DE1401452C

DE1401452C - Runner with a shovel ring

Info

Publication number: DE1401452C
Authority: DE
Inventors: Leslie James Alienton; Brien Ronald Alleestree; Derby Pratt (Großbritannien)
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC

Description

Die Erfindung betrifft einen Läufer mit einem Schaufelkranz, dessen Schaufeln in im wesentlichen axiale, hinterschnitten profilierte Nuten einer Läuferscheibe eingeschoben sind und in ihnen axial festgehalten werden durch je eine an jeder Stirnseite befindliche, ringscheibenförmige Dichtungsplatte, die an der Stirnfläche der Läuferscheibe und der Schaufelfüße anliegt und an der Läuferscheibe axial festgehalten wird mittels eines Bajonettverschlusses, der aus einander hintergreifenden Klauen der Dichtungsplatte und der Läuferscheibe besteht und in seiner eingedrehten Stellung in Umfangsrichtung fixiert wird mittels eines Keiles, der zwischen je zwei Klauen der Läuferscheibe und der Dichtungsplatte angeordnet ist. isThe invention relates to a rotor with a blade ring, the blades of which essentially axial, undercut profiled grooves of a carrier disk are inserted and axially held in them are each located on each end face, annular disk-shaped sealing plate, which on the end face of the carrier disc and the blade roots rests and is axially fixed on the carrier disc is made by means of a bayonet lock, which consists of interlocking claws of the sealing plate and the carrier disk is made and is fixed in its screwed-in position in the circumferential direction by means of a wedge which is arranged between two claws each of the carrier plate and the sealing plate is. is

Ein derartiger Läufer ist aus der britischen Patentschrift 779 059 bekannt.Such a runner is known from British patent specification 779 059.

Bei dem bekannten Läufer dieser Art ist der Keil zweiteilig. Er besteht aus einem ersten Teil, der axial zwischen die Klauen eingeschoben wird und die ao Drehsicherung des Bajonettverschlusses bewirkt, und einem zweiten Teil, der danach radial zwischen den ersten Teil und die Läuferscheibe eingeschoben wird und den ersten Teil axial festhält; dieser zweite Teil wird in seiner Endlage durch Anbiegen zweier Lappen an den ersten Teil fixiert.In the known runner of this type, the wedge is in two parts. It consists of a first part, the axial is inserted between the claws and causes the ao rotation lock of the bayonet catch, and a second part, which is then inserted radially between the first part and the carrier disc and axially retains the first part; this second part is in its final position by bending two tabs fixed to the first part.

Diese zweiteilige Ausführung ist, weil teuer, unerwünscht. Es liegt die Aufgabe vor, den zweiten Teil, der den Keil axial fixiert, entbehrlich zu machen.This two-part design is undesirable because it is expensive. The task is to complete the second part, which fixes the wedge axially, to make dispensable.

Diese Aufgabe wird bei Vorrichtungen der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Keil einen Ansatzlappen aufweist, der zwischen den beiden Klauen der Läuferscheibe hindurchverläuft und umgebogen in eine radiale Ausnehmung eingreift, die sich an der Außenseite der Dichtungsplatte befindet, daß der Keil in beide Axialrichtungen weisende Begrenzungsflächen aufweist, mit denen er zwischen diesen gegenüberstehende Begrenzungsflächen der Dichtungsplatte und der Läuferscheibe gepaßt ist, und daß der Keil radial nach innen und nach außen weisende Begrcnzungsfläclien aufweist, mit denen er zwischen diesen gegenüberstehende Begrenzungsflächen der Dichtungsplatte und der Läuferscheibe gepaßt ist.This object is achieved according to the invention in devices of the type specified in the introduction, that the wedge has a lug that extends between the two claws of the carrier disc and engages bent into a radial recess, which is located on the outside of the Sealing plate is located so that the wedge has boundary surfaces pointing in both axial directions, with which he between these opposing boundary surfaces of the sealing plate and the carrier plate is fitted, and that the wedge has radially inwardly and outwardly facing limiting surfaces, with which he between these opposing boundary surfaces of the sealing plate and the carrier is fitted.

