DE2248907C3 - Protective device on machines with a housing surrounding a rotor - Google Patents
Protective device on machines with a housing surrounding a rotorInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
- F01D21/04—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
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/30—Application in turbines
- F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
- F05D2220/327—Application in turbines in gas turbines to drive shrouded, high solidity propeller
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung an Maschinen mit einem einen Rotor umgebenden Gehäuse, insbesondere an Gasturbinenstrahltriebwerken.The invention relates to a protective device on machines with a housing surrounding a rotor, especially on gas turbine jet engines.
Wenn bei einem mit hoher Drehzahl umlaufenden beschaufelten Rotor ein Schaufelbruch, beispielsweise infolge des Auftreffens eines eingesaugten Fremdkörpers, auftritt, dann wird der abgerissene Schaufelteil mit hoher Geschwindigkeit wie ein Projektil herausgeschleudert, wodurch benachbarte Maschinenteile beschädigt und Menschen verletzt werden können.If a blade breaks with a bladed rotor rotating at high speed, for example as a result of the impact of a sucked-in foreign matter, occurs, then the blade part is torn off ejected at high speed like a projectile, causing adjacent machine parts can be damaged and people can be injured.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese von einem abgerissenen Schaufeiteil herrührenden Gefahren dadurch zu verringern, laß einmal die Geschwindigkeit des vom Rotor abgerissenen Teils vermindert und außerdem der abgerissene Teil in eine Vielzahl kleiner Abschnitte zerlegt wird.The invention is based on the problem of these originating from a torn off part of the display To reduce the dangers, let the speed of the part torn off the rotor and also the torn off part is broken down into a large number of small sections.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch
gelöst, daß das Gehäuse an seiner Innenseite im
Bereich des Drehpfades des Rotors bzw. der Schaufeln mit einer ringförmigen Ausnehmung zur Aufnahme
eines vom Rotor abgerissenen Teils versehen
ist und daß am in Strömungsrichtung vorderen Ausnehmungsrand ein in radialem Abstand zum Ausneh- 45 stromoberseitige EndeAccording to the invention this object is achieved
solved that the housing on its inside in
The area of the rotational path of the rotor or the blades is provided with an annular recess for receiving a part that has been torn off from the rotor
is and that at the front edge of the recess in the flow direction an end at a radial distance from the recess 45 upstream
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40 auftreffen und diesen in kleinere Stücke aufteilen. Diese Aufteilung der abgerissenen Schaufelteile in kleinere Stücke erfolgt, ohne daß die die Aufteilung bewirkenden Schaufeln ernstlich beschädigt werden, weil die in der Tasche aufgefangenen Schaufelteile nur sehr wenig in den Bewegungspfad der umlaufenden Schaufeln ragen und durch das Auftreffen der Schaufelspitzen innerhalb der Tasche verschoben und aufgeteilt werden, dabei mit anderen Abschnitten wieder in den Bewegungspfad geraten, von den Schaufelspitzen wiederum getroffen und hierbei zerkleinert werden, bis eine Aufteilung in kleine unschädliche Stücke erfolgt ist. Die Wirkung der Schaufern ist dabei der einer Kreissäge vergleichbar. 40 and divide it into smaller pieces. This division of the torn-off blade parts into smaller pieces takes place without the blades causing the division being seriously damaged, because the blade parts caught in the pocket protrude very little into the path of movement of the rotating blades and are displaced and divided within the pocket by the impact of the blade tips get back into the path of movement with other sections, are hit again by the blade tips and are crushed until they are divided into small harmless pieces. The effect of the blades is comparable to that of a circular saw.
Die beschriebene Vorrichtung wurde einem Test unterworfen, und es zeigte sich, daß tatsächlich die abgerissene Schaufel oder der abgerissene Schaufelteil in eine Vielzahl kleinerer Stücke aufgeteilt wurde, die dann mit verminderter Geschwindigkeit weiterflogen, so daß die Gefahr einer Beschädigung des Flugzeuges wesentlich herabgesetzt wurde.The device described was subjected to a test and it was found that, in fact, the the torn-off shovel or the torn-off shovel part has been divided into a large number of smaller pieces, which then continued to fly at reduced speed, so that there is a risk of damage to the Aircraft was significantly reduced.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigtAn exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. In the drawing shows
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gasturbinenstrahltriebwerks mit Frontgebläse,Figure 1 is a side view of a gas turbine jet engine with front fan,
Fig. 2 in größerem Maßstab eine Teilansicht der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung.2 shows a partial view of the protective device according to the invention on a larger scale.
In F i g. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Gasturbinenstrahltriebwerk bezeichnet, welches einen Kompressor 12, eine Verbrennungseinrichtung 14, eine Turbine 16 und eine Schubdüse 18 umfaßt. Die Turbinen sind antriebsmäßig mit dem Kompressor 12 verbunden. Der Kompressor umfaßt einen Niederdruckabschnitt, bestehend aus einer einzigen Gebläsestufe 20, einem Zwischendruckabschnitt und einem Hochdruckabschnitt.In Fig. 1 with the reference numeral 10 is a gas turbine jet engine denotes, which includes a compressor 12, a combustion device 14, a turbine 16 and an exhaust nozzle 18. The turbines are drivingly with the compressor 12 connected. The compressor comprises a low pressure section consisting of a single fan stage 20, an intermediate printing section and a high pressure section.
