Einrichtung zur Radielverstellungvon Segmenten eines
Ringes einer Azialturbomaschine, insbesondere -geaturbine,
der Leitschaufeln. trägt und/oder Laufschaufeln umgibt
-Beim Anfahren, Abfahren und Lastwechsel einer Axialturbo-
mmschine, insbesondere -gasturbine oder -dampfturbine,
dehnen sich das Gehäuse und der Läufer der
Maschine durch
.ihre voneinander verschiedenen Temperaturen und Messen
in radialer Richtung unterschiedlich stark aus. Es be-
steht denn die Gefahr des Streifens-der Schaufelspitzen
oder enden oder Deckbänder an den ihnen radial gegenüber-
liegenden Teilen der Maschine.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur
Radialverstellung von Segmenten eines Ringes einer ..'Axiäl-
turbomaschine, insbesondere -gasturbine, der Leitschaufeln
trägt und/oder Laufschaufeln umgibt,. von einem-Ringsum
umgeben iat und durch den Treib- oder Arbeitemittaldruck
im beschaufelten Strömungsraum von, radial innen her be-
lastet ist. .
Durch Radialverstellung solcher Segmente nach radial außer
kann die genannte Gefahr vermindert oder beseitigt Werden,
ohne daß die Anfahr-, Abfahr und I,astwechselzeiten relativ
groß gehalten und/oder die Schaufelradialspalte von
vorn-
herein größer ausgelegt werden müssen, als ßür Normal-
betrieb der Maschine. notwendig '.ist a
Die Erfindung macht sich zur Radialverstellung der Sogmcz-
te*den genannten R@rigraüm in dem @Sinne.2unütZo, deB die
genannte Einrichtung eine'*besänderä Druckmittelsteuer-
einrichtung aufweist, mittels der-der Ringraum unter einen
die Segmente in einer Räctiälinnendteilülig hältenden Gegen
druck eines hydraulischen DrÜckmittelä -*setzber und der Ge-
gendruck wegnehmbar ist. Man erhält etimit einen "atmenden"
Ring Bei der besonderen >uckmitteleteuereiiixichtung
handelt es sich,.zumindest Im-allgemeinen, nicht um die
üblicherweise bei Turbomaschinen@vorhandenen Treib- bzwR
Arbeitsmittelregelventile am Eintritt der Maschine., eandern
eben um. eine-abesondere Einrichtung.
Insbesondere sind die Segmente mit Radialapiel zwischen
iaineren und äußeren Radialaaschlägen angeordnet; so da,,
der genannte Gegendruck sie gegen die inneren Radulan=
achläge prößt bzw. der genannte Treib- oder Arbeitsmittel-
druck sie gegen die äußeren Radialanschläge peeßt, wenn
der Gegendruck weggenommen wird.
Die Verstelleinriehtung gemäß der Erfinäung ist wenig auf-
wendig und sicher arbeitend Teile dieser Verst®lleinrichtmx=:
brauchen nicht auf deift Umfang des Gehäuees vorgesehen zu
werden; an solche Teile- würde man nicht h@caoer@; wann
das Gehäuse z.Bo von. einem zum NaschinennustrItt hin vor--=
gezogenen eeib:s oder @rbsitsmittele@nstrüar@iac@. tungeben,
ist. Auch ist die Segment-Yerstellzeit relativ klein:, Die
Segmante können gemeinsam radial verstellbar sein, Vor
Segnentachaltvorgang ist danneinfach,
Es ist sehr vorteilhgft, als ;hydraulisches Druckmittel Kühl=
mittel, iwbesondere Kühlluft, oder 'reib.- oder Arbeitsmittel
der Maschine zu verwenden. Es sind dann keine fremden Druckt
energien notwendig
Die Segatente können unabhäxigig Arom P-r@triebs;"uetand der
Maschine radial verstellt werden., d.h. es dienen dann
nicht Teaib,.-, Arbeits- öder gühlnitteltemperaturens
Differenzwärmedefinungen oder Releti@Tlagen vön Stator und
Rotor oder' dgl" als Verstellim-Pul sgrößen. 'Vielmehr worden
dann die Schaufelradialspalte unaihhäx@gig. -solchen
Größen den jeweiligen Betriebäverhältnissen oder -zustänr=
den der Maschine angepäßt. Die"a ist dann jederzeit während
des Betriebes der Maschine möglich =
Die Druckmittelsteuereinrichtung-:kann eine Drosselventil-
einrichtung seine Die Druckmittelsteuereinrichtung kann
fernbedienbar sein. Die D.@t ckmitteleteuereintichtung kann
eine Absperrvorrichtung, über die eine'Verbindung von
einer Quelle des Druckmittels zum Eingraum bzw. Außenum-
fang des Ringes führt, und eine weitere Absperrvorrichtung,
über die eine Verbindung vom Ringraten bzwd voll: diesem
Außenumfang zu einer Stelle niederon Druckes fübrtg auf-
weisen. Durch Öffnen der erstgenannten Absperrvorrichtung
.wird der Ringraum bzw. dieser Außenumfang unter den Gegen-
druck gesetzt, und durch Öffnen der zweitgenannte n
Ab-
sperrvorrichtung bei geschlossener erstgenannter.Abeparr-
vorrichtung wird der Gegendruck aus. dem Ringraum bzwe
von diesem Außenumfang weggenommen. Durch schnelles öffnen
der zweitgenannten Absperrvorrichtung rücken dio'Segmente
schnell gegen die äußeren Radialansohläge.
Die genannte Vergtellbarkeit der Sogmente unabhängig vom
Betriebazustanci der Maschine ist auch besonders döswegen
erwünscht, weil therni sche und/oder mechanische Beanspru-
chungen der Maschine insbesondere beim ,Anfahren, Abfa3LZyen
und läo';iiEChsel zu unregelmäßigen. Verformungen. insbesön=,
.
dere deg ..Gehäuses der Maschine . (z " B,: ovaler Querschnitt
oderuob=.ilen des Gehäuses) und /öder zu @a@r@ßr@@cellungen
de® Läufers relativ zum Gehäuse und diese- Wiederum
zu
unterschiedlich großen Bchaufelradiälspalten in Umfangs-
richtung und/oder in ak.aler Richtung gesehen führen
können; es mußten deshalb bisher "fahr-, Abfahr- und
Lastwecheelaeiten besonders groß gehalten und/oder sämtlichf
ßchaufelradialspiele von vornherein besonders groß ausge-
legt werden. Diese Nachteile werden vermindert.oder
be-
seitigt, indem jedes Segment unabhängig von den anderen
Segelenten radial verstellbar ist. Eine solche unebhige
Verstellbarkeit kann auch für Gruppen von in Wang®rich.
tung aufeinanderfolgenden ßegnenten vorgesehen seine
In diesem Rinne ist es von Vorteil, wenn in
Au®gesteltung
der Einrichtung gemäß der Srfindung gier ]Ringraum
in vonein-
ander gedichtete Teilringräume unterteilt ist, die in
Umfangsrichtung aufeinanderfolgen und von denen jeder
eia oder mehrere Segmente umgibt und mittels der beson-
deren cklitteleteuereinrichtung unabhängig von den'
anderen i'eilringräumen unter den genannten Gegendruck setz-
bar und von ihm entlastbar ist.
Derden Ringraum radial außen begrenzende Teil der Maschine
ist im allgemeinen das ßehäÜse dieser Maschine®ils äußerer
Radielenschlag für die Segmente dient-inabeeondere dieses
Gehäuse. Es kann eich dabei aber auch um einen im Gehäuse
k.oasciel -und fest angeordneten,- als .äußerer Radialanschlag
für die Segmente dienenden Aaschlsgring (Druckschale)-..-i"-
besondere So.lsylinder- oder Hohlkegelkärper, handeln,
Dieser Anschlagring kann weitere Teile '.der.Verstellein- -
ricbtung aufnehmen. E ist insbesondere am Gehäuse he-
featigt a Er kann der forn'bZw. Kontur den Segmentringes
besser und zweckentsprechender angepaßt werden als das
Qehäuee, eo- -8e8 er Vorteile tur die Konstruktion des Ge#.
hausee meä fft die nadialveretellung, also Schaltung,
der
Bspsate bringt. Der Anaahiagring ist vorzugsweise
radial
und/oder exdal
in Gehäuee gelagert. Dadurch
werden bei groBen Temperaturdifferenzen Wärmespannungen:
in
iter verhindert.@Der Anschlagring kann die Form einen radial
ungeteilten oder radial ein Gel , geteilten (.zwei
'Igc@.#..ng@
körDer), in des Gehäuse axial eingeschobenen Topfgehäuses
haben* Alle bisher. und im folgenden. gemachten @ngaben,-in
renheng mit einem den Ringraum radial au$en 'be@gre,en
dein '!.'eil der litachine gelten sowohl für das Kaeah@a@ege-
häuee als aueb für den genannten Anscäsrngs-
Dde Begtente sind im allgemeinen durch Flxierungene s.R.
Ansätze oder de. den Gehäusen, radial geführt.
gase
@i@darsa ktinaen so ausgebildet sein, deß gleichseitig.
sinn Verschiebung der $egraente in Wangssichtung
ver.,
hindert wird. 81e können gleiahseitlg euch so anegebi@det
sein, daß eine Arialversahiebung der ßeggente verhindert
wird, letztgenannte Püierungen liegen inebesandexe Zu
derjenigen Querebene. der liäechine,, wo die aus
den dicken
des durch die Nasahins eträmenden Treib oder Agbeits-m
-
.mittels resultierende Druckkraft an den Segmenten
ankeifte
Hierdurch werden Verklenznmgen der Segmente en den
7-ixterunm
gen vermieden.
Insbesondere sind Oegmentträger, die innere Radialaneohläge
für die Berente aufweisen, in Uniengerichtung und radialer
Richtung feotx.%gend und auf dem gesamten Umfang verteilt
-
iüt Uwfangeabstand voneinanader angeordnet. Durch solche
BegNentträger Ist -eine gute kraftachlüaeige
Lagerune `der
Begnente und auch eine Radialveretellugg derselben gF3glichi,
iabei brauchen -den Untergegendrucksetzen und die
Gegeite
druckwegaahme nichtunbedingt mittels der genannten
besonderen Druchmitteisteuereimrichtung zu erfolgen.
Al® Impuls für die Radialverstellung der. Begmente kann eine
- bei Badialepaltänderung eintretende Änderung eines Drucken
eines in einen Radialspait befindlichen hydraulischem
Mitteln dienen. Der Impuls bringt alsö z.B. die besondere
, Druckmitteleteuereinrichtung in dem.Sinn® zur Auslösung,
ds@, der genannte Ringraum unter den. genannten Oegendruck
gesetzt wird und/oder dieser Gegendruck weggenommen wird.
Auch kann der genannte Impuls die genannte Verschiebung
der Begmentträgär bewerkstelligen. .Er kann aber. aucb..
. jede etidere gegmentverkstelleinrichtung zur Ausl'o'sung
bringen. Br kann auch der Radialverstellung
von Begmenten
eines Wellendtchtringes dienen (StopJLbuchsöegmente)s
-
Der genannte Druck in einem Itadialspelt.ist z.B. ein sta-*
tischen Druck, beispielsweise..der . de®. durch den Radial
spalt strömenden Treib- bzw. Arbeitsmittels, -
Insbesondere weist ein 'Segment und/oder eine Leitschaufel
einen Barmal auf, der am Radialspalt endet, und wird die
Inderung de® genannten Druckes aus diesem Banal abgenommen.