Der hierdurch erzielte technische Fortschritt besteht darin, daß der in die radiale Ausnehmung an der Außenseite der Dichtungsplatte eingreifende umgebogene Ansatzlappen des Keiles allein die Dichtungsplatte in Umfangsrichtung sichert, wobei der Keil durch die beiden in Axialrichtung weisenden Bcgrenzungsflächen des Keils in Axialrichtung gesichert ist, so daß mit einfachen Mitteln eine einwandfreie Verdrehsicherung der Dichtungsplattc hergestellt ist.The technical progress achieved in this way exists in that the bent over engaging in the radial recess on the outside of the sealing plate The lug of the wedge alone secures the sealing plate in the circumferential direction, with the Wedge through the two boundary surfaces pointing in the axial direction of the wedge is secured in the axial direction, so that with simple means a perfect Anti-rotation of the Dichtungsplattc is made.

Um die Keile bei der Montage in die Läuferscheibe einhängen zu können, hat der Keil bevorzugt Endteile, die sich in Umfangsrichtung auf jeder Seite des Ansatzlappens über diesen hinaus erstrecken und hinter ein benachbartes Paar von Klauen der Läuferscheibe greifen.In order to be able to hang the wedges into the carrier plate during assembly, the wedge preferably has end parts, which extend in the circumferential direction on each side of the extension flap over this and grip behind an adjacent pair of claws of the carrier.

Um den Bajonettverschluß ohne Behinderung durch die Keile betätigen zu können, ist bevorzugt an jenen Stellen des Umfangs von Läuferscheibe und Dichtungsplatten, an denen die Keile angeordnet sind, der Zentriwinkel zwischen den Klauen der Dichtungsplatte so groß, daß die Dichtungsplatte um den für den Bajonettverschluß nötigen Winkel gedreht werden kann, ohne an einen Keil anzustoßen.In order to be able to operate the bayonet lock without being hindered by the wedges, on is preferred those points on the circumference of the carrier plate and sealing plates at which the wedges are arranged are, the central angle between the claws of the sealing plate so large that the sealing plate around the for the bayonet lock required angle can be rotated without hitting a wedge.

Hin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows

F ϊ g. 1 einen Axialschnitt durch einen Teil eines Läufers einer Gasturbine nach der Erfindung,F ϊ g. 1 shows an axial section through part of a Rotor of a gas turbine according to the invention,

F i g. 2 eine Axialansicht eines Teils der Dichtungsplatte des Läufers nach Fig. 1,F i g. 2 shows an axial view of part of the sealing plate of the rotor according to FIG. 1,

F i g. 3 eine Axialansicht eines Teils des Läufers nach Fig. 1,F i g. 3 shows an axial view of part of the rotor according to FIG. 1,

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines Keils in einem Läufer nach Fig. 1,F i g. 4 is a perspective view of a wedge in a rotor according to FIG. 1,

F i g. 5 einen Teil des Läufers nach F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,F i g. 5 a part of the runner according to FIG. 1 on an enlarged scale,

F i g. 6 in perspektivischer Ansicht die Lage eines noch nicht gesicherten Keils nach F i g. 4 in einem Läufernach Fig. 1.F i g. 6 shows the position of a not yet secured wedge according to FIG. 6 in a perspective view. 4 in one Runner according to Fig. 1.

Der Läufer weist eine Läuferscheibe 11 auf, die einen axial verdickten Scheibenrand 11a hat, auf dem ein Ring von Schaufeln 12 angebracht ist. Die Schaufeln 12 erstrecken sich in radialer Richtung. Durch Leitschaufeln 13 gelangen heiße Verbrennungsgase von einer Verbrennungseinrichtung 14 zu den Schaufeln 12 und werden von dort durch einen Auslaß 15 abgeleitet. Jede Schaufel 12 hat einen Fuß 12α, der mit einem Teil 12 b in eine hinterschnittene, sich quer zum Scheibenrand 11a im wesentlichen in axialer Richtung erstreckende Nut 17 der Läuferscheibe 11 eingreift.The rotor has a rotor disk 11 which has an axially thickened disk edge 11a on which a ring of blades 12 is attached. The blades 12 extend in the radial direction. Hot combustion gases pass through guide vanes 13 from a combustion device 14 to the vanes 12 and are discharged from there through an outlet 15. Each blade 12 has a foot 12α, with a portion 12 b undercut in one transversely extending substantially to the edge of the disk 11a in the axial direction groove 17 of the carrier 11 engages.

