DE112008003452T5 - Turbinenleitapparatsegment und -anordnung - Google Patents
Turbinenleitapparatsegment und -anordnung Download PDFInfo
- Publication number
- DE112008003452T5 DE112008003452T5 DE112008003452T DE112008003452T DE112008003452T5 DE 112008003452 T5 DE112008003452 T5 DE 112008003452T5 DE 112008003452 T DE112008003452 T DE 112008003452T DE 112008003452 T DE112008003452 T DE 112008003452T DE 112008003452 T5 DE112008003452 T5 DE 112008003452T5
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- band
- turbine nozzle
- tabs
- leaf seal
- nozzle segment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
- F01D25/246—Fastening of diaphragms or stator-rings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/023—Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
- F01D9/041—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector using blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
- F01D9/042—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/55—Seals
- F05D2240/57—Leaf seals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Turbinenleitapparatsegment, das aufweist:
Ein erstes Band mit einer Anzahl in Umfangsrichtung voneinander beabstandeter Laschen und
ein einziges Schaufelblatt, das sich von dem ersten Band aus erstreckt.
Ein erstes Band mit einer Anzahl in Umfangsrichtung voneinander beabstandeter Laschen und
ein einziges Schaufelblatt, das sich von dem ersten Band aus erstreckt.
Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Die beispielhaften Ausführungsformen betreffen allgemein Gasturbinenmaschinenkomponenten und mehr im Einzelnen Blattdichtungsanordnungen für Turbinenleitapparateinrichtung.
- Gasturbinenmaschinen beinhalten typischerweise einen Verdichter, eine Brennkammer und wenigstens eine Turbine. Der Verdichter kann Luft verdichten, die mit Brennstoff vermischt und zu der Brennkammer geleitet werden kann. Die Mischung kann dann zur Erzeugung heißer Verbrennungsgase gezündet werden und die Verbrennungsgase können zu der Turbine geleitet werden. Die Turbine kann Energie aus den Verbrennungsgasen entziehen um den Verdichter anzutreiben, wie auch um ein Flugzeug im Flug voran zu treiben oder eine Last, wie einen elektrischen Generator anzutreiben.
- Die Turbine kann eine Statoranordnung und eine Rotoranordnung aufweisen. Die Statoranordnung kann eine stationäre Leitapparatanordnung/(Düse) aufweisen mit mehreren in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, radial zwischen einem inneren und einem äußeren Band sich erstreckenden Schaufelblättern, die einen Strömungsweg zur Durchleitung der Verbrennungsgase bilden. Typischerweise sind die Schaufelblätter und die Bänder aus einer Anzahl Segmente gebildet, die ein (typischerweise als Einzelstück bezeichnet) oder zwei voneinander beabstandete Schaufelblätter beinhalten können, welche sich radial zwischen einem inneren und einem äußeren Band erstrecken. Die Segmente sind zur Ausbildung der Leitapparatsanordnung zusammengebaut.
- Die Rotoranordnung kann stromabwärts der Statoranordnung angeordnet sein und eine Anzahl Schaufeln enthalten, die sich von einer Scheibe aus radial nach außen erstrecken. Jede Rotorschaufel kann ein Schaufelblatt aufweisen, das sich zwischen einer Plattform und einer Spitze erstreckt. Jede Rotorschaufel kann außerdem einen Fuß aufweisen, der sich unter der Plattform erstreckt und in einem entsprechenden Schlitz in der Scheibe aufgenommen ist. Alternativ kann die Scheibe ein „Blisk” oder beschaufelte Scheibe sein, die die Notwendigkeit eines Fußes entfallen lassen kann, wobei das Schaufelblatt sich unmittelbar von der Scheibe aus erstrecken kann. Die Rotoranordnung kann radial an der Spitze durch einen stationären ringförmigen Mantel begrenzt sein. Die Mäntel und Plattformen (oder die Scheibe im Falle eines Blisks) definieren einen Strömungsweg zur Durchleitung der Verbrennungsgase. Der Leitapparat („Düsen”) und die Mäntelteile werden separat hergestellt und in die Maschine eingebaut. Demgemäß sind notwendigerweise dazwischen liegende Spalte vorgesehen, sowohl zu Montagezwecken als auch um die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen und Kontraktionen während des Betriebs der Maschine aufzunehmen.
- Die Spalte zwischen den stationären Komponenten sind in zweckentsprechender Weise abgedichtet um eine hindurchgehende Leckageströmung zu verhüten. Bei einem typischen Turbinenleitapparat ist ein Teil der Luft von dem Verdichter abgezweigt und durch den Leitapparat zu dessen Abkühlung durchgeleitet. Die Verwendung von Abzweigluft verringert aber den Gesamtwirkungsgrad der Maschine und wird deshalb, wenn immer möglich, minimiert. Die Abzweigluft steht unter einem verhältnismäßig hohen Druck, der höher ist als der Druck der durch den Turbinenleitapparat durchströmenden Verbrennungsgase. Demgemäß würde die Abzweigluft in den Strömungspfad als Leckage eindringen wenn nicht geeignete Dichtungen zwischen den stationären Komponenten vorgesehen sind.
