DE1426870B2

DE1426870B2 - Leitschaufelbefestigung fuer eine gasturbine

Info

Publication number: DE1426870B2
Application number: DE19651426870
Authority: DE
Inventors: Arnold Douglas Newington; Werstler Emil Edward Manchester; Conn. Nichols (V.StA.)
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1964-01-13
Filing date: 1965-01-07
Publication date: 1971-12-30
Also published as: NL6415199A; SE305569B; GB1055069A; BE658208A; CH445524A; DE1426870A1; FR1420317A; NL125370C; US3269702A

Description

Die Erfindung betrifft eine Leitschaufelbefestigung für eine Gasturbine, mit inneren und äußeren ringförmigen Gehäuseteilen, wobei die einzelnen Leitschaufeln mit ihren inneren und äußeren Plattformen über jeweils zwei in axialem Abstand voneinander angeordneten äußeren Paßfiächen in die Gehäuseteile eingepaßt sind und wobei die Paßflächen der äußeren Plattformen der Leitschaufeln zylinderförmig ausgebildet und radial zueinander versetzt sind. Eine derartige Leitschaufelbefestigung ist aus der USA.-Patentschrift 2 910 269 bekannt.

Bei der bekannten Gasturbine sind Leitschaufeln vorgesehen, deren aneinanderstoßende, einen geschlossenen Ring bildende innere Plattformen an inneren Gehäuseteilen durch eine Klemmkeilverbindung gehaltert sind, während die äußeren Plattformen der einzelnen Leitschaufeln mittels axialer ringförmiger Ansätze in Ringnuten äußerer Gehäuseteile in Radialrichtung festgelegt sind. Um die äußeren Plattformen auch in Axialrichtung festzulegen, sind an den äußeren Gehäuseteilen außerdem Ringrippen vorgesehen, die an zusätzlichen hakenförmigen Ansätzen der äußeren Plattformen anliegen. Schließlich sind die äußeren Plattformen noch in Umfangsrichtung durch Klauen festgelegt, die von den äußeren Gehäuseteilen radial nach innen vorstehen und in entsprechende Axialnuten in den äußeren Plattformen eingreifen. Das Auswechseln von beispielsweise durch Materialfehler, Überhitzung ο. dgl. schadhaft gewordenen einzelnen Leitschaufeln ist bei dieser bekannten Anordnung nur durch Beseitigung auch solcher äußerer Gehäuseteile möglich, die zu axial benachbarten Leitschaufelkränzen gehören.

Bei einer anderen bekannten Leitschaufelbefestigung nach der USA.-Patentschrift 2 807 433 sind Brennkammergehäuse und Turbinengehäuse durch einen dazwischengesetzten äußeren Ringteil miteinander verbunden, und radial einwärts ist ein ähnlichcher Ringteil an dem inneren Gehäuseteil mittels axial verlaufender Schrauben gehaltert. Beide Ringteile stehen durch radiale Bolzen miteinander in Verbindung, wobei den Bolzen mit Hilfe einer am inneren Ringteil abgestützten Schraubmuffe eine Zug- oder Druckspannung erteilt werden kann. Jeder dieser Bolzen erstreckt sich durch eine hohl ausgeführte Leitschaufel, die an ihren inneren und äußeren Enden jeweils in ihrem Profil entsprechenden Öffnungen von mit den Ringteilen verbundenen inneren und äußeren Zylinderteilen zur Aufnahme von Wärmedehnungen verschiebbar geführt ist.

Es liegt die Aufgabe vor, die bekannten Leitschaufelbefestigungen, bei denen die Leitschaufeln als tragende Bauteile Verwendung finden und z. B. unter Aufnahme radial wirkender Belastungen als Lagerabstützung für den Turbinenläufer dienen, dahingehend zu verbessern, daß bei Wartungs- und Reparaturarbeiten jede Leitschaufel einzeln ausgebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Leitschaufelbefestigung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) Die Paßflächen der inneren Plattformen der Leitschaufeln sind zylinderförmig ausgebildet;

b) die inneren und äußeren Plattformen sind jeweils über radial angeordnete Schrauben an den Gehäuseteilen festgelegt;

c) das innere Gehäuseteil ist als Lagerträger für ein Läuferlager ausgebildet.

