DE102019102480B4 - Protective device for protecting the rotor blades of a compressor from sparks and/or particles when the blade tips are being machined - Google Patents

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Abstract

Schutzvorrichtung zum Schutz der Laufschaufeln (45) eines Verdichters vor Funken und/oder Partikeln bei einer Bearbeitung der Schaufelspitzen mindestens eines Laufrads (41-43) des Verdichters durch eine Bearbeitungsmaschine (3), wobei die Schutzvorrichtung ein Schutzgehäuse (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (1) dazu vorgesehen und ausgebildet ist, sämtliche Laufräder (41-43) des Verdichters in axialer Richtung und in Umfangsrichtung zu umgeben, dabei jedoch mindestens einen Schlitz (71-73) aufweist, wobei der Schlitz (71-73) derart ausgebildet ist, dass eine Bearbeitungsmaschine (3) im Bereich des mindestens einen Schlitzes (71-73) für eine Bearbeitung in Kontakt mit den Schaufelspitzen eines zu bearbeitenden Laufrads (41-43) treten kann.Protective device for protecting the rotor blades (45) of a compressor from sparks and/or particles when the blade tips of at least one impeller (41-43) of the compressor are processed by a processing machine (3), the protective device comprising a protective housing (1), characterized in that the protective housing (1) is intended and designed to surround all the impellers (41-43) of the compressor in the axial direction and in the circumferential direction, but has at least one slot (71-73), the slot (71-73 ) is designed such that a processing machine (3) can come into contact with the blade tips of an impeller (41-43) to be processed in the area of the at least one slot (71-73) for processing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung zum Schutz der Laufschaufeln eines Verdichters vor Funken und/oder Partikeln bei einer Bearbeitung der Schaufelspitzen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Schleifen der Schaufelspitzen eines Laufrads eines Verdichters unter Verwendung einer solchen Schutzvorrichtung.The invention relates to a protective device for protecting the rotor blades of a compressor from sparks and / or particles when machining the blade tips according to the preamble of patent claim 1 and a method for grinding the blade tips of a compressor impeller using such a protective device.

Ein Verdichter einer Gasturbine weist typischerweise eine Mehrzahl von Laufrädern (Rotoren) auf, die jeweils einen Laufschaufelkranz mit einer Mehrzahl von Laufschaufeln umfassen. Es ist bekannt, die Schaufelspitzen der Laufschaufeln der einzelnen Laufräder nach der Montage der rotierenden Bestandteile des Verdichters, jedoch noch vor dessen Einbau in eine Gasturbine, zu schleifen, um eine optimale Rotationssymmetrie im Hinblick auf den Durchmesser der Laufräder und ein minimales Spaltmaß zu einem benachbarten Gehäuseabschnitt in der Gasturbine bereitzustellen. Das Erfordernis, die Schaufelspitzen der Laufschaufeln nach deren Montage durch Schleifen nachzubearbeiten, ist insbesondere bei Laufrädern gegeben, die nicht in BLISK-Bauweise ausgebildet sind. Laufräder in BLISK-Bauweise können bereits vor der Montage fertig bearbeitet werden und brauchen daher im montierten Zustand des Verdichters nicht nachbearbeitet zu werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass einige der Laufräder des Verdichters in BLISK-Bauweise und andere der Laufräder des Verdichters nicht in BLISK-Bauweise ausgebildet sind, wobei nur die Schaufelspitzen der Laufräder, die nicht in BLISK-Bauweise ausgebildet sind, durch Schleifen nachzubearbeiten sind.A compressor of a gas turbine typically has a plurality of impellers (rotors), each of which includes a rotor blade ring with a plurality of rotor blades. It is known to grind the blade tips of the blades of the individual impellers after assembly of the rotating components of the compressor, but before its installation in a gas turbine, in order to achieve optimal rotational symmetry with regard to the diameter of the impellers and a minimum gap to an adjacent one To provide housing section in the gas turbine. The need to rework the blade tips of the rotor blades by grinding after they have been assembled is particularly important for impellers that are not of BLISK design. Impellers in BLISK design can be finished before assembly and therefore do not need to be reworked when the compressor is assembled. It can be provided that some of the impellers of the compressor are designed in BLISK design and other of the impellers of the compressor are not designed in BLISK design, with only the blade tips of the impellers that are not designed in BLISK design needing to be reworked by grinding.

Bei der Nachbearbeitung der Schaufelspitzen durch Schleifen oder andere Bearbeitungstechniken entsteht ein Funkenflug und/oder werden Partikel abgelöst. Die Funken und/oder Partikel können, wenn sie auf Laufschaufeln des Verdichters treffen, diese beschädigen. Dies gilt sowohl für die Laufschaufeln des Laufrads, das sich aktuell in Bearbeitung befindet, als auf die Laufschaufeln anderer Laufräder des Verdichters.When the blade tips are reworked by grinding or other processing techniques, sparks are generated and/or particles are detached. The sparks and/or particles, if they hit the compressor blades, can damage them. This applies both to the blades of the impeller that is currently being processed and to the blades of other impellers of the compressor.

Zur Behebung dieses Problems ist es bekannt, auf die Laufschaufeln eine Schutzfarbe aufzubringen. Nach Beendigung der Nachbearbeitung der Schaufelspitzen wird die Schutzfarbe wieder entfernt und werden die Laufschaufeln gereinigt. Ein solches Verfahren ist aufwendig.To solve this problem, it is known to apply a protective paint to the blades. Once the blade tips have been reworked, the protective paint is removed and the blades are cleaned. Such a procedure is complex.

Aus der DE 10 2014 219 050 A1 ist es bekannt, ein stationäres Schutzgehäuse bereitzustellen, das diejenigen Laufräder des Verdichters umgibt, deren Laufschaufeln nicht bearbeitet werden. Hierdurch wird zwar ein Schutz der nicht zur Bearbeitung vorgesehenen Laufräder bzw. deren Laufschaufeln vor Funkenflug und/oder Partikeln erreicht. Doch besteht weiterhin das Problem, dass Funken und/oder Partikel auf Laufschaufeln eines benachbarten Laufrads, das ebenfalls bearbeitet werden soll und dementsprechend nicht im stationären Schutzgehäuse ausgebildet ist, und/oder auf Laufschaufeln desselben Laufrads, das aktuell bearbeitet wird, aufschlagen und diese beschädigen können.From the DE 10 2014 219 050 A1 It is known to provide a stationary protective housing that surrounds those impellers of the compressor whose blades are not being processed. This protects the impellers or their blades that are not intended for machining from flying sparks and/or particles. However, there is still the problem that sparks and/or particles can strike and damage the blades of an adjacent impeller that is also to be processed and is therefore not formed in the stationary protective housing, and/or the blades of the same impeller that is currently being processed .

Die EP 2 730 370 A1 offenbart ein Verfahren zur Einstellung eines vorbestimmten radialen Spaltmaßes von in einem Gehäuse einer Strömungsmaschine angeordneten Laufschaufeln, sowie eine entsprechende Schleifvorrichtung. Dabei erfolgt eine Bearbeitung der Schaufelspitzen in situ, im montierten Zustand der Schaufeln in der Strömungsmaschine. Ein erster Verfahrensschritt sieht vor, dass ein Gehäuseteil des Gehäuses der Strömungsmaschine unter zumindest teilweiser Freilegung der zu bearbeitenden Laufschaufeln entfernt wird. Nach einer solchen Entfernung eines Gehäuseteils verbleibt ein Gehäuse der Strömungsmaschine, in dem die Laufschaufeln für eine Bearbeitung durch eine Schleifvorrichtung zugänglich sind.The EP 2 730 370 A1 discloses a method for setting a predetermined radial gap dimension of rotor blades arranged in a housing of a turbomachine, as well as a corresponding grinding device. The blade tips are processed in situ, when the blades are assembled in the turbomachine. A first method step provides that a housing part of the housing of the turbomachine is removed, at least partially exposing the rotor blades to be machined. After such a removal of a housing part, a housing of the turbomachine remains, in which the rotor blades are accessible for processing by a grinding device.

Aus der DE 10 2016 207 141 A1 ist eine Schleifvorrichtung zum Schleifen von Schaufelspitzen von an einem Läufer gehaltenen Laufschaufeln einer Strömungsmaschine bekannt. Die Schleifvorrichtung umfasst eine untere Basisplatte, ein Gehäuse, einen Motor, ein Schleifwerkzeug, eine Abschirmeinrichtung und eine Absaugeinrichtung, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass sie während einer Schleifbearbeitung innerhalb des Schleifbereichs anfallenden Schleifstaub absaugt.From the DE 10 2016 207 141 A1 a grinding device is known for grinding blade tips of rotor blades of a turbomachine held on a rotor. The grinding device comprises a lower base plate, a housing, a motor, a grinding tool, a shielding device and a suction device, which is arranged and designed in such a way that it sucks out grinding dust occurring within the grinding area during grinding.

Die DE 10 2007 041 805 A1 offenbart eine Schaufelspitzenbearbeitung bei Laufradtrommeln mit integral angeformter und/oder separat angebrachter Beschaufelung. Die Bearbeitung erfolgt für die vollständig montierte und mit einer angetriebenen Hilfsturbomaschinenwelle als Werkstückträger verbundene Trommelbaugruppe in einer einzigen Vorrichtung durch Trockenbearbeitung der konventionell angebrachten Schaufeln und durch Nassbearbeitung von integral angeformten Schaufeln bei gegenüber der Trockenbearbeitung verminderter Drehgeschwindigkeit des Werkstückträgers.The DE 10 2007 041 805 A1 discloses blade tip machining for impeller drums with integrally formed and/or separately attached blades. The machining is carried out for the fully assembled drum assembly, which is connected to a driven auxiliary turbomachine shaft as a workpiece carrier, in a single device by dry machining of the conventionally attached blades and by wet machining of integrally formed blades at a reduced rotational speed of the workpiece carrier compared to dry machining.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen verbesserten Schutz der Laufschaufeln eines Laufrads eines Verdichters vor Funken und/oder Partikeln bereitstellt, wobei dieser Schutz auch einen Schutz vor Funken und/oder Partikeln umfassen soll, die bei der Bearbeitung der Schaufelspitzen desselben Laufrads oder eines benachbarten Laufrads entstehen. Des Weiteren soll ein Verfahren zum Schleifen der Schaufelspitzen eines Laufrads eines Verdichters unter Verwendung einer derartigen Schutzvorrichtung bereitgestellt werden.The invention is based on the object of providing a protective device which provides improved protection of the blades of an impeller of a compressor against sparks and/or particles, this protection also being intended to include protection against sparks and/or particles which occur at the Machining of the blade tips of the same impeller or an adjacent impeller occurs. Furthermore, a method for grinding the blade tips of an impeller is to be developed of a compressor using such a protective device.

Diese Aufgabe wird durch eine Schutzvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a protective device with the features of patent claim 1 and a method with the features of patent claim 19. Refinements of the invention are specified in the subclaims.

Danach betrachtet die Erfindung eine Schutzvorrichtung zum Schutz der Laufschaufeln eines Verdichters vor Funken und/oder Partikeln, die ein Schutzgehäuse umfasst. Das Schutzgehäuse ist dazu vorgesehen und ausgebildet ist, sämtliche Laufräder des Verdichters in axialer Richtung und in Umfangsrichtung zu umgeben. Dabei weist das Schutzgehäuse jedoch mindestens einen Schlitz auf, wobei der Schlitz derart ausgebildet ist, dass eine Bearbeitungsmaschine im Bereich des mindestens einen Schlitzes für eine Bearbeitung in Kontakt mit den Schaufelspitzen eines zu bearbeitenden Laufrads treten kann.The invention then considers a protective device for protecting the rotor blades of a compressor from sparks and/or particles, which comprises a protective housing. The protective housing is intended and designed to surround all impellers of the compressor in the axial direction and in the circumferential direction. However, the protective housing has at least one slot, the slot being designed such that a processing machine can come into contact with the blade tips of an impeller to be processed in the area of the at least one slot for processing.

Danach stellt die vorliegende Erfindung ein Schutzgehäuse bereit, dass nicht nur einige, sondern sämtliche der Laufräder des Verdichters und deren Laufschaufeln umgibt. Um dennoch den Zugang für eine Bearbeitungsmaschine zu gewährleisten, weist das Schutzgehäuse mindestens einen Schlitz auf, durch den eine Bearbeitungsmaschine in Kontakt mit den Schaufelspitzen treten kann. Der mindestens eine Schlitz erstreckt sich dabei im Umfangsrichtung.Thereafter, the present invention provides a protective housing that surrounds not only some, but all of the compressor's impellers and their blades. In order to still ensure access for a processing machine, the protective housing has at least one slot through which a processing machine can come into contact with the blade tips. The at least one slot extends in the circumferential direction.

Durch diese konstruktive Ausgestaltung des Schutzgehäuses werden die Laufschaufeln der Laufräder, deren Schaufelspitzen bearbeitet werden, in verbesserter Weise vor Funken und/oder Partikeln geschützt, die bei der Bearbeitung der Schaufelspitzen eines Laufrads entstehen. Dies gilt sowohl für die Laufschaufeln eines Laufrads, das einem aktuell bearbeiteten Laufrad benachbart ist, als auch für die Laufschaufeln des Laufrads, das aktuell bearbeitet wird. Denn in beiden Fällen umhüllt das Schutzgehäuse das aktuell bearbeitete oder ein benachbartes Laufrad bis auf den Bereich, in dem der mindestens eine Schlitz ausgebildet ist, so dass insgesamt ein verbesserter Schutz vor Funken und/oder Partikeln bereitgestellt wird. Damit kann auf die Einbringung einer Schutzfarbe auf die Laufschaufeln und ein späteres Entfernen einer solchen Schutzfarbe verzichtet werden. Hierdurch kann die Montagezeit zur Montage der rotierenden Teile des Verdichters substantiell reduziert werden.This structural design of the protective housing protects the blades of the impellers, the blade tips of which are being machined, in an improved manner from sparks and/or particles that arise when the blade tips of an impeller are machined. This applies both to the blades of an impeller that is adjacent to an impeller that is currently being machined, as well as to the blades of the impeller that is currently being machined. In both cases, the protective housing encloses the currently processed impeller or an adjacent impeller except for the area in which the at least one slot is formed, so that overall improved protection against sparks and/or particles is provided. This means that there is no need to apply a protective paint to the rotor blades and later remove such a protective paint. This allows the assembly time for assembling the rotating parts of the compressor to be substantially reduced.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Schutzgehäuse mehrere Schlitze entsprechend der Anzahl der Laufräder, deren Schaufelspitzen zu bearbeiten sind, aufweist, wobei jeweils ein Schlitz einem Laufrad zugeordnet ist. Wenn beispielsweise vorgesehen ist, dass ein Verdichter sechs Laufräder ausbildet, von denen drei in BLISK-Bauweise ausgebildet sind, so ist gemäß dieser Ausgestaltung den drei nicht in BLISK-Bauweise ausgebildeten Laufrädern jeweils ein Schlitz zugeordnet. Dabei ist in der Regel vorgesehen, dass die nicht in BLISK-Bauweise ausgebildeten Laufräder in axialer Richtung unmittelbar hintereinander angeordnet sind, so dass auch die jeweils zugeordneten Schlitze in dem Schutzgehäuse unmittelbar hintereinander angeordnet sind.One embodiment of the invention provides that the protective housing has a plurality of slots corresponding to the number of impellers whose blade tips are to be machined, with one slot each being assigned to an impeller. If, for example, it is provided that a compressor forms six impellers, three of which are designed in BLISK design, then according to this embodiment, a slot is each assigned to the three impellers that are not designed in BLISK design. It is generally provided that the non-BLISK impellers are arranged directly behind one another in the axial direction, so that the respective assigned slots in the protective housing are also arranged directly behind one another.

Dementsprechend sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass das Schutzgehäuse mehrere Schlitze aufweist, die in axialer Richtung unmittelbar hintereinander im Schutzgehäuse ausgebildet sind. Dabei ist vorgesehen, dass sich zwischen zwei benachbarten Schlitzen jeweils ein Steg erstreckt, der die Schlitze in axialer Richtung voneinander trennt. Ein solcher Steg ist gemäß einer Ausgestaltung gradlinig ausgebildet, wobei er an oberen und unteren Vorsprüngen befestigt ist, die benachbart zu dem jeweiligen Schlitz von der Oberfläche des Schutzgehäuses abstehen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein solcher Steg, der die Schlitze in axialer Richtung voneinander trennt, entsprechend einer zylindrischen Form des Schutzgehäuses gebogen ausgebildet ist.Accordingly, one embodiment of the invention provides that the protective housing has a plurality of slots which are formed immediately one behind the other in the axial direction in the protective housing. It is provided that a web extends between two adjacent slots and separates the slots from one another in the axial direction. According to one embodiment, such a web is designed to be straight and is attached to upper and lower projections which protrude from the surface of the protective housing adjacent to the respective slot. Alternatively, it can be provided that such a web, which separates the slots from one another in the axial direction, is curved according to a cylindrical shape of the protective housing.

Es wird darauf hingewiesen, dass statt mehrerer individueller Schlitze, die jeweils einem Laufrad zugeordnet sind, auch lediglich ein Schlitz oder eine gegenüber der Anzahl der Laufräder reduzierte Anzahl von Schlitzen vorgesehen sein kann, wobei sich ein Schlitz in einem solchen Fall in axialer Richtung über mehrere Laufräder erstreckt.It should be noted that instead of several individual slots, each of which is assigned to an impeller, only one slot or a reduced number of slots compared to the number of impellers can be provided, with one slot in such a case extending in the axial direction over several Impellers extends.

Der mindestens eine Schlitz ist in der Draufsicht gemäß einer Ausführungvariante rechteckig ausgebildet. Grundsätzliche kann er aber auch eine davon abweichende Form aufweisen, beispielsweise an seinen Enden abgerundet sein.The at least one slot is rectangular in plan view according to one embodiment variant. In principle, however, it can also have a different shape, for example be rounded at its ends.

Das Schutzgehäuse ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung zylindrisch ausgebildet. Es kann dabei aus zwei Halbzylindern bestehen, die zueinander verschwenkbar angeordnet sind. Durch Verschwenken der Halbzylinder in die geöffnete Position kann der vormontierte Verdichter (d. h. die montierten rotierenden Bestandteile des Verdichters) im Schutzgehäuse positioniert werden, wobei nach Verschwenken der Halbzylinder in die geschlossene Position der vormontierte Verdichter im Schutzgehäuse angeordnet ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Halbzylinder z.B. miteinander verschraubt werden. Des Weiteren kann das Schutzgehäuse grundsätzlich auch eine andere Form als eine zylindrische Form aufweisen, beispielsweise als Quader ausgebildet sein.According to one embodiment of the invention, the protective housing is cylindrical. It can consist of two half-cylinders that are arranged so that they can pivot relative to one another. By pivoting the half cylinders into the open position, the pre-assembled compressor (i.e. the assembled rotating components of the compressor) can be positioned in the protective housing, with the pre-assembled compressor being arranged in the protective housing after pivoting the half cylinders into the closed position. Alternatively, it can be provided that the half cylinders are screwed together, for example. Furthermore, the protective housing can in principle also have a shape other than a cylindrical shape, for example be designed as a cuboid.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sich der mindestens eine Schlitz in Umfangsrichtung über einen Winkel kleiner als 180° erstreckt (gemessen in einer gedachten Ebene senkrecht zur Längsachse des Schutzgehäuses, in der der Schlitz liegt). Ausgestaltungen hierzu sehen vor, dass sich der Schlitz in Umfangsrichtung über einen Winkelbereich erstreckt, der zwischen 40° und 120° liegt.One embodiment of the invention provides that the at least one slot extends in the circumferential direction over an angle smaller than 180° (measured in an imaginary plane perpendicular to the longitudinal axis of the protective housing in which the slot lies). Embodiments for this provide that the slot extends in the circumferential direction over an angular range that lies between 40° and 120°.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jedem Schlitz mindestens eine Absaugvorrichtung zugeordnet ist, die dazu vorgesehen und ausgebildet ist, beim Schleifvorgang entstehende Partikel und Schleiffunken aufzufangen und abzusaugen. Hierzu kann vorgesehen sein, dass jedem Schlitz zwei Absaugvorrichtungen zugeordnet sind, wobei die eine der Absaugvorrichtungen an dem einen Ende des Schlitzes und die andere der Absaugvorrichtungen an dem anderen Ende des Schlitzes angeordnet ist.A further embodiment of the invention provides that at least one suction device is assigned to each slot, which is intended and designed to collect and suck off particles and grinding sparks produced during the grinding process. For this purpose, it can be provided that two suction devices are assigned to each slot, one of the suction devices being arranged at one end of the slot and the other of the suction devices being arranged at the other end of the slot.