- Eine typische Dichtung, die zur Abdichtung dieser Spalte verwendet wird ist eine Blattdichtung. Eine typische Blattdichtung ist gebogen und endseitig aneinander stoßend ringsum den Umfang der Statorkomponenten angeordnet. Beispielsweise weist das radial äußere Band des Leitapparats axial voneinander beabstandete vordere und hintere Stege auf. Die Stege strecken sich radial nach außen und liegen auf einer komplementären Oberfläche einer angrenzenden strukturellen Komponente auf, wie etwa, ohne darauf beschränkt zu sein, einer Ummantelung, einer Ummantelungsaufhängung und/oder einem Brennrohr, um damit eine reibschlüssige Hauptabdichtung zu bilden. Die Blattdichtung schafft eine Abdichtung an dieser Verbindungsstelle und überbrückt einen Teil des Steges und der daran angrenzenden strukturwellenkomponente. Blattdichtungen sind typischerweise verhältnismäßig dünne biegsame Abschnitte, die an einem an einer der angrenzenden strukturellen Komponenten befestigten Stift entlang gleiten können.
- Unabhängig von der speziellen Gestalt der abzudichtenden strukturellen Komponenten sind Blattdichtungen in eine geschlossene Abdichtungsposition bewegbar, in der sie mit der jeweiligen strukturellen Komponente in Eingriff steht und dem dazwischen liegenden Raum abdichten und in eine offe ne Stellung bewegbar in der wenigstens ein Teil der Blattdichtungen außer Eingriff mit einer strukturellen Komponente steht um Gase zwischen diesen Komponente durchströmen zu lassen. Bei den meisten Anwendungen ist die Bewegung der Blattdichtungen entlang der Stifte in eine geschlossene Position dadurch beeinflusst, dass an der Dichtung ein Differenzdruck anliegt, d. h. ein verhältnismäßig hoher Druck auf einer Seite der Dichtung und ein verhältnismäßig niederer Druck auf der gegenüberliegenden Seite drücken die Dichtung in eine geschlossene abgedichtete Position gegen Flächen der angrenzenden strukturellen Komponenten um den Durchgang von Gasen zwischen diesen zu unterbinden.
- Wenngleich Blattdichtungen bei Turbinenmaschinen in weitem Gebrauch sind, hängt deren Wirksamkeit bei der Schaffung einer fluiddichten Abdichtung doch vom Vorhandensein einer ausreichenden Druckdifferenz zwischen der einen Seite der Dichtung und deren anderer Seite ab. Bei bestimmten Betriebszuständen einer Turbinenmaschine ist aber der Unterschied zwischen dem Fluiddruck auf einander gegenüberliegenden Seiten der Blattdichtung verhältnismäßig niedrig. Unter diesen Bedingungen ist es möglich, dass die Blattdichtungen sich von den anliegenden strukturellen Komponenten der Turbomaschine ablösen und eine Leckströmung dazwischen ermöglichen. Eine verhältnismäßig kleine Druckdifferenz an den Blattdichtungen gestattet auch eine Bewegung oder Vibration der Blattdichtungen bezüglich der strukturellen Komponenten, an denen sie anliegen. Diese Vibrationen der Blattdichtungen, die durch den Betrieb der Turbinenmaschine und andere Quellen hervorgerufen werden, erzeugt einen unerwünschten Verschleiß sowohl der Blattdichtungen, als auch der Oberflächen der strukturellen Komponenten, an denen die Blattdichtungen an liegen. Ein solcher Verschleiß führt nicht nur zu Leckageströmungen von Gasen zwischen den Blattdichtungen und den strukturellen Komponenten der Turbinenmaschine, sondern kann auch deren vorzeitigen Ausfall zur Folge haben.
- Um diesem Problem abzuhelfen wurde bei anderen Konstruktionen ein Vorspannungsmittel, wie etwa eine Feder vorgesehen, um die Blattdichtung in eine bestimmte Position vorzuspannen. Beispielsweise kann ein Band zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, radial sich erstreckende Laschen aufweisen, die von einem Steg axial beabstandet sind. Zwischen den Laschen und dem Steg kann eine Ausnehmung jeweils dort vorgesehen sein, wo die Blattdichtung und die Feder angeordnet sind. Die Laschen, die Blattdichtungen und die Federn können Löcher zur jeweiligen Aufnahmen eines Stiftes zur Befestigung an dem Band aufweisen. Wenigstens eine der Laschen ist typischerweise von den Umfangskanten des Bandes beabstandet. Die Lasche, die Blattdichtung und die Feder sind so angeordnet, dass die Feder die Blattdichtung gegen eine angrenzende strukturelle Komponente so anpresst, dass die Blattdichtung jederzeit in einer geschlossenen abgedichteten Position gehalten ist.
