DE2159857B2 - Verdichterrotor fuer gasturbinentriebwerke - Google Patents

Verdichterrotor fuer gasturbinentriebwerke

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DE2159857B2
DE2159857B2 DE19712159857 DE2159857A DE2159857B2 DE 2159857 B2 DE2159857 B2 DE 2159857B2 DE 19712159857 DE19712159857 DE 19712159857 DE 2159857 A DE2159857 A DE 2159857A DE 2159857 B2 DE2159857 B2 DE 2159857B2
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Littleton upon-Severn Bristol Gardiner Terence Edward Gouvenot (Groß bntannien)
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Ausscheidung in 21 66 499 Rolls Royce (1971) Ltd, London
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005Sealing means between non relatively rotating elements
    • F01D11/006Sealing the gap between rotor blades or blades and rotor
    • F01D11/008Sealing the gap between rotor blades or blades and rotor by spacer elements between the blades, e.g. independent interblade platforms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • F01D5/3015Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type with side plates
    • YGENERAL 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
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

dargelegten bekannten Bauart ist durch seine Ausbildung als Blechkonslruklion der Versuch gemacht, die umlaufenden Massen so klein wie mögiich zu machen. Trotzdem führen die soeben ganz allgemein dargelegten Zusammenhänge auch bei dieser Verdichterrotorbauart dazu, daß für den Fall auch nur geringfügiger Drehzahlerhöhung mit Rücksicht auf die vom Schaufelkranz und die Verstärkungsschäfte der Verdiehlerschaufeln hervorgerufenen Fliehkräfte die ringkaslenartige Rotorscheibenrandkonstruktion sehr wesentlich kräftiger ausgeführt werden muß, wodurch die erwähnte Biegebeanspruchung der Rotorscheibe sich in ebenso wesentlichem Maße erhöht, was wiederum dazu führt, daß die Rotorscheibe selbst und die an ihren Stirnflächen angeschweißten Versteifungs-U-Rippen in gleichem Maße kräftiger ausgeführt werden müssen, wodurch aber nicht nur eine sehr unerwünschte, rech! erhebliche Gewichtszunahme des gesamten Verdichterrotors, sondern auch eine ebenso unerwünschte Erhöhung der Fliehkraftbeanspruchung der gesamten Rotorkonstruktion in sich erzwungen wird.
Die soeben dargelegten Verhältnisse gelten selbstverständlich nicht nur für in Blechkonstruktion ausgeführte Verdichterrotoren, sondern in entsprechender Auslegung auch für Verdichterrotoren anderer Bauart, beispielsweise auch für Verdichterrotoren, deren Einzelteile aus dem Vollen gearbeitet sind.
Bei mehrstufigen Verdichtern hat normalerweise jede Verdichterstufe ihren eigenen Rotor, wobei jeweils zwischen den Rotorschaufelkränzen zugehörige Statorschaufelkränze angeordnet sind. An den Rotorschaufelkränzen sind jeweils mit entsprechenden Gegenflächen der Statorschaufelkränze zusammenwirkende, axial vorspringende Dichlbandlippen befestigt, die zusammen mit den zwischen den Schaufelfüßen gelegenen Rotorscheiben-Randbereichen den Strömungskanal im Rotorschaufelfußbereich begrenzen. Diese Dichtbandlippen sind entweder selbständige, an der Rotorscheibe befestigte Ringkörper, wie dies beispielsweise in der US-PS 29 37 806 dargestellt ist, oder sie setzen sich aus axial bestehenden Ansätzen einzelner, zwischen den Rotorschaufeln angeordneter und mit diesen verbundener Segmente zusammen, wie dies bei einer in der US-PS 28 67 407 beschriebenen Verdichterrotorkonstruktion der Fall ist. In beiden Fällen bilden diese Dichtbandlippen eine von der Rotorscheibe zu haltende Masse, deren Fliehkraftwirkung zusammen mit den durch den Rotorschaufelkranz selbst und seine Befestigungsmittel hervorgerufenen Fliehkräften von der Rotorscheibe aufgenommen werden muß. Dies bedingt, daß zu diesem Zweck die Rotorscheibe kräftiger und damit schwerer ausgeführt werden muß. wodurch sich wiederum zusätzliche Fliehkraftprobleme hinsichtlich der Rotorscheibe selbst ergeben. Ist der Rotorschaufelkranz wie im Falle der in der US-PS 28 67 407 beschriebenen Rotorkonstruktion axial gegenüber der Rotorscheibenebene versetzt, so ergibt sich außerdem die zuvor im Zusammenhang mit dem in der US-PS 29 50 858 beschriebenen Verdichterrotor erörterte unerwünschte Biegungsbeanspruchung der Rotorschei- do be. Bei einem in der GB-PS 10 93 568 beschriebenen Verdichterrotor wird ähnlich wie bei der Anordnung nach der US-PS 28 67 407 eine axial überstehende Dichtbandlippe von einzelnen, zwischen die Roturschaufelfüße eingesetzten Fußbandsegmenten gebildet. <>s Die Schaufelfüße und die mit entsprechenden Füßen versehenen Fußbandsegmente werden in einer Schwalbcnschwanz-Umfangsnut der aus dem Vollen gearbeite ten Rotorscheibe gehalten. Auch bei dieser Anordnung muß die von der Dichtbandlippe hervorgerufene Fliehkraftbeanspruchung voll von der Rotorscheibe aufgenommen werden, weshalb diese auch besonders kräftig ausgeführt ist und folglich in sich selbst wiederum die bereits mehrfach erwähnten Fliehkraft- und Gewichtsprobleme birgt.
Durch die Erfindung soll demgemäß die Aufgabe gelöst werden, unabhängig von der jeweiligen Rotorkonstruktion die durch das Vorhandensein der den Strömungskanal im Schaufelfußbereich begrenzenden Konstruktionsteile und insbesondere auch durch das Vorhandensein der axial vorspringenden Dichlbandlippen hervorgerufene zusätzliche Fliehkraftbelastung der Rotorscheibe und gegebenenfalls auch deren dadurch verursachte Biegebeanspruchung zu vermeiden und dadurch den Weg für eine wesentlich schwächere und somit gewichtsmäßig leichtere Rotorscheibenkonstruktion freizumachen.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Verdichterrotor der im Oberbegriff des Hauptanspruches dargelegten Bauart, gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches beanspruchte Merkmalskombination gelöst.
Der erfindungsgemäße Verdichterrotor bringt gegenüber Verdichterrotoren der erwähnten bekannten Art den technischen Fortschritt, daß die Rotorscheibe von den durch die den Strömungskanal im Schaufelfußbereich begren/endt.,1 Konstruktionsteilen herrührenden Fliehkraftbeanspruchungen praktisch völlig entlastet ist und folglich nur noch die vom Schaufelkran/ herrührende Fliehkraftbeanspruchung aufnehmen muß. Dies hat zur Folge, daß die Rotorscheibe wesentlich schwächer und gewichtsmäßig leichter ausgebildet werden kann und folglich auch die aus ihrer Eigenmasse herrührenden Fliehkraft- und Gewichtsprobleme wesentlich vermindert sind. Auch der gemäß der Erfindung selbsttragende, das den .Strömungskanal im Schaufelfußbereich begrenzende und gleichzeitig die Dichtbandlippe bildende Konstruktionsteil darstellende Käfigringkörper braucht nur so kräftig ausgeführt zu sein, dall die aus seiner Eigenmasse herrührenden Fliehkraftbeanspruchungen von ihm selbst aufgenommen werden und die infolge seiner gegenüber seinem Radialinnenflansch freitragenden Ausbildung unter der Fliehkraftbeanspruchung auftretende Biegebeanspruchung gegenüber der Rotorscheibe durch seinen die Dichtbandlippe bildenden, vom Radialinnenflansch abgelegenen Käfigrandring in Form einer in Umfangsrichtung verlaufenden Zugspannung aufgenommen werden kann. Die den Käfigringkörper mit der Rotorscheibe verbindenden Verbindungsmittel übertragen praktisch keine Radialkräfte, sondern dienen nur dazu, den Käfigringkörper in axialer Hinsicht gegenüber der Rotorscheibe festzulegen. Dadurch, daß also einerseits die nur noch den Schaufelkranz tragende Rotorscheibe selbst und andererseits der diese umgebene Käfigringkörper verhältnismäßig leicht ausgeführt sind, ergibt sich nicht nur eine wesentliche Gewichtsverminderung für den gesamten Verdichterrotor, sondern es ergeben sich auch günstigere Verhältnisse hinsichtlich der Eigcnflichkraftbelastung dieser Teile, so daß eine bisher nicht mögliche Drehzahlerhöhung ohne Gefahr zugelassen werden kann, wodurch man in die Lage gesetzt ist, trotz gleichen Verdichterdurchsatzes den mittleren Strömungskana'idurchmesscr und damit die räumlichen Abmessungen der Verdichter zu verringern.