Vorzugsweise ist der Banal von einem hydraulischen Druck-
mittel beaufschlagt, dessen Druck größer ist als-der Druck
.den _ in beschaufelten gtrömungsraux strömenden
Treib- oder
Arbeitsmittels in der Nähe des Ranalondes. Aus der am
Kanalende am Radialspalt befindlichen Austrittsöffnung
strömt denn das hydraulische Duckmittel, und ee,prallt
.gegen die .den Dichtspelt radial innen begrenzende-Ober-
fläche des Rotors. Wird der Dichtspalt aus irgendwelcheny
insbesondere vorn genannten GGründen.z.B. kleiner, dann
erfolgt eine DrÜckerhöhung im- Kanal, weil nicht mehr soviel
Druckmittel aus der AustrittsÖffnung abfließt, und diese
Dmckerhb'bung dient denn als genannt= :* Impuls.
Man kann
äier__:von einer-Staudruckmeseung bzw. SteumeBeinrichtung
oder
aueä von .einer 13allplatteni,-Druckmessüng
bzw. Prall-
- platten--Druckmeßeinrichtung eprecheno -; Der l#angi kAari
an
genannten Ringraum beginnen.
a
In der Zeichnung ist ein Ausf'u'hrunoaiteiepiel der
INn_rieitung
smäß der Erfindung bei sinermhrstufigen Axielgastu
bine
dargestellt, und zwar in. Fig. 1 in i@rigeechntten .
Ih-II und
II 9-11 11 und in. Pia. 2 in Querschnitten - I--.I
T !wfi 9 , wo#.
,
bei der bintacnheit halber nur die obere 4äIfte den
i'aarbine
dargestellt ist. his. 3 und 4 geigen einem .feil der- Yery
eileiarichtung in einem hängsschnitt XV'iV und in. einem
terschnitt I@I-III 9.n vergröBertem #sgetabt
Das Gehäuse 1o der Turbine ist horizontal geteilts Die
beiden Gehäuseteile sind durch Plahgchschrauben 11 eteinr-
ander fest verbunden. In diesem Gehäuse lo ist ein
Zeit-
schaufelträger als genannter Ring vorgesehen. Er
besteht
aus echt in Umfangsrichtung auteinanderf olpnden,- radial
bewegbaren Segmenten 11 (Fis. 2). Diese Segmente
11 sind
axial festgelegt durch auf dem Wang verteilt vorgesehene
Ansätze 12 des Gehäuses 1o, auf denen die Segmente 11 sich
in radialer Richtung bewegen können. Der Leitscbeufelteäger
trägt fünf heitschaufelkränze 13. Ein Tro=elläufer 39
trägt fünf Iaufschaufelkränze 4o. Die $egpente 'f1 befinden
sieb in Stellungen für den Normallastbetrteb der Turbine,
d.h. die ßahaufelradialspalto 31 sind kleinstmdgltct; die
ßegnente 11 befinden sich in größtmöglicben radialen
Ab-
stand vöra Geh äuee 1 o .
Ein Ringraum 14 ist radial außen vom Gehäuse 1o und radial
innen von den Segmenten 11 begrenzte Er ist in: in
Wange-- -
richtung aufeinanderfolgende, mit unter Druck stehendem
K'tihlmittei (Druckmittel) erfülltem in Un'an4gsrichtung
miteinander in ßtrfungsverbindung stehende-,
radial
schmale Teilriagräume unterteilt. Es sind Segmentträger
15 vorgesehen, en denen sich. die inneren Iadialenschläge
für die Seente 11 befinden. Sie weisen mogpel.eT--Querschnit
auf. EB ist ferner eine Einrichtung zur Steuerung des.
Druckes des Bruckmitt®ls vorgesehen, die aus zwei Absperr-
vorrichtungen 44 und 45 mit zugehörigen, zu einem Riaum
führenden Zeitungen und 47 besteht. ,Der 25
steht mit dem Druckraum 14 in Verbindung. oh Öffnen der -
Xbaperrvomichtung 44 wird der ea unter genannten
egendruck gesetzt, durch Schließen dieser Ab®pertroarrich-
tung - und Öffnenvwird dieser Gegendruck aus ,dem
Ringraux 14 weggenommene Weiterhin ist eine Blinrichtung '@
zur g®verschieder Segmenttr r 15 vorgesehene
Der enang- 3. den Gehäuses l® als - äufier@r al.@
ennchlag für die Segmente 11 d- dör_ ,A;enumtan-
35
der Segmente 11 sind bei we , . nommehem Gegendruek@ graS-
flänhig aneinanderliegende Ungflächeim._ In einer. von
diesen beiden läehen oder -in beiden- köaqneü - WUhr-
kmäle für den Druckmittel vorgesehen eiin, n eine
schnelle und -gleichmäßige Druckverteilung 'über die Sesaente
11 ermbglicht
Die Segmente 11 einä von den ßegsaentträgeka 15 getragen,
wie am booten aus Pigs 2 und-4 zu ersehen ist. Sie
sind
im oder am Gehäuse 1o in -Xaschinenlüagerichtung
verschieb-
bar gelagert angeordnet. Sie, sind ;jeweils »iechen
zrrel
in 'SStangsrichtang benaohbarteü Segmenten 1ü_
aageodnat
-eine ^S-Meil jeden Oag»attMers - 15 liegt
in euer a
ß-tömigen 1&4snut 17 zweier benachbarter
Segmente -11.
er könnte euch in einer T-förmigen Iängenut
eines Beg-
ssatee 11 liegen:., und der andere T-Teil jedes Segment,.
trägers 15 liegt in einer T-förmigen länganut 18. des
..Gehäuses 1o: Die Segmentträger 15 sind also vom Gehäuse
1o
getragen und in dessen hängsnuten 18 längsverschiebbar.
Durch die.ßegaenttrsger 15 sind die Segmente 11 auch
gegen
'Veraohieben in Umfangsrichtung gesichert. Eine
zusätzliche
diesbeKtigliche Sicherung ist noch durch Stifte 30 gegeberiö
,Die Segnentträger 15 und die Segmente 11 sind an ihren,
eich gegenseitig berührenden Stellen so-ausgebildet,
da8 .
bei Zängarerachiebung dar Segmentträger .15 eine Verstell-
ber%it oder Verstellung der Segmente 11 ermöglicht wird.