Bei einer solchen Bauart gewährleisten die unter axialem Abstand zueinander angeordneten¹ gegenüberstehenden Paßfiächen an den Plattformen der Leitschaufeln bzw. an den Tragringen der inneren und äußeren Gehäuseteile über die mit den radialen Durchgangsschrauben erzielte Pressung und breiten Flächenanlage eine besonders feste und starre Anordnung, wie sie sonst nur bei Leiträdern in Schweißverbindung möglich ist, wo die Leitschaufeln in die

ίο tragende Konstruktion mit einbezogen sind. Gleichzeitig ist es jedoch möglich, beispielsweise bei Beschädigung einer Leitschaufel, diese Leitschaufel allein auszubauen, wozu lediglich noch die radialen Befestigungsschrauben der unmittelbar benachbarten Leitschaufeln geringfügig zu lösen sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend an Hand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch die Gasturbine im Bereich der Leitschaufeln,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Entsprechend Fig. 1 befindet sich z.B. bei einer

Abgasturbine zwischen einem äußeren pehäuse 4 und

einer inneren Leitkanalwand 6 ein kreisringförmiger Einlaß 2. Das Gehäuse 4 ist mittels Schrauben 10 an einem äußeren ringförmigen Gehäuseteil 12 befestigt. Leitschaufeln 14 sind einzeln mittels radialer Schrauben 16 an dem äußeren Gehäuseteil 12 und mittels radialer Schrauben 18 an einem inneren ringförmigen Gehäuseteil 20 befestigt, der sich in eine konische Lagerstütze 22 fortsetzt, deren radial inneres Ende ein Läuferlager 26 trägt. Mit 34 sind die Turbinenlaufschaufeln bezeichnet.

Die Leitschaufeln 14 sind am inneren Gehäuseteil 20 mittels radial durch Umfangsflansche 42 und 44 der inneren Plattform 45 verlaufender Schrauben 18 gehalten. Die mit zylindrischen Paßflächen 46 und 46' versehenen Flansche 42 und 44 liegen bei angezogenen Schrauben fest auf in axialem Abstand zueinander angeordneten zylindrischen Lagerflächen des , inneren Gehäuseteils 20 auf. Ebenfalls radial verlaufende Schrauben 16 verbinden die mit zylindrischen Paßfiächen 52 und 54 versehenen Umfangsflansche 48 und 50 der äußeren Plattformen 47 mit zugeordneten zylindrischen Lagerflächen des äußeren Gehäuseteils 12. Eine Schulter 56 des äußeren Gehäuseteils 12 dient zum axialen Festlegen der einzelnen Leitschaufeln. Wenn die Schrauben 16 festgezogen sind, liegen die Paßflächen 52 und 54 dicht auf dem zylindrischen äußeren Gehäuseteil 12 auf.

Jede Leitschaufel kann aus der Halterung einzeln ausgebaut werden. Dazu werden die entsprechenden Schrauben 16 und 18 gelöst und die Leitschaufeln

. nach vorn (in der Zeichnung nach links) bewegt, worauf man sie mit ihrem radial inneren Ende vorwärts dreht, sobald der (hintere) Umfangsflansch 50 sich an den vorderen Abschnitt des äußeren Gehäuseteils 12 anlegt. Zum Zugang beim Ausbau einer Leitschaufel werden zuvor das Gehäuse 4 und die Leitkanalwand 6 abgenommen.

Claims

Patentanspruch:

Leitschaufelbefestigung für eine Gasturbine, mit inneren und äußeren ringförmigen Gehäuseteilen, wobei die einzelnen Leitschaufeln mit ihren inneren und äußeren Plattformen über je-

weils zwei in axialem Abstand voneinander angeordneten äußeren Paßflächen in die Gehäuseteile eingepaßt sind und wobei die Paßflächen der äußeren Plattformen der Leitschaufeln zylinderförmig ausgebildet und radial zueinander versetzt sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) Die Paßflächen (46, 46') der inneren Plattformen (45) der Leitschaufeln (14) sind zylinderförmig ausgebildet;

b) die inneren und äußeren Plattformen (45,47) sind jeweils über radial angeordnete Schrauben^, 18) an den Gehäuseteilen (20, 12) festgelegt;

c) das innere Gehäuseteil (20) ist als Lagerträger für ein Läuferlager (26) ausgebildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen