DE102020101324A1 - Assembly in a gas turbine engine and method for detecting failure of a thrust bearing - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe in einem Gasturbinentriebwerk und ein Verfahren zur Erkennung eines Versagens eines Schublagers. Die Baugruppe umfasst einen Stator (5), einen Rotor (6), eine Zwischenstufendichtung (7) und eine Zwischenstufenkavität (8). Die Zwischenstufendichtung (7) umfasst eine radial nach außen gerichtete Nut (71), die eine Schiene (54) des Stators (5) aufnimmt. Es ist vorgesehen, dass die Nut (71) der Zwischenstufendichtung (7) eine axiale Breite (713) aufweist, die größer ist als die axiale Breite der Schiene (54). Dies bewirkt, dass, wenn die Zwischenstufendichtung (7) axial nach vorne bewegt wird, die axial vordere Nutwand (711) in axialen Abstand zu der Schiene (54) gerät und die Nut (71) einen axialen Spalt (714) bildet, durch den ein Gasstrom (106) aus der Zwischenstufenkavität (8) in den Hauptströmungspfad (4) strömen kann, wodurch ein Druckabfall in der Zwischenstufenkavität (8) entsteht, wobei der Druckabfall oder ein durch diesen ausgelöster Temperaturanstieg gemessen wird.The invention relates to an assembly in a gas turbine engine and a method for detecting a failure of a thrust bearing. The assembly comprises a stator (5), a rotor (6), an interstage seal (7) and an interstage cavity (8). The interstage seal (7) comprises a radially outwardly directed groove (71) which receives a rail (54) of the stator (5). It is provided that the groove (71) of the interstage seal (7) has an axial width (713) which is greater than the axial width of the rail (54). This has the effect that when the interstage seal (7) is moved axially forwards, the axially front groove wall (711) comes at an axial distance from the rail (54) and the groove (71) forms an axial gap (714) through which a gas stream (106) can flow from the intermediate stage cavity (8) into the main flow path (4), whereby a pressure drop occurs in the intermediate stage cavity (8), the pressure drop or a temperature rise triggered by it being measured.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe in einem Gasturbinentriebwerk gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Erkennung eines Versagens eines Schublagers.The invention relates to an assembly in a gas turbine engine according to the preamble of claim 1 and a method for detecting a failure of a thrust bearing.

In Gasturbinentriebwerken kann der Fehler auftreten, dass eines oder mehrere der Schublager versagen, die die Hochdruckturbinenwelle des Gasturbinentriebwerks lagern. In einem solchen Fall verschieben sich die Rotoren der Hochdruckturbine stromaufwärts, wobei es zu einem Kontakt zwischen rotierenden und statischen Komponenten der Hochdruckturbine kommen kann. Es ist anzustreben, eine solche Situation schnell zu erkennen, um geeignete Gegenmaßnahmen einleiten zu können.The failure of one or more of the thrust bearings that support the high pressure turbine shaft of the gas turbine engine can fail in gas turbine engines. In such a case, the rotors of the high pressure turbine move upstream, which can result in contact between rotating and static components of the high pressure turbine. The aim is to recognize such a situation quickly in order to be able to initiate suitable countermeasures.

Es sind weiter berührungsfreie Dichtungen bekannt, die einen Spalt zwischen einem Rotor und einem Stator eines Gasturbinentriebwerks abdichten. Dabei ist es aus der DE 10 2015 226 732 A1 bekannt, in eine solche Dichtung einen Temperatursensor zu integrieren, der die Temperatur eines durch die Dichtung strömenden Gases detektiert. There are also non-contact seals known that seal a gap between a rotor and a stator of a gas turbine engine. It is from the DE 10 2015 226 732 A1 known to integrate a temperature sensor in such a seal which detects the temperature of a gas flowing through the seal.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Baugruppe in einem Gasturbinentriebwerk bereitzustellen, die es ermöglicht, in einfacher Weise das Versagen eines Schublagers zu detektieren. Des Weiteren soll ein Verfahren zur Erkennung eines Versagens eines Schublagers bereitgestellt werden.The present invention is based on the object of providing an assembly in a gas turbine engine which makes it possible to detect the failure of a thrust bearing in a simple manner. Furthermore, a method for the detection of a failure of a drawer bearing is to be provided.

Diese Aufgabe wird durch eine Baugruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an assembly with the features of claim 1 and a method with the features of claim 12. Refinements of the invention are given in the dependent claims.

Danach betrachtet die Erfindung gemäß einem ersten Erfindungsaspekt eine Baugruppe in einem Gasturbinentriebwerk, die einen Stator und einen Rotor einer Turbine umfasst, wobei der Rotor stromabwärts des Stators angeordnet ist, der Stator Leitschaufeln und eine radial innere Plattform aufweist, der Rotor Laufschaufeln und eine Turbinenscheibe umfasst, und die Leitschaufeln und die Laufschaufeln sich in einem Hauptströmungspfad des Gasturbinentriebwerks erstrecken. Die Baugruppe umfasst des Weiteren eine Zwischenstufendichtung, die einen axialen Spalt mit der Turbinenscheibe ausbildet.According to a first aspect of the invention, the invention then considers an assembly in a gas turbine engine which comprises a stator and a rotor of a turbine, the rotor being arranged downstream of the stator, the stator having guide vanes and a radially inner platform, the rotor comprising rotating blades and a turbine disk , and the guide vanes and the blades extend in a main flow path of the gas turbine engine. The assembly further includes an interstage seal that forms an axial gap with the turbine disk.

Die Zwischenstufendichtung bildet eine radial nach außen gerichtete Nut aus, die eine sich radial nach innen erstreckenden Schiene der radial inneren Plattform aufnimmt, wobei die Nut eine axial vordere, sich radial erstreckende Nutwand und eine axial hintere, sich radial erstreckende Nutwand aufweist. Dabei ist die axial vordere Nutwand dazu vorgesehen und ausgebildet, im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks an der sich radial erstreckenden Schiene dicht anzuliegen, so dass durch die Nut kein Gas strömen kann. Weiter ist eine Zwischenstufenkavität vorhanden, die zwischen der Rotorscheibe eines stromaufwärts des Stators angeordneten weiteren Rotors und der Zwischenstufendichtung ausgebildet ist, wobei die Zwischenstufenkavität im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks durch Sekundärluft mit einem statischen Druck beaufschlagt ist, der größer ist als der im Hauptströmungspfad des Gasturbinentriebwerks herrschende statische Druck.The interstage seal forms a radially outwardly directed groove which receives a radially inwardly extending rail of the radially inner platform, the groove having an axially forward, radially extending groove wall and an axially rearward, radially extending groove wall. The axially front groove wall is provided and designed to lie tightly against the radially extending rail during normal operation of the gas turbine engine, so that no gas can flow through the groove. There is also an intermediate stage cavity formed between the rotor disk of a further rotor arranged upstream of the stator and the intermediate stage seal, the intermediate stage cavity being acted upon by secondary air with a static pressure during normal operation of the gas turbine engine which is greater than the static pressure prevailing in the main flow path of the gas turbine engine Print.

Dabei ist vorgesehen, dass die Nut der Zwischenstufendichtung eine axiale Breite aufweist, die größer ist als die axiale Breite der sich radial nach innen erstreckenden Schiene. Dies führt dazu, dass, wenn der Rotor sich axial nach vorne bewegt (wie es beispielsweise im Falle des Versagens eines Schublagers der Fall ist) und dabei die Zwischenstufendichtung ebenfalls axial nach vorne bewegt wird, die axial vordere Nutwand in axialen Abstand zu der sich radial erstreckenden Schiene gerät und die Nut einen axialen Spalt bildet, durch den ein Gasstrom aus der Zwischenstufenkavität in den Hauptströmungspfad stromabwärts des Stators strömen kann. Dies bewirkt einen Druckabfall in der Zwischenstufenkavität. Die Baugruppe umfasst weiter Mittel, die den Druckabfall in der Zwischenstufenkavität oder einen durch diesen ausgelösten Temperaturanstieg messen, wobei die Messung direkt oder indirekt erfolgen kann.It is provided that the groove of the interstage seal has an axial width which is greater than the axial width of the rail extending radially inward. This means that when the rotor moves axially forwards (as is the case, for example, in the event of the failure of a thrust bearing) and the interstage seal is also moved axially forwards, the axially front groove wall is at an axial distance from the radial one extending rail device and the groove forms an axial gap through which a gas stream can flow from the interstage cavity into the main flow path downstream of the stator. This causes a pressure drop in the interstage cavity. The assembly further comprises means which measure the pressure drop in the interstage cavity or a temperature rise triggered by this, the measurement being able to take place directly or indirectly.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem Gedanken, die Zwischenstufenkavität derart auszubilden, dass sich bei einem axialen stromaufwärtigen Verschieben des Rotors die Druckverhältnisse in der Zwischenstufenkavität ändern, wobei diese Änderung der Druckverhältnisse oder ein durch diese Änderung ausgelöster Temperaturanstieg in der Zwischenstufenkavität gemessen und als Parameter ausgewertet wird, der das Versagen eines Schublagers anzeigt.The present invention is based on the idea of designing the interstage cavity in such a way that the pressure conditions in the interstage cavity change in the event of an axial upstream displacement of the rotor, this change in the pressure conditions or a temperature rise triggered by this change in the interstage cavity being measured and evaluated as a parameter indicating the failure of a drawer bearing.

Dabei beruht eine Änderung der Druckverhältnisse in der Zwischenstufenkavität darauf, dass bei einem axialen stromaufwärtigen Verschieben des Rotors und damit der Zwischenstufenkavität ein axialer Spalt im Bereich der Nut geöffnet wird, durch den ein Gasstrom aus der Zwischenstufenkavität in den Hauptströmungspfad stromabwärts des Stators strömt, was zu einem Druckabfall in der Zwischenstufenkavität führt. Der Druckabfall in der Zwischenstufenkavität wiederum führt dazu, dass Heißgas aus dem Hauptströmungspfad stromaufwärts des Stators in die Zwischenstufenkavität strömt, da nach dem Druckabfall in der Zwischenstufenkavität der Druck in dem Hauptströmungspfad stromaufwärts des Stators größer ist als der Druck in der Zwischenstufenkavität. Der Druckabfall in der Zwischenstufenkavität kann durch einen Drucksensor gemessen werden oder alternativ kann ein Temperaturanstieg gemessen werden, den das aus dem Hauptströmungspfad in die Zwischenstufenkavität einströmende Heißgas bewirkt.A change in the pressure conditions in the intermediate stage cavity is based on the fact that, when the rotor and thus the intermediate stage cavity are displaced axially upstream, an axial gap is opened in the area of the groove, through which a gas stream flows from the intermediate stage cavity into the main flow path downstream of the stator, which leads to leads to a pressure drop in the interstage cavity. The pressure drop in the interstage cavity in turn causes hot gas to flow from the main flow path upstream of the stator into the interstage cavity, since after the pressure drop in the interstage cavity the pressure in the main flow path upstream of the stator is greater than the pressure in the Interstage cavity. The pressure drop in the interstage cavity can be measured by a pressure sensor or, alternatively, a temperature rise caused by the hot gas flowing into the interstage cavity from the main flow path can be measured.

Dementsprechend sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Mittel einen Temperatursensor umfassen, wobei im Falle eines Druckabfalls in der Zwischenstufenkavität Heißgas aus dem Hauptströmungskanal in die Zwischenstufenkavität strömt und der Temperatursensor derart angeordnet ist, dass er einen hiermit verbundenen Temperaturanstieg misst.Accordingly, one embodiment of the invention provides that the means comprise a temperature sensor, with hot gas flowing from the main flow channel into the interstage cavity in the event of a pressure drop in the interstage cavity and the temperature sensor being arranged in such a way that it measures a temperature increase associated therewith.

Beispielsweise kann dabei vorgesehen sein, dass der Temperatursensor dazu ausgebildet ist, direkt die Temperatur des Gases zu messen, das durch eine berührungsfreie Dichtung strömt, die in einem Spalt zwischen der radial inneren Plattform und dem weiteren, stromaufwärts des Stators angeordneten Rotor angeordnet ist und die die Zwischenstufenkavität vom Hauptströmungspfad trennt. Dabei strömt das Gas je nach Druckverhältnis in die eine oder die andere Richtung durch die berührungsfreie Dichtung. Im Falle eines Druckabfalls in der Zwischenstufenkavität strömt Heißgas aus dem Hauptströmungskanal in die Zwischenstufenkavität, wobei der Temperatursensor die Temperatur des heißen Gases misst.For example, it can be provided that the temperature sensor is designed to directly measure the temperature of the gas that flows through a contact-free seal that is arranged in a gap between the radially inner platform and the further rotor arranged upstream of the stator and which separates the interstage cavity from the main flow path. The gas flows through the non-contact seal in one or the other direction, depending on the pressure ratio. In the event of a pressure drop in the interstage cavity, hot gas flows from the main flow channel into the interstage cavity, the temperature sensor measuring the temperature of the hot gas.

Der Temperatursensor kann mit Auswertmitteln verbunden sein, die die Temperatur des Temperatursensors zur Detektion des Versagens eines Schublagers auswerten. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Versagen eines Schublagers erkannt wird, wenn die gemessene Temperatur einen vordefinierten Schwellwert übersteigt.The temperature sensor can be connected to evaluation means which evaluate the temperature of the temperature sensor to detect the failure of a thrust bearing. It can be provided, for example, that the failure of a thrust bearing is recognized when the measured temperature exceeds a predefined threshold value.

Der Temperatursensor ist beispielsweise in der radial inneren Plattform des Stators angeordnet.The temperature sensor is arranged, for example, in the radially inner platform of the stator.

Es wird darauf hingewiesen, dass im Sinne der vorliegenden Offenbarung der Begriff „Turbinenscheibe“ sowohl zur Bezeichnung der eigentlichen Turbinenscheibe als auch zur Bezeichnungen eines Schaufelfußes verwendet wird, mit dem die jeweilige Laufschaufel mit der Turbinenscheibe verbunden ist. Insofern erfolgt keine Differenzierung.It is pointed out that, in the context of the present disclosure, the term “turbine disk” is used both to designate the actual turbine disk and to designate a blade root with which the respective rotor blade is connected to the turbine disk. In this respect, there is no differentiation.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zwischenstufendichtung eine stromabwärtige, sich radial erstreckende Rückseite aufweist, die derart angeordnet ist, dass sie im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks axial beabstandet zu der Turbinenscheibe des Rotors ist. Dabei bildet der Spalt, der sich im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks zwischen der Rückseite und der Turbinenscheibe erstreckt, einen Teil des Spalts zwischen Stator und Rotor aus. Es ist vorgesehen, dass die Rückseite der Zwischenstufendichtung mit keilförmigen Umfangsnuten versehen ist. Die Tiefe der Umfangsnuten nimmt in Umfangsrichtung somit ab, bis sie in die Rückseite der Zwischenstufendichtung ausläuft, worauf eine neue Umfangsnut beginnt.Another embodiment of the invention provides that the interstage seal has a downstream, radially extending rear side which is arranged such that it is axially spaced from the turbine disk of the rotor during normal operation of the gas turbine engine. The gap that extends between the rear side and the turbine disk during normal operation of the gas turbine engine forms part of the gap between the stator and rotor. It is provided that the rear side of the interstage seal is provided with wedge-shaped circumferential grooves. The depth of the circumferential grooves thus decreases in the circumferential direction until it runs out into the rear of the interstage seal, whereupon a new circumferential groove begins.

Die keilförmigen Umfangsnuten sind dazu vorgesehen und ausgebildet, bei einer Annäherung der Turbinenscheibe an die Rückseite - die erfolgt, wenn wegen des Versagens eines Schublagers der Rotor sich insgesamt stromaufwärts verschiebt - einen dynamischen Druck aufzubauen, der eine Reibung zwischen der Turbinenscheibe und der Rückseite der Zwischenstufendichtung reduziert. Es wird gewissermaßen ein Luftlager zwischen der Turbinenscheibe und der Rückseite bereitgestellt.The wedge-shaped circumferential grooves are provided and designed to build up a dynamic pressure when the turbine disk approaches the rear side - which occurs when the rotor moves overall upstream due to the failure of a thrust bearing - which creates friction between the turbine disk and the rear side of the interstage seal reduced. In a sense, an air bearing is provided between the turbine disk and the rear.

Dabei sieht eine Ausgestaltung vor, dass die für den Aufbau eines dynamischen Drucks erforderliche Luft über schon vorhandene Vordralldüsen, die als Bohrungen in der Rückseite ausgebildet sind, bereitgestellt wird, wobei durch die Vordralldüsen Luft in die Umfangsnuten eintritt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Vordralldüsen derart angeordnet sind, dass durch die Vordralldüsen Luft an den tiefsten Stellen der Umfangsnuten in diese eintritt.One embodiment provides that the air required to build up a dynamic pressure is provided via existing pre-swirl nozzles, which are designed as bores in the rear, with air entering the circumferential grooves through the pre-swirl nozzles. It can be provided that the pre-swirl nozzles are arranged in such a way that air enters the circumferential grooves through the pre-swirl nozzles at the deepest points of the circumferential grooves.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass zur Reduzierung einer Reibung zwischen der Turbinenscheibe und der Rückseite der Zwischenstufendichtung die Rückseite und/oder die Turbinenscheibe im potentiellen Kontaktbereich mit einer reibungsreduzierenden Beschichtung versehen sind.A further embodiment provides that, in order to reduce friction between the turbine disk and the rear side of the interstage seal, the rear side and / or the turbine disk are provided with a friction-reducing coating in the potential contact area.

Gemäß einem weiteren Erfindungsaspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Gasturbinentriebwerk mit einer Baugruppe gemäß Anspruch 1. Dabei sieht eine Ausgestaltung vor, dass das Gasturbinentriebwerk eine Hochdruckturbine umfasst, die eine erste Stufe und eine zweite Stufe aufweist, wobei jede Stufe einen Stator und einen Rotor aufweist, und wobei die Zwischenstufendichtung der Baugruppe zwischen dem Stator und dem Rotor der zweiten Stufe der Hochdruckturbine angeordnet ist.According to a further aspect of the invention, the present invention relates to a gas turbine engine with an assembly according to claim 1. An embodiment provides that the gas turbine engine comprises a high-pressure turbine which has a first stage and a second stage, each stage having a stator and a rotor, and wherein the interstage seal of the assembly is disposed between the stator and the rotor of the second stage of the high pressure turbine.

In einem weiteren Erfindungsaspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Erkennung eines Versagens eines Schublagers, das eine Turbinenwelle eines Gasturbinentriebwerks lagert, wobei das Verfahren unter Verwendung einer Baugruppe gemäß Anspruch 1 erfolgt. Das Verfahren umfasst die Schritte:

  • - Beaufschlagen der Zwischenstufenkavität mit Sekundärluft derart, dass im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks der in der Zwischenstufenkavität anliegende statische Druck größer ist als der im Hauptströmungspfad des Gasturbinentriebwerks stromaufwärts des Stators herrschende statische Druck,
  • - fortlaufendes Messen des in der Zwischenstufenkavität herrschenden Druckes und/oder der dort herrschenden Temperatur,
  • - durch das Messen Erkennen eines Druckabfalls und/oder eines Temperaturanstiegs in der Zwischenstufenkavität, wenn ein solcher vorliegt,
  • - Erkennen des Versagens eines Schublagers, wenn der Druckabfall und/oder der Temperaturanstieg einen jeweils zugeordneten Grenzwert unterschreitet bzw. überschreitet.
In a further aspect of the invention, the present invention relates to a method for detecting a failure of a thrust bearing that supports a turbine shaft of a gas turbine engine, the method being carried out using an assembly according to claim 1. The procedure consists of the following steps:
  • - Applying secondary air to the intermediate stage cavity in such a way that, during normal operation of the gas turbine engine, the static pressure present in the intermediate stage cavity is greater than the static pressure prevailing in the main flow path of the gas turbine engine upstream of the stator,
  • - Continuous measurement of the pressure in the interstage cavity and / or the temperature there,
  • - by measuring the detection of a pressure drop and / or a temperature increase in the interstage cavity, if such is present,
  • - Detection of the failure of a thrust bearing when the pressure drop and / or the temperature rise falls below or exceeds a respectively assigned limit value.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass im Falle eines Druckabfalls in der Zwischenstufenkavität Heißgas aus dem Hauptströmungskanal in die Zwischenstufenkavität strömt und ein Temperatursensor einen hierdurch ausgelösten Temperaturanstieg misst.One embodiment of the method provides that, in the event of a pressure drop in the intermediate stage cavity, hot gas flows from the main flow channel into the intermediate stage cavity and a temperature sensor measures a temperature rise triggered by this.

Eine Ausgestaltung hierzu sieht vor, dass der Temperatursensor die Temperatur des Gases misst, das durch eine Dichtung strömt, die in einem Spalt zwischen der radial inneren Plattform und dem weiteren, stromaufwärts des Stators angeordneten Rotor der Baugruppe angeordnet ist.One embodiment for this provides that the temperature sensor measures the temperature of the gas flowing through a seal which is arranged in a gap between the radially inner platform and the further rotor of the assembly arranged upstream of the stator.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass bei einer Annäherung der Turbinenscheibe an die Rückseite der Zwischenstufendichtung eine Reibung zwischen der Turbinenscheibe und der Rückseite reduziert wird, indem Sekundärluft in die in der Rückseite der Zwischenstufendichtung ausgebildeten keilförmigen Umfangsnuten geblasen wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Sekundärluft durch Vordralldüsen eingeblasen wird, die in der Rückseite der Zwischenstufendichtung ausgebildet sind.Another embodiment of the method provides that when the turbine disk approaches the rear of the interstage seal, friction between the turbine disk and the rear is reduced by blowing secondary air into the wedge-shaped circumferential grooves formed in the rear of the interstage seal. It can be provided that the secondary air is blown in through pre-swirl nozzles which are formed in the rear of the interstage seal.

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 Gasturbinentriebwerks, wobei die axiale Richtung vom Triebwerkseingang in Richtung des Triebwerksausgangs zeigt. Von der x-Achse ausgehend zeigt die radiale Richtung radial nach außen. Begriffe wie „vor“, „hinter“, „vordere“ und „hintere“ beziehen sich auf die axiale Richtung bzw. die Strömungsrichtung im Triebwerk. Begriffe wie „äußere“ oder „innere“ beziehen sich auf die radiale Richtung.It should be noted that the present invention is described with reference to a cylindrical coordinate system which has 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 gas turbine engine, the axial direction pointing from the engine inlet in the direction of the engine outlet. Starting from the x-axis, the radial direction points radially outwards. Terms such as “in front”, “behind”, “front” and “rear” relate to the axial direction or the direction of flow in the engine. Terms like “outer” or “inner” refer to the radial direction.

Wie hier an anderer Stelle angeführt wird, kann sich die vorliegende Offenbarung auf ein Gasturbinentriebwerk beziehen. Solch ein Gasturbinentriebwerk kann einen Triebwerkskern umfassen, der eine Turbine, einen Brennraum, einen Verdichter und eine die Turbine mit dem Verdichter verbindende Kernwelle umfasst. Solch ein Gasturbinentriebwerk kann ein Gebläse (mit Gebläseschaufeln) umfassen, das stromaufwärts des Triebwerkskerns positioniert ist.As noted elsewhere herein, the present disclosure may relate to a gas turbine engine. Such a gas turbine engine may include an engine core that includes a turbine, a combustion chamber, a compressor, and a core shaft connecting the turbine to the compressor. Such a gas turbine engine may include a fan (with fan blades) positioned upstream of the engine core.

Anordnungen der vorliegenden Offenbarung können insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für Gebläse, die über ein Getriebe angetrieben werden, von Vorteil sein. Entsprechend kann das Gasturbinentriebwerk ein Getriebe umfassen, das einen Eingang von der Kernwelle empfängt und Antrieb für das Gebläse zum Antreiben des Gebläses mit einer niedrigeren Drehzahl als die Kernwelle abgibt. Der Eingang für das Getriebe kann direkt von der Kernwelle oder indirekt von der Kernwelle, beispielsweise über eine Stirnwelle und/oder ein Stirnzahnrad, erfolgen. Die Kernwelle kann mit der Turbine und dem Verdichter starr verbunden sein, so dass sich die Turbine und der Verdichter mit derselben Drehzahl drehen (wobei sich das Gebläse mit einer niedrigeren Drehzahl dreht).Arrangements of the present disclosure may be particularly, but not exclusively, advantageous for fans that are driven via a transmission. Accordingly, the gas turbine engine may include a transmission that receives an input from the core shaft and provides drive for the fan to drive the fan at a lower speed than the core shaft. The input for the transmission can take place directly from the core shaft or indirectly from the core shaft, for example via a spur shaft and / or a spur gear. The core shaft may be rigidly connected to the turbine and the compressor so that the turbine and the compressor rotate at the same speed (with the fan rotating at a lower speed).

Das Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann eine beliebige geeignete allgemeine Architektur aufweisen. Beispielsweise kann das Gasturbinentriebwerk eine beliebige gewünschte Anzahl an Wellen, die Turbinen und Verdichter verbinden, beispielsweise eine, zwei oder drei Wellen, aufweisen. Lediglich beispielhaft kann die mit der Kernwelle verbundene Turbine eine erste Turbine sein, der mit der Kernwelle verbundene Verdichter kann ein erster Verdichter sein und die Kernwelle kann eine erste Kernwelle sein. Der Triebwerkskern kann ferner eine zweite Turbine, einen zweiten Verdichter und eine zweite Kernwelle, die die zweite Turbine mit dem zweiten Verdichter verbindet, umfassen. Die zweite Turbine, der zweite Verdichter und die zweite Kernwelle können dahingehend angeordnet sein, sich mit einer höheren Drehzahl als die erste Kernwelle zu drehen.The gas turbine engine described and / or claimed herein can be of any suitable general architecture. For example, the gas turbine engine can have any desired number of shafts connecting turbines and compressors, such as one, two, or three shafts. By way of example only, the turbine connected to the core shaft can be a first turbine, the compressor connected to the core shaft can be a first compressor, and the core shaft can be a first core shaft. The engine core may further include a second turbine, a second compressor, and a second core shaft connecting the second turbine to the second compressor. The second turbine, the second compressor, and the second core shaft may be arranged to rotate at a higher speed than the first core shaft.

Bei solch einer Anordnung kann der zweite Verdichter axial stromabwärts des ersten Verdichters positioniert sein. Der zweite Verdichter kann dahingehend angeordnet sein, Strömung von dem ersten Verdichter aufzunehmen (beispielsweise direkt aufzunehmen, beispielsweise über einen allgemein ringförmigen Kanal).With such an arrangement, the second compressor can be positioned axially downstream of the first compressor. The second compressor may be arranged to receive flow from the first compressor (e.g., receive directly, e.g., via a generally annular channel).

Das Getriebe kann dahingehend angeordnet sein, von der Kernwelle, die dazu konfiguriert ist, sich (beispielsweise im Gebrauch) mit der niedrigsten Drehzahl zu drehen, (beispielsweise die erste Kernwelle in dem obigen Beispiel) angetrieben zu werden. Beispielsweise kann das Getriebe dahingehend angeordnet sein, lediglich von der Kernwelle, die dazu konfiguriert ist, sich (beispielsweise im Gebrauch) mit der niedrigsten Drehzahl zu drehen, (beispielsweise nur von der ersten Kernwelle und nicht der zweiten Kernwelle bei dem obigen Beispiel) angetrieben zu werden. Alternativ dazu kann das Getriebe dahingehend angeordnet sein, von einer oder mehreren Wellen, beispielsweise der ersten und/oder der zweiten Welle in dem obigen Beispiel, angetrieben zu werden.The gearbox can be arranged to be driven by the core shaft configured to rotate (e.g. in use) at the lowest speed (e.g. the first core shaft in the above example). For example, the gearbox can be arranged to only rotate from the core shaft configured to rotate (e.g. in use) at the lowest speed (e.g. only from the first core shaft and not the second Core shaft in the above example) to be driven. Alternatively, the transmission can be arranged to be driven by one or more shafts, for example the first and / or the second shaft in the above example.

Bei einem Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann ein Brennraum axial stromabwärts des Gebläses und des Verdichters (der Verdichter) vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Brennraum direkt stromabwärts des zweiten Verdichters (beispielsweise an dessen Ausgang) liegen, wenn ein zweiter Verdichter vorgesehen ist. Als ein weiteres Beispiel kann die Strömung am Ausgang des Verdichters dem Einlass der zweiten Turbine zugeführt werden, wenn eine zweite Turbine vorgesehen ist. Der Brennraum kann stromaufwärts der Turbine (der Turbinen) vorgesehen sein.In a gas turbine engine described and / or claimed here, a combustion chamber may be provided axially downstream of the fan and the compressor (s). For example, the combustion chamber can be located directly downstream of the second compressor (for example at its outlet) if a second compressor is provided. As a further example, the flow at the outlet of the compressor can be fed to the inlet of the second turbine if a second turbine is provided. The combustion chamber can be provided upstream of the turbine (s).

Der oder jeder Verdichter (beispielsweise der erste Verdichter und der zweite Verdichter gemäß obiger Beschreibung) kann eine beliebige Anzahl an Stufen, beispielsweise mehrere Stufen, umfassen. Jede Stufe kann eine Reihe von Rotorschaufeln und eine Reihe von Statorschaufeln, bei denen es sich um variable Statorschaufeln (dahingehend, dass ihr Anstellwinkel variabel sein kann) handeln kann, umfassen. Die Reihe von Rotorschaufeln und die Reihe von Statorschaufeln können axial voneinander versetzt sein.The or each compressor (for example the first compressor and the second compressor as described above) can comprise any number of stages, for example a plurality of stages. Each stage can include a series of rotor blades and a series of stator blades, which can be variable stator blades (in that their angle of attack can be variable). The row of rotor blades and the row of stator blades can be axially offset from one another.

Die oder jede Turbine (beispielsweise die erste Turbine und die zweite Turbine gemäß obiger Beschreibung) kann eine beliebige Anzahl an Stufen, beispielsweise mehrere Stufen, umfassen. Jede Stufe kann eine Reihe von Rotorschaufeln und eine Reihe von Statorschaufeln umfassen. Die Reihe von Rotorschaufeln und die Reihe von Statorschaufeln können axial voneinander versetzt sein.The or each turbine (for example the first turbine and the second turbine as described above) can comprise any number of stages, for example multiple stages. Each stage can include a number of rotor blades and a number of stator blades. The row of rotor blades and the row of stator blades can be axially offset from one another.

Jede Gebläseschaufel kann mit einer radialen Spannweite definiert sein, die sich von einem Fuß (oder einer Nabe) an einer radial innenliegenden von Gas überströmten Stelle oder an einer Position einer Spannbreite von 0 % zu einer Spitze an einer Position einer Spannbreite von 100 % erstreckt. Das Verhältnis des Radius der Gebläseschaufel an der Nabe zu dem Radius der Gebläseschaufel an der Spitze kann weniger als (oder in der Größenordnung von): 0,4, 0,39, 0,38, 0,37, 0,36, 0,35, 0,34, 0,33, 0,32, 0,31, 0,3, 0,29, 0,28, 0,27, 0,26 oder 0,25 liegen. Das Verhältnis des Radius der Gebläseschaufel an der Nabe zu dem Radius der Gebläseschaufel an der Spitze kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Diese Verhältnisse können allgemeinhin als das Nabe-Spitze-Verhältnis bezeichnet werden. Der Radius an der Nabe und der Radius an der Spitze können beide an dem vorderen Randteil (oder dem axial am weitesten vorne liegenden Rand) der Schaufel gemessen werden. Das Nabe-Spitze-Verhältnis bezieht sich natürlich auf den von Gas überströmten Abschnitt der Gebläseschaufel, d. h. den Abschnitt, der sich radial außerhalb jeglicher Plattform befindet.Each fan blade may be defined with a radial span extending from a root (or hub) at a radially inward gas overflow location or at a 0% span position to a tip at a 100% span position. The ratio of the radius of the fan blade at the hub to the radius of the fan blade at the tip may be less than (or on the order of): 0.4, 0.39, 0.38, 0.37, 0.36, 0, 35, 0.34, 0.33, 0.32, 0.31, 0.3, 0.29, 0.28, 0.27, 0.26 or 0.25. The ratio of the radius of the fan blade at the hub to the radius of the fan blade at the tip can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (i.e., the values can be upper or lower limits). These ratios can generally be referred to as the hub-to-tip ratio. The radius at the hub and the radius at the tip can both be measured at the leading edge portion (or axially most forward edge) of the blade. The hub-to-tip ratio, of course, relates to the portion of the fan blade overflowing with gas; H. the portion that is radially outside of any platform.

Der Radius des Gebläses kann zwischen der Mittellinie des Triebwerks und der Spitze der Gebläseschaufel an ihrem vorderen Rand gemessen werden. Der Durchmesser des Gebläses (der einfach das Doppelte des Radius des Gebläses sein kann) kann größer als (oder in der Größenordnung von): 250 cm (etwa 100 Inch), 260 cm, 270 cm (etwa 105 Inch), 280 cm (etwa 110 Inch), 290 cm (etwa 115 Inch), 300 cm (etwa 120 Inch), 310 cm, 320 cm (etwa 125 Inch), 330 cm (etwa 130 Inch), 340 cm (etwa 135 Inch), 350 cm, 360 cm (etwa 140 Inch), 370 cm (etwa 145 Inch), 380 cm (etwa 150 Inch) oder 390 cm (etwa 155 Inch) sein (liegen). Der Gebläsedurchmesser kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).The radius of the fan can be measured between the centerline of the engine and the tip of the fan blade at its leading edge. The diameter of the fan (which can be simply twice the radius of the fan) can be greater than (or on the order of): 250 cm (about 100 inches), 260 cm, 270 cm (about 105 inches), 280 cm (about 110 inches), 290 cm (about 115 inches), 300 cm (about 120 inches), 310 cm, 320 cm (about 125 inches), 330 cm (about 130 inches), 340 cm (about 135 inches), 350 cm, 360 cm (about 140 inches), 370 cm (about 145 inches), 380 cm (about 150 inches), or 390 cm (about 155 inches). The fan diameter can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (i.e., the values can be upper or lower limits).

Die Drehzahl des Gebläses kann im Gebrauch variieren. Allgemein ist die Drehzahl geringer für Gebläse mit einem größeren Durchmesser. Lediglich als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen weniger als 2500 U/min, beispielsweise weniger als 2300 U/min, betragen. Lediglich als ein weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann auch die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen für ein Triebwerk mit einem Gebläsedurchmesser im Bereich von 250 cm bis 300 cm (beispielsweise 250 cm bis 280 cm) im Bereich von 1700 U/min bis 2500 U/min, beispielsweise im Bereich von 1800 U/min bis 2300 U/min, beispielsweise im Bereich von 1900 U/min bis 2100 U/min, liegen. Lediglich als ein weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen für ein Triebwerk mit einem Gebläsedurchmesser im Bereich von 320 cm bis 380 cm in dem Bereich von 1200 U/min bis 2000 U/min, beispielsweise in dem Bereich von 1300 U/min bis 1800 U/min, beispielsweise in dem Bereich von 1400 U/min bis 1600 U/min, liegen.The speed of the fan can vary with use. In general, the speed is lower for fans with a larger diameter. By way of non-limiting example only, the speed of the fan under constant speed conditions may be less than 2500 rpm, for example less than 2300 rpm. Merely as a further non-limiting example, the speed of the fan under constant speed conditions for an engine with a fan diameter in the range from 250 cm to 300 cm (for example 250 cm to 280 cm) in the range from 1700 rpm to 2500 rpm, for example in the range from 1800 rpm to 2300 rpm, for example in the range from 1900 rpm to 2100 rpm. Merely as a further non-limiting example, the speed of the fan under constant speed conditions for an engine with a fan diameter in the range from 320 cm to 380 cm in the range from 1200 rpm to 2000 rpm, for example in the range from 1300 rpm min to 1800 rpm, for example in the range from 1400 rpm to 1600 rpm.

Im Gebrauch des Gasturbinentriebwerks dreht sich das Gebläse (mit zugehörigen Gebläseschaufeln) um eine Drehachse. Diese Drehung führt dazu, dass sich die Spitze der Gebläseschaufel mit einer Geschwindigkeit USpitze bewegt. Die von den Gebläseschaufeln an der Strömung verrichtete Arbeit resultiert in einem Anstieg der Enthalpie dH der Strömung. Eine Gebläsespitzenbelastung kann als dH/USpitze 2 definiert werden, wobei dH der Enthalpieanstieg (beispielsweise der durchschnittliche 1-D-Enthalpieanstieg) über das Gebläse hinweg ist und USpitze die (Translations-) Geschwindigkeit der Gebläsespitze, beispielsweise an dem vorderen Rand der Spitze, ist (die als Gebläsespitzenradius am vorderen Rand multipliziert mit der Winkelgeschwindigkeit definiert werden kann). Die Gebläsespitzenbelastung bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen kann mehr als (oder in der Größenordnung von): 0,3, 0,31, 0,32, 0,33, 0,34, 0,35, 0,36, 0,37, 0,38, 0,39 oder 0,4 betragen (liegen) (wobei alle Einheiten in diesem Abschnitt Jkg-1K-1/(ms-1)2 sind). Die Gebläsespitzenbelastung kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).When the gas turbine engine is in use, the fan (with associated fan blades) rotates about an axis of rotation. This rotation causes the tip of the fan blade to move at a speed U tip. The work done by the fan blades on the flow results in an increase in the enthalpy dH of the flow. A fan peak load can be defined as dH / U peak 2 , where dH is the enthalpy increase (e.g. the average 1-D- Enthalpy increase) across the fan and U peak is the (translational) speed of the fan tip, for example at the front edge of the tip (which can be defined as the fan tip radius at the front edge multiplied by the angular speed). The fan peak load at constant speed conditions can be more than (or on the order of): 0.3, 0.31, 0.32, 0.33, 0.34, 0.35, 0.36, 0.37, 0.38 , 0.39, or 0.4 (where all units in this section are Jkg -1 K -1 / (ms -1 ) 2 ). The fan peak load can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (ie, the values can be upper or lower limits).

Gasturbinentriebwerke gemäß der vorliegenden Offenbarung können ein beliebiges gewünschtes Bypassverhältnis aufweisen, wobei das Bypassverhältnis als das Verhältnis des Massendurchsatzes der Strömung durch den Bypasskanal zu dem Massendurchsatz der Strömung durch den Kern bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen definiert wird. Bei einigen Anordnungen kann das Bypassverhältnis mehr als (in der Größenordnung von): 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5, 13, 13,5, 14, 14,5, 15, 15,5, 16, 16,5 oder 17 betragen (liegen). Das Bypassverhältnis kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Der Bypasskanal kann im Wesentlichen ringförmig sein. Der Bypasskanal kann sich radial außerhalb des Triebwerkskerns befinden. Die radial äußere Fläche des Bypasskanals kann durch eine Triebwerksgondel und/oder ein Gebläsegehäuse definiert werden.Gas turbine engines in accordance with the present disclosure may have any desired bypass ratio, the bypass ratio being defined as the ratio of the mass flow rate of the flow through the bypass duct to the mass flow rate of the flow through the core at constant velocity conditions. In some arrangements, the bypass ratio can be more than (on the order of): 10, 10.5, 11, 11.5, 12, 12.5, 13, 13.5, 14, 14.5, 15, 15.5 , 16, 16.5, or 17. The bypass ratio can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (i.e., the values can be upper or lower limits). The bypass channel can be essentially ring-shaped. The bypass duct can be located radially outside the engine core. The radially outer surface of the bypass duct can be defined by an engine nacelle and / or a fan housing.

Das Gesamtdruckverhältnis eines Gasturbinentriebwerks, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann als das Verhältnis des Staudrucks stromaufwärts des Gebläses zu dem Staudruck am Ausgang des Höchstdruckverdichters (vor dem Eingang in den Brennraum) definiert werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Gesamtdruckverhältnis eines Gasturbinentriebwerks, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, bei Konstantgeschwindigkeit mehr als (oder in der Größenordnung von): 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 betragen (liegen). Das Gesamtdruckverhältnis kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).The total pressure ratio of a gas turbine engine described and / or claimed herein can be defined as the ratio of the back pressure upstream of the fan to the back pressure at the outlet of the super high pressure compressor (before the inlet to the combustion chamber). As a non-limiting example, the total pressure ratio of a gas turbine engine described and / or claimed herein at constant speed may be greater than (or on the order of): 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 (lie). The total pressure ratio can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (i.e., the values can be upper or lower limits).

Der spezifische Schub eines Triebwerks kann als der Nettoschub des Triebwerks dividiert durch den Gesamtmassenstrom durch das Triebwerk hindurch definiert werden. Bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen kann der spezifische Schub eines Triebwerks, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, weniger als (oder in der Größenordnung von): 110 Nkg-1s, 105 Nkg-1s, 100 Nkg-1s, 95 Nkg-1s, 90 Nkg-1s, 85 Nkg-1s oder 80 Nkg-1s betragen (liegen). Der spezifische Schub kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Solche Triebwerke können im Vergleich zu herkömmlichen Gasturbinentriebwerken besonders effizient sein.The specific thrust of an engine can be defined as the net thrust of the engine divided by the total mass flow through the engine. Under constant speed conditions, the specific thrust of an engine described and / or claimed here can be less than (or in the order of magnitude of): 110 Nkg -1 s, 105 Nkg -1 s, 100 Nkg -1 s, 95 Nkg -1 s, 90 Nkg -1 s, 85 Nkg -1 s or 80 Nkg -1 s. The specific thrust can lie in an inclusive range which is limited by two of the values in the preceding sentence (ie the values can form upper or lower limits). Such engines can be particularly efficient compared to conventional gas turbine engines.

Ein Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann einen beliebigen gewünschten Höchstschub aufweisen. Lediglich als ein nicht einschränkendes Beispiel kann eine Gasturbine, die hier beschrieben und/oder beansprucht wird, zur Erzeugung eines Höchstschubs von mindestens (oder in der Größenordnung von): 160kN, 170kN, 180kN, 190kN, 200kN, 250kN, 300kN, 350kN, 400kN, 450kN, 500kN oder 550kN in der Lage sein. Der Höchstschub kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Der Schub, auf den oben Bezug genommen wird, kann der Nettohöchstschub bei standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen auf Meereshöhe plus 15 Grad C (Umgebungsdruck 101,3 kPa, Temperatur 30 Grad C) bei statischem Triebwerk sein.A gas turbine engine described and / or claimed herein can have any maximum thrust desired. As a non-limiting example, a gas turbine described and / or claimed herein can be used to generate a maximum thrust of at least (or on the order of): 160kN, 170kN, 180kN, 190kN, 200kN, 250kN, 300kN, 350kN, 400kN , 450kN, 500kN or 550kN. The maximum thrust can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (i.e. the values can be upper or lower limits). The thrust referred to above may be the maximum net thrust under standard atmospheric conditions at sea level plus 15 degrees C (ambient pressure 101.3 kPa, temperature 30 degrees C) with a static engine.

Im Gebrauch kann die Temperatur der Strömung am Eingang der Hochdruckturbine besonders hoch sein. Diese Temperatur, die als TET bezeichnet werden kann, kann an dem Ausgang zum Brennraum, beispielsweise unmittelbar stromaufwärts der ersten Turbinenschaufel, die wiederum als eine Düsenleitschaufel bezeichnet werden kann, gemessen werden. Bei Konstantgeschwindigkeit kann die TET mindestens (oder in der Größenordnung von): 1400K, 1450K, 1500K, 1550K, 1600K oder 1650K betragen (liegen). Die TET bei Konstantgeschwindigkeit kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Die maximale TET im Gebrauch des Triebwerks kann beispielsweise mindestens (oder in der Größenordnung von): 1700K, 1750K, 1800K, 1850K, 1900K, 1950K oder 2000K betragen (liegen). Die maximale TET kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Die maximale TET kann beispielsweise bei einer Bedingung von hohem Schub, beispielsweise bei einer MTO-Bedingung (MTO - Maximum Take-Off thrust - maximaler Startschub), auftreten.In use, the temperature of the flow at the inlet of the high pressure turbine can be particularly high. This temperature, which can be referred to as TET, can be measured at the exit to the combustion chamber, for example immediately upstream of the first turbine blade, which in turn can be referred to as a nozzle guide vane. At constant speed, the TET can be at least (or on the order of): 1400K, 1450K, 1500K, 1550K, 1600K or 1650K. The TET at constant speed can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (i.e., the values can be upper or lower limits). The maximum TET when the engine is in use can, for example, be at least (or on the order of): 1700K, 1750K, 1800K, 1850K, 1900K, 1950K or 2000K. The maximum TET can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (i.e. the values can be upper or lower limits). The maximum TET can occur, for example, in a condition of high thrust, for example in an MTO condition (MTO - maximum take-off thrust - maximum take-off thrust).

Eine Gebläseschaufel und/oder ein Blattabschnitt einer Gebläseschaufel, die hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann aus einem beliebigen geeigneten Material oder einer Kombination aus Materialien hergestellt werden. Beispielsweise kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufel und/oder des Blatts zumindest zum Teil aus einem Verbundstoff, beispielsweise einem Metallmatrix-Verbundstoff und/oder einem Verbundstoff mit organischer Matrix, wie z. B. Kohlefaser, hergestellt werden. Als ein weiteres Beispiel kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufel und/oder des Blatts zumindest zum Teil aus einem Metall, wie z. B. einem auf Titan basierendem Metall oder einem auf Aluminium basierenden Material (wie z. B. einer Aluminium-Lithium-Legierung) oder einem auf Stahl basierenden Material hergestellt werden. Die Gebläseschaufel kann mindestens zwei Bereiche umfassen, die unter Verwendung verschiedener Materialien hergestellt werden. Beispielsweise kann die Gebläseschaufel einen vorderen Schutzrand aufweisen, der unter Verwendung eines Materials hergestellt wird, das dem Aufschlagen (beispielsweise von Vögeln, Eis oder anderem Material) besser widerstehen kann als der Rest der Schaufel. Solch ein vorderer Rand kann beispielsweise unter Verwendung von Titan oder einer auf Titan basierenden Legierung hergestellt werden. Somit kann die Gebläseschaufel lediglich als ein Beispiel einen auf Kohlefaser oder Aluminium basierenden Körper (wie z. B. eine Aluminium-Lithium-Legierung) mit einem vorderen Rand aus Titan aufweisen.A fan blade and / or a blade portion of a fan blade described and / or claimed herein can be made from any suitable material or combination Materials are made. For example, at least a portion of the fan blade and / or the blade can be made at least in part of a composite, for example a metal matrix composite and / or an organic matrix composite, such as e.g. B. carbon fiber. As another example, at least a portion of the fan blade and / or the blade can be at least in part made of a metal, such as metal. A titanium-based metal or an aluminum-based material (such as an aluminum-lithium alloy) or a steel-based material. The fan blade can include at least two sections made using different materials. For example, the fan blade may have a leading edge that is made using a material that can withstand impact (such as birds, ice, or other material) better than the rest of the blade. Such a leading edge can be made using titanium or a titanium-based alloy, for example. Thus, by way of example only, the fan blade may have a carbon fiber or aluminum based body (such as an aluminum-lithium alloy) with a leading edge made of titanium.

Ein Gebläse, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann einen mittleren Abschnitt umfassen, von dem sich die Gebläseschaufeln, beispielsweise in einer radialen Richtung, erstrecken können. Die Gebläseschaufeln können auf beliebige gewünschte Art und Weise an dem mittleren Abschnitt angebracht sein. Beispielsweise kann jede Gebläseschaufel eine Fixierungsvorrichtung umfassen, die mit einem entsprechenden Schlitz in der Nabe (oder Scheibe) in Eingriff gelangen kann. Lediglich als ein Beispiel kann solch eine Fixierungsvorrichtung in Form eines Schwalbenschwanzes vorliegen, der zur Fixierung der Gebläseschaufel an der Nabe/Scheibe in einen entsprechenden Schlitz in der Nabe/Scheibe eingesteckt und/oder damit in Eingriff gebracht werden kann. Als ein weiteres Beispiel können die Gebläseschaufeln integral mit einem mittleren Abschnitt ausgebildet sein. Solch eine Anordnung kann als eine Blisk oder ein Bling bezeichnet werden. Ein beliebiges geeignetes Verfahren kann zur Herstellung solch einer Blisk oder solch eines Bling verwendet werden. Beispielsweise kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufeln aus einem Block maschinell herausgearbeitet werden und/oder mindestens ein Teil der Gebläseschaufeln kann durch Schweißen, wie z. B. lineares Reibschweißen, an der Nabe/Scheibe angebracht werden.A fan described and / or claimed herein may include a central portion from which the fan blades may extend, for example in a radial direction. The fan blades can be attached to the central section in any desired manner. For example, each fan blade can include a fixation device that can engage a corresponding slot in the hub (or disc). Only as an example, such a fixing device can be in the form of a dovetail which can be inserted into a corresponding slot in the hub / disc and / or brought into engagement therewith in order to fix the fan blade to the hub / disc. As another example, the fan blades can be formed integrally with a central portion. Such an arrangement can be referred to as a blisk or a bling. Any suitable method can be used to manufacture such a blisk or bling. For example, at least a portion of the fan blades can be machined from a block and / or at least a portion of the fan blades can be welded, e.g. B. linear friction welding, can be attached to the hub / disc.

Die Gasturbinentriebwerke, die hier beschrieben und/oder beansprucht werden, können oder können nicht mit einer VAN (Variable Area Nozzle - Düse mit variablem Querschnitt) versehen sein. Solch eine Düse mit variablem Querschnitt kann eine Variation des Ausgangsquerschnitts des Bypasskanals im Gebrauch gestatten. Die allgemeinen Prinzipien der vorliegenden Offenbarung können auf Triebwerke mit oder ohne eine VAN zutreffen.The gas turbine engines described and / or claimed here may or may not be provided with a VAN (Variable Area Nozzle). Such a nozzle with a variable cross-section can allow the exit cross-section of the bypass channel to be varied in use. The general principles of the present disclosure may apply to engines with or without a VAN.

Das Gebläse einer Gasturbine, die hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann eine beliebige gewünschte Anzahl an Gebläseschaufeln, beispielsweise 16, 18, 20 oder 22 Gebläseschaufeln, aufweisen.The fan of a gas turbine described and / or claimed herein can have any desired number of fan blades, for example 16, 18, 20 or 22 fan blades.

Gemäß der hier erfolgenden Verwendung können Konstantgeschwindigkeitsbedingungen Konstantgeschwindigkeitsbedingungen eines Luftfahrzeugs, an dem das Gasturbinentriebwerk angebracht ist, bedeuten. Solche Konstantgeschwindigkeitsbedingungen können herkömmlicherweise als die Bedingungen während des mittleren Teils des Flugs definiert werden, beispielsweise die Bedingungen, denen das Luftfahrzeug und/oder das Triebwerk zwischen (hinsichtlich Zeit und/oder Entfernung) dem Ende des Steigflugs und dem Beginn des Sinkflugs ausgesetzt wird bzw. werden.As used herein, constant speed conditions may mean constant speed conditions of an aircraft on which the gas turbine engine is mounted. Such constant speed conditions can conventionally be defined as the conditions during the middle part of the flight, for example the conditions to which the aircraft and / or the engine are exposed between (in terms of time and / or distance) the end of the climb and the start of the descent. become.

Lediglich als ein Beispiel kann die Vorwärtsgeschwindigkeit bei der Konstantgeschwindigkeitsbedingung bei einem beliebigen Punkt im Bereich von Mach 0,7 bis 0,9, beispielsweise 0,75 bis 0,85, beispielsweise 0,76 bis 0,84, beispielsweise 0,77 bis 0,83, beispielsweise 0,78 bis 0,82, beispielsweise 0,79 bis 0,81, beispielsweise in der Größenordnung von Mach 0,8, in der Größenordnung von Mach 0,85 oder in dem Bereich von 0,8 bis 0,85 liegen. Eine beliebige Geschwindigkeit innerhalb dieser Bereiche kann die Konstantfahrtbedingung sein. Bei einigen Luftfahrzeugen können die Konstantfahrtbedingungen außerhalb dieser Bereiche, beispielsweise unter Mach 0,7 oder über Mach 0,9, liegen.By way of example only, the forward speed under the constant speed condition may be at any point in the range of Mach 0.7 to 0.9, e.g. 0.75 to 0.85, e.g. 0.76 to 0.84, e.g. 0.77 to 0 .83, for example 0.78 to 0.82, for example 0.79 to 0.81, for example in the order of Mach 0.8, in the order of Mach 0.85 or in the range from 0.8 to 0, 85 lie. Any speed within these ranges can be the constant travel condition. For some aircraft, the cruise control conditions may be outside of these ranges, for example below Mach 0.7 or above Mach 0.9.

Lediglich als ein Beispiel können die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen bei einer Höhe, die im Bereich von 10.000 m bis 15.000 m, beispielsweise im Bereich von 10.000 m bis 12.000 m, beispielsweise im Bereich von 10.400 m bis 11.600 m (etwa 38.000 Fuß) beispielsweise im Bereich von 10.500 m bis 11.500 m, beispielsweise im Bereich von 10.600 m bis 11.400 m, beispielsweise im Bereich von 10.700 m (etwa 35.000 Fuß) bis 11.300 m, beispielsweise im Bereich von 10.800 m bis 11.200 m, beispielsweise im Bereich von 10.900 m bis 11.100 m, beispielsweise in der Größenordnung von 11.000 m, liegt, entsprechen. Die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen können standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen bei einer beliebigen gegebenen Höhe in diesen Bereichen entsprechen.By way of example only, the constant velocity conditions may standard atmospheric conditions at an altitude that is in the range of 10,000 m to 15,000 m, for example in the range of 10,000 m to 12,000 m, for example in the range of 10,400 m to 11,600 m (about 38,000 feet), for example in Range from 10,500 m to 11,500 m, for example in the range from 10,600 m to 11,400 m, for example in the range from 10,700 m (about 35,000 feet) to 11,300 m, for example in the range from 10,800 m to 11,200 m, for example in the range from 10,900 m to 11,100 m, for example in the order of 11,000 m, correspond. The constant velocity conditions can correspond to standard atmospheric conditions at any given altitude in these areas.

Lediglich als ein Beispiel können die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen Folgendem entsprechen: einer Vorwärts-Mach-Zahl von 0,8; einem Druck von 23.000 Pa und einer Temperatur von -55 Grad C.By way of example only, the constant speed conditions may correspond to: a forward Mach number of 0.8; a pressure of 23,000 Pa and a temperature of -55 degrees C.

So wie sie hier durchweg verwendet werden, können „Konstantgeschwindigkeit“ oder „Konstantgeschwindigkeitsbedingungen“ den aerodynamischen Auslegungspunkt bedeuten. Solch ein aerodynamischer Auslegungspunkt (oder ADP - Aerodynamic Design Point) kann den Bedingungen (darunter beispielsweise die Mach-Zahl, Umgebungsbedingungen und Schubanforderung), für die der Gebläsebetrieb ausgelegt ist, entsprechen. Dies kann beispielsweise die Bedingungen, bei denen das Gebläse (oder das Gasturbinentriebwerk) konstruktionsgemäß den optimalen Wirkungsgrad aufweist, bedeuten.As they are used throughout here, “constant speed” or “constant speed conditions” can mean the aerodynamic design point. Such an aerodynamic design point (or ADP) may correspond to the conditions (including, for example, Mach number, environmental conditions, and thrust requirement) for which the blower is designed to operate. This can mean, for example, the conditions under which the fan (or the gas turbine engine) has the optimum efficiency according to its design.

Im Gebrauch kann ein Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, bei den Konstantgeschwindigkeitsbedingungen, die hier an anderer Stelle definiert werden, betrieben werden. Solche Konstantgeschwindigkeitsbedingungen können von den Konstantgeschwindigkeitsbedingungen (beispielsweise den Bedingungen während des mittleren Teils des Fluges) eines Luftfahrzeugs, an dem mindestens ein (beispielsweise 2 oder 4) Gasturbinentriebwerk zur Bereitstellung von Schubkraft befestigt sein kann, bestimmt werden.In use, a gas turbine engine described and / or claimed herein can be operated at the constant speed conditions defined elsewhere herein. Such constant speed conditions may be determined by the constant speed conditions (e.g., the conditions during the middle part of flight) of an aircraft to which at least one (e.g. 2 or 4) gas turbine engine may be attached to provide thrust.

Für den Fachmann ist verständlich, dass ein Merkmal oder Parameter, das bzw. der in Bezug auf einen der obigen Aspekte beschrieben wird, bei einem beliebigen anderen Aspekt angewendet werden kann, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen. Des Weiteren kann ein beliebiges Merkmal oder ein beliebiger Parameter, das bzw. der hier beschrieben wird, bei einem beliebigen Aspekt angewendet werden und/oder mit einem beliebigen anderen Merkmal oder Parameter, das bzw. der hier beschrieben wird, kombiniert werden, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen.It will be understood by those skilled in the art that a feature or parameter described in relation to any of the above aspects can be applied to any other aspect, provided that they are not mutually exclusive. Furthermore, any feature or parameter described here can be applied to any aspect and / or combined with any other feature or parameter described here, insofar as they are compatible not mutually exclusive.

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

  • 1 eine Seitenschnittansicht eines Gasturbinentriebwerks;
  • 2 eine Seitenschnittgroßansicht eines stromaufwärtigen Abschnitts eines Gastu rbi nentriebwerks;
  • 3 eine zum Teil weggeschnittene Ansicht eines Getriebes für ein Gastu rbi nentriebwerk;
  • 4 eine Baugruppe eines Gasturbinentriebwerks, die einen Stator, einen stromabwärts des Stators angeordneten Rotor und eine Zwischenstufendichtung umfasst, wobei die Anordnung der Elemente der Baugruppe der Anordnung im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks entspricht;
  • 5 die Baugruppe der 4, wobei der Rotor nach einem Versagen eines Schublagers stromaufwärts gewandert ist, so dass eine Turbinenscheibe des Rotors in Kontakt mit einer Rückseite der Zwischenstufendichtung getreten ist;
  • 6 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baugruppe eines Gasturbinentriebwerks, wobei die Baugruppe einen Stator, einen stromabwärts des Stators angeordneten Rotor und eine Zwischenstufendichtung umfasst, wobei die Zwischenstufendichtung eine nach außen gerichtete radiale Nut aufweist, in die eine Schiene des Stators eingreift, wobei die Nut der Zwischenstufendichtung eine axiale Breite aufweist, die größer ist als die axiale Breite der Schiene, und wobei die Anordnung der Elemente der Baugruppe der Anordnung im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks entspricht;
  • 7 die Baugruppe der 6, wobei der Rotor nach einem Versagen eines Schublagers stromaufwärts gewandert ist, wodurch ein axialer Spalt im Bereich der Nut geöffnet ist;
  • 8 einen Schnitt durch die Baugruppe der 7 entlang der Linie A-A der 7;
  • 9 die Baugruppe der 6 unter zusätzlicher Darstellung der Drücke, die in der Baugruppe vorliegen, und daraus resultierender Strömungen;
  • 10 die Baugruppe der 7 unter zusätzlicher Darstellung der Drücke, die in der Baugruppe nach einem Wandern des Rotors stromaufwärts vorliegen, und daraus resultierender Strömungen; und
  • 11 den Ablauf eines Verfahrens zur Erkennung eines Versagens eines Schublagers.
The invention is explained in more detail below with reference to the figures of the drawing on the basis of several exemplary embodiments. Show it:
  • 1 a side sectional view of a gas turbine engine;
  • 2 Fig. 3 is a side sectional close-up view of an upstream portion of a gas turbine engine;
  • 3 a partially cut-away view of a transmission for a Gasturbi nentriebwerk;
  • 4th an assembly of a gas turbine engine comprising a stator, a rotor disposed downstream of the stator and an interstage seal, the arrangement of the elements of the assembly corresponding to the arrangement during normal operation of the gas turbine engine;
  • 5 the assembly of the 4th wherein the rotor has migrated upstream after a failure of a thrust bearing such that a turbine disk of the rotor has made contact with a rear side of the interstage seal;
  • 6th an embodiment of an assembly according to the invention of a gas turbine engine, the assembly comprising a stator, a downstream of the stator arranged rotor and an interstage seal, wherein the interstage seal has an outwardly directed radial groove in which a rail of the stator engages, the groove of the interstage seal a has an axial width which is greater than the axial width of the rail, and wherein the arrangement of the elements of the assembly corresponds to the arrangement in normal operation of the gas turbine engine;
  • 7th the assembly of the 6th wherein the rotor has moved upstream after a failure of a thrust bearing, whereby an axial gap is opened in the region of the groove;
  • 8th a section through the assembly of the 7th along the line AA of the 7th ;
  • 9 the assembly of the 6th with additional representation of the pressures that are present in the assembly and the resulting flows;
  • 10 the assembly of the 7th with additional representation of the pressures which are present in the assembly after the rotor has moved upstream, and the flows resulting therefrom; and
  • 11 the sequence of a method for the detection of a failure of a drawer bearing.

1 stellt ein Gasturbinentriebwerk 10 mit einer Hauptdrehachse 9 dar. Das Triebwerk 10 umfasst einen Lufteinlass 12 und ein Schubgebläse bzw. Fan 23, das zwei Luftströme erzeugt: einen Kernluftstrom A und einen Bypassluftstrom B. Das Gasturbinentriebwerk 10 umfasst einen Kern 11, der den Kernluftstrom A aufnimmt. Der Triebwerkskern 11 umfasst in Axialströmungsreihenfolge einen Niederdruckverdichter 14, einen Hochdruckverdichter 15, eine Verbrennungseinrichtung 16, eine Hochdruckturbine 17, eine Niederdruckturbine 19 und eine Kernschubdüse 20. Eine Triebwerksgondel 21 umgibt das Gasturbinentriebwerk 10 und definiert einen Bypasskanal 22 und eine Bypassschubdüse 18. Der Bypassluftstrom B strömt durch den Bypasskanal 22. Das Gebläse 23 ist über eine Welle 26 und ein Epizykloidengetriebe 30 an der Niederdruckturbine 19 angebracht und wird durch diese angetrieben. 1 represents a gas turbine engine 10 with a main axis of rotation 9 represent. The engine 10 includes an air inlet 12th and a thrust fan 23 , which creates two air flows: a core air flow A and a bypass air flow B. The gas turbine engine 10 includes a core 11 , which takes in the core air flow A. The engine core 11 includes, in axial flow order, a low pressure compressor 14th , a high pressure compressor 15th , an incinerator 16 , a high pressure turbine 17th , a low pressure turbine 19th and a core thrust nozzle 20th . An engine nacelle 21 surrounds the gas turbine engine 10 and defines a bypass channel 22nd and a bypass thrust nozzle 18th . The bypass air flow B flows through the bypass duct 22nd . The blower 23 is about a wave 26th and a Epicycloidal gears 30th on the low pressure turbine 19th attached and is driven by this.

Im Gebrauch wird der Kernluftstrom A durch den Niederdruckverdichter 14 beschleunigt und verdichtet und in den Hochdruckverdichter 15 geleitet, wo eine weitere Verdichtung erfolgt. Die aus dem Hochdruckverdichter 15 ausgestoßene verdichtete Luft wird in die Verbrennungseinrichtung 16 geleitet, wo sie mit Kraftstoff vermischt wird und das Gemisch verbrannt wird. Die resultierenden heißen Verbrennungsprodukte breiten sich dann durch die Hochdruck- und die Niederdruckturbine 17, 19 aus und treiben diese dadurch an, bevor sie zur Bereitstellung einer gewissen Schubkraft durch die Düse 20 ausgestoßen werden. Die Hochdruckturbine 17 treibt den Hochdruckverdichter 15 durch eine geeignete Verbindungswelle 27 an. Das Gebläse 23 stellt allgemein den Hauptteil der Schubkraft bereit. Das Epizykloidengetriebe 30 ist ein Untersetzungsgetriebe.In use, the core air flow A is through the low pressure compressor 14th accelerated and compressed and in the high pressure compressor 15th where further compression takes place. The one from the high pressure compressor 15th compressed air is discharged into the incinerator 16 where it is mixed with fuel and the mixture is burned. The resulting hot products of combustion then propagate through the high pressure and low pressure turbines 17th , 19th from and thereby drive them before they are used to provide a certain thrust through the nozzle 20th be expelled. The high pressure turbine 17th drives the high pressure compressor 15th by means of a suitable connecting shaft 27 on. The blower 23 generally provides the majority of the thrust. The epicycloidal gear 30th is a reduction gear.

Eine beispielhafte Anordnung für ein Getriebegebläse-Gasturbinentriebwerk 10 wird in 2 gezeigt. Die Niederdruckturbine 19 (siehe 1) treibt die Welle 26 an, die mit einem Sonnenrad 28 der Epizykloidengetriebeanordnung 30 gekoppelt ist. Mehrere Planetenräder 32, die durch einen Planetenträger 34 miteinander gekoppelt sind, befinden sich von dem Sonnenrad 28 radial außen und kämmen damit. Der Planetenträger 34 beschränkt die Planetenräder 32 darauf, synchron um das Sonnenrad 28 zu kreisen, während er ermöglicht, dass sich jedes Planetenrad 32 um seine eigene Achse drehen kann. Der Planetenträger 34 ist über Gestänge 36 mit dem Gebläse 23 dahingehend gekoppelt, seine Drehung um die Triebwerksachse 9 anzutreiben. Ein Außenrad oder Hohlrad 38, das über Gestänge 40 mit einer stationären Stützstruktur 24 gekoppelt ist, befindet sich von den Planetenrädern 32 radial außen und kämmt damit.An exemplary arrangement for a geared blower gas turbine engine 10 is in 2 shown. The low pressure turbine 19th (please refer 1 ) drives the wave 26th at that with a sun gear 28 the epicycloidal gear assembly 30th is coupled. Several planet gears 32 by a planet carrier 34 are coupled to each other, are located by the sun gear 28 radially outside and mesh with it. The planet carrier 34 limits the planet gears 32 on it, in sync with the sun gear 28 to orbit while allowing each planetary gear to move 32 can rotate around its own axis. The planet carrier 34 is about linkage 36 with the blower 23 coupled to the effect of its rotation around the engine axis 9 to drive. An outer gear or ring gear 38 that is about linkage 40 with a stationary support structure 24 is coupled, is located by the planet gears 32 radially outside and combs with it.

Es wird angemerkt, dass die Begriffe „Niederdruckturbine“ und „Niederdruckverdichter“, so wie sie hier verwendet werden, so aufgefasst werden können, dass sie die Turbinenstufe mit dem niedrigsten Druck bzw. die Verdichterstufe mit dem niedrigsten Druck (d. h. dass sie nicht das Gebläse 23 umfassen) und/oder die Turbinen- und Verdichterstufe, die durch die Verbindungswelle 26 mit der niedrigsten Drehzahl in dem Triebwerk (d. h. dass sie nicht die Getriebeausgangswelle, die das Gebläse 23 antreibt, umfasst) miteinander verbunden sind, bedeuten. In einigen Schriften können die „Niederdruckturbine“ und der „Niederdruckverdichter“, auf die hier Bezug genommen wird, alternativ dazu als die „Mitteldruckturbine“ und „Mitteldruckverdichter“ bekannt sein. Bei der Verwendung derartiger alternativer Nomenklatur kann das Gebläse 23 als eine erste Verdichtungsstufe oder Verdichtungsstufe mit dem niedrigsten Druck bezeichnet werden.It is noted that the terms “low pressure turbine” and “low pressure compressor”, as used here, can be understood to mean the lowest pressure turbine stage and the lowest pressure compressor stage (i.e. not the fan 23 include) and / or the turbine and compressor stage through the connecting shaft 26th with the lowest speed in the engine (meaning that it is not the gearbox output shaft that controls the fan 23 drives, includes) are interconnected, mean. In some scriptures, the “low pressure turbine” and “low pressure compressor” referred to here may alternatively be known as the “medium pressure turbine” and “medium pressure compressor”. Using such alternative nomenclature, the fan 23 may be referred to as a first compression stage or the lowest pressure compression stage.

Das Epizykloidengetriebe 30 wird in 3 beispielhaft genauer gezeigt. Das Sonnenrad 28, die Planetenräder 32 und das Hohlrad 38 umfassen jeweils Zähne um ihre Peripherie zum Kämmen mit den anderen Zahnrädern. Jedoch werden der Übersichtlichkeit halber lediglich beispielhafte Abschnitte der Zähne in 3 dargestellt. Obgleich vier Planetenräder 32 dargestellt werden, liegt für den Fachmann auf der Hand, dass innerhalb des Schutzumfangs der beanspruchten Erfindung mehr oder weniger Planetenräder 32 vorgesehen sein können. Praktische Anwendungen eines Epizykloidengetriebes 30 umfassen allgemein mindestens drei Planetenräder 32.The epicycloidal gear 30th is in 3 shown in more detail as an example. The sun gear 28 who have favourited planet gears 32 and the ring gear 38 each include teeth around their periphery for meshing with the other gears. However, for the sake of clarity, only exemplary sections of the teeth are shown in FIG 3 shown. Although four planet gears 32 are shown, it is obvious to those skilled in the art that more or fewer planetary gears are within the scope of the claimed invention 32 can be provided. Practical applications of an epicycloidal gear 30th generally include at least three planetary gears 32 .

Das in 2 und 3 beispielhaft dargestellte Epizykloidengetriebe 30 ist ein Planetengetriebe, bei dem der Planetenträger 34 über Gestänge 36 mit einer Ausgangswelle gekoppelt ist, wobei das Hohlrad 38 festgelegt ist. Jedoch kann eine beliebige andere geeignete Art von Epizykloidengetriebe 30 verwendet werden. Als ein weiteres Beispiel kann das Epizykloidengetriebe 30 eine Sternanordnung sein, bei der der Planetenträger 34 festgelegt gehalten wird, wobei gestattet wird, dass sich das Hohlrad (oder Außenrad) 38 dreht. Bei solch einer Anordnung wird das Gebläse 23 von dem Hohlrad 38 angetrieben. Als ein weiteres alternatives Beispiel kann das Getriebe 30 ein Differenzialgetriebe sein, bei dem gestattet wird, dass sich sowohl das Hohlrad 38 als auch der Planetenträger 34 drehen.This in 2 and 3 epicycloidal gears shown by way of example 30th is a planetary gear in which the planet carrier 34 via linkage 36 is coupled to an output shaft, the ring gear 38 is fixed. However, any other suitable type of epicycloidal gearing can be used 30th be used. As another example, the epicycloidal gear 30th be a star arrangement in which the planet carrier 34 is held fixed, allowing the ring gear (or outer gear) 38 to rotate. With such an arrangement, the fan 23 from the ring gear 38 driven. As another alternative example, the transmission 30th be a differential gear that allows both the ring gear 38 as well as the planet carrier 34 rotate.

Es versteht sich, dass die in 2 und 3 gezeigte Anordnung lediglich beispielhaft ist und verschiedene Alternativen in dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung liegen. Lediglich beispielhaft kann eine beliebige geeignete Anordnung zur Positionierung des Getriebes 30 in dem Triebwerk 10 und/oder zur Verbindung des Getriebes 30 mit dem Triebwerk 10 verwendet werden. Als ein weiteres Beispiel können die Verbindungen (z. B. die Gestänge 36, 40 in dem Beispiel von 2) zwischen dem Getriebe 30 und anderen Teilen des Triebwerks 10 (wie z. B. der Eingangswelle 26, der Ausgangswelle und der festgelegten Struktur 24) einen gewissen Grad an Steifigkeit oder Flexibilität aufweisen. Als ein weiteres Beispiel kann eine beliebige geeignete Anordnung der Lager zwischen rotierenden und stationären Teilen des Triebwerks (beispielsweise zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Getriebes und den festgelegten Strukturen, wie z. B. dem Getriebegehäuse) verwendet werden, und die Offenbarung ist nicht auf die beispielhafte Anordnung von 2 beschränkt. Beispielsweise ist für den Fachmann ohne Weiteres erkenntlich, dass sich die Anordnung von Ausgang und Stützgestängen und Lagerpositionierungen bei einer Sternanordnung (oben beschrieben) des Getriebes 30 in der Regel von jenen, die beispielhaft in 2 gezeigt werden, unterscheiden würden.It goes without saying that the in 2 and 3 The arrangement shown is exemplary only and various alternatives are within the scope of the present disclosure. Any suitable arrangement for positioning the transmission can be used merely as an example 30th in the engine 10 and / or to connect the transmission 30th with the engine 10 be used. As another example, the connections (e.g. the linkages 36 , 40 in the example of 2 ) between the gearbox 30th and other parts of the engine 10 (such as the input shaft 26th , the output shaft and the established structure 24 ) have some degree of rigidity or flexibility. As another example, any suitable arrangement of the bearings between rotating and stationary parts of the engine (e.g., between the input and output shafts of the transmission and the fixed structures such as the transmission housing) can be used and the disclosure is not to the exemplary arrangement of 2 limited. For example, it is readily apparent to a person skilled in the art that the arrangement of the output and the support rods and the bearing positions in a star arrangement (described above) of the transmission 30th usually by those who exemplified in 2 would differ.

Entsprechend dehnt sich die vorliegende Offenbarung auf ein Gasturbinentriebwerk mit einer beliebigen Anordnung der Getriebearten (beispielsweise sternförmig oder planetenartig), Stützstrukturen, Eingangs- und Ausgangswellenanordnung und Lagerpositionierungen aus.Accordingly, the present disclosure extends to a gas turbine engine having any arrangement of gear types (e.g., star or planetary), support structures, input and output shaft arrangements, and bearing positions.

Optional kann das Getriebe Neben- und/oder alternative Komponenten (z. B. den Mitteldruckverdichter und/oder einen Nachverdichter) antreiben.Optionally, the transmission can drive secondary and / or alternative components (e.g. the medium-pressure compressor and / or a booster).

Andere Gasturbinentriebwerke, bei denen die vorliegende Offenbarung Anwendung finden kann, können alternative Konfigurationen aufweisen. Beispielsweise können derartige Triebwerke eine alternative Anzahl an Verdichtern und/oder Turbinen und/oder eine alternative Anzahl an Verbindungswellen aufweisen. Als ein weiteres Beispiel weist das in 1 gezeigte Gasturbinentriebwerk eine Teilungsstromdüse 20, 22 auf, was bedeutet, dass der Strom durch den Bypasskanal 22 seine eigene Düse aufweist, die von der Triebwerkskerndüse 20 separat und davon radial außen ist. Jedoch ist dies nicht einschränkend und ein beliebiger Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann auch auf Triebwerke zutreffen, bei denen der Strom durch den Bypasskanal 22 und der Strom durch den Kern 11 vor (oder stromaufwärts) einer einzigen Düse, die als eine Mischstromdüse bezeichnet werden kann, vermischt oder kombiniert werden. Eine oder beide Düsen (ob Misch- oder Teilungsstrom) kann einen festgelegten oder variablen Bereich aufweisen. Obgleich sich das beschriebene Beispiel auf ein Turbogebläsetriebwerk bezieht, kann die Offenbarung beispielsweise bei einer beliebigen Art von Gasturbinentriebwerk, wie z. B. bei einem Open-Rotor- (bei dem die Gebläsestufe nicht von einer Triebwerksgondel umgeben wird) oder einem Turboprop-Triebwerk, angewendet werden. Bei einigen Anordnungen umfasst das Gasturbinentriebwerk 10 möglicherweise kein Getriebe 30.Other gas turbine engines to which the present disclosure may find application may have alternative configurations. For example, such engines can have an alternative number of compressors and / or turbines and / or an alternative number of connecting shafts. As another example, the 1 The gas turbine engine shown has a split flow nozzle 20th , 22nd on, which means that the flow through the bypass duct 22nd has its own nozzle, that of the engine core nozzle 20th is separate and radially outward therefrom. However, this is not limiting and any aspect of the present disclosure may also apply to engines in which the flow is through the bypass duct 22nd and the current through the core 11 mixed or combined in front of (or upstream) a single nozzle which may be referred to as a mixed flow nozzle. One or both nozzles (whether mixed or split flow) can have a fixed or variable range. For example, while the example described relates to a turbo fan engine, the disclosure may be applied to any type of gas turbine engine such as a gas turbine engine. B. in an open rotor (in which the fan stage is not surrounded by an engine nacelle) or a turboprop engine. In some arrangements, the gas turbine engine comprises 10 possibly no transmission 30th .

Die Geometrie des Gasturbinentriebwerks 10 und Komponenten davon wird bzw. werden durch ein herkömmliches Achsensystem definiert, das eine axiale Richtung (die auf die Drehachse 9 ausgerichtet ist), eine radiale Richtung (in der Richtung von unten nach oben in 1) und eine Umfangsrichtung (senkrecht zu der Ansicht in 1) umfasst. Die axiale, die radiale und die Umfangsrichtung verlaufen senkrecht zueinander.The geometry of the gas turbine engine 10 and components thereof is or are defined by a conventional axis system that has an axial direction (that of the axis of rotation 9 aligned), a radial direction (in the direction from bottom to top in 1 ) and a circumferential direction (perpendicular to the view in 1 ) includes. The axial, radial and circumferential directions are perpendicular to one another.

Wie bereits angemerkt, treibt die Hochdruckturbine 17 den Hochdruckverdichter 15 durch eine Verbindungswelle 27 an, die auch als Hochdruckturbinenwelle bezeichnet wird. Die Hochdruckturbinenwelle 27 ist durch mindestens zwei Lager gelagert. Eines der Lager 270 ist schematisch in der 1 dargestellt.As noted, the high pressure turbine drives 17th the high pressure compressor 15th through a connecting shaft 27 which is also referred to as a high pressure turbine shaft. The high pressure turbine shaft 27 is supported by at least two bearings. One of the camps 270 is schematically in the 1 shown.

Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist die Ausgestaltung der Hochdruckturbine 17 von Bedeutung, wobei die Erfindung eine Ausgestaltung einer Baugruppe der Hochdruckturbine bereitstellt, die es ermöglicht, in einfacher Weise das Versagen eines oder mehrerer der Lager 270 der Hochdruckturbinenwelle 27 zu erkennen. Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung gelten jedoch für jede Anordnung eines Rotors oder eines Stators in einem Strömungspfad.In the context of the present invention is the design of the high pressure turbine 17th is of importance, the invention providing an embodiment of an assembly of the high pressure turbine that allows the failure of one or more of the bearings in a simple manner 270 the high pressure turbine shaft 27 to recognize. However, the principles of the present invention apply to any arrangement of a rotor or a stator in a flow path.

Die 4 zeigt zum besseren Verständnis des Hintergrundes der vorliegenden Erfindung eine Baugruppe, die nicht die vorliegende Erfindung realisiert. Die Darstellung ist in einer Schnittebene, die die Triebwerksachse mit umfasst. Die Baugruppe umfasst Elemente einer Hochdruckturbine 17 eines Gasturbinentriebwerks, bei dem es sich grundsätzlich um ein beliebiges Gasturbinentriebwerk, beispielsweise das Gasturbinentriebwerk 10 der 1 handeln kann.the 4th For a better understanding of the background of the present invention, Figure 12 shows an assembly which does not implement the present invention. The illustration is in a sectional plane that also includes the engine axis. The assembly includes elements of a high pressure turbine 17th a gas turbine engine, which is basically any gas turbine engine, such as the gas turbine engine 10 the 1 can act.

Die Baugruppe weist einen Stator 5 und einen Rotor 6 auf, die eine zweite Stufe der Hochdruckturbine 17 bilden. Eine erste Stufe der Hochdruckturbine 17 weist einen einer Brennkammer unmittelbar nachgeordneten Stator (nicht dargestellt) sowie einen Rotor 60 auf, der stromaufwärts des Stators 5 angeordnet ist. Der Stator 5 umfasst Leitschaufeln 51, eine radial innere Plattform 52 und eine radial äußere Plattform 53, die in einem Gehäuse 91 gelagert ist. Der Rotor 6 umfasst Laufschaufeln 61 und eine Turbinenscheibe 62. Die Laufschaufeln 61 sind jeweils sind über einen Schaufelfuß 63 in der Turbinenscheibe 62 befestigt. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird der Schaufelfuß 63 jedoch als Teil der Turbinenscheibe 62 angesehen, d. h. es wird terminologisch nicht weiter zwischen Schaufelfuß 63 und Turbinenscheibe 62 differenziert. Der weitere Rotor 60 umfasst ebenfalls Laufschaufeln 601 und eine Turbinenscheibe 602.The assembly has a stator 5 and a rotor 6th on showing a second stage of the high pressure turbine 17th form. A first stage of the high pressure turbine 17th has a stator (not shown) immediately downstream of a combustion chamber and a rotor 60 on, the upstream of the stator 5 is arranged. The stator 5 includes guide vanes 51 , a radially inner platform 52 and a radially outer platform 53 that in one housing 91 is stored. The rotor 6th includes blades 61 and a turbine disk 62 . The blades 61 are each are about a blade root 63 in the turbine disk 62 attached. In the context of the present description, the blade root 63 but as part of the turbine disk 62 viewed, that is, there is no further terminology between the blade root 63 and turbine disk 62 differentiated. The further rotor 60 also includes blades 601 and a turbine disk 602 .

Die Laufschaufeln 601, 61 und die Leitschaufeln 51 erstrecken sich jeweils im Hauptströmungspfad 4 des Gasturbinentriebwerks. Der Abschnitt des Hauptströmungspfads 4 zwischen den Laufschaufeln 601 des weiteren Rotors 60 und den Leitschaufeln 51 des Stators 5 ist dabei mit dem Bezugszeichen 41 und der Abschnitt des Hauptströmungspfads 4 zwischen den Leitschaufeln 51 des Stators 5 und den Laufschaufeln 61 des Rotors 6 mit dem Bezugszeichen 42 gekennzeichnet.The blades 601 , 61 and the guide vanes 51 each extend in the main flow path 4th of the gas turbine engine. The section of the main flow path 4th between the blades 601 of the further rotor 60 and the guide vanes 51 of the stator 5 is here with the reference number 41 and the portion of the main flow path 4th between the guide vanes 51 of the stator 5 and the blades 61 of the rotor 6th with the reference number 42 marked.

Die Baugruppe umfasst des Weiteren eine Zwischenstufendichtung 7, die einen Spalt zwischen dem Stator 5 und dem Rotor 6 abdichtet, nämlich einen Spalt 81 zwischen der Zwischenstufendichtung 7 des Stators 5 und der Turbinenscheibe 62 (die bei dieser Betrachtung wie erläutert den Schaufelfuß 63 mit umfasst). Die Zwischenstufendichtung 7 umfasst einen Abschnitt 72, der zur Bildung einer berührungsfreien Labyrinthdichtung 94 mit Formelementen 64 der Turbinenscheibe 62 ineinander greift, wobei die Labyrinthdichtung 94 derart ausgelegt ist, dass Sekundärluft bzw. Kühlluft durch die Labyrinthdichtung 94 hindurch zur Kühlung der Laufschaufel 61 bereitgestellt werden kann.The assembly also includes an interstage seal 7th that have a gap between the stator 5 and the rotor 6th seals, namely a gap 81 between the interstage seal 7th of the stator 5 and the turbine disk 62 (which in this consideration, as explained, the blade root 63 with includes). The interstage seal 7th includes a section 72 which is used to form a non-contact labyrinth seal 94 with form elements 64 the turbine disk 62 meshes with the labyrinth seal 94 is designed so that secondary air or cooling air through the labyrinth seal 94 through to cool the blade 61 can be provided.

Die Zwischenstufendichtung 7 umfasst des Weiteren eine radial nach außen gerichtete Nut 71, die eine axial vordere, sich radial erstreckende Nutwand 711 und eine axial hintere, sich radial erstreckende Nutwand 712 aufweist. Die Nut 71 nimmt im Wesentlichen spielfrei eine Schiene oder Wand 54 auf, die Teil der radial inneren Plattform 52 ist und die sich radial nach innen erstreckt. Dabei ist im dargestellten Normalzustand des Gasturbinentriebwerks vorgesehen, dass die axial vordere Nutwand 711 axial an der zugewandten Seite der Schiene 54 anliegt, so dass keine Strömungsverbindung zwischen einer Zwischenstufenkavität 8, auf die noch eingegangen wird, und dem Abschnitt 42 des Hauptströmungspfads 4 besteht.The interstage seal 7th further comprises a radially outwardly directed groove 71 , the one axially forward, radially extending groove wall 711 and an axially rearward, radially extending groove wall 712 having. The groove 71 takes a rail or wall with essentially no play 54 on that part of the radially inner platform 52 and which extends radially inward. In the normal state of the gas turbine engine shown, it is provided that the axially front groove wall 711 axially on the facing side of the rail 54 so that there is no flow connection between an interstage cavity 8th , which will be discussed later, and the section 42 of the main flow path 4th consists.

Die bereits erwähnte Zwischenstufenkavität 8 ist zwischen der Rotorscheibe 602 des weiteren Rotors 60 und der Zwischenstufendichtung 7 ausgebildet. Im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks wird die Zwischenstufenkavität mit Sekundärluft beaufschlagt, die einen Druck in der Zwischenstufenkavität 8 erzeugt, der größer ist als der im Hauptströmungspfad 4 herrschende Druck, insbesondere größer ist als der Druck, der in dem Abschnitt 41 des Hauptströmungspfads 4 vorliegt. Damit wird verhindert, dass Heißgase aus dem Hauptströmungspfad 4 in die Zwischenstufenkavität 8 einströmen können.The already mentioned interstage cavity 8th is between the rotor disk 602 of the further rotor 60 and the interstage seal 7th educated. During normal operation of the gas turbine engine, secondary air is applied to the intermediate stage cavity, which creates a pressure in the intermediate stage cavity 8th which is larger than that in the main flow path 4th prevailing pressure, in particular greater than the pressure in the section 41 of the main flow path 4th is present. This prevents hot gases from getting out of the main flow path 4th into the interstage cavity 8th can flow in.

In dem Verbindungabschnitt zwischen dem Abschnitt 41 des Hauptströmungspfads 4 und der Zwischenstufenkavität 8 ist eine weitere berührungsfreie Labyrinthdichtung 93 angeordnet. Im Bereich der Labyrinthdichtung 93 befindet sich ein Temperatursensor 92, der in der radial inneren Plattform 52 des Stators 5 gelagert ist. Der Temperatursensor 92 überwacht die Temperatur der Strömung durch die Labyrinthdichtung 93. Wenn beispielsweise aufgrund einer Fehlfunktion Heißgase vom Hauptströmungspfad 4 in die Zwischenstufenkavität 8 strömen würden, würde der Temperatursensor 92 dies detektieren.In the connecting section between the section 41 of the main flow path 4th and the interstage cavity 8th is another non-contact labyrinth seal 93 arranged. In the area of the labyrinth seal 93 there is a temperature sensor 92 that is in the radially inner platform 52 of the stator 5 is stored. The temperature sensor 92 monitors the temperature of the flow through the labyrinth seal 93 . For example, if, due to a malfunction, hot gases from the main flow path 4th into the interstage cavity 8th would flow, the temperature sensor would 92 detect this.

Der Temperatursensor 92 ist über eine Halterung 920, die auch elektrische Leitungen für den Sensor 92 umfasst, in dem Stator 5 angeordnet, wobei das äußere Ende der Halterung 920 im Bereich des Gehäuses 91 angeordnet ist, so dass eine elektrische Verbindung mit weiteren Komponenten wie zum Beispiel einer Auswerteinheit erfolgen kann.The temperature sensor 92 is about a bracket 920 that also have electrical wiring for the sensor 92 includes, in the stator 5 arranged with the outer end of the bracket 920 in the area of the housing 91 is arranged so that an electrical connection with other components such as an evaluation unit can be made.

Die Zwischenstufendichtung 7 umfasst des Weiteren eine stromabwärtige, sich radial erstreckende Rückseite 73, die im dargestellten Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks axial beabstandet zu der Turbinenscheibe 62 des Rotors 6 angeordnet ist, wobei die Turbinenscheibe 62 eine ebenfalls sich radial erstreckende Außenfläche 620 in diesem Bereich aufweist, die parallel zur der Rückseite 73 verläuft. Zwischen der Rückseite 73 und der Turbinenscheibe 62 verläuft ein Teil des bereits erwähnten Spaltes 81 zwischen dem Stator 5 und dem Rotor 6.The interstage seal 7th further comprises a downstream, radially extending back 73 , which are axially spaced from the turbine disk in the normal operation of the gas turbine engine shown 62 of the rotor 6th is arranged, the turbine disk 62 an outer surface that also extends radially 620 in this area, which is parallel to the back 73 runs. Between the back 73 and the turbine disk 62 runs part of the gap already mentioned 81 between the stator 5 and the rotor 6th .

Die Rückseite 73 umfasst eine Finne 74, die sich zu ihrem Ende verjüngt und schräg in den Spalt 81 hineinragt.The backside 73 includes a fin 74 which tapers towards its end and obliquely into the gap 81 protrudes.

In dem Abschnitt der Zwischenstufendichtung 7, die die Rückseite 73 ausbildet, sind eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeter Vordralldüsen 76 ausgebildet, die dazu dienen, Sekundärluft in Rotation zu versetzen und in Richtung der Turbinenscheibe 62 umzulenken und zu beschleunigen, so dass eine effektivere Kühlung der Turbinenscheibe 62 und der Laufschaufel 61 erfolgt. Die Sekundärluft bzw. Kühlluft wird von einer Verdichterstufe des Verdichters des Gasturbinentriebwerks abgezweigt.In the section of the interstage seal 7th who have favourited the back 73 are a plurality of circumferentially spaced pre-swirl nozzles 76 designed, which serve to set secondary air in rotation and in the direction of the turbine disk 62 deflect and accelerate, so that more effective cooling of the turbine disk 62 and the blade 61 he follows. The secondary air or cooling air is branched off from a compression stage of the compressor of the gas turbine engine.

Im Falle des Versagens eines oder mehrerer der Schublager zur Lagerung der Hochdruckturbinenwelle des Gasturbinentriebwerks, die mit den Rotoren 6, 60 gekoppelt ist, wandern die Rotoren 6, 60 axial nach vorne. Dies führt dazu, dass die rotierende Turbinenscheibe 62 mit Komponenten der statischen Zwischenstufendichtung 7 in Kontakt gerät. Dies verdeutlicht die 5.In the event of failure of one or more of the thrust bearings for supporting the high pressure turbine shaft of the gas turbine engine, which is connected to the rotors 6th , 60 is coupled, the rotors wander 6th , 60 axially forward. This causes the rotating turbine disk 62 with components of the static interstage seal 7th gets in contact. This illustrates the 5 .

Gemäß der 5 sind die Rotoren 6, 60 axial nach vorne (d. h. in der Darstellung der 4 und 5 nach links) gewandert. Dementsprechend ist die Labyrinthdichtung 93 im Wesentlichen aufgehoben. Der Spalt 81 zwischen der Rückseite 73 der Zwischenstufendichtung 7 und der Außenfläche 620 der Turbinenscheibe 62 ist geschlossen, wobei die Rückseite 73 in Kontakt mit der Außenfläche 620 getreten ist. Der Übergang zwischen der in der 4 dargestellten Normalsituation und der Situation der 5 erfolgt sukzessive, wobei zunächst die Finne 74 in Kontakt mit der Außenfläche 620 der Turbinenscheibe 62 tritt und dabei sukzessive abgetragen wird. Dies ist allerdings noch unkritisch. Als kritisch ist jedoch anzusehen, dass die Rückseite 73 und die Turbinenscheibe 62 vollflächig aneinander in Anlage geraten und dementsprechend eine hohe Reibung zwischen diesen beiden Teilen besteht, die zum einen zu einem Materialabrieb und zum anderen zu einer Temperaturerhöhung führt.According to the 5 are the rotors 6th , 60 axially forward (ie in the illustration of the 4th and 5 to the left) hiked. The labyrinth seal is accordingly 93 essentially repealed. The gap 81 between the back 73 the interstage seal 7th and the outer surface 620 the turbine disk 62 is closed with the back 73 in contact with the outer surface 620 stepped. The transition between the in the 4th normal situation shown and the situation of 5 takes place successively, with the fin first 74 in contact with the outer surface 620 the turbine disk 62 occurs and is gradually removed. However, this is still not critical. However, it is to be regarded as critical that the rear side 73 and the turbine disk 62 come into full contact with each other and accordingly there is high friction between these two parts, which leads to material abrasion on the one hand and to an increase in temperature on the other.

Die in der 5 dargestellte Situation ist zum einen sicher und schnell zu detektieren. Zum anderen ist es vorteilhaft, die Reibung zwischen der Rückseite 73 und der Turbinenscheibe 62 im Falle des Auftretens einer solchen Situation zu reduzieren.The one in the 5 The situation shown can be detected quickly and reliably on the one hand. On the other hand it is beneficial to reduce the friction between the back 73 and the turbine disk 62 reduce in the event of such a situation.

Zur Bereitstellung solcher Funktionalitäten zeigt die 6 eine erfindungsgemäße Baugruppe, die gegenüber der Baugruppe der 4 im Hinblick auf die Ausgestaltung der radial nach außen gerichteten Nut 71 der Zwischenstufendichtung 7 und im Hinblick auf die Ausgestaltung der Rückseite 73 der Zwischenstufendichtung 7 abgewandelt ist. Die übrigen Elemente der Baugruppe sind identisch, so dass auf die diesbezügliche Beschreibung der 4 Bezug genommen wird. Die 6 zeigt dabei zusätzlich schematisch dargestellte Auswertmittel 95, die mit dem Temperatursensor 92 verbunden sind und die eine durch den Temperatursensor 92 erfasste Temperaturänderung auswerten können.To provide such functionalities, the 6th an assembly according to the invention, which compared to the assembly of 4th with regard to the design of the radially outwardly directed groove 71 the interstage seal 7th and with regard to the design of the back 73 the interstage seal 7th is modified. The other elements of the assembly are identical, so the relevant description of the 4th Is referred to. the 6th shows additionally schematically represented evaluation means 95 that came with the temperature sensor 92 are connected and the one through the temperature sensor 92 can evaluate recorded temperature change.

Die radial nach außen gerichtete Nut 71, die die Schiene 54 der radial inneren Plattform 52 aufnimmt, weist bei der Baugruppe der 6 eine axiale Breite auf, die größer ist als die axiale Breite der Schiene 54. Dementsprechend ist in der Darstellung der 6 die axial hintere Nutwand 712 axial beabstandet zu der Schiene 54 angeordnet. Die axial vordere Nutwand 711 ist dagegen in axialer Anlage an der Schiene 54, so dass keine Luft von der Zwischenstufenkavität 8 in den Abschnitt 42 des Hauptströmungspfads 4 strömen kann.The radially outwardly directed groove 71 who have favourited the rail 54 the radially inner platform 52 takes up, points to the assembly of the 6th has an axial width that is greater than the axial width of the rail 54 . Accordingly, in the representation of the 6th the axially rear groove wall 712 axially spaced from the rail 54 arranged. The axially anterior groove wall 711 however, is in axial contact with the rail 54 so that no air from the interstage cavity 8th in the section 42 of the main flow path 4th can flow.

Die 7 zeigt - entsprechend der 5 - den Zustand der Baugruppe, wenn die Rotoren 6, 60 aufgrund eines Versagens eines oder mehrerer der Schublager axial nach vorne gewandert sind. In der 7 ist dabei gut zu erkennen, dass die axiale Breite 713 der Nut 71 größer ist als die axiale Breite der sich radial nach innen erstreckenden Schiene 54 der radial inneren Plattform 52 des Stators 5. Da der Rotor 62 nach Kontaktierung der Rückseite 73 die Zwischenstufendichtung 7 insgesamt axial nach vorne bewegt, und aufgrund der vergrößerten axialen Breite der Nut 713, gerät die axial vordere Nutwand 711 in axialen Abstand zu der Schiene 54, wobei sich ein Spalt 714 in der Nut 71 bildet, durch den ein Gasstrom von der Zwischenstufenkavität 8 in den Abschnitt 42 des Strömungspfad strömen kann. Dies kann zusätzlich auch dadurch ermöglicht werden, dass die Nutwand 712 nicht über den gesamten Umfang der Zwischenstufendichtung 7 vorhanden ist, sondern lokale Aussparungen für einen Gasdurchtritt ausbildet. In jedem Fall ist der Spalt 714 freigegeben, wenn sich die axial vordere Nutwand 711 von der Schiene 54 abhebt und bis die axial hintere Nutwand 712 sich an die Schiene 54 anlegt.the 7th shows - according to the 5 - the state of the assembly when the rotors 6th , 60 have moved axially forward due to failure of one or more of the thrust bearings. In the 7th it is easy to see that the axial width 713 the groove 71 is greater than the axial width of the radially inwardly extending rail 54 the radially inner platform 52 of the stator 5 . Because the rotor 62 after contacting the back 73 the interstage seal 7th moved axially forward overall, and due to the increased axial width of the groove 713 , the axially front groove wall gets 711 at an axial distance from the rail 54 , leaving a gap 714 in the groove 71 forms through which a gas flow from the interstage cavity 8th in the section 42 the flow path can flow. This can also be made possible by the fact that the groove wall 712 not over the entire circumference of the interstage seal 7th is present, but forms local recesses for a gas passage. In either case, the gap is 714 released when the axially front groove wall 711 off the rail 54 lifts off and up to the axially rear groove wall 712 to the rail 54 applies.

Die mit der Öffnung des Spalts 714 sich verändernden Druckverhältnisse und Strömungen in der betrachteten Baugruppe werden in Bezug auf die 9 und 10 erläutert.The one with the opening of the gap 714 changing pressure conditions and flows in the considered assembly are related to the 9 and 10 explained.

Die 9 entspricht dabei der 6, wobei lediglich zusätzlich die in den einzelnen Bereichen herrschenden statischen Drücke dargestellt sind. Im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks gemäß den 6 und 9 liegt der größte Druck P1 in der Zwischenstufenkavität 8 vor, da diese mit Sekundärluft beaufschlagt wird. Der Druck P1 ist dabei größer als der Druck P2, der im Abschnitt 41 des Hauptströmungspfads 4 herrscht, so dass ein Gasstrom 101 durch die Labyrinthdichtung 93 von der Zwischenstufenkavität 8 in den Hauptströmungspfad 4 erfolgt.the 9 corresponds to the 6th , whereby only the static pressures prevailing in the individual areas are also shown. In normal operation of the gas turbine engine according to the 6th and 9 is the greatest pressure P1 in the interstage cavity 8th before, as this is acted upon with secondary air. The pressure P1 is greater than the pressure P2 that is in the 41 of the main flow path 4th prevails so that a gas flow 101 through the labyrinth seal 93 from the interstage cavity 8th in the main flow path 4th he follows.

Der Druck P1 in der Zwischenstufenkavität 8 ist auch größer als der Druck P4 in dem Abschnitt 42 des Hauptströmungspfads 4 und der Druck P3 in dem Spalt 81 zwischen dem Stator 5 und dem Rotor 6. Gleichzeitig ist P4 kleiner als P2. Dementsprechend strömt ein weiterer Gasstrom 103 durch die Vordralldüsen 76, der sich über nicht dargestellte Kavitäten weiter in die Laufschaufeln 61 erstrecken kann. Über einen Gasstrom 102 wird Kühlluft über die Labyrinthdichtung 94 in den Spalt 81 eingeblasen. Da der Druck P4 in dem Abschnitt 42 des Hauptströmungspfads 4 des Weiteren kleiner ist als der Druck P3 in dem Spalt 81, existiert ein weiterer Gasstrom 104 vom Spalt 81 in den Abschnitt 42.The pressure P1 in the interstage cavity 8th is also greater than the pressure P4 in the section 42 of the main flow path 4th and the pressure P3 in the gap 81 between the stator 5 and the rotor 6th . At the same time, P4 is smaller than P2. A further gas stream flows accordingly 103 through the pre-swirl nozzles 76 , which extends into the rotor blades via cavities (not shown) 61 can extend. Via a gas stream 102 is cooling air over the labyrinth seal 94 in the gap 81 blown in. Because the pressure P4 in the section 42 of the main flow path 4th is also smaller than the pressure P3 in the gap 81 , there is another gas flow 104 from the gap 81 in the section 42 .

Die Druckverhältnisse und Strömungen ändern sich, wenn nach Versagen eines oder mehrerer Schublager die Rotoren 6, 60 axial nach vorne wandern, wie in der 10 dargestellt, die in der 8 entspricht und zusätzlich die herrschenden Drücke und Strömungen anzeigt.The pressure conditions and flows change when the rotors fail after one or more thrust bearings 6th , 60 migrate axially forward, as in the 10 shown in the 8th and also shows the prevailing pressures and currents.

Durch den geöffneten Spalt 714 der Nut 71 strömt nun ein Gasstrom 106 von der Zwischenstufenkavität 8 in den Abschnitt 42 des Hauptströmungspfads 4, in dem der kleinste Druck P4 herrscht. Dieser Gasstrom 106 bewirkt einen Druckabfall in der Zwischenstufenkavität 8. Dieser Druckabfall wiederum führt dazu, dass der Druck P1 in der Zwischenstufenkavität 8 nun niedriger ist als der Druck P2 im Bereich 41 des Hauptströmungspfads (stromaufwärts des Stators 5). Dementsprechend strömt nun Heißgas in einem Gasstrom 105 durch den vergrößerten Spalt zwischen dem Rotor 60 und dem Stator 5 in die Zwischenstufenkavität 8. Dies wird durch den Temperatursensor 92, an dem der Gasstrom 105 vorbeiströmt, detektiert. Die Temperaturerhöhung wird durch die mit dem Temperatursensor 92 verbundenen Auswertmittel 95 (vgl. 6) erfasst und im Hinblick auf die Detektion des Versagens eines Schublagers ausgewertet. Im Falle einer Detektion kann beispielsweise der Pilot eines Flugzeugs, an dem das Gasturbinentriebwerk angebracht ist, entsprechend informiert werden und/oder können weitere geeignete Maßnahmen eingeleitet werden.Through the opened gap 714 the groove 71 a gas stream now flows 106 from the interstage cavity 8th in the section 42 of the main flow path 4th in which the smallest pressure P4 prevails. This gas flow 106 causes a pressure drop in the interstage cavity 8th . This pressure drop in turn causes the pressure P1 in the interstage cavity 8th is now lower than the pressure P2 in the area 41 of the main flow path (upstream of the stator 5 ). Accordingly, hot gas now flows in a gas stream 105 due to the enlarged gap between the rotor 60 and the stator 5 into the interstage cavity 8th . This is done by the temperature sensor 92 at which the gas flow 105 flows past, detected. The temperature increase is caused by the temperature sensor 92 associated evaluation means 95 (see. 6th ) and evaluated with regard to the detection of the failure of a drawer bearing. In the event of a detection, for example, the pilot of an aircraft to which the gas turbine engine is attached can be informed accordingly and / or further suitable measures can be initiated.

Zurückkommend auf die 6 und 7 wird im Folgenden ein Merkmal erläutert, dass im Falle eines unmittelbaren Kontaktes zwischen der Turbinenscheibe 62 und der Rückwand 73 die dabei entstehende Reibung reduziert. Dies wird anhand der 8 erläutert, die eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A der 7 darstellt, somit den Zustand wiedergibt, wenn die Turbinenscheibe 62 und die Rückwand 73 in Kontakt stehen.Coming back to that 6th and 7th a feature is explained below that in the case of direct contact between the turbine disk 62 and the back wall 73 the resulting friction is reduced. This is done using the 8th explained, which is a sectional view along the line AA of 7th represents, thus reproducing the state when the turbine disk 62 and the back wall 73 stay in contact.

Gemäß der 8 ist die Rückseite 73 der Zwischenstufendichtung 7 mit keilförmigen Umfangsnuten 75 versehen, die sich in Umfangsrichtung erstrecken und die einen dynamischen Druck im Falle einer Annäherung der Turbinenscheibe 62 an die Rückseite 73 aufbauen, ähnlich dem Prinzip eines Luftlagers. Die dazu benötigte Luft tritt über die Vordralldüsen 76 an den tiefsten Stellen der Umfangsnuten 75 in diese ein. Durch diese Maßnahme wird der axiale Druckunterschied über der Zwischenstufendichtung 7 vermindert und idealerweise sogar umgekehrt, was dazu führt oder beiträgt, dass die axial vordere Nutwand 721 der Nut 71 von der Schiene 54 abhebt, so dass der axiale Spalt 714 geöffnet wird und die in Bezug auf die 9 und 10 erläuterten Druckänderungen und Temperaturänderungen auftreten.According to the 8th is the back 73 the interstage seal 7th with wedge-shaped circumferential grooves 75 provided, which extend in the circumferential direction and a dynamic pressure in the event of an approach of the turbine disk 62 to the back 73 build, similar to the principle of an air bearing. The air required for this passes through the pre-swirl nozzles 76 at the deepest points of the circumferential grooves 75 in this one. This measure reduces the axial pressure difference across the interstage seal 7th reduced and ideally even vice versa, which leads to or contributes to the axially front groove wall 721 the groove 71 off the rail 54 lifts off so that the axial gap 714 is opened and which in terms of the 9 and 10 explained pressure changes and temperature changes occur.

Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass die Rückseite 73 und/oder die Außenfläche bzw. Kontaktfläche 620 der Turbinenscheibe mit einer die Reibung reduzierenden Beschichtung versehen ist. Eine solche Beschichtung 97 ist durch eine vergrößerte Strichdicke an der Rückseite 73 der 8 angedeutet.Alternatively or in addition, it can be provided that the rear 73 and / or the outer surface or contact surface 620 the turbine disk is provided with a friction-reducing coating. Such a coating 97 is due to an increased line thickness on the back 73 the 8th indicated.

Es wird darauf hingewiesen, dass das Erfassen eines Druckabfalls in der Zwischenstufenkavität 8 über einen vom Temperatursensor 92 gemessenen Temperaturanstieg nur beispielhaft zu verstehen ist. Diese Variante ist mit dem Vorteil verbunden, dass kein zusätzlicher Sensor eingesetzt werden muss, da der Temperatursensor 92 typischerweise ohnehin zur Überwachung der Strömung durch die Labyrinthdichtung 93 vorhanden ist. Grundsätzlich kann ein Druckabfall in der Zwischenstufenkavität jedoch auch in anderer Weise direkt oder indirekt, beispielsweise über einen zusätzlichen Sensor, der ein Drucksensor sein kann, erfasst werden.It should be noted that sensing a pressure drop in the interstage cavity 8th via one of the temperature sensor 92 measured temperature rise is only to be understood as an example. This variant has the advantage that no additional sensor has to be used because the temperature sensor 92 typically anyway to monitor the flow through the labyrinth seal 93 is available. In principle, however, a pressure drop in the intermediate stage cavity can also be detected directly or indirectly in another way, for example via an additional sensor, which can be a pressure sensor.

Die 11 zeigt schematisch und beispielhaft ein Verfahren zur Erkennung eines Versagens eines Schublagers bei der in Bezug auf die 6-10 beschriebenen Baugruppe.the 11 shows schematically and by way of example a method for detecting a failure of a thrust bearing in relation to the 6-10 described assembly.

In einem ersten Schritt 111 wird die Zwischenstufenkavität 8 mit Sekundärluft derart beaufschlagt, dass im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks der in der Zwischenstufenkavität 8 anliegende statische Druck größer ist als der im Hauptströmungspfad 4 vor dem Stator 5 herrschende statische Druck. Gemäß Schritt 112 erfolgt ein fortlaufendes direktes oder indirektes Messen des in der Zwischenstufenkavität herrschenden Druckes und/oder der dort herrschenden Temperatur, wobei eine fortlaufende Messung nicht ausschließt, dass nur in bestimmten Zeitintervallen Messwerte aufgenommen oder ausgewertet werden.In a first step 111 becomes the interstage cavity 8th acted upon with secondary air in such a way that, during normal operation of the gas turbine engine, the one in the intermediate stage cavity 8th applied static pressure is greater than that in the main flow path 4th in front of the stator 5 prevailing static pressure. According to step 112 a continuous direct or indirect measurement of the pressure prevailing in the intermediate stage cavity and / or the temperature prevailing there takes place, whereby a continuous measurement does not exclude that measured values are only recorded or evaluated at certain time intervals.

In einem weiteren Schritt 113 wird ein Druckabfall und/oder ein Temperaturanstieg in der Zwischenstufenkavität 8 erkannt, wenn ein solcher vorliegt, beispielsweise durch Messung eines Temperaturanstiegs durch den Temperatursensor 92. Aus einem Druckabfall und/oder einem Temperaturanstieg wird gemäß Schritt 114 ein Versagen eines Schublagers erkannt, wenn der Druckabfall und/oder der Temperaturanstieg einen jeweils zugeordneten Grenzwert unterschreitet bzw. überschreitet.In a further step 113 becomes a pressure drop and / or a temperature rise in the interstage cavity 8th recognized when such a function is present, for example by measuring a temperature rise by the temperature sensor 92 . From a pressure drop and / or a temperature rise according to step 114 a failure of a thrust bearing is recognized when the pressure drop and / or the temperature rise falls below or exceeds a respectively assigned limit value.

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. Auch wird hingewiesen, dass beliebige der beschriebenen Merkmale separat oder in Kombination mit beliebigen anderen Merkmalen eingesetzt werden können, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen. Die Offenbarung dehnt sich auf alle Kombinationen und Unterkombinationen eines oder mehrerer Merkmale aus, die hier beschrieben werden und umfasst diese. Sofern Bereiche definiert sind, so umfassen diese sämtliche Werte innerhalb dieser Bereiche sowie sämtliche Teilbereiche, die in einen Bereich fallen.It should be understood that the invention is not limited to the embodiments described above and various modifications and improvements can be made without departing from the concepts described herein. It is also pointed out that any of the features described can be used separately or in combination with any other features, provided they are not mutually exclusive. The disclosure extends to and includes all combinations and subcombinations of one or more features described herein. If areas are defined, these include all values within these areas as well as all sub-areas that fall into one area.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102015226732 A1 [0003]DE 102015226732 A1 [0003]

Claims (15)

Baugruppe in einem Gasturbinentriebwerk, die aufweist: - einen Stator (5) und einen Rotor (6) einer Turbine (17), wobei o der Rotor (6) stromabwärts des Stators (5) angeordnet ist, o der Stator (5) Leitschaufeln (51) und eine radial innere Plattform (52) aufweist, o der Rotor (6) Laufschaufeln (61) und eine Turbinenscheibe (62) umfasst, und o die Leitschaufeln (51) und die Laufschaufeln (61) sich in einem Hauptströmungspfad (4) des Gasturbinentriebwerks erstrecken, - eine Zwischenstufendichtung (7), die einen axialen Spalt (81) mit der Turbinenscheibe (62) ausbildet, - wobei die Zwischenstufendichtung (7) eine radial nach außen gerichtete Nut (71) ausbildet, die eine sich radial nach innen erstreckenden Schiene (54) der radial inneren Plattform (52) aufnimmt, wobei die Nut (71) eine axial vordere, sich radial erstreckende Nutwand (711) und eine axial hintere, sich radial erstreckende Nutwand (712) aufweist, und wobei die axial vordere Nutwand (711) dazu vorgesehen und ausgebildet ist, im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks an der sich radial erstreckende Schiene (54) dicht anzuliegen, so dass durch die Nut (71) kein Gas strömen kann, - eine Zwischenstufenkavität (8), die zwischen der Rotorscheibe (602) eines stromaufwärts des Stators (5) angeordneten weiteren Rotors (60) und der Zwischenstufendichtung (7) ausgebildet ist, wobei die Zwischenstufenkavität (8) im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks durch Sekundärluft mit einem statischen Druck beaufschlagt ist, der größer ist als der im Hauptströmungspfad (4) des Gasturbinentriebwerks herrschende statische Druck, - wobei die Nut (71) der Zwischenstufendichtung (7) eine axiale Breite (713) aufweist, die größer ist als die axiale Breite der sich radial nach innen erstreckenden Schiene (54), derart dass, wenn der Rotor (6) sich axial nach vorne bewegt und dabei die Zwischenstufendichtung (7) axial nach vorne bewegt wird, die axial vordere Nutwand (711) in axialen Abstand zu der sich radial erstreckenden Schiene (54) gerät und die Nut (71) einen axialen Spalt (714) bildet, durch den ein Gasstrom (106) aus der Zwischenstufenkavität (8) in den Hauptströmungspfad (4) stromabwärts des Stators (5) strömen kann, und wobei dadurch ausgelöst ein Druckabfall in der Zwischenstufenkavität (8) entsteht, und - Mittel (92) vorgesehen sind, die den Druckabfall in der Zwischenstufenkavität (8) oder einen durch diesen ausgelösten Temperaturanstieg messen.An assembly in a gas turbine engine comprising: - A stator (5) and a rotor (6) of a turbine (17), wherein o the rotor (6) is arranged downstream of the stator (5), o the stator (5) has guide vanes (51) and a radially inner platform (52), o the rotor (6) comprises rotor blades (61) and a turbine disk (62), and o the guide vanes (51) and the rotor blades (61) extend in a main flow path (4) of the gas turbine engine, - an interstage seal (7) which forms an axial gap (81) with the turbine disk (62), - wherein the interstage seal (7) forms a radially outwardly directed groove (71) which receives a radially inwardly extending rail (54) of the radially inner platform (52), the groove (71) having an axially forward, radially extending groove wall (711) and an axially rear, radially extending groove wall (712), and wherein the axially front groove wall (711) is provided and designed to lie tightly against the radially extending rail (54) during normal operation of the gas turbine engine, so that no gas can flow through the groove (71), - An intermediate stage cavity (8) which is formed between the rotor disk (602) of a further rotor (60) arranged upstream of the stator (5) and the intermediate stage seal (7), the intermediate stage cavity (8) being supplied with secondary air during normal operation of the gas turbine engine static pressure is applied which is greater than the static pressure prevailing in the main flow path (4) of the gas turbine engine, - wherein the groove (71) of the interstage seal (7) has an axial width (713) which is greater than the axial width of the radially inwardly extending rail (54), such that when the rotor (6) axially to moved forward and the interstage seal (7) is moved axially forward, the axially front groove wall (711) is axially spaced from the radially extending rail (54) and the groove (71) forms an axial gap (714) which a gas stream (106) can flow from the intermediate stage cavity (8) into the main flow path (4) downstream of the stator (5), and a pressure drop in the intermediate stage cavity (8), triggered thereby, and - Means (92) are provided which measure the pressure drop in the intermediate stage cavity (8) or a temperature rise triggered by this. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel einen Temperatursensor (92) umfassen, wobei im Falle eines Druckabfalls in der Zwischenstufenkavität (8) Heißgas aus dem Hauptströmungskanal (4) in die Zwischenstufenkavität (8) strömt und der Temperatursensor (92) derart angeordnet ist, dass er einen hiermit verbundenen Temperaturanstieg misst.Assembly according to Claim 1 , characterized in that the means comprise a temperature sensor (92), wherein in the event of a pressure drop in the intermediate stage cavity (8) hot gas flows from the main flow channel (4) into the intermediate stage cavity (8) and the temperature sensor (92) is arranged such that it measures an associated temperature rise. Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (92) dazu ausgebildet ist, die Temperatur des Gases zu messen, das durch eine berührungsfreie Dichtung (93) strömt, die in einem Spalt zwischen der radial inneren Plattform (52) und dem weiteren, stromaufwärts des Stators (5) angeordneten Rotor (60) angeordnet ist und die Zwischenstufenkavität (8) vom Hauptströmungspfad (4) trennt.Assembly according to Claim 2 , characterized in that the temperature sensor (92) is designed to measure the temperature of the gas flowing through a non-contact seal (93) in a gap between the radially inner platform (52) and the other, upstream of the stator (5) arranged rotor (60) is arranged and separates the intermediate stage cavity (8) from the main flow path (4). Baugruppe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Temperatursensor (92) verbundene Auswertmittel (95) vorgesehen sind, die die Temperatur des Temperatursensors (92) zur Detektion eines Versagens eines Schublagers auswerten.Assembly according to Claim 2 or 3 , characterized in that evaluation means (95) connected to the temperature sensor (92) are provided which evaluate the temperature of the temperature sensor (92) in order to detect a failure of a thrust bearing. Baugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (92) in der radial inneren Plattform (52) des Stators (5) angeordnet ist.Assembly according to one of the Claims 2 until 4th , characterized in that the temperature sensor (92) is arranged in the radially inner platform (52) of the stator (5). Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenstufendichtung (7) eine stromabwärtige, sich radial erstreckende Rückseite (73) aufweist, die derart angeordnet ist, dass sie im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks axial beabstandet zu der Turbinenscheibe (62) des Rotors (6) angeordnet ist, wobei die Rückseite (73) der Zwischenstufendichtung (7) mit keilförmigen Umfangsnuten (75) versehen ist.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate stage seal (7) has a downstream, radially extending rear side (73) which is arranged in such a way that, during normal operation of the gas turbine engine, it is axially spaced from the turbine disk (62) of the rotor ( 6), the rear side (73) of the interstage seal (7) being provided with wedge-shaped circumferential grooves (75). Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass keilförmigen Umfangsnuten (75) dazu vorgesehen und ausgebildet sind, bei einer Annäherung der Turbinenscheibe (62) an die Rückseite (73) einen dynamischen Druck aufzubauen, der eine Reibung zwischen der Turbinenscheibe (62) und der Rückseite (73) der Zwischenstufendichtung (7) reduziert.Assembly according to Claim 6 , characterized in that wedge-shaped circumferential grooves (75) are provided and designed to build up a dynamic pressure when the turbine disk (62) approaches the rear side (73), which creates friction between the turbine disk (62) and the rear side (73). the intermediate stage seal (7) is reduced. Baugruppe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenstufendichtung (7) des Weiteren in der Rückseite (73) Vordralldüsen (76) ausbildet, die derart angeordnet sind, dass durch die Vordralldüsen (76) Luft in die Umfangsnuten (75) eintritt.Assembly according to Claim 6 or 7th , characterized in that the interstage seal (7) also forms pre-swirl nozzles (76) in the rear side (73) which are arranged such that air enters the circumferential grooves (75) through the pre-swirl nozzles (76). Baugruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vordralldüsen (76) derart angeordnet sind, dass durch die Vordralldüsen (76) Luft an den tiefsten Stellen der Umfangsnuten (75) in diese eintritt.Assembly according to Claim 8 , characterized in that the pre-swirl nozzles (76) are arranged in such a way that air enters the circumferential grooves (75) through the pre-swirl nozzles (76) at the lowest points of the circumferential grooves (75). Baugruppe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite (73) der Zwischenstufendichtung (7) und/oder die Turbinenscheibe (62) im potenziellen Kontaktbereich (620) mit einer reibungsreduzierenden Beschichtung (97) versehen sind.Assembly according to one of the Claims 6 until 9 , characterized in that the rear side (73) of the interstage seal (7) and / or the turbine disk (62) are provided with a friction-reducing coating (97) in the potential contact area (620). Gasturbinentriebwerk (10) mit einer Baugruppe gemäß Anspruch 1, wobei das Gasturbinentriebwerk (10) eine Hochdruckturbine (17) umfasst, die eine erste Stufe und eine zweite Stufe umfasst, wobei jede Stufe einen Stator und einen Rotor aufweist, und wobei die Zwischenstufendichtung (7) der Baugruppe zwischen dem Stator (5) und dem Rotor (6) der zweiten Stufe der Hochdruckturbine (17) angeordnet ist.Gas turbine engine (10) with an assembly according to Claim 1 wherein the gas turbine engine (10) comprises a high pressure turbine (17) comprising a first stage and a second stage, each stage having a stator and a rotor, and wherein the interstage seal (7) of the assembly between the stator (5) and the rotor (6) of the second stage of the high pressure turbine (17) is arranged. Verfahren zur Erkennung eines Versagens eines Schublagers, das eine Turbinenwelle eines Gasturbinentriebwerks lagert, unter Verwendung einer Baugruppe gemäß Anspruch 1, das die Schritte umfasst: - Beaufschlagen (111) der Zwischenstufenkavität (8) mit Sekundärluft derart, dass im Normalbetrieb des Gasturbinentriebwerks der in der Zwischenstufenkavität (8) anliegende statische Druck größer ist als der im Hauptströmungspfad (4) des Gasturbinentriebwerks stromaufwärts des Stators (5) herrschende statische Druck, - fortlaufendes Messen (112) des in der Zwischenstufenkavität (8) herrschenden Druckes und/oder der dort herrschenden Temperatur, - durch das Messen Erkennen (113) eines Druckabfalls und/oder eines Temperaturanstiegs in der Zwischenstufenkavität (8), wenn ein solcher vorliegt, - Erkennen (114) des Versagens eines Schublagers, wenn der Druckabfall und/oder der Temperaturanstieg einen jeweils zugeordneten Grenzwert unterschreitet bzw. überschreitet.Method for detecting a failure of a thrust bearing supporting a turbine shaft of a gas turbine engine using an assembly according to FIG Claim 1 which comprises the steps: - loading (111) the intermediate stage cavity (8) with secondary air in such a way that, during normal operation of the gas turbine engine, the static pressure present in the intermediate stage cavity (8) is greater than that in the main flow path (4) of the gas turbine engine upstream of the stator ( 5) prevailing static pressure, - continuous measurement (112) of the pressure and / or the temperature prevailing in the intermediate stage cavity (8), - by measuring detection (113) of a pressure drop and / or temperature rise in the intermediate stage cavity (8) if such is present, detection (114) of the failure of a thrust bearing when the pressure drop and / or the temperature rise falls below or exceeds a respectively assigned limit value. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Druckabfalls in der Zwischenstufenkavität (8) Heißgas aus dem Hauptströmungskanal (4) in die Zwischenstufenkavität (8) strömt und ein Temperatursensor (92) einen hierdurch ausgelösten Temperaturanstieg misst.Procedure according to Claim 12 , characterized in that in the event of a pressure drop in the intermediate stage cavity (8), hot gas flows from the main flow channel (4) into the intermediate stage cavity (8) and a temperature sensor (92) measures a temperature rise triggered thereby. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (92) die Temperatur des Gases misst, das durch eine Dichtung (93) strömt, die in einem Spalt zwischen der radial inneren Plattform (52) und dem weiteren, stromaufwärts des Stators (5) angeordneten Rotor (60) der Baugruppe angeordnet ist.Procedure according to Claim 13 , characterized in that the temperature sensor (92) measures the temperature of the gas flowing through a seal (93) which is arranged in a gap between the radially inner platform (52) and the further rotor (5) arranged upstream of the stator (5). 60) of the assembly is arranged. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Annäherung der Turbinenscheibe (62) an die Rückseite (73) der Zwischenstufendichtung (7) eine Reibung zwischen der Turbinenscheibe (62) und der Rückseite (73) reduziert wird, indem Sekundärluft in in der Rückseite (73) der Zwischenstufendichtung (7) ausgebildete keilförmige Umfangsnuten (75) geblasen wird.Method according to one of the Claims 12 until 14th , characterized in that when the turbine disk (62) approaches the rear side (73) of the interstage seal (7), friction between the turbine disk (62) and the rear side (73) is reduced by secondary air in the rear side (73) the interstage seal (7) formed wedge-shaped circumferential grooves (75) is blown.
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