In der US-PS 9 61 328 aus dem |ahre 1910 ist in
Verbindung mit Turbinenrotoren ein Fußband in Form eines einstöckigen, beiderseits axial über eine von ihm umfaßlc Rotorscheibe überstehenden Käfigringbandes beschrieben, durch dessen Käfigöffnungen von der Rotorscheibe in Axialumfangsschlitzcn gehaltene Rotorschaufelfüßc hindurchgeschoben sind. Abgesehen davon, daß /um Zeitpunkt der Veröffentlichung der genannten Druckschrift praktisch nur Dampfturbinen bekannt waren und die bei Dampfturbinenrotoren zu beachtenden technischen Zusammenhänge ganz allgc mein mit den bei Verdichterrotoren maßgeblichen Verhältnissen nicht ohne weiteres vergleichbar sind, tritt bei dieser bekannten Anordnung die durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu lösende Aufgabe nicht auf, da einerseits die axial über den Rotorscheibenrand überstehenden Fußbandränder flichkraftmäßig durch die am Fußbandaußenumfang anliegenden radial inneren Stirnflächen der ebenso breit wie das Fußband ausgeführten Rotorschaufeln abgestützt sind, andererseits das Fußband mit Bezug auf die Rotorscheibenebene symmetrisch angeordnet ist. und außerdem im Jahre 1910, wenn man von der stets einstufig ausgeführten Lavalturbine absieht, bei Dampfturbinen Rotordrehzahlcn üblich waren, die mit den heule bei mehrstufigen Flugzeugtriebwerkvcrdichiern üblichen Drehzahlen in keinem vergleichbaren Verhältnis stehen. Die US-PS 9 61 328 ist also nicht geeignet, dem vor die Lösung der oben angegebenen Aufgabe gestellten Fachmann die im kennzeichnenden Teil des Haupianspruches unter Schutz gestellte Lehre nahezulegen.
Die im Anspruch 2 unter Schiit/ gestellte Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptanspruehes betrifft insbesondere Rotoren der /weiten oder einer höheren Verdichterstufe mehrstufiger Verdichter und bringt den Vorteil, daß die in diesem Fall ohnehin erforderliche, dein Radialinnenflansch des Käfigrmgkörpct's zugeordnete Dichthandlippe ebenfalls zur Umwandlung der im Käfigringkörper wirksamen, fliehkraftverursachten Radialkräfte in eine im Umfangsrichiung wirkende Kraft herangezogen wird.
Der erfindungsgemäße Verdichlerrotor hat gegenüber vergleichbaren bekannten Verdichterrotoren den weiteren Vorteil, daß der an sich nur zur axialen Fixierung des Käfigringkörpers mit He/ug auf die 4s Rotorscheibe dienende Radialinnenflansch des Käfigringkörper gleichzeitig als Dichtring wirkt, der ein /urucklecken des jenseits des Kotorschiuifclkrun/.cs unter höherem Druck uls diesseits des Schuufelkrunzes stehenden Strömungsmittels aus dem Raum höheren Druckes durch die. die SchaufelfüQc haltenden Axialunv fangsschlit/c der Rotorscheibe hindurch in den Raum niederigen Druckes verhindert. Dadurch sind infolge des Fortfalles eines besonderen Dichtungsringes für diesen Zweck sowohl die Konstruktion als auch die Montage des erfindungsgemäßen Verdichterrotors vereinfacht,
Die Einstückigkeit des Kttfigringkörpcrs des erfindungsgemäßen Verdichterrotors stellt gegenüber Rotorbauarten, bei welchen die Dichtbandlippen Teile des Rotors bzw. der Rotorbcschaufclung sind, insofern einen wesentlichen Vorteil dar. als im Reparatur· bzw. Auswcchselungsfnll nur der verhältnismäßig leicht auswechselbare Käfigringkörper herausgenommen zu werden braucht, wahrend Veränderungen on der (-, Rotorscheibc zu diesem Zweck nicht erforderlich sind.
Auch die Montage des crfindungsgemäßcn Ver dichtcrrotors ist recht einfach, denn hierbei brauchen nur die Rotorschaufeln in die Käfigöffnungen des Käfigringkörpers eingeschoben und mittels einer Montagevorrichtung in Stellung gehalten zu werden, worauf nach Fertigstellung des Schaufelkranzes der Käfigringkörper axial auf die Rotorschcibe aufgeschoben wird, wodurch sich die Schatifelfüße in die sie endgültig fixierenden Umfangsaxialschlitze der Rotorscheibc einschieben, wonach nur noch die Montagevorrichtung abgenommen und der Käfigringkörper durch Anbringung geeigneter Befestigungsmittel mit Bezug auf die Rotorscheibc axial festgelegt zu werden braucht.
Die Erfindung wird nunmehr in ihren Einzelheiten unter Bezug auf die Zeichnungen beispielsweise beschrieben, in welchen
F i g. 1 einen schematischen Teil-Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Verdichterrotoranordnung eines Gasturbinentriebwerks zeigt und
F i g. 2 eine schematischc perspektivische Teilansicht einer Einzelheit der in Fig. I gezeigten Anordnung wiedergibt.
Wie aus F i g. I hervorgeht, weist ein Verdichter beispielsweise drei bcschaufelte Rotoren 10 auf, denen jeweils stromab Statorschaufelkrän/.e 11 nachgeordnet sind. Die Rotoren sind über eine Hohlwelle 12 treibend mit der Turbine eines nicht dargestellten Triebwerks verbunden.
Die ein/einen Rotoren weisen jeweils eine Rotorscheibe 15 auf, über deren Außcnumfang eine Vielzahl von axial verlaufenden Haltcschlitzen verteilt ist, welche jeweils die Schaufelfüße 16 einer entsprechenden Anzahl von Rotorschaufeln 17 aufnehmen.
Die einzelnen Rotorschaufeln 17 weisen jeweils eine Fußplatte 18 auf und außerdem ist ein Käfigringkörper 19 vorgesehen, welcher den Außcnumfang der Rotorscheibe umgreift und mit seiner Außenfläche jeweils zwischen und strömungsmäßig vor bzw. hinter den radial äußeren Flächen der einander benachbarten Fußplatten 18 der Rotorschaufeln 17 eine Fußbandfläche bildet, welche die radial innere Grenzflache des Stromungskanals darstellt. Der Käfigringkörper weist eine Vielzahl von Käfigstäben 20 auf, welche jeweils in axialer Richtung /wischen den Rotorschaufeln 17 verlaufen, so daß die Fußplatten 18 dieser Rotorschaufeln in den /wischen diesen Käfigstäben 20 und den beiden durch diese Käfigstäbe miteinander verbundenen Käfigrandringen gebildeten Käfigöffnungen liegen.
