DE1601568A1 - Turbo machine runner - Google Patents

Turbo machine runner

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DE1601568A1
DE1601568A1 DE19671601568 DE1601568A DE1601568A1 DE 1601568 A1 DE1601568 A1 DE 1601568A1 DE 19671601568 DE19671601568 DE 19671601568 DE 1601568 A DE1601568 A DE 1601568A DE 1601568 A1 DE1601568 A1 DE 1601568A1
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DE
Germany
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blades
turbo machine
openings
cooling air
turbo
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Application number
DE19671601568
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German (de)
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Meginnis George Beecher
Emmerson Calvin Woods
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Motors Liquidation Co
Original Assignee
Motors Liquidation Co
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    • F05D2240/81Cooled platforms

Description

DIpWn* IC Wattier.DIpWn * IC Wattier.

BEHUH 19 BoHvaraliee 9 T.I.304428S w/vfc-2282 BEHUH 19 BoHvaraliee 9 TI304428S w / vfc-2282

19.9.6719.9.67

General Motors Corporation, Detroit, Mien·, V.St.A,General Motors Corporation, Detroit, Mien ·, V.St.A,

TurbomaschinenläuferTurbo machine runner

Die Erfindung bezieht sich auf einen Turbomaschinenläufer mit einem als Rotationskörper ausgebildeten !Dragteil mit einer inneren und einer äusse« ren lief angsf lache und mit über dessen Umfang verteilten radial liegenden Schaufeln mit krummlinig begrenzten Schaufelprofil, beispielsweise Turbinenläufer·The invention relates to a turbo machine rotor with a rotating body Trained drag part with an inner and an outer one ran across the face and was distributed over its circumference radial blades with curvilinearly limited Blade profile, e.g. turbine rotor

Bekannte Bauarten weisen keine wirksame Kühlung der Schaufeln, der Sohaufelgrundplatten und des Läuferkranzes auf· Hierdurch ist die Temperatur des Treibmittels naoh oben begrenzt und die Verwendung von Schaufeln leichten Gewichtes aus Metallblech erschwert·Known designs have no effective cooling of the blades, the Sohaufel base plates and the Rotor ring on · This limits the temperature of the propellant and the use of Light-weight shovels made of sheet metal make it difficult

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Die Erfindung bezweckt, die K(IhIung von Turbomaschinenläufern wesentlich zu verbessern, um die Verwendung höherer Betriebstemperaturen des Treibmittels zu ermöglichen und trotzdem Schaufeln leichten Gewichtes verwenden zu können.The aim of the invention is to Turbomachinery runners significantly improve the use of higher operating temperatures of the propellant to enable and still shovel light weight to be able to use.

Die Erfindung besteht darin, dass der Tragteil einen Kranz von liber den Umfang verteilten durchgehenden radialen Öffnungen entsprechend dem Schaufelprofil aufweist, dass jede Schaufel mit einem Fuss in eine der öffnungen passt und im Fuse in axialem Abstand voneinander zwei Löcher koaxial zum Tragteil vorgesehen sind und durch die Löcher aller Schaufelfuß se Halteringe hindurchtreten, die gegen die radial innere Umfangsflache des Tragteils anliegen· Auf diese Weise wird das Problem der Kühlung vereinfacht» da Grundplatten der Schaufeln in Portfall kommen. Ausserdem wird das Gewicht der Schaufeln sehr gering, so dass ihre Festlegung am Tragteil leichter zu bewerkstelligen ist. Ferner werden die Herstellungskosten niedrig gehalten und hierbei ein günstiges Leistungsgewicht erreicht. Durch die Erfindung kömnen die zulässigen Temperaturen erhöht werden, da sowohl die Schaufeln als auch die Oberfläche des Turbomasohinenläufers, die den heissen Treibgasen ausgesetzt sind, wirksamer gekühlt sind·The invention consists in that the support part distributed a ring over the circumference has continuous radial openings corresponding to the blade profile that each blade with a foot fits in one of the openings and in the fuse at an axial distance from each other two holes are provided coaxially to the support part and se through the holes of all blade root Retaining rings pass against the radially inner Make contact with the circumferential surface of the supporting part · In this way the problem of cooling is simplified »since the base plates of the blades come in port case. Also will the weight of the blades very light, so their Fixing on the supporting part is easier to accomplish. Furthermore, the manufacturing costs are kept low and achieved a favorable power-to-weight ratio. The invention enables the permissible temperatures be increased, as both the blades and the surface of the turbo-engine rotor, which are called the Are exposed to propellants, are cooled more effectively

