DE2159080C3

DE2159080C3 - Spaltdichtung für eine axial durchströmte Turbomaschine

Info

Publication number: DE2159080C3
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: 1980-07-03
Also published as: GB1406098A; IT970271B; DE2159080B2; FR2159378B3; US3790299A; FR2159378A1; CH538046A; DE2159080A1; JPS4854307A; JPS559522B2

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 ober Verstellmittel in radialer Richtung einstellbar sind.

Eine derartige Spaltdichtung ist aus der US-PS 31 46 992 bekannt. Das Verstellmittel ist eine mit dem eigentlichen Dichtsegment verbundene BimclallMreifcnkombinalion. die in den Umfangsnuten eingehängt ist und die währenu des Betriebes der Turbomaschine bei ansteigender Temperatur auskni Αι und damit das Spiel zwischen Schaufclsnit/e u^d Dichtsegment verringert. I Im dabei der Gefahr des Anstreif ;is /u begegnen, sind die eigentlichen Dichtsegmente aus einem abreibbarcr Material gefertigt.

Diese Art der Spaltdichtung ist sehr kompit/icrt und kostspielig und eine optimale Anpassung des Spitzen-Spiels kann nur während des Betriebes geschehen. Hingegen können montagcbedingie fehler und f-'abrikalions-llngenauigkeiten wie beispielsweise exzentrische Eindrehungen für die Schaufclfüßc. tinrundc Schaufelträger. Winkclfehlcr an den Schaufelspitzcn 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 Spaltwcite als auch die Gleichmäßigkeit der Spaltweite über das Schaufelprofil auf einfache Weise einstellbar ist.

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

Zur Spaltweiienveränderung sind zwei ähnliche Beilagestreifen aus der DE-AS H 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 rac'iale 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 z.eigt 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 α ausgeglichen werden, dessen Aufgabe außerdem noch darin /u sehen ist. die thermischen Dehnungen auszugleichen. Die Umfangsnuten 6 sind an einer Flanke mit einer Hinterschncidung 11 versehen, in die ein Beilagestreifen 12 und 12'eingelegt ist. Die Dicke der Beilagestreifen 12 und 12' ist derart zu bemessen, daß der Neigungswinkel λ der Kegeloberfläche des Zwischenstückes gleich dem Neigungswinkel rx! der Laufschaufelspitze ist. Dabei wird ebenfalls erreicht, daß der Spalt a über die Längserstrekkung des .Schaufelprofils gleich groß ist.
Durch Veränderung der Stärke der Beilagestre-.fen 12 und 12' entlang des Umfanges ist es möglich, die Oberfläche des Strömungskanals der Rotationsoberfläche der Laufschaufeln koaxial anzupassen.

Dabei kann auch .iuf einen eventuellen Durchhang des Rotors Rücksicht genommen werden, ohne daß ein zusätzlicher Aufwand entsteht.

Bei Verwendung der Beilagestmfcn 12 an Gasturbinen mit Zwischenstücken hai 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 klcinstmögliche 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 Versteilmittel 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.