DE1932000C - Gekühlte Hohlschaufel fur Stromungs maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft cino gokUhlto Hohlschaufel für Strömungsmaschinen, bestehend aus mehreren Blechen, die miteinander so verbunden sind, daß sich zwischen einem inneren Blech und einem ilußcrcn Blech Külilluflkaniile befinden, wobei die inneren '•und iU'ißercn Bleche mit öffnungen versehen sind, die so angeordnet sind, daß ein direkter Durchgang "' der Kühlluft von einer öffnung in dem inneren Blech zu einer öffnung in dem ilußercn Blech dadurch vermieden wird, daß die Kühlluft beim Durchtritt vom Inneren der Schaufel nach dem Äußeren der Schaufel einem gewundenen Kanul in der Ebene der Schaufel· wandung folgen muß.

Eine derartige Hohlschaufel ist aus der USA,-Patentschrift 3 24(5 469 bekannt.

Bei der bekannten Hohlschaufel heslelicn die Schaufeln aus Wellblechen, deren Kühlluflkaniiie durch die Weitungen gebildet werden. Dieser WcIlblechaufbau ist kompliziert und festigkeitsmüßig ungünstig, so daß derartige Schaufeln nur als Lcitschaufeln benutzt werden können, nicht aber als Laufschaufeln.

F.s liegt die Aufgabe vor, eine aus Blechen geschichtete Hohlschaufel so auszubilden, daß sie bei ausreichender Kühlung aller Stellen günstige Fcstigkcitscigcnschaflen besitzt, die ihre Anwendung auch als Laufschaufel ermöglicht, wobei der Zusammenbau der Bleche zu einer Hohlschaufel einfach sein soll.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Hohlschaufel der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß die öffnungen in dem inneren Blech und dem äußeren Blech Löcher sind und ein zwischen diesen Blechen gelegenes glattes gelochtes Zwischcnblech vorgesehen ist, und daß die Kühlluftkanäle jeweils in der dem Zwischcnblech zugekehrten Oberfläche des inneren und äußeren Bleches ■ ^gearbeitet sind.

Die hierbei verwendeten glatten bzw. genuteten Bleche mit ihren Kühlliiftdurchtriltsöffnungcn ermöglichen einen einfachen Zusammenbau, wobei eine wirksame Kühlung über die gesamte Oberfläche erlangt werden kann.

Eine weiterhin vereinfachte Bearbeitung ergibt sich, wenn jeweils nur eine der einander gegenüberliegenden Oberflächen mit Nuten versehen wird, während die andere glatt bleibt. Hierbei sind zweckmäßigerweise wei Gruppen parallel zueinander verlaufender Kühlluftkanälc einander schneidend angeordnet. Die Bearbeitung der Bleche zur Herstellung der Kühlluftkanäle und der Löcher geschieht vorzugsweise durch Funkenerosion.

Die erfindungsgemäße Hohlschaufel kann als Turbinenlaufschaufel für ein Gasturbinenstrahltriebwerk benutzt werden, da sie fcsligkeilsmäßig alle Ansprüche erfüllt.

Nachstehend wird ein Aiisführungsncispicl der erfiiidung an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

F i g. 1 und 2 eine abgebrochene perspektivische Darstellung bzw. eine abgebrochene, auseinandergezogene Darstellung,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 gemäß

Fig.l.

Wie aus den F i g. 1 bis 3 ersichtlich, ist jede Turbinenlaufschaufel eine hohle Schaufel mit einer Begrenzung, bestehend aus einem inneren Blech 20, einem äußeren Blech 21 und einem Zwischcnblech

22. Das Zwischenblcch U weis,t entgegengesetzte Oberflächen 23, 24 auf, wobei die Flüche 23 in der NHhQ einer genuteten Oberfläche 25 des inneren Bleches 20 liegt, wiihrend die Oberfliicho 24 in der Nlllio einer genuteten Oberfläche 26 des Ilußercn Bleches 21 liegt. Jede der Obcrfliichen 25, 26 isi mit einer ersten Gruppe paralleler KUhtluftkanülc 30 versehen, dio sich im wesentlichen in Längsrichtung der Hohlschaufel erstrecken und diese Gruppe wird von

ίο einer weiteren Gruppe paralleler KUhlluflkanillc3l gekreuzt. Die KühlluftkunUlo 30, 31 leiten die Kühlluftströmung zwischen benachbarte Obcrfliichen 23, 25 bzw. 24, 26,

Das iiußcre Blech 21 ist mit mehreren Löchern 32 versehen, wobei jeder zweite Schnittpunkt der Kiililluflkanülc 30,31 mit einem solchen Loch 32 ausgestaltet ist, so daß diese Löcher mit den Kühlluftkanälen in Verbindung stehen. Das innere Blech 20 ist mit durchgehenden Löchern 33 versehen, deren

so Absland gleich ist dem Absland zwischen den Löchern 32. Die Löcher 33 stehen jedoch mit den Kühlluflkanälen 31 des inneren Bleches 20 an Punkten in Verbindung, die zwischen den Kühlluflkanälen 30 liegen und sie sind daher nicht auf die Löcher 32

as ausgerichtet.

