DE1286810B - Rotor blade radial gap cover ring of an axial turbine machine, in particular a gas turbine - Google Patents

Rotor blade radial gap cover ring of an axial turbine machine, in particular a gas turbine

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DE1286810B DE1963L0046369 DEL0046369A DE1286810B DE 1286810 B DE1286810 B DE 1286810B DE 1963L0046369 DE1963L0046369 DE 1963L0046369 DE L0046369 A DEL0046369 A DE L0046369A DE 1286810 B DE1286810 B DE 1286810B
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    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
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    • F01D11/20Actively adjusting tip-clearance
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Laufschaufel- außendurchmesser der ersten oder einzigen Stufe radialspalt-Abdeckring einer Axialturbomaschine, -; ■■ mindestens/ 2Q00 rom beträgt,.The invention relates to a blade outer diameter of the first or single stage radial gap cover ring of an axial turbo machine, -; ■■ is at least / 2Q00 rom ,.

In der Zeichnung ist .in Fig.l und 2 ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäß der Erfin-5 dung bei einer solchen Axialgasturbine im Maschinenlängsschnitt und in einem Maschinenquerschnitt I-I dargestellt.In the drawing, in Fig.l and 2 is an embodiment the device according to the invention in such an axial gas turbine in the machine longitudinal section and shown in a machine cross-section I-I.

Die Leitschaufehl 11 sitzen in einem Turbinengehäuseteil 12, das mit einem Turbinengehäuseteil 13The guide vanes 11 sit in a turbine housing part 12, which is connected to a turbine housing part 13

insbesondere -gasturbine, der in Segmente unterteilt
ist, die in einer Ringnut des Gehäuses, durch Änderung des Drucks eines auf den Äußenumfang der
Segmente wirkenden hydraulischen Mitteis gegen die
Kraft einer Feder radial verschiebbar gelagert sind.
Bei einer bekannten Radialspaltdichtung dieser Art,
und zwar bei einer Labyrinthstopfbüchse für Dampfoder Gasturbinen, ist jedes Segment mittels eines io mittels Axialbolzen 14 verschraubt ist. In einer Ringradial außen fest an ihm befindlichen Ansatzes im nut 15 des Turbinengehauseteils 12 ist ein Abdeck-Slopfbüchsengehäuse radial gleitend gelagert, wobei ι ring vorgesehen, 'der einen Radialspalt 17 der Laufdei Ansatz radial außen einen durch eine Feder ( 'schaufehl Iff 'radial' außen begrenzt und in Segmente belasteten Kolben· fest aufweist,.der sich.in einem li» unterteilt ist, die in Umfangsrichtung24 aufinnerÖalb des Stopf büchsehgehäuses' vorgesehenen 15 einanderfolgen. Die Segmente 16 sind in der Ringnut Zylinder befindet und beidseitig mit voneinander 15 abgedichtet radial verschiebbar. Dazu können
in particular gas turbine, which is divided into segments
is that in an annular groove of the housing, by changing the pressure of a on the outer circumference of the
Hydraulic means act against the segments
Are mounted radially displaceable force of a spring.
In a known radial gap seal of this type,
In the case of a labyrinth stuffing box for steam or gas turbines, each segment is screwed together by means of an axial bolt 14. In a ring radially on the outside firmly located on it approach in the groove 15 of the turbine housing part 12, a cover-Slopfbüchsengehäuse is mounted so as to slide radially, with ι ring provided, 'the one radial gap 17 of the Laufdei approach radially outside one by a spring ( ' schaufehl Iff 'radial' limited on the outside and firmly loaded into segments, which is subdivided into a line, which follow one another in the circumferential direction 24 on the inside of the stuffing box housing 15. The segments 16 are located in the ring groove cylinder and are radially sealed on both sides with 15 can be moved

zwischen ihnen und den beiden Ringnutseitenwänden 18 und 19 ringförmige, koaxiale Dichtringe vorgesehen sein. Die Segmente 16 weisen Ringrippen 47 ao einander gleichen Außendurchmessers als Anschlag auf.between them and the two ring groove side walls 18 and 19 annular, coaxial sealing rings may be provided. The segments 16 have annular ribs 47 ao the same outside diameter as a stop.