Der Läufer weist ferner zwei ungeteilte Dichtungsplatten 16 auf, die auf jeder Stirnseite der Läuferscheibe 11 angebracht sind und in Berührung mit den axial weisenden Oberflächen des Scheibenrandes 11a und Teilen 12 a, 12 b des Schaufelfußes stehen.The rotor also has two undivided sealing plates 16 which are attached to each end face of the rotor disk 11 and are in contact with the axially facing surfaces of the disk edge 11a and parts 12a, 12b of the blade root.

Jede Dichtungsplatte 16 weist einen Hauptteil 16a auf, dessen Dicke sich radial nach außen verringert. Sie erstreckt sich radial nach innen von einer umgebogenen Umfangs-Randlippel6ft bis zu einem durchlaufenden Ringsteg 16 c, der nahe der Innenkante der Dichtungsplatte liegt. Der Ringsteg 16c ragt axial gegenüber der Berührungsfläche der Dichtungsplatte mit dem Scheibenrand 11 α vor. Er hat zwei radial nach innen bzw. außen weisende Begrenzungsflächen 16rf und \(te. Die Begrenzungsfläche 16d berührt eine radial nach innen weisende Begrenzungsfläche Hb, die durch eine Ausnehmung lic am Scheibenrand 11a gebildet ist. Hierdurch wird die Dichtungsplatte 16 zur Läuferscheibe 11 zentriert.Each sealing plate 16 has a main part 16a, the thickness of which decreases radially outward. It extends radially inward from a bent circumferential edge lip 6ft to a continuous annular web 16c, which lies near the inner edge of the sealing plate. The annular web 16c protrudes axially with respect to the contact surface of the sealing plate with the disk edge 11 α. It has two radially inward or outward facing boundary surfaces 16RF and \ (te. The boundary surface 16 d contacts a radially inwardly facing limiting surface Hb lic by a recess at the wafer edge 11a is formed. In this way 16, the sealing plate to the rotor disc 11 centered .

Die Innenkante der Dichtungsplatte 16 ist mit Gruppen in Winkelabstand voneinander liegenden, radial nach innen vorspringenden Klauen 18 versehen, die in der Endstellung der Dichtungsplatte hinter radial nach außen vorspringende Klauen 19 greifen, welche vom Scheibenrand 11a nächst der inneren Begrenzung der Ausnehmung lic hervorragen. Die Klauen 19 haben eine Teilung, die der der Klauen 18 gleich ist. Jedoch ist die Anzahl der Klauen 19 größer als diejenige der Klauen 18. Zwischen jeder Gruppe von Klauen 18 befindet sich ein Abstand, der hinreicht, um einer weiteren Klaue Platz zu geben, wie bei 20 in F i g. 2 angedeutet. Rund um die Dichtungsplatte 16 können ein oder mehrere solche Zwischenräume 20 vorgesehen sein. Die Klauen 18 werden dadurch in Hintergriff zu den Klauen 19 gebracht, daß man zunächst die Dichtungsplatte 16 derart an den Scheibenrand 11a legt, daß die Klauen 18 in die Zwischenräume zwischen den Klauen 19 einzufügen sind und daß man dann die Dichtungsplatte 16 relativ zu der Läuferscheibe 11 verdrehtem die Klauen 18 mit den Klauen 19 inThe inner edge of the sealing plate 16 is angularly spaced with groups, provided radially inwardly projecting claws 18, which in the end position of the sealing plate behind radially outwardly projecting claws 19 grip, which from the disc edge 11a next to the inner limitation of the recess lic protrude. The claws 19 have a pitch that of the Claws 18 is the same. However, the number of the claws 19 is larger than that of the claws 18. Between each group of claws 18 is a distance which is sufficient to accommodate a further claw to give, as at 20 in FIG. 2 indicated. Around the sealing plate 16 can be one or more such spaces 20 may be provided. The claws 18 are thereby in rear grip to the Claws 19 brought so that the sealing plate 16 is first placed on the disc edge 11a, that the claws 18 are to be inserted into the spaces between the claws 19 and that one then the sealing plate 16 rotated relative to the carrier plate 11, the claws 18 with the claws 19 in

Eingriff zu bringen. Hierdurch wird die Dichtungsplatte 16 in ihrer Axiallage relativ zu der Läuferscheibe 11 festgehalten.To bring intervention. As a result, the sealing plate 16 is in its axial position relative to the carrier disk 11 recorded.