Wie aus Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich ist, wird das Gebläse 20 von einem ringförmigen Gehäuse 22 umschlossen, welches sich axial nur über einen Teil der Länge des Triebwerks erstreckt und dessen stromoberseitiges Ende den Lufteinlaß des Triebwerks definiert.As can be seen from Fig. 1 of the drawing, the fan 20 is enclosed by an annular housing 22, which extends axially only over a part the length of the engine and its upstream end the air inlet of the engine Are defined.
Aus Fig. 2 der Zeichnung ist ersichtlich, daß das des Gehäuses 22 mit einerFrom Fig. 2 of the drawing it can be seen that the of the housing 22 with a
mungsgrund und im wesentlichen parallel dazu verlaufender haxenartiger Vorsprung vorgesehen ist, mit dem das vom Rotor abgerissene Teil in Eingriff kommt.mungsgrund and substantially parallel to it running knuckle-like projection is provided, with which the part torn from the rotor comes into engagement.
Ein abgerissener Schaufelteil, beispielsweise einer Gebläseschaufel, wird infolge der ihm innewohnenden Zentrifugalkraft radial nach außen bzw. in Umfangsrichtung geschleudert; dabei wirken aerodynamische Kräfte auf den Schaufelteil ein, die ihn in Richtung des Lufteinlasses zu bewegen suchen. Während dieser Bewegung des abgerissenen Schaufelteils kommt dieser erstmalig mit dem Grund der ringförmigen Ausnehmung des Gehäuses in Berührung, und es besteht dann die Neigung, diesen Schau-Schutzvorrichtung 23 ausgestattet ist, die im Falle eines Bruchs einer Schaufel 24 des Gebläses zwei Funktionen erfüllen soll.A torn off blade part, such as a fan blade, becomes due to its inherent Centrifugal force thrown radially outward or in the circumferential direction; aerodynamic ones act here Forces on the blade part, which seek to move it in the direction of the air inlet. During this movement of the torn off blade part this comes with the bottom of the for the first time annular recess of the housing in contact, and there is then a tendency to look at this protective device 23 is equipped, which in the event of breakage of a blade 24 of the fan two Functions.
Die eine Funktion besteht darin, die Geschwindigkeit der herausgeschleuderten Schaufel oder des Schaufelabschnitts zu bremsen, und die zweite Funktion besteht darin, den Schaufelteil in eine größere Zahl kleinerer Stücke aufzuteilen.One function is to determine the speed of the ejected shovel or To brake the blade section, and the second function is to convert the blade part into a larger one Divide number of smaller pieces.
Diese Schutzvorrichtung 23 umfaßt eine ringförmige Ausnehmung 26 in der Innenwand des Gehäuses 22, welche so liegt, daß sie den Rotationspfad des Gebläses 20 umschließt, wobei die axiale Erstreckung so gewählt ist, daß sie vorn und hinten über den Vorder- bzw. Hinterrand der Gebläse-This protective device 23 comprises an annular recess 26 in the inner wall of the housing 22, which lies so that it encloses the path of rotation of the fan 20, the axial extent is chosen so that it is at the front and rear over the front or rear edge of the fan
felteil relativ zur Drehrichtung des Rotors und in 60 schaufel etwas vorsteht. An der dem Lufteinlaß des seiner Vorwärtsbewegung nach dem Lufteinlaß zu Gehäuses 22 zugewandten Seite der Ausnehmung 26 zu verzögern. Infolge der Vorwärtsbewegung des ab- ist ein nach hinten weisender hakenartiger Vorsprung gerissenen Schaufelteils wird dieser von der durch 28 angeformt.felteil relative to the direction of rotation of the rotor and in 60 blade protrudes slightly. At the air inlet of the its forward movement after the air inlet to the housing 22 facing side of the recess 26 to delay. As a result of the forward movement of the ab- is a hook-like projection pointing backwards torn blade part, this is formed by the through 28.
den hakenartigen Vorsprung gebildeten Tasche auf- Die Erfindung wurde vorstehend in VerbindungThe invention has been described above in conjunction
gefangen, wodurch seine Geschwindigkeit weiter ver- 65 mit einem Gebläsetriebwerk beschrieben. Die Erfinmindert wird und gleichzeitig die folgenden Scbau- dung ist jedoch anwendbar für alle Läufer eines Gasfein des Rotors auf diesen abgerissenen Schaufelteil turbinenstrahltriebwerks. trapped, making its speed further reduced by a blower engine. The invention diminishes However, at the same time the following structure can be used for all runners of a gas fine of the rotor on this torn off blade part of the turbine jet engine.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
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| GB4734571A GB1369229A (en) | 1971-10-12 | 1971-10-12 | Gas turbine engine casing means |
Publications (3)
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| DE2248907B2 DE2248907B2 (en) | 1974-02-28 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1972-10-11 JP JP10184172A patent/JPS572884B2/ja not_active Expired
Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| EGA | New person/name/address of the applicant | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ROLLS-ROYCE PLC, LONDON, GB |