Eine Ausgestaltung hierzu sieht vor, dass die Absaugvorrichtungen jeweils eine Absaugöffnung ausbilden, die in einem Saugstutzen ausgebildet ist, der gegenüber dem Schutzgehäuse radial absteht, wobei die Absaugöffnung derart ausgerichtet ist, dass sie bei einem Schleifvorgang der Schleifscheibe einer Schleifmaschine zugewandt und benachbart zu dieser angeordnet ist. Mittels der vom Schutzgehäuse abstehenden Saugstutzen können die Absaugöffnungen die bei einem Schleifvorgang näherungsweise tangential zu Schleifscheibe sich bewegenden Funken und Partikel verbessert aufnehmen.One embodiment of this provides that the suction devices each form a suction opening which is formed in a suction nozzle which projects radially from the protective housing, the suction opening being aligned in such a way that it faces the grinding wheel of a grinding machine during a grinding process and is arranged adjacent to it is. By means of the suction nozzles protruding from the protective housing, the suction openings can better absorb the sparks and particles that move approximately tangentially to the grinding wheel during a grinding process.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Breite der Absaugöffnung in axialer Richtung der Breite des Schlitzes in axialer Richtung entspricht oder diese übersteigt, so dass Funken und Partikel über die gesamte Breite des Schlitzes aufgenommen und abgeleitet werden.A further embodiment provides that the width of the suction opening in the axial direction corresponds to or exceeds the width of the slot in the axial direction, so that sparks and particles are absorbed and discharged over the entire width of the slot.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jedem Schlitz mindestens eine Druckluftleitung zugeordnet ist, über die Druckluft abgeblasen wird, um Funken und/oder Partikel dahingehend umzulenken, dass sie den axialen Bereich, in dem sie entstehen, nicht oder in nur reduziertem Maß verlassen. Die Druckluft bewirkt eine Umlenkung der bei einer Bearbeitung der Schaufelspitzen entstehenden Funken und Partikel. Dabei sieht eine Ausgestaltung vor, dass die Druckluft in Richtung der Schaufelspitzen abgeblasen wird, so dass axiale Komponenten der Bewegungsrichtung der Funken und Partikel durch die Druckluft reduziert werden. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Druckluft in radialer Richtung abgeblasen wird. Auch in einem solchen Fall werden axiale Komponenten der Bewegungsrichtung der Funken und Partikel reduziert, da der Bewegung eine starke radiale Komponente durch die Druckluft überlagert wird.A further embodiment of the invention provides that each slot is assigned at least one compressed air line through which compressed air is blown off in order to redirect sparks and/or particles so that they do not leave the axial region in which they arise or only to a reduced extent . The compressed air causes the sparks and particles generated when the blade tips are processed to be redirected. One embodiment provides that the compressed air is blown off in the direction of the blade tips, so that axial components of the direction of movement of the sparks and particles are reduced by the compressed air. A further embodiment provides that the compressed air is blown off in the radial direction. Even in such a case, axial components of the direction of movement of the sparks and particles are reduced because the movement is superimposed by a strong radial component from the compressed air.

Eine Druckluftleitung kann sich über einen Teil der Länge des Schlitzes oder die gesamte Länge des Schlitzes erstrecken. Weiter kann vorgesehen sein, dass eine Druckluftleitung jeweils parallel und benachbart zu einem Steg verläuft, der zwei Schlitze in axialer Richtung voneinander trennt. Die Druckluftleitung selbst kann dabei ebenfalls in Form eines hohlen Steges ausgebildet sein, wobei die Druckluftleitung eine Schlitzung für einen Luftaustritt aus der Druckluftleitung aufweist. Auch kann vorgesehen sein, dass jedem Schlitz mehrere Druckluftleitungen zugeordnet sind, beispielsweise eine Druckluftleitung an der radial vorderen Kante des Schlitzes und eine Druckluftleitung an der radial hinteren Kante des Schlitzes.A compressed air line may extend over part of the length of the slot or the entire length of the slot. Furthermore, it can be provided that a compressed air line runs parallel and adjacent to a web that separates two slots from one another in the axial direction. The compressed air line itself can also be designed in the form of a hollow web, with the compressed air line having a slot for air to exit from the compressed air line. It can also be provided that several compressed air lines are assigned to each slot, for example a compressed air line on the radially front edge of the slot and a compressed air line on the radially rear edge of the slot.

Der betrachtete Verdichter kann derart ausgebildet sein, dass er mindestens ein Laufrad aufweist, das in BLISK-Bauweise ausgebildet ist, und mindestens ein Laufrad aufweist, das nicht in BLISK-Bauweise ausgebildet ist, wobei der mindestens eine Schlitz derart im Schutzgehäuse positioniert ist, dass die Schaufelspitzen eines nicht in BLISK-Bauweise ausgebildeten Laufrads in Kontakt mit einer Bearbeitungsmaschine treten können.The compressor under consideration can be designed in such a way that it has at least one impeller which is designed in BLISK construction and at least one impeller which is not designed in BLISK construction, the at least one slot being positioned in the protective housing in such a way that the blade tips of a non-BLISK impeller can come into contact with a processing machine.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Schutzgehäuse stationär ausgebildet ist. Dagegen kann der Verdichter (d. h. dessen montierten rotierenden Komponenten) rotierend im Schutzgehäuse angeordnet sein, so dass beim Bearbeiten der Schaufelräder die Laufräder des Verdichters rotieren.A further embodiment of the invention provides that the protective housing is designed to be stationary. In contrast, the compressor (i.e. its mounted rotating components) can be arranged rotating in the protective housing, so that the impellers of the compressor rotate when the blade wheels are being processed.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schutzvorrichtung dazu ausgebildet ist, mit einer Bearbeitungsmaschine zu interagieren, die als Schleifmaschine zum Schleifen von Schaufelspitzen ausgebildet ist, wobei die Schleifmaschine eine Schleifscheibe umfasst, die bei einem Schleifvorgang jeweils in einen Schlitz des Schutzgehäuse hineinragt. Grundsätzlich kann jedoch auch eine andere Bearbeitung der Schaufelspitzen erfolgen, beispielsweise ein Fräsen der Schaufelspitzen.A further embodiment of the invention provides that the protective device is designed to interact with a processing machine which is designed as a grinding machine for grinding blade tips, the grinding machine comprising a grinding wheel which protrudes into a slot in the protective housing during a grinding process. In principle, however, the blade tips can also be processed differently, for example milling the blade tips.

Bei dem Verdichter handelt es sich beispielsweise um einen Hochdruckverdichter. Dementsprechend ist das Schutzgehäuse in einer Ausführungsvariante dazu ausgebildet, sämtliche Laufräder eines Hochdruckverdichters eines Gasturbinentriebwerks zu umgeben.The compressor is, for example, a high-pressure compressor. Accordingly, in one embodiment variant, the protective housing is designed to surround all impellers of a high-pressure compressor of a gas turbine engine.

Die Erfindung betrifft in einem weiteren Erfindungsaspekt ein Verfahren zum Schleifen der Schaufelspitzen eines Laufrads eines Verdichters unter Verwendung einer Schutzvorrichtung gemäß Anspruch 1. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass sämtliche Laufräder des Verdichters in der Schutzvorrichtung angeordnet werden und zum Schleifen der Schaufelspitzen der zu bearbeitenden Laufräder der Verdichter in Rotation versetzt und eine rotierende Schleifscheibe jeweils in einen Schlitz der Schutzvorrichtung eingeführt wird. Dabei ist die Breite der Schleifscheibe beispielsweise um maximal einen Faktor 1,2 kleiner ist als die Breite des Schlitzes.In a further aspect of the invention, the invention relates to a method for grinding the blade tips of an impeller of a compressor using a protective device according to Claim 1. The method according to the invention provides that all the impellers of the compressor are arranged in the protective device and for grinding the blade tips of the impellers to be processed, the compressor is set in rotation and a rotating grinding wheel is inserted into a slot in the protective device. The width of the grinding wheel is, for example, smaller by a maximum factor of 1.2 than the width of the slot.

Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens werden im Bereich des jeweiligen Schlitzes Funken und/oder Partikel zum einen durch eine Absaugvorrichtung abgesaugt und zum anderen durch Druckluft dahingehend umgelenkt, dass sie den axialen Bereich, in dem sie entstehen, nicht oder in nur reduziertem Maße verlassen.According to one embodiment of the method, in the area of the respective slot, sparks and/or particles are, on the one hand, sucked out by a suction device and, on the other hand, are deflected by compressed air in such a way that they do not leave the axial area in which they arise, or only to a reduced extent.

Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung bezogen auf ein zylindrisches Koordinatensystem beschrieben ist, das die Koordinaten x, r und φ aufweist. Dabei gibt x die axiale Richtung, r die radiale Richtung und φ den Winkel in Umfangsrichtung an. Die axiale Richtung ist dabei identisch mit der Maschinenachse des Verdichters und auch identisch mit der Längsachse des Schutzgehäuses.It should be noted that the present invention is described with reference to a cylindrical coordinate system having the coordinates x, r and φ. Here x indicates the axial direction, r the radial direction and φ the angle in the circumferential direction. The axial direction is identical to the machine axis of the compressor and also identical to the longitudinal axis of the protective housing.

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

  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Schutzvorrichtung zum Schutz der Laufschaufeln eines Verdichters vor Funken und/oder Partikeln, wobei die Schutzvorrichtung ein Schutzgehäuse umfasst, das im Bereich von Laufrädern eines Verdichters, den das Schutzgehäuse umgibt, mehrere Schlitze aufweist;
  • 2 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs des Schutzgehäuses der 1, in dem die Schlitze ausgebildet sind;
  • 3 eine weitere perspektivische Ansicht der Schutzvorrichtung der 1; und
  • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schutzvorrichtung zum Schutz der Laufschaufeln eines Verdichters vor Funken und/oder Partikeln.
The invention is explained in more detail below with reference to the figures of the drawing using several exemplary embodiments. Show it:
  • 1 a perspective view of an exemplary embodiment of a protective device for protecting the blades of a compressor from sparks and / or particles, the protective device comprising a protective housing which has a plurality of slots in the area of impellers of a compressor which the protective housing surrounds;
  • 2 an enlarged view of the area of the protective housing 1 , in which the slots are formed;
  • 3 another perspective view of the protective device 1 ; and
  • 4 a further embodiment of a protective device for protecting the blades of a compressor from sparks and/or particles.

Die 1-3 zeigen in verschiedenen Ansichten ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schutzvorrichtung zum Schutz der Laufschaufeln eines Verdichters vor Funken und/oder Partikeln, die bei der Bearbeitung von Schaufelspitzen des Verdichters entstehen. Die Schutzvorrichtung umfasst ein Schutzgehäuse 1, das zylindrisch ausgebildet ist und aus zwei Halbzylindern 11, 12 besteht, die über Scharniere 13 und Hydraulikzylinder 14 schwenkbar zueinander angeordnet sind. Das Schutzgehäuse 1 ist an einem Traggestell 2 befestigt, das Längsbalken 22 und an den Enden der Längsbalken 22 ausgebildete Querbalken 21 umfasst. Die Längs- bzw. Symmetrieachse des Schutzgehäuse 1 definiert eine axiale Richtung.The 1-3 show, in various views, a first exemplary embodiment of a protective device for protecting the rotor blades of a compressor from sparks and/or particles that arise during the machining of the compressor blade tips. The protective device comprises a protective housing 1, which is cylindrical and consists of two half-cylinders 11, 12, which are arranged pivotably relative to one another via hinges 13 and hydraulic cylinders 14. The protective housing 1 is attached to a support frame 2, which comprises longitudinal beams 22 and cross beams 21 formed at the ends of the longitudinal beams 22. The longitudinal or symmetry axis of the protective housing 1 defines an axial direction.

Das Traggestell 2 dient auch der Befestigung und Lagerung der rotierenden Bestandteile eines Verdichters. Der Verdichter umfasst in an sich bekannter Weise eine Rotorwelle 40 und mehrere mit der Rotorwelle verbundene Laufräder, die jeweils eine Rotorscheibe mit am Umfang der Rotorscheibe angeordneten Laufschaufeln aufweisen, die ein Laufschaufelgitter bilden.The support frame 2 also serves to fasten and store the rotating components of a compressor. The compressor comprises, in a manner known per se, a rotor shaft 40 and a plurality of impellers connected to the rotor shaft, each of which has a rotor disk with rotor blades arranged on the circumference of the rotor disk, which form a rotor blade grid.

Dabei kann vorgesehen sein, dass einige der Laufräder in BLISK-Bauweise ausgebildet sind und andere der Laufräder nicht in BLISK-Bauweise ausgebildet sind, d. h. individuelle Schaufeln aufweisen, die in am Umfang der Rotorscheibe ausgebildete Öffnungen eingesetzt sind. Bei Laufrädern in BLISK-Bauweise sind die Rotorscheibe und die Laufschaufeln dagegen integral (einstückig) ausgebildet (BLISK = „Blade Integrated Disk“). Eine solche Ausgestaltung eines Verdichters ist dem Fachmann an sich bekannt, wobei zum Aufbau des Verdichters beispielhaft auf die 5 der DE 10 2014 219 050 A1 verwiesen wird.It can be provided that some of the impellers are designed in BLISK construction and other of the impellers are not designed in BLISK construction, ie have individual blades that are inserted into openings formed on the circumference of the rotor disk. In BLISK design impellers, however, the rotor disk and the rotor blades are designed integrally (in one piece) (BLISK = “Blade Integrated Disk”). Such a design of a compressor is known to those skilled in the art, with the structure of the compressor being based on the example 5 the DE 10 2014 219 050 A1 is referred.

Die rotierenden Bestandteile des Verdichters werden auf dem Traggestell 2 montiert, um bei den nicht in BLISK-Bauweise ausgeführten Laufrädern eine Nachbearbeitung der Schaufelspitzen vorzunehmen, die zum Ziel hat, eine optimale Rotationssymmetrie im Hinblick auf den Durchmesser der Laufräder und ein minimales Spaltmaß zu einem benachbarten Gehäuseabschnitt in der Gasturbine bereitzustellen, wenn der Verdichter in einem nachfolgenden Montageschritt in einem Gasturbinentriebwerk montiert worden ist. Eine solche Nachbearbeitung der Schaufelspitzen ist dabei nur im Hinblick auf die nicht in BLISK-Bauweise ausgeführten Laufräder erforderlich, da bei der separaten Montage der einzelnen Schaufeln Montagetoleranzen, Herstellungstoleranzen und dergleichen auftreten können, während die in BLISK-Bauweise ausgeführten Laufräder schon vor der Montage bearbeitet werden können.The rotating components of the compressor are mounted on the support frame 2 in order to carry out post-processing of the blade tips of the impellers that are not of BLISK design, which aims to achieve optimal rotational symmetry with regard to the diameter of the impellers and a minimum gap dimension to an adjacent one To provide housing section in the gas turbine if the compressor has been mounted in a gas turbine engine in a subsequent assembly step. Such post-processing of the blade tips is only necessary with regard to the impellers that are not of BLISK design, since assembly tolerances, manufacturing tolerances and the like can occur during the separate assembly of the individual blades, while the impellers of BLISK design are already processed before assembly can be.

In der Darstellung der 1-3 ist der Verdichter nur teilweise zu sehen. So sind vom Verdichter lediglich die Rotorwelle 40 sowie Teilabschnitte der nicht in BLISK-Bauweise ausgeführten Laufräder 41, 42, 43 zu sehen. Es ist vorgesehen, dass das Schutzgehäuse 1 sämtliche Laufräder des Verdichters sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung umgibt, auch die Laufräder, deren Schaufelspitzen einer Nachbearbeitung bedürfen.In the representation of the 1-3 the compressor is only partially visible. Only the rotor shaft 40 and sections of the non-BLISK impellers 41, 42, 43 can be seen from the compressor. It is envisaged that the protective housing 1 surrounds all the impellers of the compressor both in the axial direction and in the circumferential direction, including the impellers whose blade tips require reworking.

Dabei ist vorgesehen, dass an der axialen Position der Laufräder 41, 42, 43, die einer Nachbearbeitung bedürfen, jeweils Schlitze 71, 72, 73 im Schutzgehäuse 1 ausgebildet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Schlitze 71, 72, 73 in dem einen Halbzylinder 12 ausgebildet sind. Sie erstrecken sich in Umfangsrichtung über einen Winkel, der beispielsweise im Bereich zwischen 40° und 120° liegt. Die Schlitze 71, 72, 73 können dabei symmetrisch, d.h. in gleichem Abstand zu den beiden Längskanten des Halbzylinders 12 ausgebildet sein.It is provided that slots 71, 72, 73 are formed in the protective housing 1 at the axial position of the impellers 41, 42, 43, which require post-processing. In the exemplary embodiment shown it is provided that the slots 71, 72, 73 are formed in the half cylinder 12. They extend in the circumferential direction over an angle that is, for example, in the range between 40° and 120°. The slots 71, 72, 73 can be designed symmetrically, ie at the same distance from the two longitudinal edges of the half cylinder 12.

Wie insbesondere auch der 2 entnommen werden kann, ist einem Schlitz 71, 72, 73 jeweils ein Laufrad 41, 42, 43 zugeordnet. Es ist in der 2 zu erkennen, dass die Laufräder jeweils eine Vielzahl von Laufschaufeln 45 aufweisen. Die radial äußeren Enden der Laufschaufeln 45 bilden die Schaufelspitzen, die nachzuarbeiten sind.Like this in particular 2 can be removed, an impeller 41, 42, 43 is assigned to each slot 71, 72, 73. It's in the 2 It can be seen that the impellers each have a large number of blades 45. The radially outer ends of the blades 45 form the blade tips that need to be reworked.

Jeder Schlitz 71, 72, 73 weist eine Breite auf, die gleich oder etwas größer ist als die Breite der Laufschaufeln 45 der einzelnen Laufräder 41, 42, 43. Als „Breite“ wird dabei die axiale Erstreckung des Schlitzes bzw. der Laufschaufel bezeichnet. Zur Bearbeitung der Schaufelspitzen wird in radialer Richtung eine Bearbeitungsvorrichtung, beispielsweise eine Schleifscheibe 3 in den jeweiligen Schlitz 71, 72, 73 eingeführt.Each slot 71, 72, 73 has a width that is equal to or slightly larger than the width of the rotor blades 45 of the individual impellers 41, 42, 43. The “width” refers to the axial extent of the slot or the rotor blade. To process the blade tips, a processing device, for example a grinding wheel 3, is inserted into the respective slot 71, 72, 73 in the radial direction.

Die Schlitze 71, 72, 73 sind in axialer Richtung durch Stege 15 voneinander getrennt, die gradlinig ausgebildet sind und beispielsweise einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Die Stege 15 erstrecken sich zwischen oberen Vorsprüngen 17 und unteren Vorsprüngen 18, die von der zylindrischen Oberfläche des Schutzgehäuse 1 abstehen. Hierdurch entstehen Schlitze 71, 72, 73, die durch einen rechteckförmigen Rahmen zur Außenseite hin begrenzt und dementprechend in der Draufsicht rechteckigförmig ausgebildet sind. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Stege gebogen ausgebildet sind, entsprechend der Wölbung der zylindrischen Oberfläche des Schutzgehäuses. Auch ist es grundsätzlich denkbar, dass nur einziger Schlitz vorgesehen ist, der sich über die axiale Länge der drei Laufräder 41, 42, 43 erstreckt.The slots 71, 72, 73 are separated from one another in the axial direction by webs 15, which are straight and have, for example, a rectangular cross section. The webs 15 extend between upper projections 17 and lower projections 18, which protrude from the cylindrical surface of the protective housing 1. This creates slots 71, 72, 73, which are delimited to the outside by a rectangular frame and are therefore rectangular in plan view. Alternatively, it can be provided that the webs are curved, corresponding to the curvature of the cylindrical surface of the protective housing. It is also fundamentally conceivable that only a single slot is provided, which extends over the axial length of the three wheels 41, 42, 43.

Jedem Schlitz 71, 72, 73 sind zwei Absaugvorrichtungen 5 zugeordnet, wobei eine Absaugvorrichtung 5 am oberen Ende des Schlitzes und eine Absaugvorrichtung 5 am unteren Ende des Schlitzes ausgebildet ist. Die Absaugvorrichtungen 5 bilden jeweils einen Absaugstutzen 52, der eine Absaugöffnung 51 ausbildet. Über die Absaugöffnung 51 werden Schleiffunken und Partikel, die bei der Bearbeitung der Schaufelspitzen entstehen, aufgefangen und abgesaugt. Dabei ist vorgesehen, dass die Absaugstutzen 51 gegenüber der gewölbten Oberfläche des Schutzgehäuses 1 radial nach außen vorstehen und hierzu dreieckförmige Seitenwände 53 ausbilden, so dass die Absaugöffnung 51 jeweils gegenüber dem rechteckförmigen Rahmen, der die Schlitze 71, 72, 73 nach außen begrenzt, vorsteht. Hierdurch wird erreicht, dass tangential von einer Schleifscheibe 3 weg fliegende Funken und Partikel durch die Öffnungen 51 aufgenommen werden können.Each slot 71, 72, 73 is assigned two suction devices 5, with a suction device 5 being formed at the upper end of the slot and a suction device 5 being formed at the lower end of the slot. The suction devices 5 each form a suction nozzle 52, which forms a suction opening 51. Grinding sparks and particles that arise during the processing of the blade tips are collected and sucked out via the suction opening 51. It is provided that the suction nozzles 51 protrude radially outwards relative to the curved surface of the protective housing 1 and, for this purpose, form triangular side walls 53, so that the suction opening 51 protrudes relative to the rectangular frame which delimits the slots 71, 72, 73 to the outside . This ensures that sparks and particles flying tangentially away from a grinding wheel 3 can be picked up through the openings 51.

Die Absaugvorrichtungen 5 sind natürlich derart ausgebildet, dass sie nicht in Kontakt mit einer Schleifscheibe 3 bei einer Bearbeitung der Schaufelspitzen geraten. Sie können aber durch entsprechende Ausbildung der Absaugstutzen 52 derart ausgebildet sein, dass eine Absaugöffnung 51 jeweils an den Kreisbogen angrenzt, den die Schleifscheibe 3 bildet.The suction devices 5 are of course designed in such a way that they do not come into contact with a grinding wheel 3 when the blade tips are being processed. However, by appropriately designing the suction nozzles 52, they can be designed in such a way that a suction opening 51 adjoins the circular arc that the grinding wheel 3 forms.

Des Weiteren ist jedem Schlitz 71, 72, 73 eine Druckluftleitung 6 zugeordnet, über die Druckluft abgeblasen wird. Die Druckluftleitung 6 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel, jedoch nicht notwendigerweise gerade bzw. stabförmig ausgebildet und verläuft jeweils parallel und unmittelbar angrenzend an einen der Stege 15. Die Versorgung der Druckluftleitung 6 erfolgt über Druckluftanschlüsse 65, 66, wobei alternativ nur ein Druckluftanschluss vorgesehen sein kann.Furthermore, each slot 71, 72, 73 is assigned a compressed air line 6 through which compressed air is blown off. In the exemplary embodiment shown, the compressed air line 6 is, however, not necessarily straight or rod-shaped and runs parallel and immediately adjacent to one of the webs 15. The compressed air line 6 is supplied via compressed air connections 65, 66, although alternatively only one compressed air connection can be provided.

In der Druckluftleitung 6 ist eine nicht näher dargestellte Schlitzung ausgebildet, die sich zumindest über einen Abschnitt der Druckluftleitung erstreckt, der benachbart zu den Laufschaufeln 45 verläuft. Die Schlitzung ist dabei den Laufschaufeln 45 zugewandt, so dass Druckluft in Richtung auf die Laufschaufeln 45 abgeblasen wird. Alternativ wird die Druckluft schräg in Richtung der Laufschaufeln 45 oder in radialer Richtung abgeblasen. In jedem Fall verursacht die Druckluft ein Umlenken von Schleiffunken und/oder Partikeln, die sich aufgrund ihrer Bewegungsrichtung aus dem axialen Bereich, der durch den jeweiligen Schlitz 71, 72, 73 definiert ist, ohne eine solche Beeinflussung durch Druckluft heraus bewegen würden. Zumindest wird eine axiale Komponente der Schleiffunken und/oder Partikel reduziert, so dass die Gefahr verringert ist, dass Schleiffunken und/oder Partikel auf die Laufschaufeln 45 eines benachbarten Laufrads 41, 42, 43 treffen. Die umgelenkten Schleiffunken und/oder Partikel werden durch die Absaugvorrichtungen 6 abgesaugt.A slot, not shown, is formed in the compressed air line 6 and extends at least over a section of the compressed air line that runs adjacent to the rotor blades 45. The slot faces the rotor blades 45, so that compressed air is blown towards the rotor blades 45. Alternatively, the compressed air is blown off obliquely in the direction of the rotor blades 45 or in the radial direction. In any case, the compressed air causes a redirection of grinding sparks and/or particles which, due to their direction of movement, would move out of the axial region defined by the respective slot 71, 72, 73 without such influence by compressed air. At least an axial component of the grinding sparks and/or particles is reduced, so that the risk of grinding sparks and/or particles striking the rotor blades 45 of an adjacent impeller 41, 42, 43 is reduced. The deflected grinding sparks and/or particles are sucked out by the suction devices 6.

Im Betrieb ist das Schutzgehäuse 1 stationär ausgebildet, wohingegen die rotierenden Bestandteile des Verdichters, insbesondere die Laufräder innerhalb des Schutzgehäuses rotieren, beispielsweise mit einer Drehgeschwindigkeit von ca. 1000 Umdrehungen/min. Eine Schleifscheibe 3 wird zur Bearbeitung der Schaufelspitzen der Laufschaufeln 45 eines Laufrads 41, 42, 43 sukzessive in die einzelnen Schlitze 71, 72, 73 eingeführt. Die rotierenden Bestandteile des Verdichters rotieren dabei bevorzugt entgegengesetzt der Drehrichtung der Schleifscheibe 3.During operation, the protective housing 1 is designed to be stationary, whereas the rotating components of the compressor, in particular the impellers, rotate within the protective housing, for example at a rotational speed of approximately 1000 revolutions/min. A grinding wheel 3 is used to process the blade tips of the rotor blades 45 of an impeller 41, 42, 43 is successively inserted into the individual slots 71, 72, 73. The rotating components of the compressor preferably rotate in the opposite direction to the direction of rotation of the grinding wheel 3.

Die 4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Schutzvorrichtung, das sich von dem Ausführungsbeispiel der 1-3 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass jedem Schlitz jeweils nur eine Absaugvorrichtung 5 zugeordnet ist. Auch sind die Druckluftleitungen in anderer Weise ausgeführt. Weiter ist zu erkennen, dass gemäß der 4 das Traggestell 2 mit den rotierenden Bestandteilen des Verdichters und dem Schutzgehäuse 1 mit einer Bearbeitungsvorrichtung 30 verbunden ist, die im dargestellten Beispiel als Schleifmaschine ausgebildet ist und eine Schleifscheibe 3 umfasst. Die Schleifscheibe 3 ragt zur Bearbeitung der Schaufelspitzen jeweils in einen Schlitz und tritt dabei in Interaktion mit den Schaufelspitzen der Laufschaufeln des entsprechenden Laufrads.The 4 shows an alternative embodiment of a protective device that differs from the embodiment of 1-3 essentially differs in that only one suction device 5 is assigned to each slot. The compressed air lines are also designed in a different way. It can also be seen that according to the 4 the support frame 2 with the rotating components of the compressor and the protective housing 1 is connected to a processing device 30, which in the example shown is designed as a grinding machine and includes a grinding wheel 3. The grinding wheel 3 protrudes into a slot for processing the blade tips and interacts with the blade tips of the rotor blades of the corresponding impeller.

Die vorliegende Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausgestaltung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Beispielsweise sind die Lage und die Anzahl der Schlitze 71, 72, 73 im Schutzgehäuse sowie die Form des Schutzgehäuses lediglich beispielhaft zu verstehen. Auch können Art und Anzahl der Absaugvorrichtungen und der Druckluftleitungen variieren.The present invention is not limited in its design to the exemplary embodiments described above. For example, the position and number of slots 71, 72, 73 in the protective housing as well as the shape of the protective housing are only to be understood as examples. The type and number of suction devices and compressed air lines can also vary.

Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass die Merkmale der einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung in verschiedenen Kombinationen miteinander kombiniert werden können. Sofern Bereiche definiert sind, so umfassen diese sämtliche Werte innerhalb dieser Bereiche sowie sämtliche Teilbereiche, die in einen Bereich fallen.Furthermore, it should be noted that the features of the individual exemplary embodiments of the invention described can be combined with one another in various combinations. If ranges are defined, they include all values within these ranges as well as all sub-ranges that fall within a range.

Claims (20)

Schutzvorrichtung zum Schutz der Laufschaufeln (45) eines Verdichters vor Funken und/oder Partikeln bei einer Bearbeitung der Schaufelspitzen mindestens eines Laufrads (41-43) des Verdichters durch eine Bearbeitungsmaschine (3), wobei die Schutzvorrichtung ein Schutzgehäuse (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (1) dazu vorgesehen und ausgebildet ist, sämtliche Laufräder (41-43) des Verdichters in axialer Richtung und in Umfangsrichtung zu umgeben, dabei jedoch mindestens einen Schlitz (71-73) aufweist, wobei der Schlitz (71-73) derart ausgebildet ist, dass eine Bearbeitungsmaschine (3) im Bereich des mindestens einen Schlitzes (71-73) für eine Bearbeitung in Kontakt mit den Schaufelspitzen eines zu bearbeitenden Laufrads (41-43) treten kann.Protective device for protecting the rotor blades (45) of a compressor from sparks and/or particles when the blade tips of at least one impeller (41-43) of the compressor are processed by a processing machine (3), the protective device comprising a protective housing (1), characterized in that the protective housing (1) is intended and designed to surround all the impellers (41-43) of the compressor in the axial direction and in the circumferential direction, but has at least one slot (71-73), the slot (71-73 ) is designed such that a processing machine (3) can come into contact with the blade tips of an impeller (41-43) to be processed in the area of the at least one slot (71-73) for processing. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (1) mehrere Schlitze (71-73) entsprechend der Anzahl der Laufräder (41-43), deren Schaufelspitzen zu bearbeiten sind, aufweist, wobei jeweils ein Schlitz (71-73) einem Laufrad (41-43) zugeordnet ist.Device according to Claim 1 , characterized in that the protective housing (1) has a plurality of slots (71-73) corresponding to the number of impellers (41-43) whose blade tips are to be machined, with one slot (71-73) each being assigned to an impeller (41-43). 43) is assigned. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (1) mehrere Schlitze (71-73) aufweist, die in axialer Richtung unmittelbar hintereinander im Schutzgehäuse (1) ausgebildet sind, wobei sich zwischen zwei benachbarten Schlitzen (71-73) ein Steg (15) erstreckt, der die Schlitze (71-73) in axialer Richtung voneinander trennt.Device according to Claim 2 , characterized in that the protective housing (1) has a plurality of slots (71-73) which are formed immediately one behind the other in the axial direction in the protective housing (1), with a web (15) extending between two adjacent slots (71-73). , which separates the slots (71-73) from each other in the axial direction. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (15) gradlinig ausgebildet ist und an oberen und unteren Vorsprüngen (17, 18) befestigt ist, die benachbart zu dem jeweiligen Schlitz (71-73) von der Oberfläche des Schutzgehäuses (1) abstehen.Device according to Claim 3 , characterized in that the web (15) is designed to be straight and is attached to upper and lower projections (17, 18) which protrude from the surface of the protective housing (1) adjacent to the respective slot (71-73). Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Schlitz (71-73) mindestens eine Absaugvorrichtung (5) zugeordnet ist, die dazu vorgesehen und ausgebildet ist, beim Schleifvorgang entstehende Partikel und Schleiffunken aufzufangen und abzusaugen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that each slot (71-73) is assigned at least one suction device (5), which is intended and designed to collect and suck off particles and grinding sparks produced during the grinding process. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Schlitz (71-73) zwei Absaugvorrichtungen (5) zugeordnet sind, wobei die eine der Absaugvorrichtungen (5) an dem einen Ende des Schlitzes (71-73) und die andere der Absaugvorrichtungen (5) an dem anderen Ende des Schlitzes (71-73) angeordnet sind.Device according to Claim 5 , characterized in that each slot (71-73) is assigned two suction devices (5), one of the suction devices (5) at one end of the slot (71-73) and the other of the suction devices (5) at the other End of the slot (71-73) are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtungen (5) jeweils eine Absaugöffnung (51) ausbilden, die in einem Saugstutzen (52) ausgebildet ist, der gegenüber dem Schutzgehäuse (1) radial absteht.Device according to Claim 5 or 6 , characterized in that the suction devices (5) each form a suction opening (51) which is formed in a suction nozzle (52) which projects radially relative to the protective housing (1). Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Absaugöffnung (51) in axialer Richtung der Breite des Schlitzes (71-73) in axialer Richtung entspricht oder diese übersteigt.Device according to Claim 7 , characterized in that the width of the suction opening (51) in the axial direction corresponds to or exceeds the width of the slot (71-73) in the axial direction. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Schlitz (71-73) mindestens eine Druckluftleitung (6) zugeordnet ist, über die Druckluft abgeblasen wird, um Funken und/oder Partikel dahingehend umzulenken, dass sie den axialen Bereich, in dem sie entstehen, nicht verlassen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that each slot (71-73) is assigned at least one compressed air line (6), via which compressed air is blown off in order to redirect sparks and/or particles in such a way that they reach the axial region in which they arise, not abandon. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftleitung (6) derart ausgebildet ist, dass die Druckluft in Richtung der zu bearbeitenden Schaufelspitzen abgeblasen wird.Device according to Claim 9 , characterized in that the compressed air line (6) of is designed so that the compressed air is blown off in the direction of the blade tips to be processed. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftleitung (6) sich über zumindest einen Teil der Länge des Schlitzes (71-73) erstreckt.Device according to Claim 9 or 10 , characterized in that the compressed air line (6) extends over at least part of the length of the slot (71-73). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, soweit rückbezogen auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckluftleitung (6) jeweils parallel und benachbart zu einem Steg (15) verläuft, der zwei Schlitze (71-73) in axialer Richtung voneinander trennt.Device according to one of the Claims 9 until 11 , as far as related back to Claim 3 , characterized in that a compressed air line (6) runs parallel and adjacent to a web (15) which separates two slots (71-73) from one another in the axial direction. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die die Druckluftleitung (6) eine Schlitzung für einen Luftaustritt aus der Druckluftleitung (6) aufweist.Device according to one of the Claims 9 until 12 , characterized in that the compressed air line (6) has a slot for an air outlet from the compressed air line (6). Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter mindestens ein Laufrad aufweist, das in BLISK-Bauweise ausgebildet ist, und mindestens ein Laufrad (41-43) aufweist, das nicht in BLISK-Bauweise ausgebildet ist, wobei der mindestens eine Schlitz (71-73) derart im Schutzgehäuse (1) positioniert ist, dass die Schaufelspitzen eines nicht in BLISK-Bauweise ausgebildeten Laufrads (41-43) in Kontakt mit einer Schleifmaschine treten können.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the compressor has at least one impeller which is designed in BLISK construction and at least one impeller (41-43) which is not designed in BLISK construction, the at least one Slot (71-73) is positioned in the protective housing (1) in such a way that the blade tips of a non-BLISK impeller (41-43) can come into contact with a grinding machine. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (1) stationär ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the protective housing (1) is designed to be stationary. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung dazu ausgebildet ist, mit einer Bearbeitungsmaschine zu interagieren, die als Schleifmaschine zum Schleifen von Schaufelspitzen ausgebildet ist, wobei die Schleifmaschine eine Schleifscheibe (3) umfasst, die bei einem Schleifvorgang jeweils in einen Schlitz (71-73) hineinragt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the protective device is designed to interact with a processing machine, which is designed as a grinding machine for grinding blade tips, the grinding machine comprising a grinding wheel (3) which is converted into one during a grinding process Slot (71-73) protrudes. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (1) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und aus zwei Halbzylindern (11, 12) besteht, die zueinander verschwenkbar angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the protective housing (1) is essentially cylindrical and consists of two half-cylinders (11, 12) which are arranged to be pivotable relative to one another. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schlitz (71-73) sich in Umfangsrichtung über einen Winkel kleiner als 180°, insbesondere über einen Winkel im Bereich zwischen 40° und 120° erstreckt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one slot (71-73) extends in the circumferential direction over an angle smaller than 180°, in particular over an angle in the range between 40° and 120°. Verfahren zum Schleifen der Schaufelspitzen eines Laufrads (41-43) eines Verdichters unter Verwendung einer Schutzvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Laufräder (41-43) des Verdichters in der Schutzvorrichtung (1) angeordnet werden und zum Schleifen der Schaufelspitzen der zu bearbeitenden Laufräder (41-43) der Verdichter in Rotation versetzt und eine rotierende Schleifscheibe (3) jeweils in einen Schlitz der Schutzvorrichtung eingeführt wird.Method for grinding the blade tips of a compressor impeller (41-43) using a guard according to Claim 1 , characterized in that all the impellers (41-43) of the compressor are arranged in the protective device (1) and for grinding the blade tips of the impellers (41-43) to be machined, the compressor is set in rotation and a rotating grinding wheel (3) is placed in each a slot in the protective device is inserted. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des jeweiligen Schlitzes (71-73) Funken und/oder Partikel zum einen durch eine Absaugvorrichtung (5) abgesaugt und zum anderen durch Druckluft dahingehend umgelenkt werden, dass sie den axialen Bereich, in dem sie entstehen, nicht oder in nur reduziertem Maße verlassen.Procedure according to Claim 19 , characterized in that in the area of the respective slot (71-73) sparks and/or particles are sucked off by a suction device (5) and are deflected by compressed air in such a way that they do not reach the axial area in which they arise or left only to a reduced extent.
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