DE112013006315T5 - Mehrteiliger Rahmen eines Turbinenabgasgehäuses - Google Patents

Mehrteiliger Rahmen eines Turbinenabgasgehäuses Download PDF

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Abstract

Ein Turbinenabgasgehäuse (28) umfasst eine Verkleidung (120), die einen Luftströmungsweg durch das Turbinenabgasgehäuse definiert, und einen mehrteiligen Rahmen (100). Der mehrteilige Rahmen ist durch und um die Verkleidung angeordnet, um eine Lagerlast zu tragen, und umfasst einen inneren Ring (104), einen äußeren Ring (102), der konzentrisch außerhalb des inneren Rings angeordnet ist, eine Mehrzahl von Abdeckungen mit Ansätzen (110) und eine Mehrzahl von radialen Streben (106). Die Mehrzahl von Abdeckungen mit Ansätzen ist an Positionen, die in Umfangsrichtung um den Außendurchmesser des äußeren Rings verteilt sind, an den äußeren Ring geschraubt. Die Mehrzahl von radialen Streben verläuft durch die Verkleidung und ist über nicht radiale Verbinder (112, 114) am inneren Ring und den Abdeckungen mit Ansätzen befestigt.

Description

  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Gasturbinenmotoren und insbesondere Wärmekontrolle in einem Turbinenabgasgehäuse eines Gasturbinenmotors.
  • Ein Turbinenabgasgehäuse ist ein Strukturrahmen, der Motorlagerlasten trägt, während er einen Gasweg bei oder in der Nähe von einem hinteren Ende eines Gasturbinenmotors bereitstellt. Einige Luftfahrttriebwerke verwenden ein Turbinenabgasgehäuse, das dazu beiträgt, den Gasturbinenmotor an einem Flugrahmen eines Flugzeugs zu tragen. In industriellen Anwendungen wird ein Turbinenabgasgehäuse häufiger dazu verwendet, Gasturbinenmotoren an eine Leistungsturbine zu koppeln, die einen elektrischen Generator antreibt. Industrielle Turbinenabgasgehäuse können beispielsweise zwischen einer Niederdruckturbine und einer Generatorleistungsturbine angeordnet sein. Ein Turbinenabgasgehäuse muss Wellenlasten von internen Lagern standhalten und den Betrieb bei hohen Temperaturen aufrechterhalten können.
  • Turbinenabgasgehäuse dienen zwei Hauptzwecken: Luftstromkanalisierung und strukturelle Abstützung. Turbinenabgasgehäuse umfassen in der Regel Strukturen mit inneren und äußeren Ringen, die durch radiale Streben verbunden sind. Die Streben und Ringe definieren häufig einen Kernströmungsweg von vorne nach hinten, während sie gleichzeitig Wellenlager, die axial innerhalb des inneren Rings angeordnet sind, mechanisch abstützen. Die Bauteile eines Turbinenabgasgehäuses sind entlang dem Kernströmungsweg äußerst hohen Temperaturen ausgesetzt. Es wurden verschiedene Ansätze und Architekturen eingesetzt, um mit diesen hohen Temperaturen umzugehen. Einige Turbinenabgasgehäuserahmen nutzen für hohe Temperaturen und hohe Belastungen geeignete Materialien, die sowohl den Kernströmungsweg definieren als auch mechanische Lasten tragen. Andere Turbinenabgasgehäusearchitekturen trennen die zwei Funktionen, indem sie einen Strukturrahmen für mechanische Lasten mit einer hohen Temperaturen standhaltenden Verkleidung paaren, um den Kernstörmungsweg zu definieren. Turbinenabgasgehäuse mit separaten Strukturrahmen und Strömungswegverkleidungen stellen eine technische Herausforderung hinsichtlich der Installation von Schaufelverkleidungen innerhalb des Strukturrahmens dar. Verkleidungen werden in der Regel wie ein „Flaschenschiff” konstruiert und werden Stück für Stück in einen einstückigen Rahmen eingebaut. Einige Ausführungsformen von Verkleidungen umfassen beispielsweise ansaug- und druckseitige Teile von Verkleidungsschaufeln für jede Rahmenstrebe. Diese Teile werden einzeln in den Strukturrahmen eingesetzt und miteinander verbunden (z. B. durch Schweißen), um die Rahmenstreben zu umgeben.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Turbinenabgasgehäuse, umfassend eine Verkleidung, die einen Luftströmungsweg durch das Turbinenabgasgehäuse definiert, und einen mehrteiligen Rahmen. Der mehrteilige Rahmen ist durch und um die Verkleidung angeordnet, um eine Lagerlast zu tragen, und umfasst einen inneren Ring, einen äußeren Ring, der konzentrisch außerhalb des inneren Rings angeordnet ist, eine Mehrzahl von Abdeckungen mit Ansätzen und eine Mehrzahl von radialen Streben. Die Mehrzahl von Abdeckungen mit Ansätzen ist an Positionen, die in Umfangsrichtung um den Außendurchmesser des äußeren Rings verteilt sind, an den äußeren Ring geschraubt. Die Mehrzahl von radialen Streben verläuft durch die Verkleidung und ist über nicht radiale Verbinder am inneren Ring und den Abdeckungen mit Ansätzen befestigt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Gasturbinengenerators.
  • 2 ist eine vereinfachte Querschnittansicht eines Turbinenabgasgehäuses des Gasturbinengenerators aus 1.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht des mehrteiligen Rahmens aus 2.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • 1 ist eine vereinfachte Teilquerschnittansicht eines Gasturbinentriebwerks 10, umfassend einen Einlass 12, einen Kompressor 14 (mit Niederdruckkompressor 16 und Hochdruckkompressor 18), eine Brennkammer 20, eine Motorturbine 22 (mit Hochdruckturbine 24 und Niederdruckturbine 26), ein Turbinenabgasgehäuse 28, eine Antriebsturbine 30, eine Niederdruckwelle 32, eine Hochdruckwelle 34 und eine Antriebswelle 36. Der Gasturbinenmotor 10 kann beispielsweise eine industrielle Antriebsturbine sein.
  • Die Niederdruckwelle 32, die Hochdruckwelle 34 und die Antriebswelle 36 sind entlang einer Drehachse A angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform sind die Niederdruckwelle 32 und die Hochdruckwelle 34 konzentrisch angeordnet, während die Antriebswelle 36 axial hinter der Niederdruckwelle 32 und der Hochdruckwelle 34 angeordnet ist. Die Niederdruckwelle 32 definiert eine Niederdruckspule mit dem Niederdruckkompressor 16 und der Niederdruckturbine 26. Analog definiert die Hochdruckwelle 34 eine Hochdruckspule mit dem Hochdruckkompressor 18 und der Hochdruckturbine 24. Wie allgemein auf dem Gebiet der Gasturbinen bekannt, wird ein Luftstrom F am Einlass 12 aufgenommen und dann vom Niederdruckkompressor 16 und Hochdruckkompressor 18 unter Druck gesetzt. Kraftstoff wird an der Brennkammer 20 eingespritzt, wo das resultierende Luft-Kraftstoffgemisch entzündet wird. Sich ausdehnende Verbrennungsgase drehen die Hochdruckturbine 24 und die Niederdruckturbine 26 und treiben dadurch den Hoch- und den Niederdruckkompressor 18 und 16 jeweils durch die Hochdruckwelle 34 und die Niederdruckwelle 32 an. Obwohl der Kompressor 14 und die Motorturbine 22 als zweispulige Bauteile mit hohen und niedrigen Abschnitten auf separaten Wellen dargestellt sind, sind auch einzelspulige oder drei- oder mehrspulige Ausführungsformen des Kompressors 14 und der Motorturbine 22 möglich. Das Turbinenabgasgehäuse 28 befördert den Luftstrom von der Niederdruckturbine 26 an die Antriebsturbine 30, wo dieser Luftstrom die Antriebswelle 36 antreibt. Die Antriebswelle 36 kann beispielsweise einen elektrischen Generator, eine Pumpe, ein mechanisches Getriebe oder anderes Zubehör (nicht dargestellt) antreiben.
  • Neben dem Definieren des Luftströmungswegs von der Niederdruckturbine 26 zur Antriebsturbine 30 kann das Turbinenabgasgehäuse 28 eine oder mehrere Wellenlasten tragen. Das Turbinenabgasgehäuse 28 kann beispielsweise die Niederdruckwelle 32 über Lagergehäuse (nicht dargestellt) tragen, die dazu angeordnet sind, eine Last von der Niederdruckwelle 32 an einen Strukturrahmen des Turbinenabgasgehäuses 28 zu übertragen.
  • 2 ist eine vereinfachte Querschnittansicht eines Turbinenabgasgehäuses 26 und benachbarter Bauteile des Gasturbinenmotors 10. 2 stellt eine Niederdruckturbine 26 (mit Niederdruckturbinengehäuse 42, Niederdruckschaufel 36, Niederdruckrotorflügel 38 und Niederdruckrotorscheibe 40) und eine Antriebsturbine 30 (mit Antriebsturbinengehäuse 52, Antriebsturbinenschaufeln 46, Antriebsturbinenrotorflügel 48 und Antriebsturbinenrotorscheiben 50) und ein Turbinenabgasgehäuse 28 (mit Rahmen 100, äußerem Ring 102, innerem Ring 104, Strebe 106, Innenringflansch 108, Abdeckung 110, Befestigern mit erweiterbarem Durchmesser 112, Innendurchmesserbefestigern 114 und Abdeckungsbefestigern 116 mit entsprechenden Muttern 118) dar. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Turbinenabgasgehäuses 28, die den Rahmen 100 mit dem inneren Ring 104, dem äußeren Ring 102, der Strebe 106, dem Innenringflansch 108, der Abdeckung 110, den Befestigern mit erweiterbarem Durchmesser 112, den Innendurchmesserbefestigern 114 und den Abdeckungsbefestigern 116 bei abgenommener Verkleidung 120 darstellt.
  • Wie oben unter Bezugnahme auf 1 angemerkt, ist die Niederdruckturbine 26 eine Motorturbine, die über die Niederdruckwelle 32 mit dem Niederdruckkompressor 16 verbunden ist. Niederdruckturbinenrotorflügel 38 sind axial gestapelte Gruppierungen von in Umfangsrichtung verteilten Schaufelblättern, die an der Niederdruckturbinenrotorscheibe 40 verankert sind. Obwohl nur eine Niederdruckturbinenrotorscheibe 40 und ein einzelner repräsentativer Niederdruckturbinenrotorflügel 38 gezeigt sind, kann eine Niederdruckturbine 26 eine beliebige Anzahl von Rotorstufen umfassen, zwischen denen Niederdruckrotorschaufeln 36 angeordnet sind. Niederdruckrotorschaufeln 36 sind Schaufelblattflächen, die den Strom F kanalisieren, um aerodynamische Lasten auf die Niederdruckrotorflügel 38 auszuüben und dadurch die Niederdruckwelle 32 anzutreiben (siehe 1). Das Niederdruckturbinengehäuse 42 ist eine starre äußere Fläche der Niederdruckturbine 26, die radiale und axiale Last von Niederdruckturbinenbauteilen z. B. zum Turbinenabgasgehäuse 28 befördert.
  • Die Antriebsturbine 30 ist parallel zur Niederdruckturbine 26, entnimmt jedoch Energie aus dem Luftstrom F, um einen Generator, eine Pumpe, ein mechanisches Getriebe oder eine ähnliche Vorrichtung anzutreiben, anstatt den Kompressor 14 mit Leistung zu versorgen. Ebenso wie die Niederdruckturbine 26 arbeitet die Antriebsturbine 30, indem sie den Luftstrom durch alternierende Stufen von Schaufelblättern und Flügeln kanalisiert. Die Antriebsturbinenschaufeln 46 kanalisieren den Luftstrom F, um die Antriebsturbinenrotorflügel 48 an den Antriebsturbinenrotorscheiben 50 zu drehen.
  • Das Turbinenabgasgehäuse 28 ist eine zwischengeordnete Struktur, die die Niederdruckturbine 26 mit der Antriebsturbine 30 verbindet. Das Turbinenabgasgehäuse 28 kann beispielsweise über Bolzen, Stifte, Nieten oder Schrauben an der Niederdruckturbine 26 und der Antriebsturbine 30 verankert sein. In einigen Ausführungsformen kann das Turbinenabgasgehäuse 28 als ein Befestigungspunkt für Installationsmontagemetallteile (z. B. Ausleger, Pfosten) dienen, die nicht nur das Turbinenabgasgehäuse 28, sondern auch die Niederdruckturbine 26, die Antriebsturbine 30 und/oder andere Bauteile des Gasturbinenmotors 10 tragen.