Um die Dichtungsplatte 16 in ihrer Winkellage in Bezug zu der Läuferscheibe 11 festzulegen, sind eine Reihe von Keilen 21 vorgesehen, wie sie in F i g. 4 dargestellt sind. Die Anzahl der Keile ist die gleiche wie die Anzahl der oben angeführten Zwischenräume 20.In order to fix the sealing plate 16 in its angular position in relation to the carrier disk 11, a Series of wedges 21 are provided as shown in FIG. 4 are shown. The number of wedges is the same like the number of spaces listed above 20.

Wie am besten aus den F i g. 5 und 6 ersichtlich, weist jeder Keil 21 ein Profil auf, das eine flache untere, radial nach innen weisende Begrenzungsfläche 21a hat, die die untere Begrenzungsfläche Hd der Ausnehmung lic berührt. Ferner hat der Keil eine abgestufte obere Begrenzungsfläche, die eine radial nach außen weisende Begrenzungsfläche 21 b hat, welche die Begrenzungsfläche 16 e des Stegs 16 c an der Dichtungsplatte 16 berührt und eine Begrenzungsfläche 21c, die im Abstand von der Innenkante der Dichtungsplatte 16 liegt. Zwischen die Begren- ao zungsfläche 16 e der Dichtungsplatte und die Begrenzungsfläche lld der Läuferscheibe ist der Keil 21 mit seinen Begrenzungsflächen 21 b und 21a eingepaßt und somit gegenüber Radialbewegung festgesetzt. Die abgestufte Begrenzungsfläche des Keils liefert ferner as zwei sich in Radialrichtung erstreckende axial weisende Begrenzungsflächen 21 d und 21 e, die die Dichtungsplatte 16 bzw. den Scheibenrand Ha berühren, wodurch der Keil auch axial festgesetzt ist.As best seen in FIGS. 5 and 6, each wedge 21 has a profile which has a flat lower, radially inwardly pointing boundary surface 21a which touches the lower boundary surface Hd of the recess lic. Furthermore, the wedge has a stepped upper boundary surface, which has a radially b outwardly facing limiting surface 21 which contacts the limiting surface 16 e of the web 16 c of the seal plate 16 and a limiting surface 21c which is located at a distance from the inner edge of the sealing plate sixteenth Between the limitation ao out area 16 e of the sealing plate and the boundary surface of the rotor disc lld is the wedge 21 with its boundary surfaces 21b and 21a is fitted and thus fixed against radial movement. The stepped boundary surface of the wedge further provides as two radially extending axially facing boundary surfaces 21 d and 21 e, which contact the sealing plate 16 and the disk rim Ha, whereby the wedge also fixed axially.

Der Keil 21 ist etwas länger als der Abstand zwisehen zwei Klauen 19. Ist der Keil eingesetzt, so liegen seine Endteile zwischen zwei benachbarten Klauen 19 und den nächstliegenden Begrenzungsflächen des Scheibenrandes Ha, wobei er diesen Raum teilweise in Umfangsrichtung ausfüllt (F i g. 3). Die nächstliegende Klaue 18 der Dichtungsscheibe 16 ist um die Länge des überstehenden Endteiles ausgenommen. The wedge 21 is slightly longer than the distance between the two two claws 19. If the wedge is inserted, its end parts lie between two adjacent ones Claws 19 and the nearest boundary surfaces of the disk edge Ha, where he said Fills space partially in the circumferential direction (Fig. 3). The closest claw 18 of the sealing washer 16 is excluded by the length of the protruding end part.

Jeder Keil hat ferner einen Ansatzlappen 21/, der vor dem Zusammenbau axial hervorragt, wie aus den F i g. 4 und 6 ersichtlich. Dieser Ansatzlappen liegt in der Mitte zwischen den Endteilen des Keils in solcher Höhe über der Begrenzungsfläche 21 a, daß seine in Umfangsrichtung weisenden Begrenzungsflächen an diejenigen benachbarten in Umfangsrich- tung weisenden Begrenzungsflächen der beiden Klauen 19 anstoßen, hinter die die Endteile des Keils greifen. Nachdem die Dichtungsplatte 16 in ihre Endlage gebracht ist, ihre Klauen 18 also hinter die Klauen 19 greifen, wird — wie aus F i g. 5 ersieht-Hch — der Ansatzlappen 21/ nach oben gebogen, so daß sein Ende in eine Ausnehmung 16/ in der inneren Kante der Dichtungsplatte 16 eingreift. Die Ausnehmung 16/ weist seitliche Begrenzungsflächen auf, die in Umfangsrichtung weisende Schultern bilden. Diese Schultern stoßen an die in Umfangsrichtung weisenden Begrenzungsflächen der Ansatzlappen 21/ an, wodurch die Dichtungsplatte in Umfangsrichtung festgesetzt wird. Der Ansatzlappen 21/ des Keils 21 dient also sowohl der Fixierung des Keils in Umfangsrichtung in Bezug zu der Läuferscheibe 11 als auch zur Fixierung der Dichtungsplatte 16 relativ zur Läuferscheibe 11.Each wedge also has an attachment tab 21 / which protrudes axially prior to assembly, as shown in FIGS. 4 and 6 can be seen. This lugs lies in the middle between the end portions of the wedge in such a height above the limiting surface 21 a that its point in the circumferential direction of boundary surfaces abut against those adjacent pointing in the circumferential direction of boundary surfaces of the two jaws 19, behind which grip the end portions of the wedge. After the sealing plate 16 has been brought into its end position, that is, its claws 18 grip behind the claws 19, as shown in FIG. 5 sees - Hch - the extension tab 21 / bent upwards so that its end engages in a recess 16 / in the inner edge of the sealing plate 16. The recess 16 / has lateral boundary surfaces which form shoulders pointing in the circumferential direction. These shoulders abut the peripheral surfaces of the extension tabs 21 /, which face in the circumferential direction, as a result of which the sealing plate is fixed in the circumferential direction. The attachment tab 21 / of the wedge 21 thus serves both to fix the wedge in the circumferential direction in relation to the carrier plate 11 and to fix the sealing plate 16 in relation to the carrier plate 11.

Claims

Patent claims:

1. Runner with a blade ring, the blades of which are inserted into essentially axial, undercut profiled grooves of a carrier disk and are axially held in them by an annular disk-shaped sealing plate on each end face, which rests against the end face of the carrier disk and the blade roots the carrier disk is held axially by means of a bayonet lock, which consists of claws of the sealing plate and the carrier disk engaging behind one another and is fixed in its screwed-in position in the circumferential direction by means of a wedge which is arranged between two claws each of the carrier disk and the sealing plate, characterized in that the wedge (21) has a lug (21 /) which extends between the two claws (19) of the carrier plate and, when bent, engages in a radial recess (16 /) located on the outside of the sealing plate (16) that the Wedge (21) in both axial directions lines pointing boundary surfaces (21 d, 21 e) with which it is fitted between these opposing boundary surfaces of the sealing plate (16) and the carrier disc, and that the wedge (21) radially inwardly and outwardly pointing boundary surfaces (21 α, 21 b) , with which it is fitted between these opposing boundary surfaces (16 e or lld) of the sealing plate (16) and the carrier plate (11).

2. Runner according to claim 1, characterized in that the wedge (21) has end parts that extend in the circumferential direction on each side of the extension tab (21 /) extend beyond this and grip behind an adjacent pair of claws (19) of the carrier disc (11).

3. Runner according to claim 1 or 2, characterized in that at those points of the circumference of carrier plate (11) and sealing plate (16) on which the wedges (21) are arranged, the The central angle between the claws (18) of the sealing plate (16) is so large that the sealing plate (16) can be rotated by the angle required for the bayonet lock without an to abut a wedge (21).

1 sheet of drawings