- Unter bestimmten Umständen, wie beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, bei Brennkammern mit niedrigen Emissionen ist diese Konstruktion nicht ausreichend. Zum Beispiel neigen Brennkammern mit niedrigen Emissionen zu Flammeninstabilität, die zu einer akustischen Resonanz und hoher dynamischer Druckänderung führen kann. Die hochfrequenten Druckschwankungen können die Blattdichtungen, insbesondere die Blattdichtungen zwischen der Hinterkante des Brennrohrs und der Vorderkante der Leitapparatbänder beschädigen, indem sie die Dichtungen gegen die angrenzende strukturelle Komponente wiederholt anpressen und entlasten. Die Dichtungen sind dort für Beschädigungen besonders empfindlich, wo sie nicht von den Federn und/oder Laschen abgestützt sind. Die Dichtungen können an ihren Umfangskanten und/oder zwischen den Laschen auf den Bändern nicht vollständig abgestützt sein.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Bei einer beispielhaften Ausführungsform weist ein Turbinenleitapparatssegment ein Band mit einer Anzahl in Umfangsrichtung voneinander beabstander Laschen und ein einziges von dem Band aus sich erstreckendes Schaufelblatt auf. Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform weist ein Turbinenleitapparatssegment ein Band mit drei oder mehreren in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Laschen und mehreren von dem Band aus sich erstreckenden Schaufelblättern auf.
- Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist eine Turbinenleitapparatanordnung mehrere Turbinenleitapparatssegmente auf, die unter Ausbildung, eines geschlossenes Ringes zusammengebaut sind, wobei jedes der Segmente ein äußeres Band mit drei oder mehreren, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Laschen und einen axial von den Laschen beabstandeten Steg aufweist, der zwischen diesen jeweils eine Aussparung begrenzt. Die Segmente verfügen auch über eine in der jeweiligen Aussparung angeordnete Blattdichtung, wobei ein Stift sich durch jede Laschen und die Blattdichtung, sowie eine jedem der Stifte zugeordnete Vorspannungseinrichtung erstreckt, die die Blattdichtung in satter Anlage an einer angrenzenden Komponente vorspannt. Die Segmente weisen außerdem ein inneres Band und mehrere Schaufeln auf, die sich zwischen dem äußeren und dem inneren Band erstrecken.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
-
1 ist eine schematische Schnittansicht einer beispielhaften Gasturbinenmaschine. -
2 ist eine schematische Schnittansicht einer beispielhaften Turbinenleitapparatanordnung („Düse”). -
3 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Turbinenleitapparatsegments. -
4 ist eine aus der Nähe betrachtete Schnittansicht einer beispielhaften Turbinenleitapparat-Blattdichtungsanordnung. -
5 ist eine Draufsicht auf ein beispielhaftes Turbinenleitapparatsegment. -
6 ist eine Ansicht von unten auf ein beispielhaftes Turbinenleitapparatsegment. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
1 veranschaulicht eine schematische Schnittsdarstellung einer beispielhaften Gasturbinenmaschine100 . Die Gasturbinenmaschine100 kann einen Niederdruckverdichter112 , einen Hochdruckverdichter104 , eine Brennkammer106 , eine Hochdruckturbine108 und eine Niederdruckturbine110 aufweisen. Der Niederdruckverdichter kann über eine Welle112 mit der Niederdruckturbine gekuppelt sein. Der Hochdruckverdichter104 kann mit der Hochdruckverdichter108 über eine Welle114 gekuppelt sein. Im Betrieb strömt Luft durch den Niederdruckverdichter102 und den Hochdruckverdichter104 . Die hochverdichtete Luft wird in die Brennkammer106 eingespeist, in der sie mit Brennstoff vermischt und zur Erzeugung von Verbrennungsgasen gezündet wird. Die Verbrennungsgase werden von der Brennkammer106 abgeleitet, um die Turbinen108 ,110 anzutreiben. Die Turbine110 treibt den Niederdruckverdichter102 über die Welle112 an. Die Turbine108 treibt den Hochdruckverdichter104 über die Welle114 an. - Wie in
2 dargestellt kann die Hochdruckturbine108 eine Turbinenleitapparatanordnung („Düse”)116 aufweisen. Die Turbinenleitapparatanordnung116 kann stromabwärts der Brennkammer106 oder einer Reihe Turbinenschaufeln angeordnet sein. Die Turbinenleitschaufelanordnung116 beinhaltet eine ringförmige Anordnung von Turbinenleitapparatsegmenten118 . Mehrere bogenförmige Turbinenleitapparatsegmente118 können so zusammengebaut werden, dass sie eine ringförmige Turbinenleitapparatanordnung116 bilden. Wie in den2 bis6 dargestellt, können die Leitapparatssegmente118 ein oder mehrere Schaufelblätter120 aufweisen, die sich zwischen einem inneren Band122 und einem äußeren Band124 erstrecken. Die Leitapparatssegmente118 können in einer Einzel- oder Doppelstückausbildung ausgebildet sein. Die Einzelstückausbildung kann ein einziges Schaufelblatt120 aufweisen, das sich zwischen einem