Zwischen den Segmenten 16· und dem Grund 20 det Rmgnutl5..ist:einiRingraum21 vorhanden, so daß die Segmente 16," die in Fig.l in ihrer radial dringt, sowohl an diesem Gehäuse befestigt als auch 25 innersten Stellung dargestellt sind, radial nach außen radial verstellbar ist. Auch ist ein genannter Ring- verschoben werden können.Between the segments 16 · and the base 20 of the Rmgnutl5..is: a ring space21 exists, see above that the segments 16, "which penetrates radially in Fig.l, are both attached to this housing and are shown in the innermost position, radially outwards is radially adjustable. Also called a ring can be moved.

raum vorhanden. Es sind aber keine Änderbarkeit Um eine Radiaföerstellung der Segmente 16 zu be-space available. However, there are no changeability.

des Druckes eines hydraulischen Mittels im Ring- werksteUigen, sind folgende Mittel vorgesehen: raum und keine Feder vorhanden.the pressure of a hydraulic medium in the ring works, the following means are provided: space and no spring available.

Aufgabe gemäß der Erfindung ist, eine eingangs genannte Einrichtung mit wenig Aufwand so aus-The object of the invention is to design a device mentioned at the beginning with little effort.

verschiedenen Drücken eines hydraulischen Mittels beaufschlagbar ist. Bei dieser Stopfbüchse- kann' aber die Normalstellung der Segmente nicht verändert werden.different pressures of a hydraulic medium can be acted upon. But with this stuffing box the normal position of the segments cannot be changed.

Es ist ferner eine Radial-Schaufelspaltdichtung mittels eines Deckrings bekannt, bei der jedes Segment mittels einer in das Segment geschraubten Radialschraube, die das Maschinengehäuse durch-Furthermore, a radial blade gap seal by means of a cover ring is known, in which each segment by means of a radial screw screwed into the segment, which penetrates the machine housing

1. zwei mindestens näherungsweise zueinander par- -allele Radialbglzeö;22 und. 23 an jedem Seg-1. two at least approximately mutually parallel radial angles; 22 and. 23 on every segment

( zubauen, daß die Normalstellung der Segmentejjl^h^^ mejitJLö. (stauch Fi g..2jj die jnjümfangsrich- (to build up that the normal position of the segmentsjjl ^ h ^^ mejitJLö. (compress Fi g..2jj die jnjümfangsrich-

die zum Normalbetrieb der Maschine gehörige, kleinste .Größe, des..Radiälspalts' verändert werden':, kann. · _ . ,;35.the smallest "size" of the radial gap belonging to normal operation of the machine: can. · _. ,; 35.

Gemäß der Erfindung bedient man sich ebenfalls eines Schraubenelements, um die Segmente radial verstellen zu können, aber zwecks Lösung der genannten Aufgabe in Kombination mit der Änderbarkeit des genannten Drucks im Ringraum und mit der Feder.According to the invention, use is also made a screw element in order to be able to adjust the segments radially, but for the purpose of solving the aforementioned Task in combination with the changeability of the mentioned pressure in the annulus and with the feather.

Als Lösung der.·genannten -Aufgabe wird gemäß.' der Erfindung vorgeschlagen,' daß jedes Segment"' radial außen mit mindestens einem Radialbolzen fest verbunden ist, der durch einen etwas größeren Durchbruch, z. B. einer Bohrung (25), des Gehäuses (12) führt und der radial außerhalb dieses eine Mutter (26) aufweist, und daß die Feder (46) zwischen Mutter und Gehäuse angeordnet ist. Werden die Schrauben gedreht, dann wird isömit diel genannte 50. Normalsteilung der Segmente verändert. Die genannte Lösung ist_ wenig aufwendig, da nur Bolzen_ und Muttern notwendig sind.As a solution to the. · Mentioned problem, according to. ' the invention proposed that 'each segment' fixed radially on the outside with at least one radial bolt connected by a slightly larger one Breakthrough, e.g. B. a bore (25), the housing (12) and the radially outside of this a nut (26), and that the spring (46) is arranged between the nut and the housing. Will the Screws turned, then isomit the said 50. Normal division of the segments changed. The solution mentioned is_ not very complex, since only bolts_ and nuts are necessary.

Zweckmäßig·,; weiden;! .zwei, ..näherixngsweise.. JMr::·.-';^-. einander parallele, in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Radialbolzen verwendet und die Feder als in Umfangsrichtung Hegende längliche Blattfeder ausgebildet. Ferner ist von Vorteil, wenn zwischen den Radialbolzen und dem Durchbruch ein Raum vorhanden ist, der den Ringraum mit einem radial außerhalb des feststehenden Teiles befindlichen, mit dem hydraulischen Mittel gefüllten Raum verbindet. Somit sind keine besonderen VerbindungskanäleAppropriate · ,; graze ;! .two, ..approximately .. JMr :: · .- '; ^ -. used parallel radial bolts following one another in the circumferential direction and the spring as formed in the circumferential direction Hegende elongated leaf spring. It is also advantageous if between the Radial bolt and the breakthrough a space is available, which the annulus with a radial located outside the fixed part, connects with the hydraulic medium-filled space. Thus there are no special connecting channels

rung 24 aufeinanderfolgen, mit dem Segment 16 . ' aus einem Stück bestehen oder an ihm befestig ' sind und jeweils durch einen Durchbruch, und zwar eine Bohrung 25, des Turbinengehauseteils 12 führen;tion 24 consecutively, with segment 16 . 'consist of one piece or attached to it 'are and each through a breakthrough, namely a bore 25, of the turbine housing part 12 lead;