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben eich aus den Patentansprüchen» In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel eines T«rbinenläufers nach der Erfindung dargestellt, In der Zeichnung istFurther features of the invention result from calibration the claims "In the drawing, an exemplary embodiment of a turbine rotor according to the invention is shown, In the drawing is

fig· 1 ein Teilschnitt durch eine durch die !Turbinenrad achse gehende Ebene, fig« 2 ein Teilschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 in grösserem Haßstabe, μ Pig· 3 ein Teilsohnitt nach der Linie 3-3 der· fig 1 is a partial section through a through! turbine wheel 1 axially continuous plane, fig «2 a part section on the line 2-2 of Fig. Haßstabe in larger, μ Pig x 3 a Teilsohnitt along line 3-3 of

Pig. I undPig. I and

Pig· 4 ein Teilschnitt nach der Linie 4-4 der Pig. 1·Pig · 4 a partial section along the line 4-4 of the Pig. 1·

Ein Turbinenläufer besteht gemäss Pig« I aus einem Rad 7j das auf einer nicht dargestellten Welle befestigt sein kann« Das Rad 7 besteht aus einer radialen Scheibe 9 und einen Kranz 10· Der Kranz 10 hat in axialer Richtung eich erstreckende Plansche 11 und 13» die sich an je einer Seite der Scheibe 9 befinden« Der Kranz 10 dient als Tragteil flir Turbinenschaufel! 14, die sich radial nach aussen tob Turbinenrad erstrecken· Die Schaufeln 14 haben, wie die Pig· 3 und 4 zeigen, ein gewölbtes Tragflligelprof.il, dessen eine Profilfläche konvex und dessen andere Profilfläohe konkav ist. Jede Schaufel hat einen Puss 15, der in eine öffnung 17 passt, durch den KranzAccording to Pig «I, a turbine runner consists of a wheel 7j which can be mounted on a shaft (not shown) «The wheel 7 consists of a radial one Washer 9 and a ring 10 · The ring 10 has in axial In the direction of the paddles 11 and 13, which extend on each side of the disc 9 are «The wreath 10 serves as a support part for the turbine blade! 14, which extends radially The blades 14 have, as shown in Figures 3 and 4, a curved hydrofoil profile, one of which is convex and the other of which is convex other profile surface is concave. Each scoop has a puss 15 that fits into an opening 17 through the rim

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hindurch erstreckt und Verbindung mit einem im radial äusseren Teil der Scheibe 9 befindlichen Schlitz hat. Die Öffnungen 17 haben das gleiche Profil wie die Schaufeln 14 und sind ilber den Umfang verteilt des Kranzes angeordnet» Die Sohaufelfüsse 15 passen mit Gleitsitz in die Öffnungen 17·extends therethrough and connects to an im radial outer part of the disc 9 located slot. The openings 17 have the same profile as the blades 14 and are distributed over the circumference of the wreath arranged »The Sohaufelfuß 15 fit with a sliding fit into the openings 17

Jede Schaufel 14 besteht aus drei Teilen : einer gefalteten äusseren HUlIe 18,einer Zwischenschicht 19 und einem Fussblock 21, 21* · Die äuseere H(IlIe 18 besteht aus verhältnismässig dünnem Metallblech* Bei einer Schaufel von etwa 76 mm Länge hat die Aussenhülle eine Stärke von ungefähr 0,76 mm« Die Zwischenschicht 19t die kein tragender Teil der Schaufel ist, besteht aus wesentlich dünnerem Metallblech üblicherweise einer Stärke von 0,025 mm· Am Pusβende der Schaufel liegt die Zwischenschicht 19 nicht gegen die Aussenhülle 18 und die Fussblöcke 21, 21* an« Die Zwischenschicht und die Aussenhülle können um den Fussblock herumgebogen werden, worauf diese Teile starr miteinander durch Löten, Diffusionsverbindung oder Sohweissen verbunden werden. Die so gebildeten Schaufeln sind sehr leicht und weisen ein hohles Tragflügelprofil a&t einem starren Fuseteil auf· Die öffnungen 17 im Kranz 10 zur Aufnahme der Schaufeln können durch elektrochemische Bearbeitung oder in anderer geeigneter Weise hergestellt werden«Each blade 14 consists of three parts: a folded outer shell 18, an intermediate layer 19 and a foot block 21, 21 * the outer H (IlIe 18 consists of relatively thin sheet metal * With a shovel about 76 mm long the outer shell has a thickness of about 0.76 mm «The intermediate layer 19t which is not a load-bearing part of the blade, usually consists of a much thinner sheet of metal Thickness of 0.025 mm · lies at the push end of the shovel the intermediate layer 19 does not press against the outer shell 18 and the foot blocks 21, 21 * Outer shell can be bent around the foot block, whereupon these parts are rigidly connected to one another by soldering, diffusion bonding or soldering. The blades formed in this way are very light and have a hollow airfoil profile with a rigid base part on · The openings 17 in the ring 10 for receiving the blades can be made by electrochemical machining or be produced in some other suitable manner «

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Der Fussblock besteht aus zwei Teilen 21 und 21', um einen Lufteintrittskanal 24 duroh den Schaufelfuss zu bilden. Dieser Lufteintrittskanal 24 braucht sich nicht notwendigerweise Über die ganze Stärke der Schaufel zu erstrecken, so dass der Gussblock auch aus einem Teil hergestellt werden kann, falls dies gewünscht ist·The foot block consists of two parts 21 and 21 'to to form an air inlet duct 24 duroh the blade root. This air inlet duct 24 is needed not necessarily about the full strength of the shovel to extend so that the ingot can also be made from one piece if so desired

Zur Befestigung der Schaufeln 14· dienen in Umfangsrichtung verlaufende Löcher 31 und 32, die sich duroh die beiden Teile des Fussblocks 21,21* erstrecken. Durch diese Löcher 31 und 32 werden in Umfangsrichtung sich erstreckende Halteringe 33 und 34 gesteckt, die auf je einer Seite der Scheibe 9 liegen· Die radial inneren Flächen der Plansche 11 und 13 des Kranzes 10 enthalten TJmfangsnuten 35 und 36, in die die äusseren Teile der Halteringe 33 und 34 eingreifen, wodurch sie festgelegt sind· An diesen Flächen wird die radiale Belastung infolge der fliehkraft aufgenommen. Die Halteringe 33 und 34 haben Kreiaform mit einer LUcke 38 (Pig. 4)· Die Schaufelt! werden mit dem Turbinenrad dadurch verbunden, dass die FUsse duroh die öffnungen hindurchgesteckt werden, danach die Halteringe 33 und durch die Löcher 31 und 32 gefädelt, bis alle Schaufeln in dieser Weise montiert sind.Holes 31 and 32, which run in the circumferential direction and which extend through the two parts of the foot block 21, 21 *. Through these holes 31 and 32 are in the circumferential direction extending retaining rings 33 and 34, which are each on one side of the disc 9 The radially inner surfaces of the plansche 11 and 13 of the Ring 10 contain TJmfangsnuten 35 and 36, in which the engage outer parts of the retaining rings 33 and 34, whereby they are fixed · On these surfaces, the added radial load due to centrifugal force. The retaining rings 33 and 34 are circular in shape with a corner 38 (Pig. 4) · The shovel! be with the turbine wheel connected by the fact that the feet go through the openings are inserted through, then the retaining rings 33 and threaded through holes 31 and 32 until all blades are assembled in this way.

Die Halteringe 33 und 34 können verriegelt werden, so dass die Spalte 38 nioht zu einem SohaufelfussThe retaining rings 33 and 34 can be locked so that the gap 38 does not form a soot foot

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ausgerichtet liegen können,, Im Ausführungsbeispiel ist dies dadurch erzielt, dass das Turbinenrad 7 an seiner vorderen Stirnfläche mit einer HUlIe 41 und an seiner hinteren Stirnfläche mit einer Hülle 42 versehen ist. Diese Hüllen sind an Schultern 43 bzw· 44 der Scheibe 9 zentriert und mit dieser durch Schrauben 45 verbunden. Die vorn liegende Hülle 41 enthält Rippen an der dem Turbinenrad zugewandten Seite, wodurch radiale Kanäle 49 gebildet werden, die zwischen dem Turbinenrad und der Hülle Kanäle zur Zufuhr von Luft aus einer Leitu&g 51 dienen, die konzentrisch zur Turbinenradachse liegt. Die Leitung 51 ist Teil eines festen Bauteils 52 der Turbine und die mit dem Turbinenrad umlaufende Hülle 41 ist gegen die Wandung der Leitung 51 durch eine Labyrinthdichtung 53 Abgedichtet« Ferner kann eine Lippe 54 nahe dem radial äusseren Ende der Hülle an einem Plansch 55 vorgesehen sein, um den Zutritt von heissen Gasen zwischen der Hülle 41 und dem festen Turbinenteil 52 zu verhindern· Der äussere Rand der Hülle 41 hat einen nach hinten abgebogenen Flansch 56, der in eine TJmfangsnut an der vorderen Stirnfläche des Kranzes 10 eingreift, in der ein Dichtungsring 57 liegt* Die rüokwärtige Hülle 42 liegt dicht neben der hinteren Stirnfläche dee Kranzes 10 und ist nur schwach abgediohtet gegen einen stromabwärts liegenden Turbinenbauteil 58, der ortefest sein kann oder auch mit dem Turbinenrad 7 umläuft«can be aligned, in the exemplary embodiment is this is achieved in that the turbine wheel 7 is provided with a sleeve 41 on its front end face and on its rear face is provided with a sleeve 42. These sleeves are on shoulders 43 and 44 of the disk 9, respectively centered and connected to this by screws 45. The forward shell 41 contains ribs on the turbine wheel facing side, whereby radial channels 49 are formed between the turbine wheel and the Sheath channels for the supply of air from a duct 51 serve, which is concentric to the turbine wheel axis. the Line 51 is part of a fixed component 52 of the turbine and the casing 41 rotating with the turbine wheel is against the wall of the line 51 is sealed by a labyrinth seal 53. Furthermore, a lip 54 close to the radial the outer end of the shell can be provided on a puddle 55 in order to prevent hot gases from entering between the shell 41 and the fixed turbine part 52 to prevent · The outer Edge of the shell 41 has a rearwardly bent flange 56 which is inserted into a TJmfangsnut on the front face of the Ring 10 engages in which a sealing ring 57 is located * The rear shell 42 lies close to the rear one Front surface of the ring 10 and is only weakly sealed against a downstream turbine component 58, which can be stationary or rotates with the turbine wheel 7 "

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Die Halteringe 33 und 34 für die Schaufeln 14 werden nach dem Einbau der Schaufeln durch eine Nase 91 der Hülle 41 und eine ifase 92 der Hülle 42 festgehalten, die in die Spalte 38 der Halteringe zwischen zwei der S©häufeIfUsse eingreifen«The retaining rings 33 and 34 for the blades 14 are after the installation of the blades through a nose 91 of the sleeve 41 and a ifase 92 of the sleeve 42 held, which engage in the column 38 of the retaining rings between two of the base feet «

Der äussere Teil der Hülle 41, die Scheibe des Turbinenrades und der Plansch 11 des Xranzes 10 bestimmen eine Kammer 59 für Kühlluft, der die Kühlluft durch die Kanäle 49 zuströmt und aus der sie durch einen Schlitz 60 in den Kranz und durch den Kanal 24 in die Schaufeln 14 abströmen kann« Zur Kühlung der den heissen Treibgasen ausgesetzten Oberfläche des Kranzes ist ein Kühlsystem geschaffen, in dem durch Photoätzung oder chemisches Fräsen an der äusseren Oberfläche des Kranzes 10 Vorsprünge 61 gebildet sind, die beispielsweise quadratische Abmessungen von 2,54 mm bei einer Höhe von 0,1 mm aufweisen· Die äussere Oberfläche des Kranzes 10 ist von einer dünnen Blechhülle 62 einer Stärke von etwa 0,50 mm überdeckt, die an den Vorsprüngen 61 abgestützt ist und mit diesen durch Löten, Schweissen o.dgl. verbunden ist· Zwischen dem Kranz 10 und der Hülle 62 wird hierdurch zwischen den Vorsprüngen 61 ein Kühlluftweg nach Form eines Labyrinths gebildet.The outer part of the shell 41, the disk of the turbine wheel and the plan 11 of the Xranzes 10 define a chamber 59 for cooling air to which the cooling air flows through the channels 49 and from which it flows through a slot 60 in the ring and through the channel 24 can flow into the blades 14 «For cooling the The surface of the ring, which is exposed to the hot propellant gases, creates a cooling system in which through Photoetching or chemical milling are formed on the outer surface of the ring 10 projections 61, which, for example, have square dimensions of 2.54 mm with a height of 0.1 mm · The outer The surface of the ring 10 is made of a thin sheet metal shell 62 with a thickness of about 0.50 mm, which is supported on the projections 61 and with these by soldering, welding or the like. connected is· As a result, a cooling air path according to the shape is created between the rim 10 and the shell 62 between the projections 61 formed a maze.

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Die Kühlluft gelangt von der Kammer 59 innerhalb des Kranzes IO durch eine Anzahl von radialen Kanälen 65 in eine kleinere Ringkammer 66 an der Eintrittsseite des Kranzes 10 und flieset von dort nach rückwärts unterhalb der Hülle 62, um durch kleine öffnungen 67 stromabwärts der Schaufel auszutreten· Die Grosse umd Anzahl der Kanäle 65 vind der öffnungen 67 kann beliebig gewählt werden, um eine gewünschte Geschwindigkeit der Luftzirkulation unterhalb der Hülle 62 zu erhalten· Wegen der verhältnismässig engen Kanäle und durch die metallische Leitung der Vorsprünge 61 erfolgt ein sehr guter Wärmeübergang von der Hülle 62 zur Kühlluft»The cooling air comes from the chamber 59 inside of the ring IO through a number of radial channels 65 into a smaller annular chamber 66 on the entry side of the ring 10 and flows backwards from there underneath the casing 62, in order to exit through small openings 67 downstream of the shovel The number of channels 65 and the openings 67 can be arbitrary can be chosen to obtain a desired rate of air circulation beneath the envelope 62 Because of the relatively narrow channels and the metallic Conducting the projections 61 there is a very good heat transfer from the shell 62 to the cooling air »

ITm Kühlluftverluste rings um die Schaufeln 14 zu vermeiden, ist um jede Söhaufelöffnmng 17 ein durchlaufender Bund 68 gebildet, der die gleiche Höhe wie die Vorsprünge 61 hat· Dieser kann bei der Herstellung der Vorsprünge 61 mit gebildet werden, so dass die Hülle 62 auch mit den Bunden 68 verbunden wird.In order to avoid losses of cooling air around the blades 14, there is a continuous one around each blade opening 17 Bund 68 is formed, which has the same height as the projections 61 · This can be used in the manufacture of the Projections 61 are also formed so that the sleeve 62 is also connected to the collars 68.

Die VorSprünge 61 und die Bunde 68 können auch auf der inneren Fläche der Hülle 62 vorgesehen werden, wobei dann die äussere Fläche des Kranzes 10 glatt ausgebildet wird« Ebenso kann ein beliebiges Muster der Vorsprünge 61 gewählt werden«The projections 61 and the collars 68 can can also be provided on the inner surface of the sheath 62, the outer surface of the rim 10 then being smooth "Likewise, any pattern of the projections 61 can be selected"

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Die äussere Hülle 18 der Schaufeln 14 wird vor dem Falten z*m Blatt in gleicher Weise "behandelt, um zahlreiche mit kleinem Abstand voneinander liegende Vorsprünge 71 zu bilden, die über den grössten Teil der inneren Oberfläche mit Ausnehme des Fusses verteilt sind· Der Kopfteil der Schaufeln hat jedoch anstelle der Vorsprüche 71 radiale Hippen 73· Die TorSprünge 71 erstrecken sich über den Bereich der Zwischenschicht 19 und gewährleisten eine genaue Steuerung der Kühlung« Als Beispiel sei angegeben, dass die Hülle 18 ursprünglich eine Dicke von 1,27 mm haben kann und zwischen den Vorsprüngen 71 und den Rippen 73 auf eine Dicke von etwa 0,51 mm weggeätzt ist. Wie bereits ausgeführt, liegt die Zwischenschicht 19 gegen die glatte Aussenhülle 18 im Bereich der Wurzel an, hat jedoch über den übrigen feil der Schaufel Abstand von der Aussenhülle. Die Zwischenschicht 19 wird gefaltet und hat eine Naht 76 am Austrittsende der Schaufel, die durch Schweissung o.dgl. hergestellt ist« In gleicher Weise ist ihr radial äuseeres Ende durch eine Naht 77 verschlossen. In die Zwischenschicht 19 eintretende luft wird über die Fläche der Schaufel zur Kühlung verteilt, wozu eine radiale Beihe von kleinen öffnungen 78 vorzugsweise von etwa 0,254 mm Durchmesser an. der Eintrittsseite der Schaufel vorgesehen sind« Die Kühlluft umspült dieThe outer shell 18 of the blades 14 is before folding z * m sheet in the same way "treated, in order to form numerous closely spaced projections 71 which extend over most of the inner surface are distributed with the exception of the foot However, instead of the projections 71, the head part of the blades has radial ribs 73. The gate projections 71 extend extend over the area of the intermediate layer 19 and ensure precise control of the cooling «As an example it should be noted that the shell 18 originally has a thickness of 1.27 mm and etched away between the projections 71 and the ribs 73 to a thickness of about 0.51 mm is. As already stated, the intermediate layer 19 lies against the smooth outer shell 18 in the area of the root on, but has a gap over the rest of the shovel from the outer shell. The intermediate layer 19 is folded and has a seam 76 at the exit end of the blade, the by welding or the like. produced is «in the same Its radially outer end is closed by a seam 77. Air entering the intermediate layer 19 is distributed over the surface of the blade for cooling, For this purpose a radial row of small openings 78 is preferred of about 0.254 mm in diameter. the inlet side of the blade are provided «The cooling air washes around the

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innere Fläche der Eintrittskante der Aussenhiille 18, die der grössten Wärme'belastung durch das Treibmittel ausgesetzt ist. Die Aussenhülle 18 hat an der Austrittskante eine Naht 81, die duroh Sohweissen ©,dgl. hergestellt wird, und die durch Aussparungen 82 auf der konvexen Seite der Schaufel unterbrochen ist, um Austrittsöffnungen für die Kühlluft zu schaffen. Die Kühlluft fliesst nach dem Umspülen der Eintrittekante der Schaufel nach hinten durch die Kanäle 85, die zwischen der Aussenhülle .18 und der Zwischenschicht 19 gebildet sind zu den Auslassöffnungen Ein Teil der Kühlluft tritt auch durch das offene Ende 86der Aussenhülle aus und fliesst längs der radialen Rippen 73· Ebenso wie am Kranz 10 bewirken die VorSprünge 71 an der inneren Fläche das Einhalten eines engen Abstandes zwischen der Aussenhülle 18 der Schaufel und der Zwischenschicht 19 und verbessern damit den Wärmeübergang von der Aussenhülle durch die zusätzlichen wärmeleitenden Flächen der Yorsfrunge 71« Die Zwischenschicht 19 .ist mit der Aussenhülle 18 nur im Bereich des Fusees verbunden· Der innere Luftdruck hält den Rest der Zwischenschicht 19 gegen die Aussenhülle 18 in Anlage·inner surface of the leading edge of the outer shell 18, the exposed to the greatest heat load from the propellant is. The outer shell 18 has a seam 81 on the trailing edge, which is made of Sohweissen ©, the like. will be produced, and which is interrupted by recesses 82 on the convex side of the blade to provide outlet openings for to create the cooling air. The cooling air flows to the Rinsing around the inlet edge of the blade to the rear through the channels 85 between the outer shell .18 and the Intermediate layer 19 are formed to the outlet openings. Some of the cooling air also passes through the open end 86 of the outer shell and flows along the radial ribs 73 · Just as on the rim 10, the projections cause protrusions 71 on the inner surface the maintenance of a narrow distance between the outer shell 18 of the blade and the Intermediate layer 19 and thus improve the heat transfer from the outer shell through the additional heat-conducting Areas of the Yorsfrunge 71 «The intermediate layer 19 is with The outer shell 18 is only connected in the area of the fuse. The internal air pressure holds the rest of the intermediate layer 19 against the outer shell 18 in attachment

Die erfindungsgeraäsee Bauweise ist ebenso für Trommeläufer als auch für Scheibenläufer geeignet.The erfindungsgeraäsee construction is also for Drum rotors as well as suitable for disc rotors.

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Zusätzliche löcher können in die Zwischenschicht 19 eingebracht werden, um, falls dies erforderlich ist, mehr Kühlluft an kritische Stellen der Schaufel zu leiten, wie beispielsweise zur Eintrittskante der Schaufel.Additional holes can be made in the intermediate layer 19, if necessary is to direct more cooling air to critical points on the blade, such as the leading edge of the Shovel.

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Claims (6)

4 601568 Patentansprüche ί4 601568 claims ί 1.. Turbo mas chinenläuf er mit einem als Rotationskörper ausgebildeten Tragteil mit einer ineren und einer äusseren ITmfangsf lache, und mit tlber dessen Umfang verteilten radial liegenden Schaufeln mit krummlinig begrenztem Schaufelprofil, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragteil (IQ) einen Kranz von Uber den Umfang verteilten durchgehenden radialen Öffnungen (17) entsprechend dem Schaufelprofil aufweist, dass jede Schaufel mit einem Fuss (15) in. eine der öffnungen (17) passt und im Fuss in axialem Abstand voneinander zwei Löcher (31,32) koaxial zum Tragteil vorgesehen sind, und durch die Löcher aller Schaufelfttssse Halteringe (33,34) hindurchtreten, die gegen die radial innere TJmfangsflache (35,36) des Tragteils anliegen«1 .. Turbo machine running with a rotating body trained support part with an inner and an outer ITmfangsf lache, and with about its circumference distributed radially lying blades with a curved blade profile, characterized in that the supporting part (IQ) a wreath of u distributed over the perimeter has continuous radial openings (17) corresponding to the blade profile that each blade with a Foot (15) fits into one of the openings (17) and in the foot at an axial distance from each other two holes (31,32) coaxially are provided for the support part, and through the holes of all Schaufelfttssse retaining rings (33,34) pass against the radially inner TJmfangsflache (35,36) of the support part issue" 2. Turbomaschinenläufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragteil der Kranz (10) eines Turbinenrades ist.2. Turbo machine rotor according to claim 1, characterized in that the supporting part of the ring (10) of a turbine wheel. 3· Turbomasohinenläufer nach Anspruch 2,3 turbo-engine rotor according to claim 2, dadurch gekennzeichnet, das» der Kranz (10) sich beiderseits der Scheibe (9) des Turbinenrades (7) erstreckt und an jeder Seite einer der Haltering· (33»34) vorgesehen ist.characterized in that »the wreath (10) extends on both sides the disc (9) of the turbine wheel (7) and one of the retaining rings (33 »34) is provided on each side. - 13 ~- 13 ~ 009835/0367009835/0367 4· Turbomasohinenläufer nach Anspruch 2,4 turbo-engine rotor according to claim 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stirnseiten des Turbinenrad es (7,10) Hüllen (41,42) befestigt sind, die die Halte« ringe (33,34) in Umfangsriehtung festlegen,characterized in that on the end faces of the turbine wheel it (7,10) covers (41,42) are attached which hold the set rings (33,34) in the circumferential direction, 5. lurbomaschinenläufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteringe (33,34) in TJmfangsnuten (35,36) an der inneren Umfangsflache des Trag-Seils (10) greifen,5. turbo machine runner according to claim 1, characterized in that the retaining rings (33,34) in TJmfangsnuten (35,36) on the inner circumferential surface of the suspension rope (10) grab, 6. lurbomasohinenläufer nach einem der Ansprüche 1 his 5, dadurch gekennzeichnet, dass der die Schaufeln tragende !Dragteil (10) am Umfang zwischen den Schaufeln (14) mit einer verhältnismässig dünnen Hülle6. Lurbomorph after one of the Claims 1 to 5, characterized in that the Drag part (10) carrying blades on the circumference between the Shovels (14) with a relatively thin shell (62) verbunden ist, und einer dieser beiden Teile Vorsprünge(62) is connected, and one of these two parts protrusions (61) zur Bildung von Kühlkanälen aufweist, die über die Fläch« der Hülle verteilt sind.