DE102022112652A1

DE102022112652A1 - Vorrichtung zum synchronen Verstellen einer Vielzahl von variablen Verdichterstufen für einen Axialverdichter einer Strömungsmaschine, sowie eine Strömungsmaschine

Info

Publication number: DE102022112652A1
Application number: DE102022112652.8A
Authority: DE
Inventors: Florian Neuberger; Christian Roth; David Strunck; Martin Pernleitner; Julia Schmidt-Petersen; Franz-Josef Ertl
Original assignee: MTU Aero Engines AG
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2022-05-19
Filing date: 2022-05-19
Publication date: 2023-11-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum synchronen Verstellen einer Vielzahl von variablen Verdichterstufen (C0, C1, C2, C3) für einen vorgegebenen Axialverdichter (100) einer Strömungsmaschine (1000), die Vorrichtung (1) umfassend eine Vielzahl von Verstellstangen (10, 11, 12, 13), eine Vielzahl von Kurbeleinrichtungen (20, 21, 22), ein Synchronisationsgestänge (2), das jeweils mit jeder Kurbeleinrichtung (20, 21, 22 verbunden ist, wobei eine erste Kurbeleinrichtung (22) der Vielzahl von Kurbeleinrichtungen (20, 21, 22) mit zumindest zwei Verstellstangen (12, 13) der Vielzahl von Verstellstangen (10, 11, 12, 13) schwenkbar verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum synchronen Verstellen einer Vielzahl von variablen Verdichterstufen für einen vorgegebenen Axialverdichter einer Strömungsmaschine. Die Vorrichtung umfasst eine Vielzahl von Verstellstangen, wobei jeweils eine der Vielzahl von Verstellstangen mit jeweils einer der variablen Verdichterstufen mechanisch verbunden ist. Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Vielzahl von Kurbeleinrichtungen, wobei jede Kurbeleinrichtung der Vielzahl von Kurbeleinrichtungen jeweils drehbar mit dem Axialverdichter verbindbar ist, und wobei jede Kurbeleinrichtung einen ersten Kurbelarm und einen zweiten Kurbelarm umfasst, wobei jede Kurbeleinrichtung mit jeweils einer der Vielzahl von Verstellstangen über den jeweils ersten Kurbelarm schwenkbar verbunden ist. Weiter umfasst die Vorrichtung ein Synchronisationsgestänge, das jeweils mit jeder Kurbeleinrichtung über den jeweils zweiten Kurbelarm schwenkbar verbunden ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Strömungsmaschine.
Um mehr Schub aus einer Strömungsmaschine, insbesondere einem Gasturbinenflugtriebwerk, zu erhalten, ist es wünschenswert, einen Verdichter mit einem hohen Druckverhältnis für das Triebwerk bereitzustellen. Bei der Verwendung eines solchen Hochdruckverdichters kommt es jedoch bei starren Leitschaufeln des Stators des Hochdruckverdichters in verschiedenen Betriebszuständen zum Strömungsabriss. Um dieses Strömungsabrissverhalten zu vermeiden, ist es wünschenswert, Leitschaufeln zu verwenden, die so variabel angepasst werden können, dass sie die richtige Schaufelposition für die jeweilige Geschwindigkeit der strömenden Luft bieten. Die Betriebseigenschaften des Verdichters werden durch die Verstellung eines jeweiligen Anstellwinkels der Leitschaufeln unter bestimmten Betriebszuständen verbessert, indem die Richtung oder Menge des Luftstroms geändert wird.
Im Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, mit der die Anstellwinkel einer oder mehrerer Verdichterstufen von stationären Leitschaufeln in einem Axialverdichter synchron gemäß einer vorher festgelegten Beziehung eingestellt bzw. verstellt werden können. Zur Beseitigung des Strömungsabrisses in einem Hochdruckverdichter müssen hierzu die Leitschaufeln der unterschiedlichen Stufen des Verdichters unterschiedlich weit gedreht werden.
Bei Triebwerken kleiner Kerngröße (Core-Size) ist zur Verstellung der variablen Stufen des Hochdruckverdichters eine so genannte Torque Box Stand der Technik. Dabei wird über einen Aktuator meist eine Kurbeleinrichtung (Crank) der Eintrittsleitschaufeln (Inlet Guide Vanes, IGV) der Eintrittsstufe angelenkt. Über ein Synchronisationsgestänge, sogenannte Sync Plates, und weitere Kurbeleinrichtungen wird die Verstellbewegung dann auf die weiteren variablen Stufen des Verdichters übersetzt. Die Torque Box bezeichnet das Gehäuse zur Lagerung der Kurbeleinrichtungen und ist an einem Innengehäuse des Hochdruckverdichters befestigt. Mit Verstellstangen, sogenannte Drive-links, die jeweils einzeln mit einer Kurbeleinrichtung verbunden sind, wird die lineare Bewegung auf einen jeweiligen Verstellring (Unison Ring) der jeweiligen Verdichterstufe in eine Umfangsbewegung umgewandelt. Eine Drehung des Unison Rings wird dabei wieder über einen Schaufelarm (Vanearm) in eine Rotation der variablen Leitschaufeln (Variable Guide Vanes, VGVs) umgesetzt.
Bei der Weiterentwicklung von Gasturbinen ist es wünschenswert, das Leistungsgewicht und damit auch die Größe der Gasturbine zu reduzieren, um die Effizienz der Gasturbine zu steigern. Dies führt unter anderem zu einer Verkürzung einer axialen Länge der Gasturbine und insbesondere des Axialverdichters. Insbesondere wird die axiale Länge eines Verdichterfrontblocks, der die variablen Verdichterstufen umfasst, verkürzt. Hieraus ergibt sich zum einen das Problem, dass durch die Längenreduzierung die Hebelarme der Kurbeleinrichtungen der in Strömungsrichtung hinteren variablen Verdichterstufen sehr kurz gestaltet werden müssen, wodurch insbesondere die Genauigkeit einer Verstellung leidet. Ein weiteres Problem ist, dass durch die Verkürzung der axialen Länge des Verdichterfrontblocks der axiale Bauraum sehr knapp ist, um den aktuellen Stand der Technik einer Vorrichtung in kürzeren Strömungsmaschinen umzusetzen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum synchronen Verstellen einer Vielzahl von variablen Verdichterstufen für einen vorgegebenen Axialverdichter einer Strömungsmaschine, sowie eine Strömungsmaschine bereitzustellen, die die Nachteile im Stand der Technik überwindet.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zum synchronen Verstellen einer Vielzahl von variablen Verdichterstufen für einen vorgegebenen Axialverdichter einer Strömungsmaschine bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Vielzahl von Verstellstangen, wobei jeweils eine der Vielzahl von Verstellstangen mit jeweils einer der variablen Verdichterstufen mechanisch verbunden ist. Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Vielzahl von Kurbeleinrichtungen, wobei jede Kurbeleinrichtung der Vielzahl von Kurbeleinrichtungen jeweils drehbar mit dem vorgegebenen Axialverdichter verbindbar ist, und wobei jede Kurbeleinrichtung einen ersten Kurbelarm und einen zweiten Kurbelarm umfasst, wobei jede Kurbeleinrichtung mit jeweils einer der Vielzahl an Verstellstangen über den jeweils ersten Kurbelarm schwenkbar verbunden ist. Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein Synchronisationsgestänge, das jeweils mit jeder Kurbeleinrichtung über den jeweils zweiten Kurbelarm schwenkbar verbunden ist. Erfindungsgemäß ist eine erste Kurbeleinrichtung der Vielzahl von Kurbeleinrichtungen mit zumindest zwei Verstellstangen der Vielzahl von Verstellstangen schwenkbar verbunden.
Unter einem synchronen Verstellen ist insbesondere das zeitgleiche Verstellen gemeint. Es ist insbesondere nicht gemeint, dass die variablen Verdichterstufen um einen gleichen Winkel verstellt werden. Vielmehr kann jede Verdichterstufe in einem vorher festgelegten Verhältnis zueinander verstellt werden.
Unter einer Vielzahl sind zumindest zwei, vorzugsweise mindestens drei gleichartige Komponenten zu verstehen, die jedoch nicht identisch ausgebildet sein müssen.
Der Axialverdichter der Strömungsmaschine ist keine Komponente der Vorrichtung und liegt der Vorrichtung zugrunde, woraufhin die Vorrichtung insbesondere auf den vorgegebenen Axialverdichter anpassbar ist. Vorzugsweise können der Axialverdichter und die Vorrichtung gegenseitig abgestimmt aufeinander bereitgestellt werden.
Unter dem Begriff „variabel“ ist insbesondere auch „verstellbar“ oder „einstellbar“ zu verstehen, wobei vorzugsweise ein Anstellwinkel der Leitschaufeln einer variablen Verdichterstufe variabel sein kann.
Eine einzelne variable Verdichterstufe kann vorzugsweise mittels einer einzigen Verstellstange verstellbar sein, sodass die Anzahl an variablen Verdichterstufen identisch ist mit einer Anzahl an Verstellstangen. Eine Verstellstange ist mit einer variablen Verdichterstufe mechanisch verbunden, insbesondere mechanisch wirkverbunden. Insbesondere können durch diese Verbindung Kräfte, Momente und Bewegungen übertragen werden, wobei Bewegungen insbesondere auch umwandelt werden können.
Die Kurbeleinrichtung ist, vorzugsweise direkt oder indirekt, drehbar mit dem vorgegebenen Axialverdichter verbindbar, insbesondere über eine jeweils zugehörige Kurbelwelle, die koaxial zu einer jeweiligen Kurbeldrehachse der Kurbeleinrichtung ausgebildet ist.
Die jeweiligen Kurbelarme weisen eine Armlängsachse auf, die vorzugsweise senkrecht zur jeweiligen Kurbeldrehachse gerichtet ist. Die Armlängsachse des jeweiligen ersten Kurbelarms kann insbesondere einen gewissen Winkel zu der Armlängsachse des jeweiligen zweiten Kurbelarms aufweisen. Die Längen der ersten und zweiten Kurbelarme können insbesondere variabel zueinander und an die technischen Erfordernisse anpassbar sein.
Vorzugsweise am distalen Ende des ersten Kurbelarmes kann dieser mit einer Verstellstange schwenkbar verbunden werden, bevorzugt über ein entsprechendes Gelenk, vorzugsweise ein Momentgelenk.
Das Synchronisationsgestänge kann insbesondere eine oder mehrere Synchronisationsstangen umfassen, wobei mehrere Synchronisationsstangen fest oder gelenkig miteinander verbunden sind. Das Synchronisationsgestänge weist vorzugsweise eine Vielzahl von Knotenpunkten auf, wobei jeweils ein zweiter Kurbelarm, vorzugsweise mit dessen distalen Ende, mit jeweils einem Knotenpunkt schwenkbar verbunden ist, insbesondere mittels einem jeweiligen Gelenk, vorzugsweise ein Momentgelenk. Es ist auch vorstellbar, dass ein zweiter Kurbelarm mit zwei Knotenpunkten des Synchronisationsgestänges drehbar verbunden ist, insbesondere mit jeweils einem Knotenpunkt von zwei Synchronisationsstangen.
Vorzugsweise ist die erste Kurbeleinrichtung mit zumindest zwei Verstellstangen über jeweils ein Gelenk schwenkbar verbunden, vorzugsweise über jeweils ein Momentgelenk. Es ist vorstellbar, dass die erste Kurbeleinrichtung mit mehr als zwei, vorzugsweise mit drei oder vier Verstellstangen jeweils schwenkbar verbunden ist. Ebenso ist es denkbar, dass weitere Kurbeleinrichtungen neben der ersten Kurbeleinrichtung mit zumindest zwei Verstellstangen schwenkbar verbunden sind.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass zumindest eine Kurbeleinrichtung gegenüber den Vorrichtungen im Stand der Technik eingespart werden kann. Dadurch können Kosten zur Herstellung und Unterhalt der Vorrichtung reduziert werden. Zudem kann Gewicht eingespart und das Leistungsgewicht reduziert werden, was besonders bei der Verwendung für Gasturbinenflugtriebwerke von entscheidender Bedeutung ist.
Ein weiterer Vorteil ist, dass der benötigte Raum zur Unterbringung der Vorrichtung reduziert ist. Dies wirkt sich insbesondere dann vorteilhaft aus, wenn der vorhandene Raum für die Vorrichtung durch die Verkleinerung der Gasturbinen reduziert ist. So kann es möglich sein, dass durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Verkleinerung der Gasturbinen, insbesondere des Hochdruckverdichters und insbesondere des Verdichterfrontblocks ermöglicht wird.
Ein weiterer, entscheidender Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch den Wegfall zumindest einer Kurbeleinrichtung es ermöglicht ist, dass die jeweiligen Kurbelarme aufgrund des gewonnenen Bauraumes länger ausgebildet sein können. Dadurch können Einstellungen der variablen Verdichterstufen exakter erfolgen.
Vorteilhaft ist es durch die Erfindung ermöglicht, die Vorrichtung weniger komplex zu konstruieren, da weniger Teile untergebracht und gelagert werden müssen.
Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass eine erste Verstellstange und eine zweite Verstellstange der zumindest zwei Verstellstangen jeweils mit der ersten Kurbeleinrichtung über den zugehörigen ersten Kurbelarm schwenkbar verbunden sind.
Bevorzugt kann der erste Kurbelarm der ersten Kurbeleinrichtungen jeweils ein Gelenk, vorzugsweise ein Momentgelenk, vorsehen, über welches jeweils die erste Verstellstange und die zweite Verstellstange mit dem ersten Kurbelarm verbunden sein können. Vorzugsweise umfasst der erste Kurbelarm demnach zwei Gelenke. Die jeweiligen Schwenkachsen der zwei Gelenke sind vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander, und vorzugsweise auch parallel zu der Drehachse der ersten Kurbeleinrichtung.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass neben dem ersten Kurbelarm und dem zweiten Kurbelarm kein weiterer Kurbelarm benötigt wird, da die beiden Verstellstangen mit dem ersten Kurbelarm schwenkbar verbunden sind. Somit kann die Komplexität der Vorrichtung reduziert werden, sowie weiter Gewicht zur Steigerung der Effizienz eingespart werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass der erste Kurbelarm der ersten Kurbeleinrichtung einen ersten Kurbeloberarm und einen ersten Kurbelunterarm aufweist. Bevorzugt bilden der erste Kurbeloberarm und der erste Kurbelunterarm einen festen Beugewinkel zueinander aus. Bevorzugt ist die erste Verstellstange über den ersten Kurbeloberarm mit der ersten Kurbeleinrichtung schwenkbar verbunden. Bevorzugt ist die zweite Verstellstange über den ersten Kurbelunterarm mit der ersten Kurbeleinrichtung schwenkbar verbunden.
Vorzugsweise kann der erste Kurbeloberarm über ein Gelenk, vorzugsweise ein Momentgelenk, mit der ersten Verstellstange verbunden sein. Vorzugsweise kann der erste Kurbelunterarm über ein Gelenk, vorzugsweise ein Momentgelenk, mit der zweiten Verstellstange verbunden sein.
Vorzugsweise können der erste Kurbeloberarm und der erste Kurbelunterarm fest miteinander verbunden sein. Bevorzugt sind diese aus einem Teil gefertigt, oder bevorzugt verschraubt, verschweißt oder dergleichen.
Vorzugsweise kann der feste Winkel im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der ersten Kurbeleinrichtung ausgebildet sein, jedoch ist dieser Winkel vorzugsweise nicht auf diese Ebene beschränkt.
Diese Ausführungsform ist dahingehend vorteilhaft, da durch die Einführung des Winkels zwischen dem ersten Kurbeloberarm und dem ersten Kurbelunterarm bzw. zwischen der ersten Verstellstange und der zweiten Verstellstange es möglich ist, ein Übersetzungsverhältnis zwischen der durch die erste Verstellstange einstellbare Verdichterstufe und der durch die zweite Verstellstange einstellbare Verdichterstufe in Abhängigkeit einer Größe des Winkels abzustimmen.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass eine erste Verstellstange der zumindest zwei Verstellstangen mit der ersten Kurbeleinrichtung über den ersten Kurbelarm schwenkbar verbunden ist, wobei eine zweite Verstellstange der zumindest zwei Verstellstangen mit der ersten Kurbeleinrichtung über den zweiten Kurbelarm schwenkbar verbunden ist.
Bevorzugt kann der zweite Kurbelarm der ersten Kurbeleinrichtungen jeweils eine Gelenk, vorzugsweise ein Momentgelenk, vorsehen, über welches jeweils die zweite Verstellstange und das Synchronisationsgestänge mit dem zweiten Kurbelarm verbunden sind. Vorzugsweise umfasst der zweite Kurbelarm demnach zwei Gelenke. Die jeweiligen Schwenkachsen der zwei Gelenke sind vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander, und vorzugsweise auch parallel zu der Drehachse der ersten Kurbeleinrichtung.
Hierdurch sich der Vorteil, dass neben dem ersten Kurbelarm und dem zweiten Kurbelarm kein weiterer Kurbelarm benötigt wird, da die zweite Verstellstange und das Synchronisationsgestänge mit dem ersten Kurbelarm schwenkbar verbunden sind. Somit kann die Komplexität der Vorrichtung reduziert werden, sowie weiter Gewicht zur Steigerung der Effizienz eingespart werden.
Eine Ausführungsform zur alternativen Ausführungsform sieht vor, dass der zweite Kurbelarm der ersten Kurbeleinrichtung einen zweiten Kurbeloberarm und einen zweiten Kurbelunterarm aufweist. Bevorzugt ist das Synchronisationsgestänge über den zweiten Kurbeloberarm mit der ersten Kurbeleinrichtung verbunden. Bevorzugt ist die zweite Verstellstange über den zweiten Kurbelunterarm mit der ersten Kurbeleinrichtung verbunden.
Vorzugsweise ist der zweite Kurbeloberarm über ein Gelenk, vorzugsweise ein Momentgelenk, mit dem Synchronisationsgestänge verbunden. Vorzugsweise ist der zweite Kurbelunterarm über ein Gelenk, vorzugsweise ein Momentgelenk, mit der zweiten Verstellstange verbunden.
Bevorzugt ist zwischen dem zweiten Kurbeloberarm und dem zweiten Kurbeloberarm ein Winkel ausgebildet. Diese Ausführungsform ist dahingehend vorteilhaft, da durch die Einführung des Winkels zwischen dem zweiten Kurbeloberarm und dem zweiten Kurbelunterarm bzw. zwischen dem Synchronisationsgestänge und der zweiten Verstellstange es möglich ist, ein Übersetzungsverhältnis zwischen der durch die erste Verstellstange einstellbare Verdichterstufe und der durch die zweite Verstellstange einstellbare Verdichterstufe in Abhängigkeit einer Größe des Winkels abzustimmen.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Vorrichtung ein Gehäuse umfasst, das fest mit dem vorgegebenen Axialverdichter verbindbar ist. Bevorzugt ist jede Kurbeleinrichtung jeweils drehbar mit dem Gehäuse verbunden.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Vorrichtung kompakt bzw. als eine Einheit bzw. modular an den vorgegebenen Axialverdichter anbringbar ist. Dadurch wird die Anbringbarkeit und Austauschbarkeit erleichtert und die Komplexität der Montage reduziert. Zudem können der Axialverdichter und die Vorrichtung parallel zueinander gefertigt und anschließend miteinander über das Gehäuse verbunden werden.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Vorrichtung einen Aktuator umfasst, welcher mit einer der Vielzahl von Kurbeleinrichtungen mechanisch wirkverbunden und dazu vorgesehen und ausgebildet ist, die Vielzahl von Kurbeleinrichtungen synchron zu drehen.
Der Aktuator ist insbesondere ein Linearaktuator und ist vorzugsweise mit einem Kurbelarm einer der Vielzahl an Kurbeleinrichtungen schwenkbar verbunden, vorzugsweise mittels eines Gelenks, beispielsweise ein Momentgelenk.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Vorrichtung effektiv, einfach und kostengünstig zu drehen. Insbesondere ist das Design wenig komplex, sodass sich dieses leicht umsetzen lässt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine, insbesondere ein Gasturbinenflugtriebwerk, umfassend einen Axialverdichter mit einer Vielzahl von variablen Verdichterstufen und eine Vorrichtung zum synchronen Verstellen der Vielzahl von variablen Verdichterstufen, die Vorrichtung umfassend

- eine Vielzahl von Verstellstangen, wobei jeweils eine der Vielzahl von Verstellstangen mit jeweils einer der variablen Verdichterstufen mechanisch verbunden ist,
- eine Vielzahl von Kurbeleinrichtungen, wobei jede Kurbeleinrichtung der Vielzahl von Kurbeleinrichtungen jeweils drehbar mit dem Axialverdichter verbindbar ist, und wobei jede Kurbeleinrichtung einen ersten Kurbelarm und einen zweiten Kurbelarm umfasst, wobei jede Kurbeleinrichtung mit jeweils einer der Vielzahl von Verstellstangen über den jeweils ersten Kurbelarm schwenkbar verbunden ist,
- ein Synchronisationsgestänge, das jeweils mit jeder Kurbeleinrichtung über den jeweils zweiten Kurbelarm schwenkbar verbunden ist,

Der Axialverdichter ist insbesondere ein axialer Hochdruckverdichter. Vorzugsweise ist der Hochdruckverdichter untergliedert in einen Bereich mit der Vielzahl von variablen Verdichterstufen und einem in Strömungsrichtung nachgeschalteten Bereich mit einer Vielzahl von festen Verdichterstufen. Der Bereich des Axialverdichters mit der Vielzahl von variablen Verdichterstufen wird auch als Verdichterfrontblock bezeichnet.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass zumindest eine Kurbeleinrichtung gegenüber den Vorrichtungen im Stand der Technik eingespart werden kann. Dadurch können Kosten zur Herstellung und Unterhalt der Strömungsmaschine reduziert werden. Zudem kann Gewicht eingespart und das Leistungsgewicht reduziert werden, was besonders bei der Verwendung für Gasturbinenflugtriebwerke von entscheidender Bedeutung ist.
Ein weiterer Vorteil ist, dass der benötigte Raum zur Unterbringung der Vorrichtung reduziert ist. Dies wirkt sich insbesondere dann vorteilhaft aus, wenn der vorhandene Raum für die Vorrichtung durch die Verkleinerung der Gasturbinen reduziert ist. So kann es möglich sein, dass durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Verkleinerung der Gasturbinen, insbesondere des Hochdruckverdichters und insbesondere des Verdichterfrontblocks ermöglicht wird.
Ein weiterer, entscheidender Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch den Wegfall zumindest einer Kurbeleinrichtung es ermöglicht ist, dass die jeweiligen Kurbelarme aufgrund des gewonnenen Bauraumes länger ausgebildet sein können. Dadurch können Einstellungen der variablen Verdichterstufen exakter erfolgen.
Vorteilhaft ist es durch die Erfindung ermöglicht, die Vorrichtung der Strömungsmaschine weniger komplex zu konstruieren, da weniger Teile untergebracht und gelagert werden müssen.
Zu der erfindungsgemäßen Strömungsmaschine gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
Eine Ausführungsform der Strömungsmaschine sieht vor, dass die Vielzahl von variablen Verdichterstufen eine, in einer Strömungsrichtung betrachtet, variable Eintrittsverdichterstufe, eine vorletzte variable Verdichterstufe und eine letzte variable Verdichterstufe aufweist. Bevorzugt ist eine erste Verstellstange der zumindest zwei Verstellstangen dazu vorgesehen ist, die letzte variable Verdichterstufe zu verstellen. Bevorzugt ist eine zweite Verstellstange der zumindest zwei Verstellstangen dazu vorgesehen ist, die vorletzte variable Verdichterstufe zu verstellen.
Vorzugsweise weist die Vielzahl von variablen Verdichterstufen eine variable Eintrittsverdichterstufe an einem, in Strömungsrichtung betrachtet, Eintritt des Axialverdichters auf. In Strömungsrichtung folgen dann bevorzugt zumindest zwei, weiter bevorzugt mindestens drei, besonders bevorzugt drei variable Verdichterstufen: eine in Strömungsrichtung betrachtet erste variable Verdichterstufe, eine zweite variable Verdichterstufe und eine dritte variable Verdichterstufe. Vorzugsweise entspricht die vorletzte variable Verdichterstufe der zweiten variablen Verdichterstufe und die letzte variable Verdichterstufe der dritten variablen Verdichterstufe.