Die Anordnung ist beispielsweise so getroffen, daß die Schaufeln 17 von außen her in die öffnung des Kafigiingkörpers 19 eingeführt werden können und folglich sind die Küfigöffnungen in dem Käfigringkör per und die Fußplattcn 18 der Schaufeln in Umfangs richtung etwas breiter als die Schaufelfüße 16, so daß die SchaufelfüBc durch die genannten Kafigöffnungen hindurch eingeführt werden können. Wenn sich alle Schaufeln 17 im Käfigringkörper 19 in Stellung befinden, kann die Anordnung an die Rotorscheibc 19 angesetzt werden und können die Schaufelfüße 16 axial in die sie aufnehmenden Umfangsschlitze der Rotorscheibe eingeführt werden. Da die Fußplatten 18 klein sind, ist auch die von der Roiorschcibc 15 zu haltende Schuufelmasse gering, so daß auch die Rotorscheibe verhältnismäßig schwach und damit leicht ausgebildet sein kann.
Der Kafigringkörpcr 19 weist einen Radialinncnflansch 21 auf, welcher den einen Käfigrandring des Kttfigringkörpers bildet. Gegebenenfalls kann der Käfigringkörper 19 eine in axialer Richtung abstehende ununterbrochene Dichtbandlippe 24 gebildet, die den
anderen Käfigrandring des Kafigringkörpers 19 bildet. Gegebenenfalls kann am Radialinnenflansch 21 eine weitere axial abstehende Dichlbandlippe 2i gebildei sein. Die Dichibandlippen 23 bzw. 24 sind mit Bezug auf die Triebwerksmitielachse in radialer Richtung derart angeordnet, daß sie mit entsprechenden Dichtflächen 25 an den radial inneren Seiten von Deckbiindern 26 der zugehörigen Slatorschaufelkrän/e zusammenwirken. Die ganz stromauf gelegene Rotorbeschaufelung weist nur die Dichtbandlippc 24 auf, welche in Stromabiichlung weist.
Der Radialinnenflansch 21 des Käfigringkörpers setzt sich radial nach innen in einem Radialinncnflansch 27 fort, welcher jeweils an gleichmäßig um den Rotor herum verleihen Stellen nochmals radial nach innen erweitert ist, so daß Nasen gebildet werden, welche Schrauben aufnehmen können, mittels welcher der Käfigringkörper 19 axial an der Rotorscheibe 15 gehalten wird.
Der von der den einen Käfigrandring bildenden Dichtbandlippe 24 und den Käfigstäben 20 gebildeten Teil des Käfigringkörpers 19 ist also mit Bezug auf den seinen anderen Käl'igrandring bildenden Radialinncnflansch 21 freitragend und nimmt seine von Fliehkräften herrührenden Beanspruchungen in sich selbst auf. Die Roiorseheibe 15 braucht also außer der Masse tier mit Bezug auf übliche .Schaufelformen wesentlich kleineren l'ußplaiienteile 18 keine dein Fußbandbereich zugehörige Massen zu halten, was zur Folge hat. daß die Rotorseheibe schwacher und damit auch leichler aiisgeliihn werden kann.
Cicmäß einer anderen Ausfiihrungsform können die Rotorschaufeln auch ohne Fußplatten ausgeführt sein, in welchem Falle die Käfigöffnungen des Kafigringkörpers 19 die Profilform der Rotorschaufeln 17 haben Beim Zusammenbau können bei dieser Konstruktion die Schaufeln radial von innen in die Käfigoffuungen de' Kafigringkörpers eingeführt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verdichterrotor für Gasturbinentriebwerke, mit einem die Rotorscheibe umgebenden und mit dieser :s verbundenen, einstückigen Käfigringkörper, der im Käfigrandringbereich radialflanschartig und in Achsrichtung vorspringend ausgebildet ist und dessen zwischen den beiden Käfigrandringen und den, die sie miteinander verbindenden Käfigstäbe bildenden Ringkörperbereichen gelegene Käfigöffnungen von mit der Rotorscheibe verbundenen Radialschaufeln durchdrungen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der mit. einem einzigen, einem der beiden Kiäfigrandringe angehörenden Radialinnenflansch (21 bzw. 27) stirnseitig an der Rotorscheibe (15) anstoßende Käfigringkörper (19) mit Bezug auf diesen Radialinnenflansch freitragend ausgebildet ist und daß die Fliehkraft, die versucht, den freitragenden Käfigringkörperbereieh gegenüber der Rotorscheibe radial nach außen zu biegen, von dem anderen, als axial vorspringende Dichtbandlippe (24) ausgebildeten Käfigrandring in Form einer in Umfangsrichtung wirkenden Zugspannung aufgenommen wird.
2. Verdichterrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialinnenflansch (21 bzw. 27) des Käfigringkörpers (19) eine weitere, in entgegengesetzter Richtung axial vorspringende, mit ihm einstückige Dichibandlippe (23) aufweist, die ebenfalls einen Teil der den Käfigringkörper auf Biegung beanspruchenden Fliehkraft in Form einer in Umfangsrichtung wirkenden Kraft aufnimmt.
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Ein derartiger Verdichterrotor ist beispielsweise aus der US-PS 29 50 858 seit dem jähre 1960 bekannt.
Der bekannte Verdichterrotor ist in erster Linie für Flugzeugtriebwerke bestimmt und im Hinblick auf die bei solcher Verwendung zu fordernde Gewichtsersparnis als Blechkonstruktion ausgeführt, deren einzelne Teile durch Nieten, Löten, Hartlöten, Schweißen oder Verschrauben miteinander verbunden sind. So besteht beispielsweise die Rotorscheibe aus einer Blechscheibe, die durch Schweißung und Lötung mit einem aus dem Vollen gearbeiteten Rotornabenring verbunden und beidseitig mit daran angeschweißten und angelöteten, radial verlaufenden, im Querschnitt U-förmigen Versteifungsrippen versehen ist. Der Umfangsrand der Rotorscheibe ist als ringförmige Kastenkonstruktion ausgebildet, die von zwei radial inneren, beidseits stirnseitig an die Rotorscheibe angelöteten kegeligen Blechringen verschiedener Kegelneigung und einem in sich einslückigen, radial äußeren, im Querschnitt nutförmigen Kräfigringkörper aus Blech gebildet wird, welch letzterer mit seinen radial nach innen gelegenen, in Achsrichtung vorspringenden Randflanschen ,in ebensolchen Randflanschen der kegeligen Blechringe angelötet ist. Die ringkastenartige Rotorscheibenrandkonsmiktion ist wegen der verschiedenen Kegelneigungen ihrer kegeligen Blechringe mit Bezug auf die Roiorscheibenebene in Achsrichtung versetzt. Die als Blechhohlkörper ausgebildeten radialen Rotorschaufeln durchdringen entsprechend geformte öffnungen des radial außen liegenden Stegbereiches des Hutquersehnittprofils des Käfigringkörpers und sind in ihren Schaufelfußbereichen mittels daran befestigter Verbindungskischen mit den sich radialflanschartig nach innen erstreckenden Bereichen des Hutquerschnittprofils des Käligringkörpers verbunden. Im Inneren der Rolorschaufeln sind jeweils zwei mit dem jeweiligen Schaufelkörper durch Hartlötung verbundene und ebenfalls als Blechhohlkörper ausgebildete Verstärkungsschäfte angeordnet, die sich im wesentlichen über die ganze Schaufellänge erstrecken und deren radial innere Enden die ringkastenartige Rotorscheibenrandkonstruktion durchdringen und mit den ihnen jeweils zugeordneten beidseiligen radialen Versteifungs-U-Rippen der Rotorscheibe vernietet sind.