(61) has to form cooling channels, which over the Area «of the shell are distributed. 7· Turbomaschinenläufer naoh Anspruch 6,7 turbo machine runner according to claim 6, dadurch gekennzeichnet, dass der (Pragteil (10) Durchbräche (65) zur Zuführung von Kühlluft zwischen ihn und die Hüllecharacterized in that the (Prague part (10) breakthroughs (65) for supplying cooling air between it and the envelope (62) und die Hülle von diesen Durchbrüchen entfernt liegende Auslassöffnungen (67) für die Kühlluft aufweisen« 8, Surbomasohinenläufer naoh Anspruch 7,(62) and the casing have outlet openings (67) for the cooling air that are remote from these openings « 8, Surbomasohin runner naoh claim 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durohbrliehe §5) zur Zufuhr der Kühlluft neben den Elntrittskanten der Behäufeln (14) und die Auslassöffnungen (67) neben den Austrittskanten der Schaufeln liegen·characterized in that the Durohbrliehe §5) for supply the cooling air next to the entry edges of the containers (14) and the outlet openings (67) are adjacent to the trailing edges of the blades _ 14 009835/0307 _ 14 009835/0307 9o Turbomaschinenläufer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Vorsprünge äureh Bunde (68) gebildet ist, die die Schaufeln (14) umgeben«9o turbo machine rotor according to claim 6, characterized in that some of the projections are formed as collars (68) which the blades (14) surround" 009835/0387009835/0387
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1801475B2 (en) * 1968-10-05 1971-08-12 Daimler Benz Ag, 7000 Stuttgart AIR-COOLED TURBINE BLADE
US3619076A (en) * 1970-02-02 1971-11-09 Gen Electric Liquid-cooled turbine bucket
US3697192A (en) * 1970-05-07 1972-10-10 United Aircraft Corp Hollow turbine blade
US3747182A (en) * 1970-05-07 1973-07-24 United Aircraft Corp Method of fabricating a hollow turbine blade having an insert therein
US3709632A (en) * 1971-02-12 1973-01-09 Gen Motors Corp Blade tip closure
US3709631A (en) * 1971-03-18 1973-01-09 Caterpillar Tractor Co Turbine blade seal arrangement
US3846041A (en) * 1972-10-31 1974-11-05 Avco Corp Impingement cooled turbine blades and method of making same
US3858290A (en) * 1972-11-21 1975-01-07 Avco Corp Method of making inserts for cooled turbine blades
GB1550368A (en) * 1975-07-16 1979-08-15 Rolls Royce Laminated materials
WO1996006266A1 (en) * 1994-08-24 1996-02-29 Westinghouse Electric Corporation Gas turbine blade with cooled platform
WO1999060253A1 (en) * 1998-05-18 1999-11-25 Siemens Aktiengesellschaft Cooled turbine blade platform
EP1923536A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-21 Siemens Aktiengesellschaft Liner in a cooling channel of a turbine blade
EP2706242A1 (en) * 2012-09-11 2014-03-12 Techspace Aero S.A. Fixing of blades on an axial compressor drum
EP2735707B1 (en) * 2012-11-27 2017-04-05 Safran Aero Boosters SA Axial turbomachine guide nozzle with segmented inner shroud and corresponding compressor
EP3232001A1 (en) * 2016-04-15 2017-10-18 Siemens Aktiengesellschaft Rotor blade for a turbine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2601969A (en) * 1946-01-25 1952-07-01 United Specialties Co Turbine wheel
US2779565A (en) * 1948-01-05 1957-01-29 Bruno W Bruckmann Air cooling of turbine blades
US2840299A (en) * 1952-09-22 1958-06-24 Thompson Prod Inc Axial flow compressor rotor
BE551145A (en) * 1955-09-26
US2888243A (en) * 1956-10-22 1959-05-26 Pollock Robert Stephen Cooled turbine blade

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