Anstelle der Begmentträger 15 und der Segmente 11
können
such das Gehäu» 1o und die Begmentträger. _
15 an diesen
..8erfihrungsetellen in dieser .Art ausgebildet sein.. -.Daa
gleiche gilt auch für Begmenttreger, die .um sich selbst
drehbar gelagert angeordnet sind. .
Die sich gegenseitig berührenden Stellen sind zur Längs-
eratrechnngsrichtung der Segmentträger 15 leicht schräg
verlaufe,ude äläoben. »s sind in dieser Richtung aufeln-
anderfolgend mehrere solcher Flächen sägezahnart@g vorge-
sehen. lb sind dies die Flächen 19 der Hilfsträger 15
und die Ylächen 2o der Segmente 11 (Fig. 1 und j)..
Der Ringraum 14. hat durch Mardnung nachgiebiger Dichtungen
22 und 23 mit den beschaufelten Strömungsraum 24 keine
Verbindung.
Untereinander
stehen sie über
den Ringraum 25.-
in Verbindung. Die in den Irängsnuten 17 befindlichen gut-
gmndräuwe 21 sind durch nachgiebige Dichtungen 27 vom
ßtr%mngeraum 24 getrennt, und es gönnen auch
zwischen
dem Gehäuse 1o und den Segmenten 11 an den Umfangsanden
der Begnente 11 nachgiebige Dichtungen vorgesehen sein;
hierdurch wird ein schneller Druckaufbau des Druckeittele
in--den genannten T®ilringräumen. des >uckreumes 14 g®- .
währleietet, und ferner werden hierdurch Strömungen
durch diese Teilringräume in 'Gmfangerichtung verhiert,
was den Wirkungsgrad der Turbine erhöht.
per im Druckraum 14 herrschende Gegendruck ergibt im
Wormalbetrieb der Maschine eine radial nach innen auf
die Segmente 11 wirkende resultierende Kraft, die größer
ist als die eich aus den DAoken im römurg®raum 24-er-
gebende, radial nach außen auf die geg»nte 1'! wirkende
resultierende Kraft, Somit sind die Pläch®n 19,2o
aufein-
andergepreßt, .wodurch irrer genau definierte Schaufel-.
radial®palte oder spiele 31 vorhanden sind.
flenn. 8chaufelradialspaltvergr®ßer. erforderlich
oder
erwünscht ist, wird die Pressung zwischen den Flächen
19
und 2o be®eitigt# $ierzu wird der Druckmittelgegendruck
in
dem Riaum `!4 durch Öffnen der Absperrvorrichtung 45
®o weit herabgesetzt, daß die genannte radial nach innen
wirkende resultierende Kraft höchstens fast so groß ist
wie die genannte nach außen wirkende aceaultierende Eraft o
Die Segmente 11 kommen hierdurch am Gehäuse 1o zum An-
schlag. Dann werden die Begisenttr - r .15 durch Ziehen an
den mit ihnen verbundenen Bteuerste n 32 nach rechts
(ilig. 1 und 3) bewegt, bis die Plächen 19 und 2o sich
wieder berühren. Die betreffende Zugkraft fällt-praktisch
.nicht mehr ins Gewicht, da die Pressung zwisehen den _
Plächen 19 und 2o nicht mehr existiert. Das genannte _ .
Ziehen kann durch Entspannung von vorher gespannten Federn
38 geschehen. Die genannte Rechtsstellung der Begmentträger
15 gewährleistet, daß bei. 4 der genannten radial nach
acuSen wirkeüäen resultierenden Kraft die Begmente
11 nicht
radial nach innen rutschen und die Schaufelenden 33 ge-
ßghMen. Dies könnte sonst insbesondere beim Abschalten
der Maschine eintreten, in welchem fall der hohe
oder lrbeitsnitteldruck im Otrömungsraum 24 fehlt. *,Durch
. teilweises Heranziehen der Begmentträger 15 können
Mittel-
stellungen der Segmente 11 erzielt werden.
Der iegeltörnige Innenwnfeng 34 des Gehäuses 1o stimmt mit
den kegelt8rsigen Außenumfang 35 der Segmente 11
überein,
wao ein guten Anliegen dieser beiden Flächen ergibt. Die
- Iamenkontur den ßehäueee 1o und die-Außenkontur
der Seg-
mente 11 sind. glatt und weisen praktiech-keine Auebuchw
tma&n auf; der größtmögliche radiale Abstand
4.1 zwischen
den beiden Untingen 349 35 epriebt der ga'eeten Uder-
be@kstt derutelrsaialspie:Ie 31, und dieser tbatanä
41 tut
dva%ob die genannte Sägeform und -die festgelegte maximale
Ixmgeverschiebung der Hilfsträger "15 gegeben.
Die Begmentträger 15 können von Hand, mechanisch., üyarau-
lisch, pneueatisch oder elektrisch "schaltbar seinä-Bei
der
hängsvereabiebeeinriehtung 16 sitzt auf jeder Steüerstange
32 fest ein Kolben 3G. -Wird dieser vom zugehörige-
Raum
37 her hydraulisch beaufschlagt, dann -gehen. -dien
-segäent-
träger 15 nach linke (Figr 1 und 3) In die 3tellungt bei
der die ßegnente 11 durch Untergegendrucksetzung des
i1ixrau»a 14. und dadurch bedingten gegenseitigen Anschlag
der l'läahen 19 und 2o ihre radial innerste Stellung ein-
»baren können. In dieser Stellung kann der Druck in Raum
3? Weggenossen werden, da zwischen den Flächen 19
und -2o .
gea%end Reibung vorhanden.. ist, d.h. die betreMndea'-
geibungskräfte sind größer als die Spannltraft der*Feder
38.
.so idaß der Begdentträger 15 von der Feder 38 nicht nach
tNsohte gezogen wird. - Zs können verstellbare I.äagever"
.echiebungsbegrenxungsaneohläge für die Segmentträger15
vorgesehen sein, die zentral steuerbar sein können.
Das hydraulische Druckmittel kann.der Uhlung insbesondere
des Gehäuses Ja der Maschine dienen., indem der. den
leite y .
,_
schaufelträger umgebende Teil des Gehäuses 1o von dem
earaulischen -Druclanittel bestrichen und/oder das hy-m
draulische Druckmittel aus dem Ringraum 14 zu anderen-
feilen dem Gehäuses 1o weitergeleitet wird. Das eo-;.
--weitergeleitete Druckmittel kann durch eine
oder mehrere',
Rückschlagabsperrvorrichtungen, insbesondere -wentile,
an ein -Rückstr6men in den -Ringraum 14 gehindert
*erden..
.
-Des Druckmittel han euch von anderen von -ihm schon @ge-
kiflten Teilen der Maschine her zum Ringraum 14 geleitet
werden -
Um das Betriebsverhalten zu verbessern, kann
die Zebntei-
_lung der Begmente 11 von der der Beguentträger 15-
!er"
schieden sein, Dadurch werden im Betrieb euch die der ge-
ringen Neigung der Flächen 'I9 und -Ro wegen an und-für
sich-
unwesentlichen lfdrme#Dißferenzdehnungen- zwischen-den .-
. Segmenten 11 und den gegmenäsägern 15. 8uageglichea-
36i
-einer -Reigung 1 s 5o verändert sich-der radiale A.bstand
- .
bei einer Wirme-Differenzdehnung von 1 mm' um nur o,02 arm.
7n Verbindung mit der beschriebenen -Begmantträgerea-
ordnung können auch von. eigner Quelle-des -Druckmittels ein
.oder mehrere os®elkenale zum Ringraum 14 bzw. Anßen-
uzfang 35 der Segneäte 11; führen, wobei flenn die Abieerr-
Vorrichtung 44 und die Zeitung 46 entfallen.- 1n
-diesem .PallE
wird der Druckaufbau am .Begisent«-Aenumfeag. ?;äuge:
deüern,
was, -weil -die- äegaente an den äußeren'.Radialauggcblagen
liegen *und daher keine Anstreifgefahr besteht, nichi von
.
Belang ist, gber die Absperrvorrichtung #4'und die tat.
.
tuntig 46, entfallen eben.
Bei einer mehratuligen Xaschine,.bei der die gesamte
Beg»ntanordmmg also axial relativ lang ist, ist es
smcla Igr:ielung eines stutenweisen Druckabfalls
(Turbine)
baw. Druckanstiege (Turboarbeitsetaachine g z;»,
Turbos-
homptsseor) ähnlich den im Durehatrömraum 24 von Vorteil,
wann der Ihmgramt 14 in voneinander gedichtete'Einzelring-
rbe unterteilt ist, die in axialer Richtung aufeinander
lolgen und von denen jeder eine Stufe oder ßtutengruppe
urgibt meä mittels der besonderen Druckoittelsteuerein-
riahtung unter einen genannten Gegendruck setzbar ist,
der i* Bereich des mittleren Druckes der zugehörigen. Stufe
oder Obuteagruppe liegt, und von diesem Gegendruck
erit--.
lastbar ist. Hierzu können eben genannte Drosselkanäle
vorgesehen sein; die eben genannte Druckmittelque_lle
ist dann der Duu'ahetrömraum 24 der Maschine.
Bit der Beinrichtung gemäß der Erfindung können die Radial-.
spalte s.$. in Normalbetrieb kleinstmöglich eingestellt
werden. Sie können jederzeit bei jeder Art von Verformung
den Gehäuses undloder Läufers in gewünschter Größe ein-
gestellt werden. Sie können geäderten Verhältnissen an-
gepeBt@ werden. -Sie brauchen nicht kehr wegen
der Anfahrw,
Abfuhr- und Iestwechselverhältnisse iiberdisaensioniert
aus-
gelegt zu werden. 8s können an allen Stellen kleinst*ög#-
liehe ßaäaufelradialspalte erzielt werden.-Di4 Erfindung
bringt einen geringen Gesamtradialspaltverlust, und
ins-
besondere lUt sich der An 'ahrvorgang schneller und
gefahrloser en. Die Veretelleinrichtung kann mit
der Ochnellechlüßauslösung der Maschine gekoppelt .sein.
Die Veratelleinrichtung kann so gebaut dein, dgi3 .die R,edial---
verstellung- der 8e4Rente vollautomatisch tri Abhängtgket
vom
Scheut elradialspiel vorgenomwn wird
Means for segments of a Radielverstellungvon
Ring of an Acial turbo machine, in particular a gas turbine,
of the guide vanes. carries and / or surrounds blades
-When starting, stopping and load changes of an axial turbo-
mmschine, in particular gas turbine or steam turbine,
the housing and the rotor of the machine expand
their different temperatures and measurements
different degrees in the radial direction. It is
then there is the risk of the blade tips streaking
or ends or shrouds at the radially opposite
lying parts of the machine.
The invention relates to a device for
Radial adjustment of segments of a ring of a .. 'Axiäl-
turbomachine, in particular gas turbine, the guide vanes
carries and / or surrounds blades. of a-all around
surrounded iat and by the driving or working center pressure
in the bladed flow space from, radially inside
is burdened . .
Radial adjustment of such segments radially outwards
the mentioned risk can be reduced or eliminated,
without the start, stop and I, branch change times relative
kept large and / or the blade radial gap from the front
must be designed larger than for normal
operation of the machine. necessary '. is a
The invention is used for the radial adjustment of the Sogmcz-
te * the mentioned R @ rigraüm in the @ sense.2unütZo, deB the
called facility a '* besänderä pressure medium control
has device, by means of which the annular space under a
the segments in a counter-part that holds the inner end part
pressure of a hydraulic fluid pressure regulator and the
back pressure can be removed. You get etimit a "breathing"
Ring In the case of the special price tag
it is, at least in general, not the
Usually in turbo machines @ existing driving or driving
Working fluid control valves at the machine inlet., Change
just around. a-a-special facility.
In particular, the segments with radial apiel are between
arranged in the main and outer radial slots; so there ,,
the said counterpressure they against the inner Radulan =
impacts or the mentioned propellant or work equipment
pressure it against the outer radial stops, if
the back pressure is removed.
The adjustment device according to the invention is not very
manoeuvrable and safe working parts of this adjustment device mx =:
do not need to be provided on deift circumference of the housing
will; such parts - one would not h @ caoer @; when
the housing e.g. from. one to the NaschinennustrItt - =
drawn eeib: s or @ rbsitsmittele @ nstrüar @ iac @. tungeben,
is. The segment preparation time is also relatively short :, Die
Segmants can be radially adjustable together, before
The blessing process is then simple
It is very advantageous as; hydraulic pressure medium cooling =
medium, especially cooling air, or 'frictional or working medium
to use the machine. There are then no foreign prints
energies necessary
The Segatente can independently Arom Pr @ triebs; "uetand der
Machine can be adjusted radially., Ie it then serve
not teaib, .-, work or coolant temperatures
Differential heat definitions or Releti @ Tlagen of stator and
Rotor or 'the like' as Verstellim-Pul s sizes. 'Rather been
then the blade radial column unaihhäx @ gig. - such
Sizes the respective operating conditions or conditions =
adapted to the machine. The "a is then at any time during
operation of the machine possible =
The pressure medium control device: can be a throttle valve
device its The pressure medium control device can
be remotely controllable. The D. @ t ckmitteleteuereintichtung can
a shut-off device through which a connection of
a source of the pressure medium to the inlet space or outside
catch of the ring, and another shut-off device,
over the one connection from the ring rate or full: this
Outer circumference to a point of low pressure for
point. By opening the first-mentioned shut-off device
. If the annular space or this outer circumference is under the counter
set pressure, and by opening the second-named n account
Locking device when the former is closed.
device is the counter pressure. the annulus or
removed from this outer circumference. By opening quickly
the second-mentioned shut-off device move the segments
quickly against the outer radial base saw.
The mentioned adjustability of the Sogmente independent of the
The machine's operating guarantee is also particularly dodgy
desirable because thermal and / or mechanical stress
changes of the machine, especially during, starting, Abfa3LZyen
and läo '; iiEChsel to irregular. Deformations. especially =,
.
dere deg ..housing of the machine. (z "B,: oval cross-section
oderuob = .ilen the housing) and / öder zu @ a @ r @ ßr @@ cellungen
de® rotor relative to the housing and this again to
vane radial gaps of different sizes in circumferential
in the direction and / or in the acute direction
can; So it had to be "Fahr-, Abfahr- and
Load swap ladders kept particularly large and / or all
The radial blade clearances are designed to be particularly large from the start.
be laid. These disadvantages are reduced. Or
sided by making each segment independent of the other
Sail ducks can be adjusted radially. Such an independent one
Adjustability can also be made for groups of in Wang®rich.
it is intended for successive ßegnenten
In this gutter, it is an advantage if in Au®gesteltung
the device according to the invention greed] annulus in one-
other sealed partial annulus is divided into
Circumferential direction successively and each of which
surrounds one or more segments and, by means of the special
whose class control device is independent of the '
put other ring spaces under the said counterpressure
cash and can be relieved of it.
The part of the machine which delimits the annular space radially on the outside
is generally the outer shell of this machine
Radielenschlag for the segments serves-in particular this
Casing. But it can also be one in the housing
k.oasciel - and firmly arranged - as an outer radial stop
for the segments serving Aaschlsgring (pressure bowl) -..- i "-
special sol-cylinder or hollow cone bodies, act,
This stop ring can add additional parts to the adjustment
recording. E is particularly marked on the housing
featigt a He can the forn'bZw. Contour of the segment ring
better and more appropriately adapted than that
Qehäuee, eo- -8e8 he advantages for the construction of the Ge #.
h from ee meä fft the radial adjustment, i.e. the circuit, the
Bs p sate brings. The Anaahiagring is preferably radial
and / or e x dal
stored in the house. Through this
In the case of large temperature differences, thermal stresses: in
iter prevented. @ The stop ring can take the form of a radial
undivided or radial a gel , divided (.two 'Igc @. # .. ng @
KörDer), in the axially inserted pot housing
have * all so far. and in the following. made @notations, -in
renheng with a radially outer 'be @ gre, en the annulus
your '!.' part of the litachine apply to both the Kaeah @ a @ ege-
häuee as aueb for the mentioned Anscäsrngs-
The teens are generally sR by fixations
Approaches or de. the housings, guided radially . gases
@ i @ darsa ktinaen be designed so that they are equilateral.
meaning shifting the angle in the direction of the slope ver.,
is prevented. 81e can be offered to you at the same time
be that an A rialversahieben prevents the ßeggente
will, the last-mentioned tests are inesandex too
that transverse plane . der liäechine ,, where the from the thick
of the drift or labor flowing through the Nasahi n s -
. using the resulting compressive force on the segments
This means that the segments are reduced in size
genes avoided.
In particular, there are o-segment carriers, the inner radial ankle joint
for the Berente have in uniengerichtung and radial
Direction feotx.% Gend and distributed over the entire circumference -
iut circumferential spacing from one another. By such
BegNentträger Is -a good kraftachlüaeige Lagerune `the
Begnente and also a Radialveretellugg the same gF3glichi,
I need to put the counterpressure and the other party
Printout not necessarily by means of the named
special media control facility to take place.
Al® impulse for the radial adjustment of the. Begmente can be a
- A change in a print that occurs in the event of a change in the Badiale gap
one located in a radial gap hydraulic
Serving means. The impulse also brings, for example, the special one
, Pressure medium control device in the.Sinn® for triggering,
ds @, the said annular space among the. mentioned open pressure
is set and / or this counter pressure is removed.
The said impulse can also have the said displacement
accomplish the begment bearer. But he can. also ..
. every other counter-adjusting device for triggering
bring. Br can also be the radial adjustment of Begmenten
a shaft end seal ( StopJLbuchsöeg m ente) s -
The mentioned pressure in an itadial column is e.g. a sta- *
table pressure, for example ... the. de®. through the radial
gap flowing propellant or working medium,
In particular, a segment and / or a guide vane
a Barmal that ends at the radial gap and becomes the
In derung de® called pressure removed from this banal.