inneren Band122 und einem äußeren Band124 erstreckt. Die Doppelstückausbildung kann zwei Schaufelblätter120 beinhalten, die sich zwischen einem inneren Band122 und einem äußeren Band124 erstrecken. Es versteht sich für den Fachmann, dass an sich jede beliebige Ausbildung benutzt werden kann, einschließlich solcher die mehr als zwei Schaufelblätter120 aufweisen. Die Schaufelblätter120 können hohl sein und innen liegende Kühlkanäle aufweisen oder sie können einen oder mehrere Kühleinsätze aufnehmen. Das innere und das äußere Band122 ,124 können einen oder mehrere, axial voneinander beabstandete Stege aufweisen, um das Leitapparatsegment118 mit strömungsaufwärtigen und strömungsabwärtigen angrenzenden Komponenten zu verbinden. - Das innere Band
122 kann einen vorderen Steg126 und einen hinteren Steg128 aufweisen. Das innere Band122 kann außerdem mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Laschen130 tragen. Die Laschen130 können jeweils von dem vorderen Steg126 unter Ausbildung einer Aussparung132 zwischen den Laschen130 und dem vorderen Steg126 axial beabstandet sein. In der Aussparung132 kann eine Blattdichtung134 angeordnet und so positioniert sein, dass sie an einer angrenzenden Komponente anliegt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die angrenzende Komponente ein Flammrohr, wie etwa das Flammrohr136 sein. Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann die angrenzende Komponente ein Turbinenmantelteil sein. Die Blattdichtung134 kann in der Aussparung132 mittels eines Stiftes138 gehalten sein. Der Stift138 kann durch ein Loch140 in der Lasche130 und ein entsprechendes Loch142 in der Blattdichtung134 positioniert sein. Eine Vorspanneinrichtung144 kann von dem Stift138 gehalten sein und die Blattdichtung134 in satter Anlage an der angrenzenden Komponente vorspannen. Wie in3 dargestellt, können sich die Lasche130 , der Stift138 und die Vorspanneinrichtung134 nahe einer Umfangskante146 und/oder einer Umfangskante147 des Leitapparatsegmentes118 befinden. - Das äußere Band
124 kann einen vorderen Steg148 und einen hinteren Steg150 aufweisen. Das äußere Band124 kann ebenfalls mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Laschen152 tragen. Die Laschen152 können von dem vorderen Steg148 jeweils unter Ausbildung einer Aussparung154 zwischen den Laschen152 und dem vorderen Steg148 axial beabstandet sein. In der Aussparung154 kann eine Blattdichtung154 angeordnet und so positioniert sein, dass sie an einer angrenzenden Komponente satt anliegt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die angrenzende Komponente ein Flammrohr, etwa ein Flammrohr158 sein. Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann die angrenzende Komponente ein Turbinenmantelelement sein. Die Blattdichtung156 kann in der Aussparung154 durch einen Stift160 gehalten sein. Der Stift kann durch ein Loch162 der Lasche152 und ein entsprechendes Loch164 in der Blattdichtung156 durchgehend positioniert sein. Eine Vorspanneinrichtung166 kann an dem Stift160 gehalten sein und die Blattdichtung156 in satter Anlage an der angrenzenden Komponente vorspannen. Die Laschen152 , der Stift160 und die Vorspanneinrichtung166 können nahe einer Umfangskante168 und/oder einer Umfangskante170 des Leitapparatsegmentes118 sich befinden. - Die
3 ,5 und6 veranschaulichen ein Leitapparatsegment118 , das eine Doppelelementausbildung174 aufweist, bei der zwei Segmente118 mit jeweils einer Einzelstückausbildung172 miteinander verbunden sind oder aber das Leitapparatssegment118 kann eine Doppelstückausbildung174 haben, die einstückig gegossen ist. Außerdem können die Schaufelblätter120 , das innere Band122 und/oder das äußere Band124 als ein einstückiges Gussstück ausgebildet sein oder getrennt geformt und durch hartlöten miteinander verbunden sein. Beispielsweise kann ein Schaufelblatt120 mit einem äußeren Band124 einstückig gegossen sein, und an das Schaufelblatt kann ein inneres Band122 hart angelötet sein. Die Laschen130 ,152 können auch mit dem inneren bzw. dem äußeren Band einstückig gegossen sein. - Bei einer beispielhaften Ausführungsform mit einer Einzelstückausbildung
172 kann das äußere Band124 mehrere, in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Laschen152 aufweisen, von denen wenigstens eine nahe einer Umfangskante168 ,170 des äußeren Bandes sich befindet. Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform mit einer Doppelstückkonfiguration174 kann das innere Band122 drei oder mehr Laschen130 aufweisen, von denen eine nahe einer Umfangskante146 des inneren Bandes122 und eine nahe einer anderen Umfangskante147 des inneren Bandes122 , mit einer oder mehreren dazwischen, sich befinden können. Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform mit Doppelstückausbildung174 kann das äußere Band124 drei oder mehr Laschen152 haben, von denen eine nahe einer Umfangskante168 des äußeren Bandes124 , eine nahe einer anderen Umfangskante170 des äußeren Bandes124 und eine oder mehrere dazwischen sich befinden. Bei einer noch anderen beispielhaften Ausführungsform mit Doppelstück aufbau174 kann das innere Band122 drei oder mehr Laschen130 aufweisen, von denen eine nahe einer Umfangskante146 des inneren Bandes122 , eine nahe einer anderen Umfangskante147 des inneren Bandes122 und eine oder mehrere dazwischen sich befinden. Das äußere Band124 kann ebenfalls drei oder mehr Laschen152 aufweisen, von denen eine nahe einer Umfangskante168 des äußeren Bandes124 , eine nahe einer anderen Umfangskante170 des äußeren Bandes124 und eine oder mehrere dazwischen sich befinden. - Im Betrieb sind die Blattdichtungen in satter Anlage an angrenzende Komponenten vorgespannt, um eine Abdichtung zwischen dem Turbinenleitapparatsegment und den angrenzenden Komponenten auszubilden. Die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen ergeben eine zusätzliche Abstützung für die Blattdichtungen gegen Schäden in empfindlichen Bereichen, wie etwa, ohne darauf beschränkt zu sein, Bereichen nahe der Umfangskanten des inneren und/oder des äußeren Bandes und in dazwischen liegenden mittigen Bereichen. Die beispielhaften Ausführungsformen können außerdem die mechanische Dichtungsaufpressung erhöhen und die nicht unterstützte Länge der Blattdichtung verringern.
- Die Beschreibung erläutert beispielhafte Ausführungsformen einschließlich der besten Ausführungsform, um den Fachmann in die Lage zu versetzen die beispielhaften Ausführungsformen herzustellen und zu benutzen. Der patentfähige Schutzbereich ist durch die Patentansprüche definiert und kann auch andere Ausführungsbeispiele umfassen, die für den Fachmann nahe liegen. Solche andere Ausführungsformen sollen in dem Schutzbereich der Patentansprüche liegen, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortlaut der Patentansprüche nicht unterscheiden oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden von dem Wortlaut der Patentansprüche beinhalten.
- Zusammenfassung:
- Ein Turbinenleitapparatsegment weist ein Band mit einer Querzahl in Umfangsrichtung von einander beabstandeten Laschen und einem einzigen Schaufelblatt auf, das sich von dem Band aus erstreckt.
Claims (20)
- Turbinenleitapparatsegment, das aufweist: Ein erstes Band mit einer Anzahl in Umfangsrichtung voneinander beabstandeter Laschen und ein einziges Schaufelblatt, das sich von dem ersten Band aus erstreckt.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 1, bei dem wenigstens eine der mehreren Laschen nahe einer Umfangskante des ersten Bandes liegt.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 2, bei dem die mehreren Laschen einstückig mit dem ersten Band sind.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 3, das außerdem aufweist: Ein zweites Band; wobei das einzige Schaufelblatt sich zwischen dem ersten Band und dem zweiten Band erstreckt.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 4, das außerdem aufweist: Einen Steg, der sich von dem ersten Band aus erstreckt und von den mehreren Laschen unter Ausbildung jeweils einer dazwischen liegenden Aussparung beabstandet ist; eine in der Aussparung angeordnete Blattdichtung.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 5, das außerdem aufweist: Jeweils einen Stift, der sich durch jede der Laschen und die Blattdichtung erstreckt; und eine Vorspanneinrichtung, die dem jeweiligen Stift zugeordnet ist und durch die die Blattdichtung in satter Anlage an einer angrenzenden Komponente vorgespannt ist.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 1, das außerdem aufweist: Einen Steg, der sich von dem ersten Band aus erstreckt und von den mehreren Laschen unter Ausbildung jeweils einer dazwischen liegenden Aussparung beabstandet ist; und eine in der Aussparung angeordnete Blattdichtung.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 7, das außerdem aufweist: Einen durch die jeweilige Lasche und die Blattdichtung durchgehenden Stift; und eine dem jeweiligen Stift zugeordnete Vorspanneinrichtung durch die die Blattdichtung in satter Anlage an einer angrenzenden Komponente vorgespannt ist.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 2, das außerdem aufweist: Einen von dem ersten Band aus sich erstreckenden Steg, der von den mehreren Laschen unter Ausbildung einer jeweils dazwischen liegenden Aussparung beabstandet ist; und eine in der Aussparung angeordnete Blattdichtung.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 9, das außerdem aufweist: Einen durch die jeweilige Lasche und die Blattdichtung durchgehenden Stift; und eine jedem der Stifte zugeordnete Vorspanneinrichtung, durch die die Blattdichtung in satter Anlage an einer angrenzenden Komponente vorgespannt ist.
- Turbinenleitapparatsegment das aufweist: Ein erstes Band mit drei oder mehr in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Laschen; und mehrere Schaufelblätter, die sich von dem ersten Band aus erstrecken.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 11, das außerdem aufweist: Einen Steg, der sich von dem ersten Band aus erstreckt und von den Laschen unter Ausbildung einer jeweils dazwischen liegenden Aussparung axial beabstandet ist; und eine in der Aussparung angeordnete Blattdichtung.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 12, das außerdem aufweist: Einen durch die jeweilige Lasche und die Blattdichtung durchgehenden Stift; und eine jedem der Stifte zugeordnete Vorspanneinrichtung, durch die die Blattdichtung in satter Anlage an einer angrenzenden Komponente vorgespannt ist.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 11, bei dem eine der Laschen nahe einer ersten Umfangskante des ersten Bandes und eine der Laschen nahe einer zweiten Umfangskante des ersten Bandes sich befindet.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 14, bei dem die Laschen einstückig mit dem ersten Band ausgebildet sind.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 15, das außerdem aufweist: Ein zweites Band; wobei die mehreren Schaufelblätter sich zwischen dem ersten Band und dem zweiten Band erstrecken.
- Turbinenleitapparatanordnung, die aufweist: Mehrere Turbinenleitapparatsegmente, die unter Ausbildung eines geschlossenen Ringes zusammengebaut sind, wobei jedes der Segmente aufweist: Ein äußeres Band mit drei oder mehr in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Laschen und einen Steg der von den Laschen unter Ausbildung einer jeweils dazwischen liegenden Aussparung axial beabstandet ist; eine Blattdichtung, die in der Aussparung angeordnet ist; einen durch die jeweilige Lasche und die Blattdichtung durchgehenden Stift; eine Vorspanneinrichtung, die dem jeweiligen Stift zugeordnet ist und durch die die Blattdichtung in satter Anlage an einer angrenzenden Komponente vorgespannt ist; ein inneres Band; und mehrere Schaufelblätter, die sich zwischen dem äußeren Band und dem inneren Band erstrecken.
- Turbinenleitapparatsegment nach Anspruch 17, bei der das innere Band außerdem aufweist: Drei oder mehr in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Laschen und einen Steg, der unter Ausbildung einer je weils dazwischen liegenden Aussparung von den Laschen axial beabstandet ist; eine in der Aussparung angeordnete Blattdichtung; einen durch die jeweilige Lasche und die Blattdichtung durchgehenden Stift; und eine Vorspanneinrichtung, die dem jeweiligen Stift zugeordnet ist und durch die die Blattdichtung in satter Anlage mit einer angrenzenden Komponente gehalten ist.
- Turbinenleitapparatanordnung nach Anspruch 18, bei der eine der Laschen auf dem äußeren Band an eine erste Umfangskante des äußeren Bandes angrenzt und eine der Laschen auf dem äußeren Band an eine zweite Umfangskante des äußeren Bandes angrenzt.
- Turbinenleitapparatanordnung nach Anspruch 19, bei der eine der Laschen auf dem inneren Band an eine erste Umfangskante des inneren Bandes angrenzt und eine der Laschen des inneren Bandes an eine zweite Umfangskante des inneren Bandes angrenzt.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/967,167 | 2007-12-29 | ||
US11/967,167 US20090169369A1 (en) | 2007-12-29 | 2007-12-29 | Turbine nozzle segment and assembly |
PCT/US2008/086310 WO2009085620A1 (en) | 2007-12-29 | 2008-12-11 | Turbine nozzle segment and assembly |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE112008003452T5 true DE112008003452T5 (de) | 2010-12-30 |
Family
ID=40377633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE112008003452T Withdrawn DE112008003452T5 (de) | 2007-12-29 | 2008-12-11 | Turbinenleitapparatsegment und -anordnung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090169369A1 (de) |
JP (1) | JP2011508151A (de) |
CA (1) | CA2709933A1 (de) |
DE (1) | DE112008003452T5 (de) |
GB (1) | GB201011336D0 (de) |
WO (1) | WO2009085620A1 (de) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8226360B2 (en) * | 2008-10-31 | 2012-07-24 | General Electric Company | Crenelated turbine nozzle |
EP2299057B1 (de) * | 2009-09-04 | 2012-11-21 | Alstom Technology Ltd | Gasturbine |
EP2336496B1 (de) * | 2009-12-14 | 2016-06-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Gasturbinentriebwerk mit einer Leitschaufeldichtungsanordnung |
DE102010005153A1 (de) * | 2010-01-21 | 2011-07-28 | MTU Aero Engines GmbH, 80995 | Gehäusesystem für eine Axialströmungsmaschine |
US8702374B2 (en) | 2011-01-28 | 2014-04-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Gas turbine engine |
CN102644484B (zh) * | 2011-02-16 | 2016-03-23 | 西门子公司 | 燃气涡轮发动机 |
US8834109B2 (en) * | 2011-08-03 | 2014-09-16 | United Technologies Corporation | Vane assembly for a gas turbine engine |
FR2991387B1 (fr) * | 2012-06-01 | 2016-03-04 | Snecma | Turbomachine, telle qu'un turboreacteur ou un turbopropulseur d'avion |
US9650905B2 (en) * | 2012-08-28 | 2017-05-16 | United Technologies Corporation | Singlet vane cluster assembly |
EP2762679A1 (de) | 2013-02-01 | 2014-08-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Gasturbinen-Rotorschaufel und Gasturbinenrotor |
WO2014133938A1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-09-04 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine stator vane platform reinforcement |
US10969103B2 (en) * | 2013-08-15 | 2021-04-06 | Raytheon Technologies Corporation | Protective panel and frame therefor |
EP3527782B1 (de) | 2014-01-08 | 2020-09-23 | United Technologies Corporation | Klemmdichtung für strahltriebwerk-mittelturbinenrahmen |
US9844826B2 (en) * | 2014-07-25 | 2017-12-19 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing a turbine nozzle with single crystal alloy nozzle segments |
US20160245104A1 (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-25 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine and turbine configurations |
US10309240B2 (en) * | 2015-07-24 | 2019-06-04 | General Electric Company | Method and system for interfacing a ceramic matrix composite component to a metallic component |
US11473437B2 (en) * | 2015-09-24 | 2022-10-18 | General Electric Company | Turbine snap in spring seal |
ES2861200T3 (es) | 2015-12-15 | 2021-10-06 | MTU Aero Engines AG | Conexión de componentes de turbomaquinaria |
US9850770B2 (en) | 2016-04-29 | 2017-12-26 | Stein Seal Company | Intershaft seal with asymmetric sealing ring |
US10907491B2 (en) * | 2017-11-30 | 2021-02-02 | General Electric Company | Sealing system for a rotary machine and method of assembling same |
FR3128501B1 (fr) * | 2021-10-25 | 2023-11-10 | Safran Aircraft Engines | Dispositif d'étanchéité à lamelle, turbomachine qui en est pourvue et aéronef correspondant |
FR3139858A1 (fr) * | 2022-09-15 | 2024-03-22 | Safran Aircraft Engines | Distributeur pour une turbine d’une turbomachine d’aéronef |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4126405A (en) * | 1976-12-16 | 1978-11-21 | General Electric Company | Turbine nozzle |
US5118120A (en) * | 1989-07-10 | 1992-06-02 | General Electric Company | Leaf seals |
JPH0749832B2 (ja) * | 1989-07-10 | 1995-05-31 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ターボ機関 |
ITMI991206A1 (it) * | 1999-05-31 | 2000-12-01 | Nuovo Pignone Spa | Dispositivo di supporto e bloccaggio per ugelli di uno stadio ad altapressione in turbine a gas |