  • Das Turbinenabgasgehäuse 28 umfasst zwei Hauptbauteile: einen Rahmen 100, der Strukturlasten einschließlich Wellenlasten z. B. von der Niederdruckwelle 32 trägt, und eine Verkleidung 120, die einen aerodynamischen Strömungsweg von der Niederdruckturbine 26 zur Antriebsturbine 30 definiert. Die Verkleidung 120 kann als einzelnes, monolithisches Teil gebildet sein, während der Rahmen 100 um die Verkleidung 120 herum gebaut ist.
  • Eine äußere Plattform 122 und eine innere Plattform 124 der Verkleidung 120 definieren die innere und äußere Grenze eines ringförmigen Gasströmungswegs von der Niederdruckturbine 26 zur Antriebsturbine 30. Eine Verkleidungsschaufel 126 ist eine aerodynamische Schaufelfläche, die die Strebe 106 umgibt. Die Verkleidung 120 kann eine beliebige Anzahl von Verkleidungsschaufeln 126 aufweisen, die mindestens der Anzahl der Streben 106 entspricht. In einer Ausführungsform weist die Verkleidung 120 eine Schaufelverkleidung 126 für jede Strebe 106 des Rahmens 100 auf. In anderen Ausführungsformen kann die Verkleidung 120 weitere Schaufelverkleidungen 126 aufweisen, durch die keine Strebe 106 verläuft. Die Verkleidung 120 kann aus einem Material gebildet sein, das hohen Temperaturen standhalten kann, wie etwa Inconel oder eine andere nickelbasierte Superlegierung.
  • Der Rahmen 100 ist ein mehrteiliger Rahmen, der aus vier separaten Strukturelementen plus Verbindungsbefestigern gebildet ist. Der Außendurchmesser des Rahmens 100 wird durch die Kombination des äußeren Rings 102 und einer Mehrzahl von Abdeckungen 110 gebildet. Der äußere Ring 102 ist ein starrer, im Wesentlichen kegelstumpfförmiger Ringkörper mit Strebenöffnungen SA an Winkelpositionen, die den Positionen der Streben 106 entsprechen. Die Abdeckungen 110 sind mit Kappen versehene Ansätze, die die Strebenöffnungen SA verschließen und über die Befestiger mit erweiterbarem Durchmesser 112 eine Grenzfläche zu den Streben 106 aufweisen. Die Befestiger mit erweiterbarem Durchmesser 112 können beispielsweise Bolzen, Schäfte oder Stifte mit erweiterbarem Durchmesser sein, die sich vollständig durch sowohl die Abdeckung 110 als auch die Strebe 106 erstrecken können und sich ausdehnen, um entsprechende Toleranzen aufzunehmen und thermischen Drift zu berücksichtigen. Die Befestiger mit erweiterbarem Durchmesser 112 erstrecken sich in einer Umfangsrichtung durch die Strebe 106 und die Abdeckung 110 und sind an beiden gewinkelten Seiten der Abdeckung 110 gesichert (siehe 3). Die Abdeckung 110 ist am äußeren Ring 102 des Rahmens 100 durch Abdeckungsbefestiger 116 gesichert, bei denen es sich beispielsweise um Schrauben; Stifte, Nieten oder Bolzen (mit entsprechenden Muttern 118) handeln kann.
  • Der Innendurchmesser des Rahmens 100 ist durch den inneren Ring 104 definiert, eine im Wesentlichen zylindrische Struktur mit Innenringflanschen 108, die die einzelnen Streben 106 umklammern. Die Innendurchmesserbefestiger 114 erstrecken sich vollständig durch die Innenringflansche 108 und die Strebe 106. Die Innendurchmesserbefestiger 114 können standardmäßige Befestiger oder solche mit erweiterbarem Durchmesser sein, einschließlich Bolzen, Stiften, Schäften, Schrauben oder Nieten. Die Streben 106 sind starre Pfosten, die sich im Wesentlichen radial vom inneren Ring 104 durch Strebenöffnungen SA des äußeren Rings 102 erstrecken und über die Befestiger mit erweiterbarem Durchmesser 112 an der Abdeckung 110 verankert sind. Der Rahmen 100 ist dem Kernstrom F nicht unmittelbar ausgesetzt und kann daher aus einem Material gebildet sein, das für wesentlich niedrigere Temperaturen ausgelegt ist als die Verkleidung 120. In einigen Ausführungsformen kann der Rahmen 100 aus sandgegossenem Stahl gebildet sein.
  • Das Turbinenabgasgehäuse 28 wird durch das Ausrichten der Verkleidung 120 am inneren Ring 104 und am äußeren Ring 102 in axialer und in Umfangsrichtung und durch das Führen jeder Strebe 106 durch die Strebenöffnung SA und die Verkleidungsschaufel 126 von der radial äußeren Seite zusammengebaut. Die Strebe 106 kann über die Innendurchmesserbefestiger 114 durch die Innenringflansche 108 am inneren Ring 104 gesichert sein, z. B. durch manuelles Zusammenbauen von der Hinterseite des Turbinenabgasgehäuses 28 aus. Die Abdeckungen 110 werden dann über jeder Strebenöffnung SA installiert und über die Befestiger mit erweiterbarem Durchmesser 112 an den Streben 106 gesichert, um die Montage des Turbinenabgasgehäuses 28 abzuschließen. Die mehrteilige Konstruktion des Rahmens 100 ermöglicht es, das Turbinenabgasgehäuse 28 um die Verkleidung 120 zu bauen. Entsprechend kann die Verkleidung 120 ein einzelnes, monolithisch gebildetes Teil sein, z. B. ein einstückiger Gusskörper ohne Schwachpunkte, die Schweiß- oder anderen Verbindungsstellen entsprechen.
  • Erörterung möglicher Ausführungsformen
  • Es folgen nicht ausschließende Beschreibungen möglicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Ein Turbinenabgasgehäuse umfasst eine Verkleidung, die einen Luftströmungsweg durch das Turbinenabgasgehäuse definiert, und einen mehrteiligen Rahmen. Der mehrteilige Rahmen ist durch und um die Verkleidung angeordnet, um eine Lagerlast zu tragen, und umfasst einen inneren Ring, einen äußeren Ring, der konzentrisch außerhalb des inneren Rings angeordnet ist, eine Mehrzahl von Abdeckungen mit Ansätzen und eine Mehrzahl von radialen Streben. Die Mehrzahl von Abdeckungen mit Ansätzen ist an Positionen, die in Umfangsrichtung um den Außendurchmesser des äußeren Rings verteilt sind, an den äußeren Ring geschraubt. Die Mehrzahl von radialen Streben verläuft durch die Verkleidung und ist über nicht radiale Verbinder am inneren Ring und den Abdeckungen mit Ansätzen befestigt.
  • Das Turbinenabgasgehäuse des vorstehenden Absatzes kann wahlweise zusätzlich und/oder alternativ eine(s) oder mehrere der folgenden Merkmale, Konfigurationen und/oder zusätzlichen Bauteile aufweisen:
    wobei der mehrteilige Rahmen aus Stahl gebildet ist.
    wobei der mehrteilige Rahmen aus sandgegossenem Stahl gebildet ist.
    wobei die Verkleidung monolithisch gebildet ist.
    wobei die Verkleidung aus einem Material gebildet ist, das für eine höhere Temperatur als der mehrteilige Rahmen bemessen ist.
    wobei die Verkleidung aus einer nickelbasierten Superlegierung gebildet ist.
    wobei die radialen Streben über die nicht radialen Verbinder mit einem radialen Flansch am inneren Ring verankert sind.
    wobei jede radiale Strebe durch eine separate Öffnung im äußeren Ring verläuft, die durch eine separate Abdeckung mit Ansatz abgedeckt wird.
    wobei die nicht radialen Verbinder Befestiger mit erweiterbarem Durchmesser sind, die in Umfangsrichtung orientiert sind.