Die gesamte Rotorkonstruktion des bekannten Verdichterrotors bildet also einschließlich ihres Schaufelkranzes einen im wesentlichen einheitlichen Baukörper, dessen sämtliche Bestandteile irgendwie miteinander verbunden sind. Aufgrund der Tatsache, daß die Schaufeiverstärkungsschäfte jeweils mit ihren zugehörigen Schaufelkörpern durch Hartlötung verbunden und diese in ihrem Fußbereich ihrerseits wiederum über ihre Befestig'ingslaschen mit den Radialflanschbereichen des Hutprofils des Käfigringkörpers fest verbunden sind, muß trotz des Umstandes. daß die radial inneren Enden der Sehaufelverstärkungsschäl'ie an die Radialversteifungsrippen der Rotorscheibe angenietet sind, ein wesentlicher Teil der von der Schaufelmassc und der Verstärkungsschaftmasse herrührenden Fliehkraftbelastung von der ringkastenartigen Rotorscheibenrandkonstruktion aufgenommen werden, welche sie ihrerseits über ihre kegeligen Blechringe wieder auf die Rotorscheibc überträgt. Wegen des erwähnten Axialversatzes der ringkastenartigen Rotorscheibenkonstruktion mit Bezug auf die Rotorscheibenebcne versucht diese Fliehkraftbelastung, den aus dem Schaufelkranz, den zugehörigen Verstärkungsschäften und der ringkastenartigen Rotorscheibenrandkonstruktion bestehenden Massekomplex mit Bezug auf die Rotorscheibe innerhalb der Rotor-Axialebene zu verbiegen. Diese Biegebelastung muß in erster Linie von den beidseitig an der Rotorscheibe angeschweißten und angelöteten Versteifungs-U-Rippen aufgenommen werden, weshalb diese an der Seile, an welcher die ringkasienartige Rotorscheibenrandkonstruktion axial weiter über die Rotorscheibenebene übersteht, radial bis zum Rotornabenring nach innen gezogen sind.
Da die bei Rotoren auftretenden Fliehkräfte bekanntlich linear mit der Masse der umlaufenden Teile und deren Radialabstand von der Drehachse zunehmen, wirkt sich auch die soeben angesprochene, bei dem bekannten Verdichterrotor auftretende Biegebeanspruchung um so ungünstiger aus, je größer der mittlere Durchmesser des Strömungsringkanals und damit der Durchmesser des die genannte Biegebeanspruchung hervorrufenden Massekomplexes ist. Im Hinblick auf Jie bei Flugzeugtriebwerken ganz allgemein angestrebte Kleinhaltung der Triebwerksabmessungen und des Triebwerksgewichts muß jedoch der mittlere Strömungsringkanaldurehmesser so klein wie möglich gehalten werden. Andererseits muß im Hinblick auf die ebenfalls ganz allgemein angestrebte große Triebwerks leistung der Verdichterdurchsatz so groß wie möglich gemacht werden, was dazu zwingt, mit Rücksicht au den klein zu haltenden mittleren Strömungsringkanal durchmesser die Verdichterdrehzahl so groß wit möglich zu machen, mit deren Zunahme sich jedocl· durch die umlaufenden Massen hervorgerufenen Flieh kräflc bekanntlich im Quadrat erhöhen.
Bei dem Verdichterrotor der oben im einzelnei
DE19712159857 1970-12-05 1971-12-02 Verdichterrotor für Gasturbinentriebwerke Expired DE2159857C3 (de)

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GB5790470 1970-12-05

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DE2159857A1 DE2159857A1 (de) 1972-06-29
DE2159857B2 true DE2159857B2 (de) 1977-07-14
DE2159857C3 DE2159857C3 (de) 1978-02-23

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2852100A1 (de) * 1977-12-01 1979-07-05 Aluminum Co Of America Verfahren und vorrichtung zum entfernen von schlacke

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DE2852100A1 (de) * 1977-12-01 1979-07-05 Aluminum Co Of America Verfahren und vorrichtung zum entfernen von schlacke

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DE2166499A1 (de) 1974-07-04
DE2159857A1 (de) 1972-06-29
FR2116522B1 (de) 1975-08-29
US3761200A (en) 1973-09-25
GB1318654A (en) 1973-05-31
FR2116522A1 (de) 1972-07-13
IT945233B (it) 1973-05-10

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