DE2062619A1 - Strömungsmaschine - Google Patents

Strömungsmaschine

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Tansley Matlock; Middleton Henry Edward Derby; Derbyshire Palfreymanjack (Großbritannien). P
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    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
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    • F01D21/045—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position special arrangements in stators or in rotors dealing with breaking-off of part of rotor
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

PATENTANWÄLTE
DIPL-ING. CURT WALLACH
DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH 2062619
DR. TINO HAIBACH
8 München 2, i8. Dezember 1970
UNSER ZEICHEN: 12
JRolls-Hoyce Limited, Derby, Derbyshire, England.
Strömungsmaschine
Die Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine und zwar insbesondere einen Verdichter eines Gasturbinenstrahltriebwerks.
Gemäß der Erfindung ist die Strömungsmaschine mit einem Träger ausgestattet, der mehrere im Winkelabstand zueinander angeordnete Schaufeln trägt, von denen jede im Träger begrenzt schwenkbar ist, wobei benachbarte Schaufeln durch zerbrechliche Kraftübertragungsmittel verbunden sind, die normalerweise die Schaufeln gegen eine solche Schwenkbewegung festlegen und die brechen, wenn sie einer Kraft unterworfen werden, die einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Wenn demgemäß eine Schaufel von einem Vogel oder einem anderen Fremdkörper getroffen wird, kann sich die Schaufel unter der Wirkung des Auftreffimpulses um einen begrenzten Betrag verschwenken, was zur Folge hat, daß eine Beschädigung der Schaufel in Grenzen gehalten wird. Außerdem wird die Kraft wenigstens teilweise dadurch verteilt, daß sie auf benachbarte Schaufeln über die Kraftübertragungsmittel übertragen wird, während dann, wenn die Kraft genügend groß ist, eine wenigstens teilweise Verteilung ohne Beschädigung erfolgt, indem die Kraftübertragungsmittel veranlaßt werden zu brechen.
209823/0515
Jedss benachbarte Paar von Schaufeln wird vorzugsweise durch Kraftübertragungsorgane verbunden, die sich von den jeweiligen Schaufeln erstrecken und durch eine Scherverbindung miteinander verbunden sind.
So kann ein Endabschnitt eines jeden Kraftübertragungsorgans mit Fingern versehen sein, die zwischen jene Pinger eines benachbarten Kraftübertragungsorgans eingefügt sind und diese Finger ' können miteinander verklebt werden, so daß ein Scherverbindung entsteht.
Das Kraftübertragungsorgan kann sich zwischen die Spitzen der b Schaufeln erstrecken, aber vorzugsweise verläuft es zwischen den Schaufelfüßen.
•Der Fuß jeder Schaufel besitzt vorzugsweise teilzylindrische Abschnitte auf gegenüberliegend Seiten, wobei die gekrümmten Oberflächen der teilzylindrischen Abschnitte mit entsprechenden Oberflächen einer Ausnehmung innerhalb des Tragkörpers zusammenwirken, in dem der Schaufelfuß montiert ist, so daß die erwähnte begrenzte Schwenkbewegung der Schaufel zustandekommt. Jedes Kraftübertragungsorgan kann einen Abschnitt aufweisen, der zwischen den jeweiligen teilzylindrischen Abschnitten des Schaufelfußes eingeschlossen ist.
W Vorzugsweise besteht jedes Kraftübertragungsorgan aus einem faserverstärkten Streifen aus synthetischem Kunstharz.
Der Träger ist vorzugsweise aus Rotor, jedoch ist die Erfindung auch auf eine Statorkonstruktion anwendbar. In diesem Zusammenhang muß festgestellt werden, daß der Ausdruck "Schaufeln" auch andere schaufelartige Teile, beispielsweise Leitschaufeln, umfassen soll.
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Die Strömungsmaschine ist vorzugsweise ein Verdichter eines Gaeturbinenstrahltriebwerks.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen; Fig. 1 eine schematisehe Ansicht eines Teils eines Rotors des Verdichters eines Gasturbinenstrahltriebwerks, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 gemäß Fig.l.
Der Verdichter 10 eines Gasturbinenstrahltriebwerks besitzt einen Rotor 11., der mehrere im Winkelabstand zueinander angeordnete stromlinienförmig gestaltete Läuferschaufeln 12 trägt.
Jede Schaufel 12 besitzt einen schwalbenschwanzförmig gestalteten Fuß IJ, der in einer Ausnehmung 14 innerhalb des Rotors 11 gelagert ist. Jeder Schaufelfuß IJ besitzt teilzylindrische Abschnitte 15 auf seinen beiden entgegengesetzten Seiten und diese teilzylindrischen Abschnitte 15 sind in der entsprechenden Ausnehmung l4 eingebaut und liegen mit ihren gekrümmten Oberflächen den entsprechenden Oberflächen der Ausnehmung 14 an. Danach ist jeder Schaufelfuß \J> so gelagert, daß eine begrenzte Schwenkbewegung der betreffenden Schaufel 12 im Läufer 11 möglich ist.
Jedes Paar benachbarter Schaufeln 12 ist durch Kraftübertragungsorgane 16,17 miteinander verbunden, die aus den Schaufelfüßen 13 vorstehen. Der Endabschnitt eines jeden Organs 16 ist mit Fingern 20 ausgestattet, die zwischen die Finger 21 eines benachbarten Kraftubertragungsorgans 17 gefügt und mit diesen über eine Scherverbindung verbunden sind.
Jedes der Kraftübertragungsorgane 16,17 besitzt einen Endabschnitt 22, der zwischen dem Schaufelfuß 13 und dem tJeilzylindrischen Körper 15 liegt. Jedes Kraftübertragungsorgan 16,17 kann von einem faserverstärkten synthetischen Kunstharzstreifen, z.B· einem aus
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Nylon bestehenden Streifen, bestehen, der mit Kohlenstoffasern verstärkt ist, die aus Polyacrylnitril gewonnen sind, wobei die Pinger 20 und 21 durch Kunstharz miteinander verbunden sind.
Die Kraftübertragungsorgane 16,17 hindern die Schaufeln 12 in normalem Betriebszustand an einer Schwenkbewegung.
Wenn eine Schaufel 12 von einem Vogel oder einem anderen Fremd~ körper getroffen wird, ist ein Schaufelbruch unwahrscheinlich, da die teilzylindrischen Körper 15 eine begrenzte Schwenkbewegung der Schaufel zulassen. Eine solche Schwenkbewegung bewirkt das Auftreten einer Kraft, die über eines der Kraftubertragungsorgane l6,17 übertragen wird,und diese Kraft sucht sich zu vertälen, indem eine Schwenkbewegung der benachbarten Schaufeln 12 veranlaßt wird, und wenn die Kraft einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird die Verbindung zwischen den Fingern 20 und 21 veranlaßt, aufzubrechen.
Patentansrüche
209823/0S15

Claims (9)

  1. si
    Patentansprüche :
    (l.yStrömungsmaschine mit einem Träger, der eine Mehrzahl von im Winkelabstand zueinander angeordneten Schaufeln haltert, dadurch gekennzeichnet,
    daß die^Schaufeln (12) begrenzt schwenkbar in den Träger gelagert sind, daß benachbarte Schaufeln (12) durch ein zerbrechliches Kraftübertragungsorgan (16,17) miteinander verbunden sind, das normalerweise die Schaufeln gegen eine solche Schwenkbewegung festlegt und dann bricht, wenn eine einen vorbestimmten Wert überschreitende Kraft auftritt»
  2. 2. Strömungsmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paar benachbarter Schaufeln (12) durch Kraftübertragungsorgane (16,17) verbunden sind, die von den beiden Schaufeln vorstehen und durch eine Seherverbindung miteinander verbunden sind.
  3. 3. Strömungsmaschine nach Anspruch 2,
    dtiurch gekennzeichnet, daß ein Endabschnitt eines jeden Kraftübertragungsorgans mit Fingern (20) ausgestattet ist und daß diese Pinger zwischen die Finger (21) eines benachbarten Kraftübertragungsorgans gefügt und mit diesen durch eine Scherverbindung verbunden sind.
  4. 4. Strömungsmaschine nach den Ansprüchen 2 oder J>, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsorgane (16,17) zwischen den Schaufelfüßen (13) angeordnet sind.
    209823/05IF
  5. 5. Strömungsmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelfuß (13) jeder Schaufel (12) teilzylindrische Abschnitte aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten des Schaufelfußes befindlich sind,und daß die gekrümmten Oberflächen der teilzylindrischen Abschnitte_(13) entsprechend gekrümmten Oberflächen einer Ausnehmung (l4) innerhalb des Trägers (11) anliegen, in der der Schaufelfuß (13) gelagert ist, so daß eine begrenzte Schwenkbewegung der Schaufel (12) möglich ist.
  6. 6. Strömungsmaschine nach Anspruch 5,
    h dadurch gekennzeichnet,
    daß jedes Kraftübertragungsorgan einen Abschnitt (22) besitzt, der zwischen dem jeweiligen Schaufelfuß (IjJ) und dem teilzylindrischen Körper (15) eingefügt ist.
  7. 7. Strömungsmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kraftübertragungsorgan aus einem faserverstärkten synthetischen Kunstharzstreifen besteht.
  8. 8. Strömungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein Rotor (11) ist.
  9. 9. Strömungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Maschine der Verdichter eines Gasturbinenstrahltriebwerks ist..
    209823/0515
DE2062619A 1969-12-19 1970-12-18 Laufschaufelbefestigung für Strömungsmaschinen Expired DE2062619C3 (de)

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GB62042/69A GB1276106A (en) 1969-12-19 1969-12-19 FLUID FLOW MACHINE, e.g. GAS TURBINE ENGINE COMPRESSOR

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DE2062619B2 DE2062619B2 (de) 1974-05-16
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JP (1) JPS52170B1 (de)
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