DE2159080B2

DE2159080B2 - Spaltdichtung für eine axial durchströmte Turbomaschine

Info

Publication number: DE2159080B2
Application number: DE2159080A
Authority: DE
Inventors: Erwin Baden Sidler (Schweiz)
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1971-11-10
Filing date: 1971-11-29
Publication date: 1979-10-18
Also published as: JPS559522B2; DE2159080A1; GB1406098A; FR2159378B3; CH538046A; US3790299A; JPS4854307A; DE2159080C3; IT970271B; FR2159378A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Spaltdichtung für eine axial durchströmte Turbomaschine mit Dichtsegmenten radial außerhalb der Laufschaufelspitzen, die an ihren beiden in Achsrichtung des Läufers weisenden Enden über Federn im Gehäuse in Umfangsnuten gelagert und über Verstellmittel in radialer Richtung einstellbar sind.

Eine derartige Spaltdichtung ist aus der US-PS Jl 46 992 bekannt. Das Verstellmittel ist eine mit dem eigentlichen Dichtsegment verbundene Bimetallstrei-■ienkombination, die in den Umfangsnuten eingehängt ist und die während des Betriebes der Turbomaschine bei ansteigender Temperatur ausknickt und damit das Spiel zwischen Schaufelspitze und Dichtsegment verringert. Um dabei der Gefahr des Anstreifens zu begegnen, sind die eigentlichen Dichtsegmente aus einem abreibbaren Material gefertigt.

Diese Art der Spaltdichtung ist seh·· kompliziert und kostspielig und eine optimale Anpassung des Spitzenspiels kann nur während des Betriebes geschehen. Hingegen können montagebedingte Fehler und Fabrikations-Ungenauigkeiten wie beispielsweise exzentrische Eindrehungen für die Schaufelfüße, unrunde Schaufelträger, Winkelfehler an den Schaufelspitzen und Gehäusedurchhänge mit dieser Lösung nicht behoben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spaltdichtung zu schaffen, die es ermöglicht, den Dichtspalt an den Laufschaufelspitzen in gewünschter Weise so einzustellen, daß sowohl die Spaltweite als auch die Gleichmäßigkeit der Spaltweite über das Schaufelprofil auf einfache Weise einstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Verstellmittel segmentförmige Beilagestreifen sind, die in den hinterschnittenen Umfangsnuten des Gehäuses in radialer Richtung angrenzend an die Federn eingelegt sind.

Zur Spaltweitenveränderung sind zwei ähnliche Beilagestreifen aus der DE-AS 11 78 253 bekannt, jedoch sind diese nicht in radialer, sondern in axialer Richtung an den Federn angeordnet. Sie erlauben eine axiale Verschiebung der Feder und damit des schräggestellten Dichtsegmentes, wodurch sich die radiale Spaltweite insgesamt verändern läßt. Es ist mit dieser Art der Verstellung nicht möglich, Winkelkorrekturen über das Schaufelprofil durchzuführen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Ausschnitt aus dem Strömungskanal einer Gasturbine.

Der Rotor 1 ist mit den Laufschaufeln 2 bestückt, die in Umfangsnuten der Welle eingesetzt und durch ein Schaufelschloß gesichert sind.
Der Leitschaufelträger 3 ist im äußeren Gehäuse gelagert und weist neben den Nuten 5, in denen die Leitschaufeln 4 eingesetzt sind, noch weitere Umfangsnuten 6 auf. In den Umfangsnuten 6 sind Zwischenstükke 7 mittels Federn 8 verankert, so daß die Zwischenstücke eine Trennungswand zwischen Strömungskanal 9 und Kühlgasraum 10 bilden.

Die einzelnen Segmente der Zwischenstücke 7 weisen gleich den anderen Teilen, wie Laufschaufel 2, Welle, Leitschaufelträger 3 usw., Fertigungstoleranzen auf. Diese müssen durch das Spitzenspiel a ausgeglichen

JO werden, dessen Aufgabe außerdem noch darin zu sehen ist, die thermischen Dehnungen auszugleichen. Die Umfangsnuten 6 sind an einer Flanke mit einer Hinterschneidung 11 versehen, in die ein Beilagestreifen 12 und 12' eingelegt ist. Die Dicke der Beilagestreifen 12

J5 und 12' ist derart zu bemessen, daß der Neigungswinkel α der Kegeloberfläche des Zwischenstückes gleich dem Neigungswinkel λ¹ der Laufschaufelspitze ist. Dabei wird ebenfalls erreicht, daß der Spalt a über die Längserstrekkung des Schaufelprofils gleich groß ist.

Durch Veränderung der Stärke der Beilagestreifen 12 und 12' entlang des Umfanges ist es möglich, die Oberfläche des Strömungskanals der Rotationsoberfläche der Laufschaufeln koaxial anzupassen.
Dabei kann auch auf einen eventuellen Durchhang des Rotors Rücksicht genommen werden, ohne daß ein zusätzlicher Aufwand entsteht.

Bei Verwendung der Beilagestreifen 12 an Gasturbinen mit Zwischenstücken hat sich gezeigt, daß annähernd 1000 KW Verlustleistung eingespart werden, da die Fertigungstoleranzen des Gehäuses vollkommen ausgeglichen und diejenige des Rotors zumindest verkleinert werden können. In günstigen Fällen ist somit das ideale, also kleinstmögliche Spitzenspiel, das durch die thermischen Dehnungen bedingt wird, erreichbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Spaltdichtung für eine axial durchströmte Turbomaschine mit Dichtsegmenten radial außerhalb der Laufschaufelspitzen, die an ihren beiden in Achsrichtung des Läufers weisenden Enden über Federn im Gehäuse in Umfangsnuten gelagert und über Verstellmittel in radialer Richtung einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellmittel segmentförmige Beilagestreifen (12,12') sind, die in den hinterschnittenen Umfangsnuten (6) des Gehäuses in radialer Richtung angrenzend an die Federn (8) eingelegt sind.