US6464457B1 (en) * | 2001-06-21 | 2002-10-15 | General Electric Company | Turbine leaf seal mounting with headless pins |
FR2829796B1 (fr) * | 2001-09-20 | 2003-12-12 | Snecma Moteurs | Dispositif de maintien des joints de plates-formes de secteurs de distributeur de turbomachine a lamelles d'etancheite |
US6652229B2 (en) * | 2002-02-27 | 2003-11-25 | General Electric Company | Leaf seal support for inner band of a turbine nozzle in a gas turbine engine |
US6887041B2 (en) * | 2003-03-03 | 2005-05-03 | General Electric Company | Airfoil shape for a turbine nozzle |
JP4284643B2 (ja) * | 2003-04-16 | 2009-06-24 | 株式会社Ihi | ガスタービンのタービンノズル冷却構造 |
JP4395716B2 (ja) * | 2003-09-16 | 2010-01-13 | 株式会社Ihi | シールプレート構造 |
US7029228B2 (en) * | 2003-12-04 | 2006-04-18 | General Electric Company | Method and apparatus for convective cooling of side-walls of turbine nozzle segments |
US8038389B2 (en) * | 2006-01-04 | 2011-10-18 | General Electric Company | Method and apparatus for assembling turbine nozzle assembly |
US7419352B2 (en) * | 2006-10-03 | 2008-09-02 | General Electric Company | Methods and apparatus for assembling turbine engines |
US8257028B2 (en) * | 2007-12-29 | 2012-09-04 | General Electric Company | Turbine nozzle segment |
US20090169376A1 (en) * | 2007-12-29 | 2009-07-02 | General Electric Company | Turbine Nozzle Segment and Method for Repairing a Turbine Nozzle Segment |
-
2007
- 2007-12-29 US US11/967,167 patent/US20090169369A1/en not_active Abandoned
-
2008
- 2008-12-11 GB GBGB1011336.3A patent/GB201011336D0/en not_active Withdrawn
- 2008-12-11 WO PCT/US2008/086310 patent/WO2009085620A1/en active Application Filing
- 2008-12-11 JP JP2010540754A patent/JP2011508151A/ja active Pending
- 2008-12-11 CA CA2709933A patent/CA2709933A1/en not_active Abandoned
- 2008-12-11 DE DE112008003452T patent/DE112008003452T5/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011508151A (ja) | 2011-03-10 |
GB2467897A (en) | 2010-08-18 |
CA2709933A1 (en) | 2009-07-09 |
GB201011336D0 (en) | 2010-08-18 |
WO2009085620A1 (en) | 2009-07-09 |
US20090169369A1 (en) | 2009-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112008003452T5 (de) | Turbinenleitapparatsegment und -anordnung | |
DE69517306T2 (de) | Turbinenschaufel mit dichtungselement und einem integralen hitzeschild | |
DE60318792T2 (de) | Zapfluft-Gehäuse für einen Verdichter | |
DE69409332T2 (de) | Dichtung in einer Gasturbine | |
DE3446389C2 (de) | Statoraufbau für eine Axial-Gasturbine | |
DE102010017362A1 (de) | Mechanische Verbindung für eine Gasturbinenmaschine | |
DE112008003522T5 (de) | Turbinenleitapparatsegment | |
DE112009002600T5 (de) | Mit Zinnen versehener Turbinenleitapparat | |
EP2696037B1 (de) | Abdichtung des Strömungskanals einer Strömungsmaschine | |
DE102011057077A1 (de) | Strukturelle Turbinenmantelringvorrichtung geringer Duktilität | |
DE3724210A1 (de) | Dichtungsanordnung | |
DE102015101156A1 (de) | Laufschaufel mit hoher Sehnenlänge, zwei Teilspannweiten-Dämpferelementen und gekrümmtem Schwalbenschwanz | |
DE102012100771A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung für einen Labyrinthdichtungspackungsring | |
DE3700668C2 (de) | Übergangskanaldichtvorrichtung | |
DE102014115962A1 (de) | Ansaugdichtungsanordnung einer Rotationsmaschine und Verfahren zur Montage derselben | |
CH708764A2 (de) | Verriegelnde Abstandshalteranordnung zur Einführung in einen umlaufenden Befestigungsschlitz zwischen Plattformen benachbarter Laufschaufeln. | |
DE102014115843A1 (de) | Verfahren und Systeme zur Abdichtung einer drehenden Maschine unter Verwendung einer segmentierten Ringdichtung | |
DE102011055836A1 (de) | Verfahren und Einrichtung für Dichtungsringe | |
DE102016100043A1 (de) | Turbinendeckbandbaugruppe | |
CH708706A2 (de) | System zur Abdichtung zwischen Bauteilen in Gasturbinen. | |
DE102014118427A1 (de) | Dämpferanordnung für Turbinenrotorschaufeln | |
DE102014115197A1 (de) | Dichtungsbauteil zur Reduktion von sekundärer Luftströmung in einem Turbinensystem | |
DE112014000739T5 (de) | Turbinenschaufel mit einem Stiftdichtungsschlitz | |
DE102015122985A1 (de) | Strömungspfadbegrenzungs- und Rotoranordnungen in Gasturbinen | |
DE102015122989A1 (de) | Strömungspfadbegrenzungs- und Rotoranordnungen in Gasturbinen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130702 |