  • Ein Turbinenabgasgehäuserahmen umfasst einen inneren zylindrischen Ring mit einer Mehrzahl sich radial nach außen erstreckender Flansche; einen äußeren kegelstumpfförmigen Ring mit einer Mehrzahl von winkelig verteilten Strebenöffnungen; eine Mehrzahl von radialen Streben, die an den sich radial nach außen erstreckenden Flanschen gesichert ist und sich durch die winkelig verteilten Strebenöffnungen erstreckt; und eine Mehrzahl von Abdeckungen, die über den einzelnen winkelig verteilten Strebenöffnungen gesichert ist und über Strebenbefestiger mit erweiterbarem Durchmesser an den radialen Streben gesichert ist.
  • Der Turbinenabgasgehäuserahmen des vorstehenden Absatzes kann wahlweise zusätzlich und/oder alternativ eine(s) oder mehrere der folgenden Merkmale, Konfigurationen und/oder zusätzlichen Bauteile aufweisen:
    wobei jede der radialen Streben durch Innendurchmesserbefestiger mit erweiterbarem Durchmesser an zwei der sich radial nach außen erstreckenden Flansche gesichert ist.
    wobei die Befestiger mit erweiterbarem Durchmesser in Umfangsrichtung orientiert sind.
    wobei jeder Strebenbefestiger mit erweiterbarem Durchmesser sich vollständig durch eine der Streben und eine der Mehrzahl von Abdeckungen erstreckt.
  • Ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Turbinenabgasgehäuses, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Ausrichten von Verkleidungsschaufeln einer einen Strömungsweg definierenden Verkleidung, Flanschen, die sich radial von einem inneren Rahmenring nach außen erstrecken, und Strebenöffnungen eines äußeren kegelstumpfförmigen Rings; Einführen einer radialen Strebe von radial außerhalb des äußeren kegelstumpfförmigen Rings durch die Strebenöffnung und die Verkleidungsschaufel; Sichern der radialen Strebe an den Flanschen; und Sichern von Abdeckungen über den Strebenöffnungen am äußeren kegelstumpfförmigen Ring und den Streben.
  • Das Verfahren des vorstehenden Absatzes kann wahlweise zusätzlich und/oder alternativ eine(s) oder mehrere der folgenden Merkmale, Konfigurationen und/oder zusätzlichen Bauteile aufweisen:
    wobei das Sichern der Abdeckungen an den Streben das Einführen in Umfangsrichtung orientierter Befestiger mit erweiterbarem Durchmesser durch jede Strebe und Abdeckung umfasst.
  • Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf ein oder mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass verschiedene Änderungen daran vorgenommen und Elemente davon durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Obwohl die vorliegende Erfindung das Turbinenabgasgehäuse 28 als an der Niederdruckturbine 26 anliegend beschreibt, kann der Gasturbinenmotor 10 eine beliebige Anzahl von Motorspulen umfassen, an deren letzter das Turbinenabgasgehäuse 28 anliegt. Außerdem können an den Lehren der Erfindung zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden, um eine Anpassung an eine bestimmte Situation oder ein Material zu erreichen, ohne von ihrem wesentlichen Umfang abzuweichen. Es ist daher vorgesehen, dass die Erfindung nicht auf die bestimmte(n) offenbarte(n) Ausführungsform(en) beschränkt ist, sondern alle Ausführungsformen einschließt, die in den Umfang der beiliegenden Ansprüche fallen.

Claims (16)

  1. Turbinenabgasgehäuse, umfassend: eine Verkleidung, die einen Luftströmungsweg durch das Turbinenabgasgehäuse definiert; und einen mehrteilige Rahmen, der durch und um die Verkleidung herum angeordnet ist, um eine Lagerlast zu tragen, wobei der mehrteilige Rahmen Folgendes umfasst: einen inneren Ring; einen äußeren Ring, der konzentrisch außerhalb des inneren Rings angeordnet ist; eine Mehrzahl von Abdeckungen mit Ansätzen, die an Positionen, die in Umfangsrichtung um den Außendurchmesser des äußeren Rings verteilt sind, an den äußeren Ring geschraubt ist; und eine Mehrzahl von radialen Streben, die durch die Verkleidung verläuft und über nicht radiale Verbinder am inneren Ring und den Abdeckungen mit Ansätzen befestigt ist.
  2. Gasturbinenabgasgehäuse nach Anspruch 1, wobei der mehrteilige Rahmen aus Stahl gebildet ist.
  3. Gasturbinenabgasgehäuse nach Anspruch 2, wobei der mehrteilige Rahmen aus sandgegossenem Stahl gebildet ist.
  4. Gasturbinenabgasgehäuse nach Anspruch 1, wobei die Verkleidung monolithisch gebildet ist.
  5. Gasturbinenabgasgehäuse nach Anspruch 1, wobei die Verkleidung aus einem Material gebildet ist, das für eine höhere Temperatur als der mehrteilige Rahmen bemessen ist.
  6. Gasturbinenabgasgehäuse nach Anspruch 1, wobei die Verkleidung aus einer nickelbasierten Superlegierung gebildet ist.
  7. Gasturbinenabgasgehäuse nach Anspruch 1, wobei die radialen Streben über die nicht radialen Verbinder mit einem radialen Flansch am inneren Ring verankert sind.
  8. Gasturbinenabgasgehäuse nach Anspruch 1, wobei jede radiale Strebe durch eine separate Öffnung im äußeren Ring verläuft, die durch eine separate Abdeckung mit Ansatz abgedeckt wird.
  9. Gasturbinenabgasgehäuse nach Anspruch 1, wobei die nicht radialen Verbinder in Umfangsrichtung orientierte Befestiger mit erweiterbarem Durchmesser sind.
  10. Turbinenabgasgehäuserahmen, umfassend: einen inneren zylindrischen Ring mit einer Mehrzahl von sich radial nach außen erstreckenden Flanschen; einen äußeren kegelstumpfförmigen Ring mit einer Mehrzahl von winkelig verteilten Strebenöffnungen; eine Mehrzahl von radialen Streben, die an den sich radial nach außen erstreckenden Flanschen gesichert ist und sich durch die winkelig verteilten Strebenöffnungen erstreckt; und eine Mehrzahl von Abdeckungen, die über jeder der winkelig verteilten Strebenöffnungen gesichert ist und über Befestiger mit erweiterbarem Durchmesser an den radialen Streben gesichert ist.
  11. Turbinenabgasgehäuserahmen nach Anspruch 10, wobei jede der radialen Streben durch Innendurchmesserbefestiger mit erweiterbarem Durchmesser an zwei der sich radial nach außen erstreckenden Flansche gesichert ist.
  12. Turbinenabgasgehäuserahmen nach Anspruch 10, wobei die Strebenbefestiger mit erweiterbarem Durchmesser in Umfangsrichtung orientiert sind.
  13. Turbinenabgasgehäuserahmen nach Anspruch 10, wobei jeder Strebenbefestiger mit erweiterbarem Durchmesser sich vollständig durch eine der Streben und eine der Mehrzahl von Abdeckungen erstreckt.
  14. Turbinenabgasgehäuserahmen nach Anspruch 10, wobei der Rahmen aus Stahl gebildet ist.
  15. Verfahren zum Zusammenbauen eines Turbinenabgasgehäuses, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Ausrichten von Verkleidungsschaufeln einer einen Strömungsweg definierenden Verkleidung, Flanschen, die sich radial von einem inneren Rahmenring nach außen erstrecken, und Strebenöffnungen eines äußeren kegelstumpfförmigen Rings; Einführen einer radialen Strebe von radial außerhalb des äußeren kegelstumpfförmigen Rings durch die Strebenöffnung und die Verkleidungsschaufel; Sichern der radialen Strebe an den Flanschen; und Sichern einer Abdeckung, die die Strebenöffnung überspannt, am äußeren kegelstumpfförmigen Ring und an der Strebe.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Sichern der Abdeckungen an den Streben das Einführen von in Umfangsrichtung orientierten Befestigern mit erweiterbarem Durchmesser durch jede Strebe und Abdeckung umfasst.
DE112013006315.8T 2012-12-31 2013-12-20 Mehrteiliger Rahmen eines Turbinenabgasgehäuses Pending DE112013006315T5 (de)

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US201261747823P 2012-12-31 2012-12-31
US61/747,823 2012-12-31
PCT/US2013/076842 WO2014105682A1 (en) 2012-12-31 2013-12-20 Turbine exhaust case multi-piece frame

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DE112013006315T5 true DE112013006315T5 (de) 2015-09-17

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DE112013006315.8T Pending DE112013006315T5 (de) 2012-12-31 2013-12-20 Mehrteiliger Rahmen eines Turbinenabgasgehäuses

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