DE1776015A1 - Turbinenschaufel - Google Patents
TurbinenschaufelInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/04—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine or like blades from several pieces
-
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/203—Heat transfer, e.g. cooling by transpiration cooling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Description
Daimler-Benz Aktiengesellschaft 1776015 Daim 7750/4
Stuttgart-Untertiirkheim 2. Sept. 1968
Patentanm el dung
"Turbinenschaufel"
Die FJrfindung bezieht sich auf eine Turbinenschaufel mit Konvektions oder
Schleierkühlung. Derartige Schaufeln köiinen als Hohlschaufeln λ
gegossen werden, wobei ein aus keramischem Material bestehender
Kern nachträglich herausgeätzt wird. Es sind auch solche Schaufeln bekannt geworden, die aus einem massiven,, mit Nuten versehenen
Schaufelkern, der von einem dünnwandigen Schaufelmantel umgeben ist, aufgebaut sind. Diese Schaufeln erfordern zu ihrer Herstellung
eine gewisse Mindestgröße. Unter dieser konnten bisher lediglich massive Schaufeln ohne diese Kühlmöglichkeiten hergestellt werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil zu beseitigen und
eine Turbinenschaufel mit Konvektions- oder Schleierkühlung zu schaffen,
die sich auch in sehr kleinen Abmessungen herstellen läßt. Dies *
geschieht erfindungsgemäß durch zwei unlösbar miteinander verbundene
Ilohlschaufelhälften, die mit axialen Innenrippeii versehen sind, von
denen mindestens eine Rippe einer Hohlsehaufelhälfte über die Profiltiiittelebene
hinaus in die andere Hohl.-Jchaufelhälfte hineinragt und dort
mit eitlem entsprechenden Rippenansatz verbunden ist.
Π ine besonders vorteil hafte ili-rstellung aus zwei annähernd gleichgroßen
Hc-haufellmllti-n laßt hu-:1i nach der Erfindung dadurch erreichen,
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BAD ORIGINAL
daß eine etwa in der Profilmittelebene des Schaufelblattes verlaufende
Verbindungsnaht auf der Fußplatte des Schaufelfußes parallel zu dessen Längsachse fortgesetzt wird und an dessen Stirnseiten in dessen Mittelebene
übergeht.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel· einer erfindungsgemäßon
Turbinenschaufel eines Strahltriebwerkes in vergrößertem Maßstab und zwar
Fig. 1 eine Seitenansicht,,
Fig. 2 die Draufsicht,
Fig. 3 einen Längsschnitt nach der Linie ΙΠ-ΙΙΙ der Fig. 2 und
Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1.
Die Turbinenschaufel ist als Hohlschaufel ausgebildet., die einzelne
Luftführungskammern 11, 12 und 13 enthält, die sich vom Schaufelblatt
14 bis in den Schaufelfuß 15 erstrecken. Einlaßkanäle 16, die unterhalb
der Blattwurzel 17 an jeder Längsseite 18 des Schaufelfußes 15
angeordnet sind, dienen der Zufuhr von Kühlluft zu den Luftführungskammern
11,12 und 13. Entsprechend dem Temperaturprofil des Schaufelblattes 14 sind über dessen gesamten Mantel 19 sehr kleine Öffnungen
20 unterschiedlichen Durchmessers für den Luftaustritt verteilt, von denen einige in den Figuren 3 und 4 dargestellt sind, Dir siebartig
109830/0639
durchbrochene Mantel 19 ermöglicht die Bildung eines Luftschleiers,
der die thermisch hoch beanspruchte Oberfläche des Schaufelblattes 14
kühlt.
Die Turbinenschaufel ist aus zwei im Genauguß hergestellten Hohlschaufelhälften
21 und 22 zusammengeschweißt. Die Verbindungsnaht 23 verläuft etwa in der Profilmittel ebene 24 des Schaufelblattes 14 und wird
auf der Fußplatte 25 parallel zur Längsachse 2(> des Schaufelfußes 15
fortgesetzt. An den Sth*nseiten 27 des Schatifelfußes 15 gf-ht die Verbindungsnaht
23 in dessen AIiUt-lebene über. Die Hohlsehaufolhälflen
21 und 22 weisen im Bereich des Schaufelblattes 14 im wesentlichen die gleiche Wandstärke avif. Axiale Rippen 28, 29. 30-und Rippenansätze
31 bilden die Luftfülrrungskammern 11.12 und 13 und teilen diese weiter
auf. Gleichzeitig verstärken sie das Schaufelblatt 14, Die von der llohlschaufelhälfte 22 ausgehenden Rippen 30 ragen über die Profil mit telebene
24 hinaus in die andere Hohlschaufelhälfte 21 und sind mit den entsprechenden Rippenansätzen 31 an der Hohlsehaxifelhälite 21 zu einer
durchgehenden Trennwand verschweißt. Die Schweißnähte 32 gehen vom
Mantel 19 der Hohlschaufelhälfte 21 aus und reichen von-den Rippenansätzen
31 bis in die Rippen 30 der Hohlsehaufelhälfte 22. Die einander
gegenüberliegenden Rippen 28 bzw. 29 der beiden Hohlschaufelhälften
21 bzw. 22 lassen dagegen zwischen sich einen schmalen Spalt 33 frei..
Die Hohlschaufelhälften können statt im Genauguß auch nach einem
anderen Fertigungsverfahreii hergestellt werden. Vor dem Verbinden
der bereits mit den Kühlluftöffnungen versehenen Schauielhälften werden
gegebenenfalls die Innenwände und die Yerbiiiduniisfläehe-n aul genaues
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BAD ORIGINAL
Maß bearbeitet. Zum Verbinden eignet sich besonders das Elektronenstrahlschweißen.
Es können aber auch andere Verbindungsverfahren, wie beispielsweise Löten, angewandt werden. Die Schaufeln können anschließend
zur Nacharbeit des Blattprofils und der Form des Schaufelfußes noch einem Feinbearbeitungsverfahren., z.B. Erodieren, Ätzen
odor Elysieren, unterzogen werden.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Turbinenschaufel liegt
darin, daß sich auch Schaufeln mit Konvektions- oder Schleierkühlung
mit sehr kleinen Abmessungen herstellen lassen. So hat die im Beispiel dargestellte Schaufel eine Höhe von etwa 25 Millimeter und eine
Profildicke von etwa 2 bis 3 Millimeter.
Derartige Schaufeln können nicht nur als Laufradschaufeln, sondern
auch für Leitschaufeln von Turbinen Vorwendung finden.
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BAD ORIGfNAIf'
Claims (1)
- AnsprücheTurbinenschaufel mit Konvektions- oder Schieierkühlung, gekennzeichnet durch zwei unlösbar miteinander verbundene Hohlschaufelhälften (21, 22), die mit axialen innenrippen (28, 29, 30) versehen sind, von denen mindestens eine Rippe (30) einer Hohlschaufelhälfte (22) über die Profümittelebene (24) hinaus in die andere Hohlschaufelhälfte (21) hineinragt und dort mit einem entsprechenden Rippenansatz (31) verbunden ist.Turbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine etwa in der Profilmittelebene (24) des Schaufelblattes (14) verlaufende Verbhidungsnaht (2:5) auf der Fußplatte (1J5) des Schaufelfußes (15) parallel zu dessen Längsachse fortgesetzt wird und/dessen Stirnseiten (27) in dessen Mittelebein· übergeht.109 VW(Ii.:*qBAD ORI0INAI,
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-
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- 1969-09-03 US US854987A patent/US3627443A/en not_active Expired - Lifetime
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