Bevorzugt sind somit die vorletzte variable Verdichterstufe und die letzte variable Verdichterstufe über die erste Kurbeleinrichtung verstellbar. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass gerade im hinteren Bereich des Verdichterfrontblocks durch das Einsparen einer Kurbeleinrichtung Bauraum gewonnen wird. Gerade in diesem Bereich ist der Bauraum besonders knapp bemessen, sodass durch diese Ausführungsform eine Realisierung von Strömungsmaschinen mit einer kleineren Baugröße erst ermöglicht ist.
Eine Ausführungsform der Strömungsmaschine sieht vor, dass jede variable Verdichterstufe der Vielzahl von variablen Verdichterstufen jeweils einen in einer Umfangsrichtung verlaufenden und in der Umfangsrichtung beweglichen Verstellring umfasst. Bevorzugt ist jeder Verstellring jeweils mit einer Verstellstange der Vielzahl von Verstellstangen gelenkig verbunden ist. Bevorzugt ist eine lineare Bewegung der Verstellstange in eine Bewegung in Umfangsrichtung des Verstellrings umwandelbar.
Vorzugsweise kann auf jedem Verstellring jeweils eine Brücke montiert sein, bevorzugt verschraubt sein. Vorzugsweise ist jeweils eine Verstellstange mit jeweils einer Brücke schwenkbar verbunden, vorzugsweise über ein Gelenk, bevorzugt ein Momentgelenk.
Die Umfangsrichtung verläuft in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung, sodass sich der Verstellring um einen Kern des Axialverdichters drehen kann.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass auf besonders effektive Weise die lineare Bewegung der Verstellstange vollumfänglich in eine Bewegung um den Axialverdichter übertragen werden kann.
Eine Ausführungsform der Strömungsmaschine sieht vor, dass jede Verdichterstufe eine Vielzahl von in der Umfangsrichtung gleichmäßig verteilten Schaufelarmen umfasst. Bevorzugt ist jeder Schaufelarm an dessen erstem Ende mit dem Verstellring drehbar verbunden. Bevorzugt ist jeder Schaufelarm an dessen zweitem Ende mit einem Innengehäuse des Axialverdichters drehbar und mit jeweils einer Leitschaufel einer Vielzahl von Leitschaufeln fest verbunden. Bevorzugt ist die Bewegung in Umfangsrichtung des Verstellrings in eine Drehverstellung der Vielzahl von Leitschaufeln umwandelbar.
Bevorzugt ist durch die Drehverstellung der Anstellwinkel aller Leitschaufeln einer variablen Verdichterstufe einstellbar.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass auf besonders effektive Weise die Bewegung des Verstellrings in Umfangrichtung in eine Drehverstellung der Vielzahl von Leitschaufeln umwandelbar ist. Weiterhin vorteilhaft ist, dass die jeweiligen Einstellwinkel aller Leitschaufeln einer variablen Verdichterstufe synchron und um einen jeweils gleichen Betrag eingestellt werden können.
Eine Ausführungsform der Strömungsmaschine sieht vor, dass die erste Verstellstange mit der ersten Kurbeleinrichtung über den zugehörigen ersten Kurbelarm schwenkbar verbunden ist und die zweite Verstellstange mit der ersten Kurbeleinrichtung über den zweiten Kurbelarm schwenkbar verbunden ist. Bevorzugt ist bei einer Drehung der ersten Kurbeleinrichtung der der zweiten Verstellstange zugeordnete Verstellring entgegengesetzt zu der Bewegung in Umfangsrichtung zum der ersten Verstellstange zugeordneten Verstellring bewegbar. Bevorzugt sind die der zweiten Verstellstange zugeordneten Vielzahl von Schaufelarmen entgegengesetzt zu der der ersten Verstellstange zugeordneten Vielzahl von Schaufelarmen ausgerichtet, sodass bei einer Drehung der ersten Kurbeleinrichtung die der zweiten Verstellstange zugeordneten Vielzahl von Leitschaufeln zu der der ersten Verstellstange zugeordneten Vielzahl von Leitschaufeln in einer gleichen Drehrichtung drehbar sind.
Bevorzugt sind bei dieser Ausführungsform der erste Kurbelarm und der zweite Kurbelarm der ersten Kurbeleinrichtung im Wesentlichen gegenüberliegend zueinander.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die vorletzte bzw. zweite variable Verdichterstufe und die letzte bzw. dritte variable Verdichterstufe axial näher aneinander liegen können, ohne dass die Längen der Verstellstangen geändert werden müssen, was negative Folgen für die Verstellgenauigkeit haben könnte. Auch kann die Vorrichtung der Strömungsmaschine axial kürzer werden, wodurch eine indirekte Gewichtseinsparung entsteht.
Die für die erfindungsgemäße Vorrichtung offenbarten Merkmale und Ausführungen sollen mutatis mutandis auch für die erfindungsgemäße Strömungsmaschine gelten.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen. Dabei zeigt:

1 einen dreidimensionalen Ausschnitt einer Strömungsmaschine mit einer Vorrichtung im Stand der Technik;
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer bevorzugten, alternativen Ausführungsform.

Die 1 zeigt einen dreidimensionalen Ausschnitt einer Strömungsmaschine 1000 mit einer Vorrichtung 1 zum synchronen Verstellen einer Vielzahl von variablen Verdichterstufen C0, C1, C2, C3 für einen vorgegebenen Axialverdichter 100 der Strömungsmaschine 1000 im Stand der Technik.
Der Axialverdichter 100 umfasst ein Innengehäuse 5. Im Inneren des Innengehäuses 5, das in den Figuren nicht gezeigt ist, ist eine Strömung, insbesondere Luftströmung, strömbar und durch den Axialverdichter 100 komprimierbar. Die Strömung ist insbesondere durch rotierende Verdichterschaufeln eines Rotors und dazwischen befindlichen statischen, aber einstellbaren Leitschaufeln eines Stators komprimierbar. An einem Äußeren des Innengehäuses 5 können Komponenten zum synchronen Verstellen der Vielzahl von variablen Verdichterstufen C0, C1, C2, C3 angebracht werden.
Im gezeigten Beispiel verfügt der Axialverdichter 100 über eine variable Eintrittsverdichterstufe (IGV) C0, eine erste variable Verdichterstufe C1, eine zweite bzw. vorletzte variable Verdichterstufe C2, sowie eine dritte bzw. letzte variable Verdichterstufe C3, die in einer Strömungsrichtung X nacheinander geschaltet sind. In einer Umfangsrichtung U weist jede variable Verdichterstufe C0, C1, C2, C3 eine Vielzahl an gleichmäßig verteilten Leitschaufeln auf (nicht gezeigt). Jede Leitschaufel ist jeweils über eine Welle mit einem Schaufelarm 62, 63 fest verbunden, wobei die jeweilige Welle durch das Innengehäuse 5 führt. Jeder Schaufelarm 62, 63 ist jeweils drehbar am Innengehäuse 5 gelagert, wobei sich eine Drehung des Schaufelarms 62, 63 auf eine Drehung der Leitschaufel auswirkt, sodass der Einstellwinkel der Leitschaufel verstellt werden kann.
Die Schaufelarme 62, 63 einer jeweiligen variablen Verdichterstufe C0, C1, C2, C3 sind jeweils schwenkbar mit einem Verstellring 50, 51, 52, 53 schwenkbar verbunden, wobei sich bei einer Drehung in Umfangsrichtung U des Verstellrings 50, 51, 52, 53 die Schaufelarme 62, 63 jeweils schwenken und die Leitschaufeln drehen.
Auf jedem der Verstellringe 50, 51, 52, 53 kann eine Brücke 6 fest angeordnet sein, die im gezeigten Beispiel verschraubt ist. An jeder Brücke ist eine Verstellstange 10, 11, 12, 13 schwenkbar mittels eines Momentlagers angebracht. Das jeweils andere Ende der Verstellstange 10, 11, 12, 13 ist mit einer Kurbeleinrichtung 20, 21, 22, 23 schwenkbar mittels eines Momentlagers verbunden. Die im Stand der Technik vier Kurbeleinrichtungen 20, 21, 22, 23 sind drehbar in einem Gehäuse 3 der Vorrichtung 1 gelagert. Das Gehäuse 3 ist wiederum fest mit dem Innengehäuse 5 verbindbar. Um die Bewegungen der Kurbeleinrichtungen 20, 21, 22, 23 zu synchronisieren, sind diese über ein Synchronisationsgestänge 2 miteinander wirkverbunden.
Im gezeigten Beispiel einer Vorrichtung 1 im Stand der Technik ist für jede variable Verdichterstufe C0, C1, C2, C3 genau eine Kurbeleinrichtung 20, 21, 22, 23 vorgesehen, wobei jede Kurbeleinrichtung 20, 21, 22, 23 mit genau einer Verstellstange 10, 11, 12, 13 verbunden ist.
Die Beschreibung der Komponenten im Stand der Technik, die auch in der vorliegenden Erfindung Verwendung finden können, gilt auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung und Strömungsmaschine.
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.
Beispielhaft sind drei Kurbeleinrichtungen 20, 21, 22 gezeigt, die in Strömungsrichtung X nacheinander geschalten sind und jeweils drehbar um die jeweilige Drehachse 70, 71, 72 drehbar sind. Die Drehungen der Kurbeleinrichtungen 20, 21, 22 können insbesondere synchronisiert werden über das Synchronisationsgestänge 2, das jeweils über Gelenke 73, 74, 75 mit jeweiligen zweiten Kurbelarmen 40, 41, 42 der Kurbeleinrichtungen 20, 21, 22 schwenkbar verbunden ist.
Zur Drehung der Kurbeleinrichtungen 20, 21, 22 kann ein Aktuator 4 vorgesehen sein, der insbesondere über ein Gelenk 80 mit einem ersten Kurbelarm 30 einer Kurbeleinrichtung 20 verbunden sein kann.
In gezeigten Beispiel kann die rechte Kurbeleinrichtung 20 über die Verstellstange 10 am ersten Kurbelarm 30 mit der variablen Eintrittsverdichterstufe C0 verbunden sein. Die mittlere Kurbeleinrichtung 21 kann über die Verstellstange 11 am ersten Kurbelarm 31 mit der ersten variablen Verdichterstufe C1 verbunden sein.
Die linke Kurbeleinrichtung 22, die auch als erste Kurbeleinrichtung 22 bezeichnet ist, ist mit zumindest zwei Verstellstangen 21, 22 verbunden. Die erste Kurbeleinrichtung 22 weist einen ersten Kurbelarm 32 auf, wobei der erste Kurbelarm 32 einen ersten Kurbeloberarm 32a und einen ersten Kurbelunterarm 32b umfasst, die fest miteinander verbunden sind und zueinander einen Winkel α ausbilden. Die Größe des Winkels α ist lediglich beispielhaft gezeigt und ist durch Testläufe der Gasturbine zu ermitteln.
Der erste Kurbeloberarm 32a kann insbesondere mit der ersten Verstellstange 12 und der erste Kurbelunterarm 32b kann insbesondere mit der zweiten Verstellstange 13 verbunden sein. Vorzugsweise kann mittels der ersten Verstellstange 12 die letzte variable Verdichterstufe C3 und mittels der zweiten Verstellstange 13 die vorletzte variable Verdichterstufe C2 verstellt werden.
Die 3 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß einer bevorzugten, alternativen Ausführungsform, sowie schematisch die Verstellringe 50, 51, 52, 53, die sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung U ausbilden.
Das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im Wesentlichen in der Ausführung der ersten Kurbeleinrichtung 22, sodass zur Beschreibung weiterer Komponenten im Wesentlichen auf die Beschreibung zur 2 verwiesen werden kann.
Im gezeigten Beispiel sind der erste Kurbelarm 32 und der zweite Kurbelarm 42 der ersten Kurbeleinrichtung 22 im Wesentlichen entgegengesetzt bzw. gegenüber zueinander, mit der Drehachse 72 der ersten Kurbeleinrichtung 22 im Zentrum, ausgebildet.
Der erste Kurbelarm 32 ist über das Gelenk 78 mit der ersten Verstellstange 12 an deren ersten distalen Ende verbunden. Ein zweites distales Ende der Verstellstange 12 ist mit dem Verstellring 53 verbunden. Der zweite Kurbelarm 42 ist über das Gelenk 79 mit der zweiten Verstellstange 13 an deren ersten distalen Ende verbunden. Ein zweites distales Ende der Verstellstange 13 ist mit dem Verstellring 52 verbunden.
Bei einer Drehung der ersten Kurbeleinrichtung 22 im Uhrzeigersinn um die Drehachse 72 würde sich in diesem Beispiel die zweite Verstellstange 13 im Wesentlichen nach unten bewegen, sodass sich der Verstellring 52 in Umfangsrichtung U bewegen würde. Hingegen würde sich die erste Verstellstange 12 im Wesentlichen nach oben bewegen, sodass sich der Verstellring 53 entgegen der Umfangsrichtung U bewegen würde.
Um dennoch die gleiche Drehrichtung der Leitschaufeln der vorletzten und letzten variablen Verdichterstufen C2, C3 zu bewirken, sind die Schaufelarme 63 der letzten variablen Verdichterstrufe C3 entgegengesetzt zu den Schaufelarmen 62 der vorletzten variablen Verdichterstufe C2 angeordnet. Vorzugsweise sind die Schaufelarme 63 um 180° gedreht.
Durch die entgegengesetzten Bewegungen des Verstellrings 52 der vorletzten variablen Verdichterstufe C2 und des Verstellrings 53 der letzten variablen Verdichterstufe C3, sowie den entgegengesetzt zu einander angeordneten Schaufelarme 62, 63 können diese Stufen C2, C3 vorteilhaft axial noch näher aneinander liegen. Dadurch müssen die Längen der Verstellstangen 12, 13 nicht geändert werden, was negative Folgen für die Verstellgenauigkeit haben könnte.
Die Vielzahl an Schaufelarmen 62, 63 weisen jeweils ein erstes Ende 64 und ein zweites Ende 65 auf. Mit dem jeweils ersten Ende 54 sind die Schaufelarme 62, 63 jeweils mit den Verstellringen 52, 53 verbunden. Mit dem zweiten Ende 65 sind die Schaufelarme 62, 63 drehbar am Innengehäuse 5 gelagert und über eine Welle durch das Innengehäuse fest mit den jeweiligen Leitschaufeln verbunden.
Bezugszeichenliste:

1: Vorrichtung
2: Synchronisationsgestänge
3: Gehäuse
4: Aktuator
5: Innengehäuse
6: Brücke
10: Verstellstange
11: Verstellstange
12: erste Verstellstange
13: zweite Verstellstange
20: Kurbeleinrichtung
21: Kurbeleinrichtung
22: erste Kurbeleinrichtung
23: Kurbeleinrichtung
30: erster Kurbelarm
31: erster Kurbelarm
32: erster Kurbelarm
32a: erster Kurbeloberarm
32b: erster Kurbelunterarm
40: zweiter Kurbelarm
41: zweiter Kurbelarm
42: zweiter Kurbelarm
42a: zweiter Kurbeloberarm
42b: zweiter Kurbelunterarm
50: Verstellring
51: Verstellring
52: Verstellring
53: Verstellring
62: Schaufelarme
63: Schaufelarme
64: erstes Ende
65: zweites Ende
70: Drehachse
71: Drehachse
72: Drehachse
73: Gelenk
74: Gelenk
75: Gelenk
76: Gelenk
77: Gelenk
78: Gelenk
79: Gelenk
80: Gelenk
100: Axialverdichter
1000: Strömungsmaschine
C0: Variable Eintrittsverdichterstufe
C1: Erste variable Verdichterstufe
C2: Zweite variable Verdichterstufe, vorletzte variable Verdichterstufe
C3: Dritte variable Verdichterstufe, letzte variable Verdichterstufe
α: Beugewinkel

Claims

Vorrichtung (1) zum synchronen Verstellen einer Vielzahl von variablen Verdichterstufen (C0, C1, C2, C3) für einen vorgegebenen Axialverdichter (100) einer Strömungsmaschine (1000), die Vorrichtung (1) umfassend - eine Vielzahl von Verstellstangen (10, 11, 12, 13), wobei jeweils eine der Vielzahl von Verstellstangen (10, 11, 12, 13) mit jeweils einer der variablen Verdichterstufen (C0, C1, C2, C3) mechanisch verbunden ist, - eine Vielzahl von Kurbeleinrichtungen (20, 21, 22), wobei jede Kurbeleinrichtung (20, 21, 22) der Vielzahl von Kurbeleinrichtungen (20, 21, 22) jeweils drehbar mit dem vorgegebenen Axialverdichter (100) verbindbar ist, und wobei jede Kurbeleinrichtung (20, 21, 22) einen ersten Kurbelarm (30, 31, 32) und einen zweiten Kurbelarm (40, 41, 42) umfasst, wobei jede Kurbeleinrichtung (20, 21, 22) mit jeweils einer der Vielzahl von Verstellstangen (10, 11, 12, 13) über den jeweils ersten Kurbelarm (30, 31, 32) schwenkbar verbunden ist, - ein Synchronisationsgestänge (2), das jeweils mit jeder Kurbeleinrichtung (20, 21, 22) über den jeweils zweiten Kurbelarm (40, 41, 42) schwenkbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Kurbeleinrichtung (22) der Vielzahl von Kurbeleinrichtungen (20, 21, 22) mit zumindest zwei Verstellstangen (12, 13) der Vielzahl von Verstellstangen (10, 11, 12, 13) schwenkbar verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Verstellstange (12) und eine zweite Verstellstange (13) der zumindest zwei Verstellstangen (12, 13) jeweils mit der ersten Kurbeleinrichtung (22) über den zugehörigen ersten Kurbelarm (32) schwenkbar verbunden sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Verstellstange (12) der zumindest zwei Verstellstangen (12, 13) mit der ersten Kurbeleinrichtung (22) über den ersten Kurbelarm (32) schwenkbar verbunden ist, wobei eine zweite Verstellstange (13) der zumindest zwei Verstellstangen (12, 13) mit der ersten Kurbeleinrichtung (22) über den zweiten Kurbelarm (42) schwenkbar verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kurbelarm (32) der ersten Kurbeleinrichtung (22) einen ersten Kurbeloberarm (32a) und einen ersten Kurbelunterarm (32b) aufweist, die einen festen Beugewinkel (α) zueinander ausbilden, wobei die erste Verstellstange (12) über den ersten Kurbeloberarm (32a) und die zweite Verstellstange (13) über den ersten Kurbelunterarm (32b) jeweils mit der ersten Kurbeleinrichtung (22) schwenkbar verbunden sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kurbelarm (42) der ersten Kurbeleinrichtung (22) einen zweiten Kurbeloberarm (42a) und einen zweiten Kurbelunterarm (42b) aufweist, wobei das Synchronisationsgestänge (2) über den zweiten Kurbeloberarm (42a) und die zweite Verstellstange (13) über den zweiten Kurbelunterarm (42b) jeweils mit der ersten Kurbeleinrichtung (22) verbunden sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Gehäuse (3) umfasst, das fest mit dem vorgegebenen Axialverdichter (100) verbindbar ist, wobei jede Kurbeleinrichtung (20, 21, 22) jeweils drehbar mit dem Gehäuse (3) verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen Aktuator (4) umfasst, welcher mit einer der Vielzahl von Kurbeleinrichtungen (20, 21, 22) mechanisch wirkverbunden und dazu vorgesehen und ausgebildet ist, die Vielzahl von Kurbeleinrichtungen (20, 21, 22) synchron zu drehen.
Strömungsmaschine (1000), insbesondere Gasturbinenflugtriebwerk, umfassend einen Axialverdichter (100) mit einer Vielzahl von variablen Verdichterstufen (C0, C1, C2, C3) und eine Vorrichtung (1) zum synchronen Verstellen der Vielzahl von variablen Verdichterstufen (C0, C1, C2, C3), die Vorrichtung (1) umfassend - eine Vielzahl von Verstellstangen (10, 11, 12, 13), wobei jeweils eine der Vielzahl von Verstellstangen (10, 11, 12, 13) mit jeweils einer der variablen Verdichterstufen (C0, C1, C2, C3) mechanisch verbunden ist, - eine Vielzahl von Kurbeleinrichtungen (20, 21, 22), wobei jede Kurbeleinrichtung (20, 21, 22) der Vielzahl von Kurbeleinrichtungen (20, 21, 22) jeweils drehbar mit dem Axialverdichter (100) verbindbar ist, und wobei jede Kurbeleinrichtung (20, 21, 22) einen ersten Kurbelarm (30, 31, 32) und einen zweiten Kurbelarm (40, 41, 42) umfasst, wobei jede Kurbeleinrichtung (20, 21, 22) mit jeweils einer der Vielzahl von Verstellstangen (10, 11, 12, 13) über den jeweils ersten Kurbelarm (30, 31, 32) schwenkbar verbunden ist, - ein Synchronisationsgestänge (2), das jeweils mit jeder Kurbeleinrichtung (20, 21, 22) über den jeweils zweiten Kurbelarm (40, 41, 42) schwenkbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Kurbeleinrichtung (22) der Vielzahl von Kurbeleinrichtungen (20, 21, 22) mit zumindest zwei Verstellstangen (12, 13) der Vielzahl von Verstellstangen (10, 11, 12, 13) schwenkbar verbunden ist.
Strömungsmaschine (1000) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von variablen Verdichterstufen (C0, C1, C2, C3) eine, in einer Strömungsrichtung (X) betrachtet, variable Eintrittsverdichterstufe (C0), eine vorletzte variable Verdichterstufe (C2) und eine letzte variable Verdichterstufe (C3) aufweist, wobei eine erste Verstellstange (12) der zumindest zwei Verstellstangen (12, 13) dazu vorgesehen ist, die letzte variable Verdichterstufe (C3) zu verstellen und eine zweite Verstellstange (13) der zumindest zwei Verstellstangen (12, 13) dazu vorgesehen ist, die vorletzte variable Verdichterstufe (C2) zu verstellen.
Strömungsmaschine (1000) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede variable Verdichterstufe (C0, C1, C2, C3) der Vielzahl von variablen Verdichterstufen (C0, C1, C2, C3) jeweils einen in einer Umfangsrichtung (U) verlaufenden und in der Umfangsrichtung (U) beweglichen Verstellring (50, 51, 52, 53) umfasst, wobei jeder Verstellring (50, 51, 52, 53) jeweils mit einer Verstellstange (10, 11, 12, 13) der Vielzahl von Verstellstangen (10, 11, 12, 13) gelenkig verbunden ist, wobei eine lineare Bewegung der Verstellstange in eine Bewegung in Umfangsrichtung (U) des Verstellrings (50, 51, 52, 53) umwandelbar ist.
Strömungsmaschine (1000) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede variable Verdichterstufe (C0, C1, C2, C3) eine Vielzahl von in der Umfangsrichtung (U) gleichmäßig verteilten Schaufelarmen (62, 63) umfasst, wobei jeder Schaufelarm (62, 63) an dessen erstem Ende (64) mit dem Verstellring (50, 51, 52, 53) drehbar verbunden ist, und wobei jeder Schaufelarm (62, 63) an dessen zweitem Ende (65) mit einem Innengehäuse (5) des Axialverdichters (100) drehbar und mit jeweils einer Leitschaufel einer Vielzahl von Leitschaufeln fest verbunden ist, wobei die Bewegung in Umfangsrichtung (U) des Verstellrings (50, 51, 52, 53) in eine Drehverstellung der Vielzahl von Leitschaufeln umwandelbar ist.
Strömungsmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verstellstange (12) mit der ersten Kurbeleinrichtung (22) über den zugehörigen ersten Kurbelarm (32) schwenkbar verbunden ist und die zweite Verstellstange (13) mit der ersten Kurbeleinrichtung (22) über den zweiten Kurbelarm (42) schwenkbar verbunden ist, wobei bei einer Drehung der ersten Kurbeleinrichtung (22) der der zweiten Verstellstange (13) zugeordnete Verstellring (52) entgegengesetzt zu der Bewegung in Umfangsrichtung (U) zum der ersten Verstellstange (12) zugeordneten Verstellring (53) bewegbar ist, wobei die der zweiten Verstellstange (13) zugeordneten Vielzahl von Schaufelarmen (62) entgegengesetzt zu der der ersten Verstellstange (12) zugeordneten Vielzahl von Schaufelarmen (63) ausgerichtet sind, sodass bei einer Drehung der ersten Kurbeleinrichtung (22) die der zweiten Verstellstange (13) zugeordneten Vielzahl von Leitschaufeln zu der der ersten Verstellstange (12) zugeordneten Vielzahl von Leitschaufeln in einer gleichen Drehrichtung drehbar sind.