Das Zwischcnblech 22 ist mit Löchern 34 ausgestattet, deren Abstand jenem der Löcher 33 entspricht und ebenso dem Abstand der Löcher 32, jedoch sind die Löcher 34 weder auf die Löcher 33 noch auf die Löcher 32 ausgerichtet. Die Löcher 34 stehen mit jeweils jedem zweiten Kühlluftkanal 31 in Verbindung.

Demgemäß kann Kühlluft, die dem Inneren der Hohlschaufel zugeführt wird, wie dies durch den Pfeil

35 in F i g. 3 angedeutet ist, durch die Löcher 33 und die Kühlluflkanäle 30, 31 in dem inneren Blech 20 und dann über die Löcher 34 in dem Zwischenblech 22 und schließlich durch Kühlluftkanäle 30,31 im äußeren Blech 21 abströmen, so daß diese nach dem Äußeren der Hohlschaufel über die Löcher 32 gelangt. Die Kühlluft, die auf diese Weise vom Inneren nach dem Äußeren der Hohlschaufel fließt, muß daher einem gewundenen Pfad durch die Kühlluftkanälc folgen, wodurch die Kühlung der Hohlschaufel wirksam fortschreitet.

Die Kühlluflkanäle 30, 31 und die Löcher 32, 33, 34 können in den Blechen durch Funkenerosionsbcarbeilung hergestellt werden.

Die Bleche 20, 21 und das Zwischcnblech 22 sind

z. B. durch Diffusionsverlölung miteinander verbunden.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Gekühlte Hohlschaufel für Strömungsmaschinen, bestehend aus mehreren Blechen, die miteinander so verbunden sind, daß sich zwischen einem inneren Blech und einem äußeren Blech Kühlluftkanäle befinden, wobei die inneren und äußeren Bleche mit öffnungen versehen sind, die so angeordnet sind, daß ein direkter Durchgang der Kühlluft von einer öffnung in dem inneren Blech zu einer öffnung in dem äußeren Blech dadurch vermieden wird, daß die Kühlluft beim Durchtritt vom Inneren der Schaufel nach dem Äußeren der Schaufel einem gewundenen Kanal in der Ebene der Schaufelwandung folgen muß,

   dadurch go kenn zcich not, daß dio Uff· innigen in dem inneren Dlcch (20) unu dem liußoren Blccli (21) Locher (33, 32) sind und ein zwischen diesen Blechen (20,21) gelegenes glattes gelochlcs Zwischcnblcch (22) vorgesehen ist, und S dull die Kühlliiflknnlllo (30,31) jeweils in der dem Zwischenbloch (22) zugekehrten Oberfläche (25, 26) des inneren und liußeren Bleches eingearbeitet sind,

   2, Hohlschaufel nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο kennzeichnet, üaß die einander zugekehrten Oberfliiühen (24,26 bzw, 23,25) je aus einer mit Nuten versehenen Oberfläche (25, 26) und einer glatten Oberfläche (23, 24) des Zwischcnblcchs (22) bestehen.

   3. Hohlschaufel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Nuten versehene Oberfläche (25, 26) mit einer ersten Gruppe paralleler Külilluftkanälc (30) ausgestattet ist, die eine zweite Gruppe paralleler KUhUuflkunUlc (31) ^8C'^Hohlschaufel nach den Ansprüchen 2 oder 3, «taduS JÄÄct, daß die KühlliirikanUI« (30,31) in den Oberflächen (25,26) durch Funkenerosion eingeformt sind. ,

   5 Hohlschaufel nach den Ansprt chcn bis 4, dadurch gekennzcichnel, daß die KUhIIu kanüle 34) in dein inneren Blech (20) und dem I ußcrcn Blech (21), sowie dem Zwischenblcch (22) durch Funkenerosion hergestellt sind,

   6. Hohlschaufel nach denAnspr-liehen bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (20, 21) und das Zwischcnblech (22) durch Diffusu.nsvcrlotung miteinander verbunden sind,

   7 Hohlschaufel nach einem der vorlien-chcn. dcn'Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Turbinenlaufschaufel eines Gasturbinenstrahltricbwerks ausgebildet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen