hingewiesen, dass die lösbare Verbindung 4 im Ausführungsbeispiel der 5 lediglich beispielhaft zwischen der Kolbenstange 310 und der Kurbelwelle 36 realisiert ist. Alternativ könnte die lösbare Verbindung 4 zwischen dem anderen Ende des Gelenksstücks 41 und der Kolbenstange 310 oder zwischen der Kurbelwelle 36 und einer der Kolbenstangen 35 oder zwischen einer der Kolbenstangen 35 und dem zugehörigen Leitschaufelverstellring erfolgen. In den beiden letztgenannten Fällen würden bei Lösen der Verbindung zwar nur die Leitschaufeln einer Leitschaufelreihe geschlossen. Dies würde aber immer noch den Primärstromkanal weitgehend blockieren.It should be noted that the detachable connection 4th in the embodiment of 5 only as an example between the piston rod 310 and the crankshaft 36 is realized. Alternatively, the releasable connection 4th between the other end of the joint piece 41 and the piston rod 310 or between the crankshaft 36 and one of the piston rods 35 or between one of the piston rods 35 and the associated guide vane adjustment ring. In the latter two cases, only the guide vanes of a row of guide vanes would be closed when the connection was released. However, this would still largely block the primary flow channel.

Die 7 bis 9 zeigen in einer perspektivischen Ansicht, einer Seitenansicht und einer Ansicht von oben ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verstellvorrichtung, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Der grundsätzliche Aufbau der Verstellvorrichtung ist dabei der gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel der 5, so dass auf die diesbezüglichen Ausführungen Bezug genommen wird.The 7 to 9 show in a perspective view, a side view and a Top view of another embodiment of an adjustment device constructed in accordance with the principles of the present invention. The basic structure of the adjustment device is the same as in the embodiment of FIG 5 , so that reference is made to the relevant statements.

Das Ausführungsbeispiel der 7 bis 9 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der 5 zunächst in der Anordnung der Leitschaufeln 20. So sind die Leitschaufeln 20 anders als beim Ausführungsbeispiel der 5 derart hinsichtlich ihres Drehpunktes gelagert, dass sie ohne eine äußere Krafteinwirkung durch den Luftmassenstrom D (vgl. 6) geöffnet werden. Gleichzeitig ist jedoch sichergestellt, dass die Leitschaufeln 20 im Falle eines Wellenbruchs ebenso wie im Ausführungsbeispiel der 5 schließen.The embodiment of the 7 to 9 differs from the embodiment of the 5 initially in the arrangement of the guide vanes 20th . This is how the guide vanes are 20th different from the embodiment of the 5 stored with respect to their pivot point in such a way that they do not have to be subjected to external force from the air mass flow D (see. 6 ) can be opened. At the same time, however, it is ensured that the guide vanes 20th in the event of a wave break as in the embodiment of 5 shut down.

Um dies zu erreichen, sind beim Ausführungsbeispiel der 7 bis 9 zwei Federn 61, 62 vorgesehen, die in der 7 schematisch dargestellt sind. Die Federn 61, 62 können grundsätzlich in beliebiger Weise ausgebildet sein und werden beispielsweise durch Torsionsfedern oder Spiralfedern gebildet. Die eine Feder 61 wird im Folgenden als Feder und die andere Feder 62 als Ausgleichsfeder zur Feder 61 bezeichnet. Die Federn 61, 62 wirken in entgegengesetzter Richtung, wobei die jeweilige Federkraft E, F sich im Normalbetrieb der Verstellvorrichtung vollständig oder zumindest näherungsweise aufhebt.To achieve this, are in the embodiment 7 to 9 two feathers 61 , 62 provided that in the 7 are shown schematically. The feathers 61 , 62 can basically be formed in any way and are formed for example by torsion springs or coil springs. One feather 61 is called spring and the other spring 62 as a balance spring to the spring 61 designated. The feathers 61 , 62 act in the opposite direction, with the respective spring force E , F cancels itself completely or at least approximately during normal operation of the adjustment device.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel greift die Feder 61 an ihrem einen Ende an den beiden Gabelköpfen 420 des Koppelelements 42 an. Das andere Ende der Feder 61 stützt sich an einem nicht näher dargestellten Abstützelement ab. Hierdurch wird ein erstes Drehmoment in die Kurbelwelle 36 eingeleitet. Die Ausgleichsfeder 62 greift im dargestellten Ausführungsbeispiel an ihrem einen Ende an dem Gelenksstück 41 an. Das andere Ende der Ausgleichsfeder 62 stützt sich an einem nicht näher dargestellten weiteren Absturzelement ab. Hierdurch wird ein zweites Drehmoment in die Kurbelwelle 36 eingeleitet, das betragsmäßig gleich aber von der Richtung her entgegengesetzt ist. Die Federkräfte E, F bzw. die durch diese ausgelösten Drehmomente heben sich daher auf.In the illustrated embodiment, the spring engages 61 at one end on the two clevises 420 of the coupling element 42 at. The other end of the spring 61 is supported on a support element, not shown. This creates a first torque in the crankshaft 36 initiated. The balance spring 62 engages in the illustrated embodiment at one end on the joint piece 41 at. The other end of the balance spring 62 is supported on a further crash element, not shown. This creates a second torque in the crankshaft 36 initiated, which is the same amount but opposite in direction. The spring forces E , F or the torques triggered by these therefore cancel each other out.

Im Ausführungsbeispiel der 7 bis 9 greifen die Feder 61 und die Ausgleichsfeder 62 an Teilen 41, 42 an, die unmittelbar miteinander verbunden sind. Dies ist jedoch nicht notwendigerweise der Fall. So können die Feder 61 und die Ausgleichsfeder 62 alternativ an unterschiedlichen Teilen der Übertragungsvorrichtung 31 angreifen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Feder 61 an einem der Koppelelemente 363, 365 angreift, während die Ausgleichsfeder 62 an dem Gelenksstück 41 angreift. Die Feder 61 muss dabei an einem Element angreifen, das in der Abfolge der miteinander verbundenen Elemente zwischen Betätigungselement 310 und mindestens einem Leitschaufelverstellring 29 ausreichend entfernt vom Aktuator 30 angreift, so dass nach einer Entkopplung vom Aktuator sämtliche Leitschaufeln 20 oder zumindest die Leitschaufeln 20 einer Leitschaufelreihe in die geschlossene Position gedreht werden.In the embodiment of the 7 to 9 grab the feather 61 and the balance spring 62 on parts 41 , 42 that are directly connected to each other. However, this is not necessarily the case. So the feather 61 and the balance spring 62 alternatively on different parts of the transmission device 31 attack. For example, it can be provided that the spring 61 on one of the coupling elements 363 , 365 attacks while the balance spring 62 on the joint piece 41 attacks. The feather 61 must attack an element that is in the sequence of interconnected elements between the actuating element 310 and at least one guide vane adjustment ring 29 sufficiently far from the actuator 30th attacks, so that after decoupling from the actuator all guide vanes 20th or at least the guide vanes 20th a row of guide vanes are turned to the closed position.

Hinsichtlich der Ausgleichsfeder 62 ist vorgesehen, dass diese derart angeordnet ist, dass sie nach Lösen der Kopplung zwischen den Leitschaufeln 20 und dem Aktuator 30 keine Kraft mehr auf die Leitschaufeln 20 bzw. die Leitschaufelverstellringe 29 ausübt.Regarding the balance spring 62 it is provided that this is arranged in such a way that after the coupling between the guide vanes is released 20th and the actuator 30th no more force on the guide vanes 20th or the guide vane adjustment rings 29 exercises.

Hierdurch wird folgende Funktionsweise erreicht. Im Normalbetrieb der Verstellvorrichtung heben sich die Wirkungen der beiden Federn 61, 62 auf. Eine Verstellung der Leitschaufeln durch den Aktuator 30 erfolgt in normaler Weise, ohne dass eine Verstellung durch die Federn 61, 62 erschwert wäre.The following mode of operation is hereby achieved. During normal operation of the adjustment device, the effects of the two springs increase 61 , 62 on. An adjustment of the guide vanes by the actuator 30th is done in a normal way without any adjustment by the springs 61 , 62 would be difficult.

Für den Fall, dass ein Wellenbruch erkannt wird, wird die Verbindung 4 mittels der Ablösevorrichtung 5 gelöst. Die Ausgleichsfeder 62 wird dann nicht mehr auf die Kurbelwelle 36, so dass auf diese allein die Feder 61 wird. Die Feder 61 bewirkt aufgrund ihrer Federkraft ein Schließen der verstellbaren Leitschaufeln 20. Da die verstellbaren Leitschaufeln 20 derart im Hinblick auf ihren Drehpunkt gelagert sind, dass sie ohne eine äußere Krafteinwirkung durch den Luftmassenstrom geöffnet werden, ist dabei sicherzustellen, dass die Feder eine ausreichend hohe Federkraft aufweist, um die Leitschaufeln 20 gegen den Öffnungsdruck des Luftmassenstrom zu schließen.In the event that a wave break is detected, the connection is 4th by means of the detaching device 5 solved. The balance spring 62 is then no longer on the crankshaft 36 so that the spring alone on this 61 becomes. The feather 61 causes the adjustable guide vanes to close due to their spring force 20th . Because the adjustable guide vanes 20th are mounted with respect to their fulcrum in such a way that they are opened by the air mass flow without any external force, it must be ensured that the spring has a sufficiently high spring force around the guide vanes 20th to close against the opening pressure of the air mass flow.

Der Vorteil der Vorrichtung der 7 bis 9 ergibt sich in einem dritten Fall, in dem die Aktuatorlinie aus einem anderen Grund als einem Wellenbruch unterbrochen wird, beispielsweise bei Versagen des Aktuators 30 oder bei einem Bruch der Kurbelwelle 36. Beim Ausführungsbeispiel der 5 würden die Leitschaufeln auch in einem solchen Fall der Entkopplung vom Aktuator schließen, was einen Fehlerfall darstellen würde, in dem der Schub des Triebwerks nicht mehr vorhanden ist. Beim Ausführungsbeispiel der 7 bis 9 öffnen sich die Leitschaufeln dagegen, da sie derart gelagert sind, dass sie ohne eine äußere Krafteinwirkung durch den Luftmassenstrom im Primärstromkanal geöffnet werden und die Federkräfte der Federn 61, 62 sich weiterhin gegeneinander aufheben. Der Weiterbetrieb des Triebwerks ist in einem solchen Fehlerfall daher gewährleistet.The advantage of the device 7 to 9 results in a third case in which the actuator line is interrupted for a reason other than a shaft break, for example if the actuator fails 30th or if the crankshaft breaks 36 . In the embodiment of the 5 would also close the guide vanes in such a case of decoupling from the actuator, which would represent a fault in which the thrust of the engine is no longer present. In the embodiment of the 7 to 9 In contrast, the guide vanes open because they are mounted in such a way that they are opened without the external force of the air mass flow in the primary flow channel and the spring forces of the springs 61 , 62 continue to cancel each other out. The continued operation of the engine is therefore guaranteed in the event of such a fault.

Die 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das bis auf die Ausgestaltung der Ablösevorrichtung dem Ausführungsbeispiel der 5 entspricht. Die Ablösevorrichtung ist im Ausführungsbeispiel der 10 als gesonderter Aktuator 6 ausgebildet, der schematisch dargestellt und dem Verbindungsbolzen 43 zugeordnet ist. Er ist mechanisch oder elektrisch mit einer Vorrichtung zur Detektion eines Wellenbruchs gekoppelt. Der Aktuator 6 übt nach einer Aktivierung durch die Vorrichtung zur Detektion eines Wellenbruchs eine axiale Kraft auf den Verbindungsbolzen 43 aus oder löst die Verbindung 4 in anderer Weise, beispielsweise durch eine Zerstörung der Verbindung 4.The 10th shows a further embodiment, except for the configuration of the Removal device the embodiment of 5 corresponds. The detachment device is in the embodiment of 10th as a separate actuator 6 formed, which is shown schematically and the connecting bolt 43 assigned. It is mechanically or electrically coupled to a device for detecting a shaft break. The actuator 6 exerts an axial force on the connecting bolt after activation by the device for detecting a shaft break 43 triggers or disconnects 4th in another way, for example by destroying the connection 4th .

Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden können, ohne von den hier beschriebenen Konzepten abzuweichen. Beispielsweise sind die Ausgestaltung der Übertragungsvorrichtung mit einer, die Ausgestaltung der Ablösevorrichtung und die dargestellte Anordnung von Leitschaufelringen und Leitschaufeln nur beispielhaft zu verstehen.It is understood that the invention is not limited to the embodiments described above and that various modifications and improvements can be made without departing from the concepts described here. For example, the design of the transmission device with one, the design of the detaching device and the arrangement of guide vane rings and guide vanes shown are only to be understood as examples.

Weiter wird darauf hingewiesen, dass beliebige der beschriebenen Merkmale separat oder in Kombination mit beliebigen anderen Merkmalen eingesetzt werden können, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen, und die Offenbarung sich auf alle Kombinationen und Unterkombinationen eines oder mehrerer Merkmale, die hier beschrieben sind, ausdehnt und diese umfasst. Sofern Bereiche definiert sind, so umfassen diese sämtliche Werte innerhalb dieser Bereiche sowie sämtliche Teilbereiche, die in einen Bereich fallen.It is further pointed out that any of the described features can be used separately or in combination with any other features, unless they are mutually exclusive, and the disclosure extends to all combinations and subcombinations of one or more features described here and this includes. If areas are defined, they include all values within these areas as well as all sub-areas that fall within one area.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 3940248 A1 [0003]DE 3940248 A1 [0003]
  • EP 2535525 A2 [0004]EP 2535525 A2 [0004]
  • EP 2650490 A2 [0029, 0043]EP 2650490 A2 [0029, 0043]
  • EP 2730751 A2 [0029]EP 2730751 A2 [0029]

Claims (20)

Verstellvorrichtung zur Verstellung der Leitschaufeln (20) eines Verdichters eines Gasturbinentriebwerks, die aufweist: - eine Vielzahl von jeweils um eine radiale Achse (33) schwenkbaren Leitschaufeln (20), die in mindestens einer Leitschaufelreihe angeordnet sind, - mindestens einen Leitschaufelverstellring (29), welcher jeweils mit den Leitschaufeln (20) einer Leitschaufelreihe gekoppelt ist, - einen Aktuator (30), der ein verstellbares Betätigungselement (310) aufweist, und - eine mit dem Betätigungselement (310) und dem mindestens einen Leitschaufelverstellring (29) gekoppelte Übertragungsvorrichtung (31), die eine durch den Aktuator (30) ausgelöste Stellbewegung des Betätigungselements (310) in eine Drehung des mindestens einen Leitschaufelverstellrings (29) in Umfangsrichtung umwandelt, gekennzeichnet durch - mindestens eine Ablösevorrichtung (5, 6), die dazu vorgesehen und ausgebildet ist, im Falle eines Wellenbruchs in der Abfolge der miteinander verbundenen Elemente (310, 41, 42, 36, 35, 29) zwischen Betätigungselement (310) und dem mindestens einen Leitschaufelverstellring (29) eine Verbindung (4) zu lösen, so dass die verstellbaren Leitschaufeln (20) vom Aktuator (30) entkoppelt sind, wobei - die Leitschaufeln (20) in einem solchen Fall automatisch in die vollständig geschlossene Position drehen.Adjusting device for adjusting the guide vanes (20) of a compressor of a gas turbine engine, comprising: - a plurality of guide vanes (20) each pivotable about a radial axis (33), which are arranged in at least one row of guide vanes, - at least one guide vane adjusting ring (29), which is each coupled to the guide vanes (20) of a row of guide vanes, - an actuator (30) which has an adjustable actuating element (310), and - a transmission device (31) coupled to the actuating element (310) and the at least one guide vane adjusting ring (29) ) which converts an actuating movement of the actuating element (310) triggered by the actuator (30) into a rotation of the at least one guide vane adjusting ring (29) in the circumferential direction, characterized by - at least one detaching device (5, 6) which is provided and designed for this purpose, in the event of a wave break in the sequence of the interconnected elements (31 0, 41, 42, 36, 35, 29) between the actuating element (310) and the at least one guide vane adjusting ring (29) to release a connection (4) so that the adjustable guide vanes (20) are decoupled from the actuator (30), whereby - In such a case, the guide vanes (20) automatically turn into the fully closed position. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Ablösevorrichtung (5, 6) ein Verbindungselement (43) entfernbar ist, das zwei Elemente (41, 42) in der Abfolge der miteinander verbundenen Elemente miteinander verbindet.Adjustment device after Claim 1 , characterized in that a connecting element (43) can be removed by the detaching device (5, 6), which connects two elements (41, 42) in the sequence of the elements connected to one another. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (43) über ein am Verbindungselement (43) befestigtes Kabel (5) entfern bar.Adjustment device after Claim 2 , characterized in that the connecting element (43) via a cable (5) attached to the connecting element (43) removable bar. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das am Verbindungselement (43) befestigte Kabel (5) mit einer Vorrichtung zur Erkennung eines Wellenbruchs verbunden ist, wobei die Vorrichtung zur Erkennung eines Wellenbruchs bei Erkennen eines Wellenbruchs eine Zugbewegung auf das Kabel (5) ausübt.Adjustment device after Claim 3 , characterized in that the cable (5) attached to the connecting element (43) is connected to a device for detecting a shaft break, the device for detecting a shaft break exerting a pulling movement on the cable (5) upon detection of a shaft break. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (43) über einen dem Verbindungselement (43) zugeordneten Aktuator (6) entfernbar ist.Adjustment device after Claim 2 , characterized in that the connecting element (43) can be removed via an actuator (6) assigned to the connecting element (43). Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das entfernbare Verbindungselement (43) ein Verbindungsbolzen ist.Adjustment device according to one of the Claims 2 to 5 , characterized in that the removable connecting element (43) is a connecting bolt. Verstellvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (4), die durch die Ablösevorrichtung (5, 6) lösbar ist, eine Sollbruchstelle (430) aufweist, auf der im Nominalfall keine Last anliegt, wobei die Sollbruchstelle bricht, wenn die Ablösevorrichtung (5, 6) aktiviert wird.Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the connection (4), which can be released by the detaching device (5, 6), has a predetermined breaking point (430) on which no load is present in the nominal case, the predetermined breaking point breaking when the detachment device (5, 6) is activated. Verstellvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Ablösevorrichtung (5, 6) eine Verbindung zwischen dem Betätigungselement (310) und der Übertragungsvorrichtung (31) gelöst wird.Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that a connection between the actuating element (310) and the transmission device (31) is released by the detaching device (5, 6). Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Ablösevorrichtung (5, 6) eine Verbindung zwischen zwei Komponenten der Übertragungsvorrichtung (31) gelöst wird.Adjustment device according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that a connection between two components of the transmission device (31) is released by the detachment device (5, 6). Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Ablösevorrichtung (5, 6) eine Verbindung zwischen der Übertragungsvorrichtung (31) und einem Leitschaufelverstellring (29) gelöst wird.Adjustment device according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that a connection between the transmission device (31) and a guide vane adjusting ring (29) is released by the detachment device (5, 6). Verstellvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln (20) bezüglich ihres Drehpunktes (33) derart gelagert sind, dass sie nach einer Entkopplung vom Aktuator (30) durch den Luftmassenstrom in die vollständig geschlossene Position gedreht werden.Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide vanes (20) are mounted with respect to their pivot point (33) such that they are rotated into the fully closed position by the air mass flow after being decoupled from the actuator (30). Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln (20) durch eine Feder (61) derart vorgespannt sind, dass sie nach einer Entkopplung vom Aktuator (30) durch eine Federkraft (F) in die vollständig geschlossene Position gedreht werden.Adjustment device according to one of the Claims 1 to 10th , characterized in that the guide vanes (20) are pretensioned by a spring (61) in such a way that, after being decoupled from the actuator (30), they are rotated into the fully closed position by a spring force (F). Verstellvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln (20) bezüglich ihres Drehpunktes (33) derart gelagert sind, dass sie ohne eine äußere Krafteinwirkung durch den Luftmassenstrom geöffnet werden.Adjustment device after Claim 12 , characterized in that the guide vanes (20) are mounted with respect to their pivot point (33) in such a way that they are opened by the air mass flow without any external force. Verstellvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Feder (61) eine Ausgleichsfeder (62) zugeordnet ist, die aktuatorseitig an der Übertragungsvorrichtung (31) angreift und eine der Federkraft (F) der Feder (61) entgegen gerichtete Federkraft (E) auf die Übertragungsvorrichtung (31) ausübt, wobei die Ausgleichsfeder (62) derart angeordnet ist, dass sie nach Lösen der Kopplung zwischen Leitschaufeln (20) und Aktuator (30) keine Kraft mehr auf die Übertragungsvorrichtung (31) ausübt.Adjustment device after Claim 12 or 13 , characterized in that the spring (61) is assigned a compensating spring (62) which acts on the actuator on the transmission device (31) and a spring force (E) directed against the spring force (F) of the spring (61) on the transmission device (31 ), the compensating spring (62) being arranged such that it no longer exerts any force on the transmission device (31) after the coupling between the guide vanes (20) and the actuator (30) has been released. Verstellvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Feder (61) und die mindestens eine Ausgleichfeder (62) zumindest näherungsweise eine vom Betrag her gleiche, entgegen gerichtete Federkraft ausüben. Adjustment device after Claim 14 , characterized in that the at least one spring (61) and the at least one compensating spring (62) exert at least approximately the same amount of opposing spring force. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (61) an einem vom Aktuator (30) in der Abfolge der miteinander verbundenen Elemente ausreichend entfernt angeordneten Element angreift, so dass nach einer Entkopplung vom Aktuator (30) sämtliche Leitschaufeln (20) oder zumindest die Leitschaufeln (20) einer Leitschaufelreihe in die vollständig geschlossene Position drehen.Adjustment device according to one of the Claims 12 to 15 , characterized in that the spring (61) engages an element which is arranged at a sufficient distance from the actuator (30) in the sequence of the elements connected to one another, so that after decoupling from the actuator (30) all guide vanes (20) or at least the guide vanes ( 20) Turn a row of vanes to the fully closed position. Verstellvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsvorrichtung (31) eine Kurbelwelle (36) umfasst, die eine Mehrzahl von Koppelelementen (42, 363, 364, 365) aufweist, wobei eines der Koppelelemente (42) mit dem Betätigungselement (310) des Aktuators (30) und die anderen Koppelelemente (363, 364, 365) jeweils über Verbindungsstangen (35) mit einem Leitschaufelverstellring (29) verbunden sind.Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission device (31) comprises a crankshaft (36) which has a plurality of coupling elements (42, 363, 364, 365), one of the coupling elements (42) with the actuating element ( 310) of the actuator (30) and the other coupling elements (363, 364, 365) are each connected to a guide vane adjusting ring (29) via connecting rods (35). Verfahren zur Verstellung der Leitschaufeln eines Verdichters eines Gasturbinentriebwerks, wobei das Gasturbinentriebwerk aufweist: - eine Vielzahl von jeweils um eine radiale Achse schwenkbaren Leitschaufeln (20), die in mindestens einer Leitschaufelreihe angeordnet sind, - mindestens einen Leitschaufelverstellring (29), welcher jeweils mit den Leitschaufeln (20) einer Leitschaufelreihe gekoppelt ist, - einen Aktuator (30), der ein verstellbares Betätigungselement (310) aufweist, und - eine mit dem Betätigungselement (310) und dem mindestens einen Leitschaufelverstellring (29) gekoppelte Übertragungsvorrichtung (31), die eine durch den Aktuator (30) ausgelöste Stellbewegung des Betätigungselements (310) in eine Drehung des mindestens einen Leitschaufelverstellrings (29) in Umfangsrichtung umwandelt, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Wellenbruchs in der Abfolge der miteinander verbundenen Elemente (310, 41, 42, 36, 35, 29) zwischen Betätigungselement (310) und dem mindestens einen Leitschaufelverstellring (29) eine Verbindung (4) gelöst wird, so dass die Leitschaufeln (20) vom Aktuator (30) entkoppelt werden, und die Leitschaufeln nach (20) der Entkopplung vom Aktuator (30) in die vollständig geschlossene Position drehen.Method for adjusting the guide vanes of a compressor of a gas turbine engine, the gas turbine engine having: - a multiplicity of guide vanes (20) which can each be pivoted about a radial axis and are arranged in at least one row of guide vanes, - at least one guide vane adjusting ring (29), each of which with the Guide vanes (20) of a row of guide vanes are coupled, - an actuator (30) which has an adjustable actuating element (310), and - a transmission device (31) coupled to the actuating element (310) and the at least one guide vane adjusting ring (29), the one converted by the actuator (30) actuating movement of the actuating element (310) into a rotation of the at least one guide vane adjusting ring (29) in the circumferential direction, characterized in that in the event of a shaft break in the sequence of the interconnected elements (310, 41, 42, 36 , 35, 29) between the actuating element (310) and the min at least one guide vane adjusting ring (29) a connection (4) is released so that the guide vanes (20) are decoupled from the actuator (30), and after (20) the decoupling from the actuator (30) rotate the guide vanes into the fully closed position. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lösen der Verbindung ein Verbindungselement (43) entfernt wird, das zwei Elemente (41, 42) in der Abfolge der miteinander verbundenen Elemente miteinander verbindet.Procedure according to Claim 18 , characterized in that in order to release the connection, a connecting element (43) is removed which connects two elements (41, 42) in the sequence of the elements connected to one another. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lösen der Verbindung ein Verbindungsbolzen (43) über ein am Verbindungsbolzen (43) befestigtes Kabel (5) oder einen lokal angeordneten Aktuator (6) herausgezogen wird.Procedure according to Claim 19 , characterized in that a connection bolt (43) is pulled out via a cable (5) attached to the connection bolt (43) or a locally arranged actuator (6) in order to release the connection.
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