Preferably the banal is from a hydraulic pressure
acted upon medium, the pressure of which is greater than the pressure
.the _ in bladed rough flowing propulsion or
Work equipment near the Ranalondes. From the am
The end of the channel at the outlet opening located at the radial gap
then flows the hydraulic pressure medium, and ee, bounces
. against the.
area of the rotor. The sealing gap becomes from anyy
in particular the aforementioned reasons, e.g. smaller, then
there is a pressure increase in the channel, because not so much
Pressure medium flows out of the outlet opening, and this
Printing exercise then serves as a named = : * impulse. One can
äier __: from a dynamic pressure measurement or steering device or
a ue ä of an impact plate, pressure measurement or impact
- plates - pressure measuring device eprecheno -; The l # angi kAari an
begin called annulus.
a
In the drawing is an execution game of the IN n_rieitung
According to the invention for sinermultistage axielgastu bine
shown, namely in. Fig. 1 in i @ rigeechntten . Ih-II and
II 9-11 11 and in. Pia. 2 in cross-sections - I -. I T! Wfi 9, where #.
,
for the sake of clarity, only the upper 4 ½ of the i'aarbine
is shown. his. 3 and 4 violins a .feil der- Yery
egg direction in a cross section XV'iV and in one
cut I @ I-III 9.n enlarged #sgetabt
The housing 1o of the turbine is divided horizontally
both housing parts are fixed by flat screws 11
firmly connected to each other. In this case l o is a time
blade carrier provided as the said ring . He exists
from one after the other in the circumferential direction - radial
movable segments 11 (Fig. 2 ) . These segments 11 are
axially fixed by provided distributed on the cheek
Approaches 12 of the housing 1o, on which the segments 11 are
can move in the radial direction. The Leitscbeufelteäger
wears five heitschaufel wreaths 13. A trophy runner 39
wears five shovel wreaths 4o. The $ egpente 'f1 are located
sieve in positions for normal load operation of the turbine,
ie the ßahaufelradialspalto 31 are kleinstmddgltct; the
ßegnente 11 are located in the greatest possible radial distance
was in front of housing 1 o .
An annular space 14 is radially outward from the housing 1o and radially
delimited on the inside by the segments 11 It is in: in the cheek-- -
direction successive, with pressurized
K'tihlmittei (pressure medium) fulfilled in un'an4gsrichtung
standing in ßtrfungsverbindungen , radial
narrow partial ridge spaces divided . They are segment carriers
15 provided, en which. the inner radial blows
for the sea duck 11 are located. They point mogpel.eT - cross section
on. EB is also a device for controlling the .
Pressure of the Bruckmitt®ls provided, which consists of two shut-off
devices 44 and 45 with associated, to a room
leading newspapers and 47 consists. , The 25
is in communication with the pressure chamber 14. oh opening the -
Xbaperrvomichtung 44 is the ea under mentioned
self-pressure, by closing this Ab®pertroarrich-
tion - and opening, this counter pressure is derived from the
Ringraux 14 removed Furthermore, there is a flashing device '@
for the various segment doors 15 provided
The close 3. the housing l® as - äufier @ r al. @
ennchlag for segments 11 d- dör_, A; enumtan- 3 5
of segments 11 are at we,. nommehem Gegenruek @ graS-
Flänhig adjoining unequal areas in one. from
these two läehen or -in both- köaqneü - WUhr-
One, no one provided for the pressure medium
quick and even pressure distribution 'over the sesaente
11 enables
The segments 11 are borne by the ßegsaentträgerka 15,
as can be seen from the boot from Pigs 2 and 4. they are
in or on the housing 1o in -X machine position direction shift-
arranged bar stored. They , are; each »iechen zrrel
Segments required in 'SStangrichtang 1 ü_ aageo d nat
- One mile of each oa g 'attMers - 15 is in your a
ß- tömigen 1 & 4snut 17 of two adjacent segments -11.
it could lead you in a T-shaped groove of one
ssatee 11 lie:., and the other T-part of each segment ,.
carrier 15 lies in a T-shaped longitudinal groove 18 of the
.. Housing 1o: The segment carriers 15 are therefore from the housing 1o
worn and longitudinally displaceable in its hanging grooves 18.
By .ßegaenttrsger 15, the segments 11 are also against
'' Screws secured in the circumferential direction. An additional
this security is still provided by pins 30
, The Segnentträger 15 and the segments 11 are at their,
The mutually touching points are designed in such a way that 8 .
in the case of tooth displacement, the segment carrier .15 creates a V
About% it or adjustment of the segments 11 is made possible.
Instead of the Begment carrier 15 and the segments 11 can
look for the housing and the begment bearers . _ 15 at this one
..8erfihrungsetellen be designed in this .Art .. -.Daa
The same also applies to exciters who care about themselves
are arranged rotatably. .
The mutually touching points are for longitudinal
Eratrechnngsrichtung the segment carrier 15 slightly obliquely
run, ude äläoben. »They are in this direction-
on the other hand several such surfaces sawtooth type @ g
see. 1b, these are the surfaces 19 of the auxiliary carriers 15
and the surfaces 2o of the segments 11 (Fig. 1 and j) ..
The annular space 14 has flexible seals due to the mardnung
22 and 23 with the bladed flow space 24 do not have any
Link. Among themselves they are above the annulus 25.-
in connection. The good-
gmndräuwe 21 are by flexible seals 27 from
SSTR% mngeraum 24 are disconnected, and treat also, w een
the housing 1o and the segments 11 on the peripheral sands
the Begnente 11 resilient seals may be provided;
this results in a rapid build-up of pressure on the printing side
in - the mentioned T®ilringraums. des> uckreumes 14 g®-.
and, furthermore, currents are thereby created
through these partial ring spaces in the Gmfangerrichtung,
which increases the efficiency of the turbine.
by the counterpressure prevailing in the pressure chamber 14 results in im
Normal operation of the machine radially inwards
the segments 11 acting resultant force, the greater
is as the calibration from the DAoken in the romanurg® room 24
giving, radially outwards on the opposite 1 '! acting
resulting force, so the planes are 19.2o apart.
pressed differently,. whereby more precisely defined blade.
radial® gap or gaps 31 are available.
whistle. 8blade radial gap enlarger. required or
is desired , the pressure between the surfaces 19
and 2o eliminated # $ for this purpose, the pressure medium counterpressure in
the room `! 4 by opening the shut-off device 45
®o much diminished that said radially inward
acting resulting force is at most almost as great
like the outwardly acting aceaulting eraft or similar
The segments 11 come to the housing 1o to
blow. Then the Begisentür - r.15 by pulling on
the tax tax associated with them 32 to the right
(ilig. 1 and 3) moves until the planes 19 and 2o
touch again. The pulling force in question falls - practically
.not important, because the pressure between the _
Area 19 and 2o no longer exist. The said _.
Pulling can be achieved by releasing previously tensioned springs
38 happen. The named legal status of the bearers of the begment
15 ensures that at. 4 of the said radially after
acuSen do not have any effect on the resulting force
slide radially inwards and the blade ends 33
take. Otherwise, this could especially occur when switching off
enter the machine, in which case the high
or there is no working medium pressure in the flow space 24. *,By
. partial involvement of the Begment Carriers 15 can mean
positions of the segments 11 can be achieved.
The iegelörnige Innenwnfeng 34 of the housing 1o agrees
the conical outer circumference 35 of the segments 11 coincides,
what a good concern of these two areas results. the
- Iamenkontur den ßehäueee 1o and the outer contour of the seg-
elements are 11. smooth and have practical-no bookkeeping
tma & n on; the largest possible radial distance 4.1 between
the two Untingen 349 35 epriest the ga'eeten Uder-
be @ kstt derutelrsaialspie: Ie 31, and this tbatanä 41 does
dva% whether the specified saw shape and the specified maximum
Ixmgeverschichtung the subcarrier "15 given.
The Begment carrier 15 can be done by hand, mechanically., Üyarau-
lisch, pneumatically or electrically "switchable"
Hängsvereabiebeeinriehtung 16 sits on each control rod
32 fixed a piston 3G. - If this is from the associated room
37 hydraulically applied, then go. -serve -segäent-
carrier 15 to the left (Figr 1 and 3) in the 3tellungt
the ßegnente 11 by pressurizing the
i1ixrau »a 14th and mutual attack caused by it
of the flat 19 and 2o their radially innermost position
»Can cash. In this position the pressure can be in space
3? We can be enjoyed because between the surfaces 19 and -2o .
if there is any friction .., ie the relevant
Friction forces are greater than the tension force of the spring 38.
.so idaß the Begdentträger 15 from the spring 38 not after
tNsohte is pulled. - Zs can be adjustable I.äagever "
. thrust limiters for the segment carrier 15
be provided, which can be centrally controllable.
The hydraulic pressure medium can.der uhlung in particular
of the housing yes serve the machine. by the. the head y.
, _
vane carrier surrounding part of the housing 1o of the
oraulischen -Druclanittel coated and / or the hy-m
hydraulic pressure medium from the annular space 14 to other
filing the housing 1o is passed on. The eo- ;.
- forwarded pressure medium can be used by one or more ',
Non-return shut-off devices, in particular valves,
Prevented * from flowing back into the annular space 1 4.
.
-You have already @ given the leverage from others by-him
Kiflten parts of the machine are directed to the annulus 14
will -
In order to improve the operating behavior, the
_lung of the Begmente 11 from that of the Beguentträger 15- ! he"
be divorced, as a result, you will be able to
wrestle inclination of the surfaces' I9 and -Ro because of in and-for themselves-
insignificant running meters # differential expansion between-the .-
. Segments 11 and the Gegmenäsägern 15. 8uageglichea - 36i
- a slope of 1 s 5o changes - the radial distance -.
with a Wirme differential expansion of 1 mm 'by only 0.02 poor.
7n connection with the described -Begmantträgerea-
order can also be from. own source-of-pressure medium
.or several cloves a le to the annulus 14 or the outer
beginning 35 of the blessing 11; lead, whereby the Abieerr-
Device 44 and newspaper 46 are omitted.- 1n -this .PallE
the pressure build-up on the .Begisent "-Aenumfeag. ?; eyes: deüern,
what - because - the - equivalent to the outer 'radial eyes
lying * and therefore there is no risk of scratching, nichi of .
What matters is shut off device # 4 'and the act. .
tuntig 46, are omitted.
In the case of a multi-stage machine, in which the entire
Initially, it is relatively long axially
smcla Ig r: management of a mare-wise pressure drop (turbine)
baw. Pressure increases (turbo work unit g z; », turbo
homptsseor) similar to those in Durehatrömraum 24 advantageous,
when the Ihmgramt 14 in single ring sealed
rbe is divided into one another in the axial direction
and each of which has a level or group of tutes
urgibt meä by means of the special pressure fluid control
riahtung can be placed under a specified counterpressure,
the i * range of the mean pressure of the associated. step
or Obutea group, and erit from this counter-pressure.
is resilient. The throttle channels just mentioned can be used for this purpose
be provided; the aforementioned Druckmittelque_lle
is then the Duu'ahetrömraum 24 of the machine.
Bit of the Beinrichtung according to the invention can be radial.
column s. $. set as small as possible in normal operation
will. You can always with any type of deformation
the housing and / or rotor in the desired size
be asked. You can change veined conditions
be peeped @. -You don't need to turn around because of the approach,
Discharge and residual exchange ratios overdimensioned.
to be laid. 8s can be small * ög # -
Liehe ßaäaufelradialspalte can be achieved.-Di4 invention
brings a low total radial gap loss, and especially
special LUT to the 'ahrvorgang faster and
safer en. The adjustment device can with
coupled with the quick release of the machine.
The Veratelleineinrichtung can be built like your, dgi3 .die R, edial ---
adjustment- the 8e 4 pension fully automatic tri dependent on the
Scheut radial play is performed