2. eine Mutter 26 bzw{~27 "auf-jedem Radialbolzen 22,23 radial außerhalb des Turbinengehäuse- -teill2; ■■■■■■■-. ' --.-■"> 2. a nut 26 or {~ 27 "on each radial bolt 22, 23 radially outside the turbine housing part2; ■■■■■■■ -. ' --.- ■ ">

; 3, eine in Umfangsriehtung 24. längliche, zwischen den Muttern 26 und 27 und dem Turbinengehäuseteil 12 vorgesehene Blattfeder 46, die in ungespanntem Zustand zum Turbinengehäuseteil 12 hin gewölbt isf(s'; Fi g. 2);; 3, one in the circumferential direction 24. elongated, between the nuts 26 and 27 and the turbine housing part 12 provided leaf spring 46, which in arched in the unstressed state towards the turbine housing part 12 isf (s'; FIG. 2);

4. mehrere auf dem gesamten. Umfang verteilt angeordnete Füllkanäle 30, die den Ringraum 21 . ;;mit einem,·.jaußerhalbrdesLirurbinengehäuseteils 12 befindlichen, unter Druckgas stehenden RaUm1Sl verbinden^ mehrere auf dem gesamten ' "Umfang"verteilt" angeordnete FuirkanaTe"32, die denRaum31 mitdem. Strömungskanali-36 oberhalb der Leitschauf ein jULvfirbinden, ein Ablaßkanal 33, der den Raum 31 iiber eine Leitung 34 und ein Abgasventil 35-mit dem Strömungskanal 38 unterhalb 31er. Laufschaufeln verbindet. 4. several on the whole. Filling channels 30 which are arranged distributed around the circumference and which form the annular space 21. ;; with a pressurized room 1 S1 located in the JaußerhalbrdesLirurbinengehäuseteils 12 connected ^ several on the "" circumference "distributed" arranged "FuirkanaTe" 32, which the room 31 with the. Flow channel-36 above the guide vane a jULvfirbinden, a drain channel 33, which connects the space 31 via a line 34 and an exhaust valve 35-with the flow channel 38 below 31er. Blades connects.

Gemäß Fig.l befindet sich das Segment 16, wie schon erwähnt, in seiner radial innersten Stellung; die Blattfeder 46 ist voll gespannt; dabei liegen ihre Wölbung 48 und ihre Umfangsenden 28 und 29 am Turbinengehäuseteil 12 radial außen — die Blatt-According to Fig.l, the segment 16 is, as already mentioned, in its radially innermost position; the leaf spring 46 is fully tensioned; while their curvature 48 and their peripheral ends 28 and 29 are on Turbine housing part 12 radially outside - the blade

od. dgl. notwendig. gor the like necessary. G

Die Anwendung der Einrichtung gemäß der Er- 65 feder 46 ist dann also völlig gestreckt —, so daß findung lohnt sich z.B. bei einer Axialgasturbine, dadurch auch gleichzeitig ein fester Anschlag im der mindestens ein Strahltriebwerk strömungsmäßig Sinn der radial innersten Stellung des Segments 16 vorgeschaltet ist und bei der der Lauf schaufelkranz- vorhanden ist.The application of the device according to the Er- 65 spring 46 is then completely stretched - so that Finding it is worthwhile, for example, with an axial gas turbine, which means that there is also a fixed stop in the the at least one jet engine, in terms of flow, is the radially innermost position of the segment 16 is connected upstream and in which the rotor blade ring is present.

F i g. 2 zeigt das Segment 16 in seiner radial äußersten Stellung; die Blattfeder 46 ist teilgespannt. Die Verschiebung des Segments 16 radial nach innen gegen die Kraft der Blattfeder 46 kommt dadurch zustande, daß, nach Schließen des Abblasventils 35, vom Einströmraum 36 her der Raum 31 über die Füllkanäle 32 und somit der Ringraum 21 über die Füllkanäle 30 mit Druckgas gefüllt wird (s. die Pfeile 39 und 40). Der Druck im Einströmraum 36 ist größer als die Kraft der Blattfeder 46 und der Druck, der von radial innen her auf den Segmenten 16 lastet, so daß die Blattfeder 46 voll gespannt wird.F i g. 2 shows the segment 16 in its radially outermost position; the leaf spring 46 is partially tensioned. the Displacement of the segment 16 radially inwards against the force of the leaf spring 46 comes about that, after closing the blow-off valve 35, from the inflow space 36, the space 31 via the filling channels 32 and thus the annular space 21 is filled with compressed gas via the filling channels 30 (see arrows 39 and 40). The pressure in the inflow space 36 is greater than the force of the leaf spring 46 and the pressure, the from the radial inside on the segments 16 so that the leaf spring 46 is fully tensioned.

Soll der Radialspalt 17 seinen Größtwert erhalten, dann wird das Abblasventil 35 geöffnet, wodurch sich der Ringraum 21 und der Raum 31 über den Ablaßkanal 33, die Leitung 34 und einen Kanal 37 zum Abströmraum 38 hin entspannt (s. die Pfeile 40 bis 42). Dies geschieht schneller als die Füllung des Raums 31, da der Durchströmquerschnitt der Kanäle 33 und 37, der Leitung 34 und des geöffneten Abblasventil 35 größer ist als die Summe der Durchströmquerschnitte der Füllkanäle 32. Nach dem Entspannen der Räume 21 und 31 sind die Segmente 16 durch den Druck im beschaufelten Strömungsraum gegen den Ringnutgrund 20 gepreßt, d. h., die Ringrippen 47 sind gegen den Ringnutgrund 20 gepreßt (s. Fig. 2).If the radial gap 17 is to receive its maximum value, the blow-off valve 35 is opened, as a result of which the annular space 21 and the space 31 via the drain channel 33, the line 34 and a channel 37 to Outflow space 38 relaxed towards (see arrows 40 to 42). This happens faster than filling the Space 31, since the flow cross-section of the channels 33 and 37, the line 34 and the open blow-off valve 35 is greater than the sum of the flow cross-sections of the filling channels 32. After relaxation of the spaces 21 and 31 are the segments 16 due to the pressure in the bladed flow space pressed against the ring groove base 20, d. That is, the annular ribs 47 are pressed against the annular groove base 20 (see Fig. 2).

Durch Drehen der Muttern 26 und 27 kann die Normalstellung der Segmente 16 radial nach außen und innen hin verändert werden.By turning the nuts 26 and 27, the normal position of the segments 16 can be radially outward and be changed inside.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Laufschaufelradialspalt-Abdeckring einer Axialturbomaschine, insbesondere -gasturbine, der in Segmente unterteilt ist, die in einer Ringnut des Gehäuses durch Änderung des Drucks eines auf den Außenumfang der Segmente wirkenden hydraulischen Mittels gegen die Kraft einer Feder radial verschiebbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (16) radial außen mit mindestens einem Radialbolzen (22) fest verbunden ist, der durch einen etwas größeren Durchbruch, z. B. eine Bohrung (25), des Gehäuses (12) führt und der radial außerhalb dieses eine Mutter (26) aufweist, und daß die Feder (46) zwischen Mutter (26) und Gehäuse (12) angeordnet ist.1. Rotor blade radial gap cover ring of an axial turbine machine, in particular a gas turbine, which is divided into segments in an annular groove of the housing by changing the pressure of a Hydraulic means acting on the outer circumference of the segments against the force of a spring are mounted radially displaceable, characterized in that that each segment (16) is firmly connected radially on the outside with at least one radial bolt (22), which by a slightly larger Breakthrough, e.g. B. a bore (25), the housing (12) and the radially outside this has a nut (26), and that the spring (46) between the nut (26) and the housing (12) is arranged. 2. Abdeckring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei näherungsweise einander parallele, in Umfangsrichtung (24) aufeinanderfolgende Radialbolzen (22, 23) verwendet werden und die Feder als in Umfangsrichtung liegende längliche Blattfeder (46) ausgebildet ist.2. Cover ring according to claim 1, characterized in that two approximately each other parallel radial bolts (22, 23) following one another in the circumferential direction (24) are used and the spring is designed as an elongated leaf spring (46) lying in the circumferential direction. 3. Abdeckring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Radialbolzen (22) und dem Durchbruch (Bohrung 25) ein Raum (49) vorhanden ist, der den Ringraum (21) mit einem radial außerhalb des feststehenden Teils (12) befindlichen, mit dem hydraulischen Mittel gefüllten Raum (31) verbindet.3. Cover ring according to claim 2, characterized in that between the radial bolt (22) and the breakthrough (bore 25) a space (49) is present, which the annular space (21) with one located radially outside the fixed part (12), with the hydraulic one Medium-filled space (31) connects. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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