DE2300354A1 - Turbinengehaeuse fuer gasturbinenstrahltriebwerke - Google Patents
Turbinengehaeuse fuer gasturbinenstrahltriebwerkeInfo
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Description
Rolls-Royce (1971) Limited, London, England.
Turbinengehäuse für Gasturbinenstrahltriebwerke
Die Erfindung bezieht sich auf ein Turbinengehäuse für ein Gasturbinenstrahltriebwerk.
Ebenso wie der Wirkungsgrad von Gasturbinenstrahltriebwerken
erhöht wurde, haben sich auch die Jfitfkuhgen von Nachteilen vergrößert,
die verursacht werden durch Leckströrae von Luft aus dem Hauptströmungsringkanal und um die Kompressions- oder Expansionsstufen innerhalb der Turbine.Es ist insbesondere schwierig zu gewährleisten,
daß ein genügend kleiner Leckstrom um die spitzen der Turbinenrotorstufen strömt, da diese Bauteile sehr großen Temperaturunterschieden
zwischen Ruhestellung und Arbeitsstellung unterworfen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Turbinengehäuse zu schaffen, das die Möglichkeit schafft, jenen Teil des Gehäuses, das
die Außenwand des Hauptströmungskanals bildet, in konzentrischer Form zu erhalten, wodurch der Leckstrom um die Turbinenrotorspitzen
herum gesteuert werden kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe bei einem Gehäuse für ein
Gasturbinenstrahltriebwerk dadurch, daß mehrere getrennte bogenförmige Segmente vorgesehen sind, die zusammen ein ringartiges Gehäuse
bilden, das die Grenze des Gasströmungskanals um eine Turbi -
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nenrotorstufe definiert, wobei jedes Segment von ernem äußeren Traggehäuse
über eine Vielzahl von in Umfangsrichtung im Abstand zueinander
angeordneten, radial verlaufenden Streben gelagert wird, wobei die Mehrzahl der Streben einer Deformation unterworfen ist, um
eine relative thermische Ausdehnung zwischen den Segmenten und dem
Traggehäuse zu ermöglichen.
Vorzugsweise ist eine zentrale, relativ starre Strebe für jedes
Segment vorgesehen und zwei weitere elastische Streben sind im gleichen Abstand von der Mittelstrebe angeordnet.
Die streben erstrecken sich vorzugsweise in einer Ebene im wesentlichen
parallel zur Turbinenachse.
Vorzugsweise trägt das Lagergehäuse die Welle über zwei Lagerpaneele,
zwischen denen das Traggehäuse verläuft. Gemäß einer bevorzugt' η Ausführung der Erfindung sind zwei Gruppen dieser Segmente
vorhanden, die von e,inem Gehäuse getragen werden, das sich zwischen
den beiden Lagerpaneelen erstreckt.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine teilweise gebrochene Ansicht eines Gasturbinenstrahltriebwerks,
dessen Turbinengehäuse gemäß der Erfindung ausgebildet ist,
Pig. 2 in größerem Maßstab einen Schnitt der Turbine des Triebwerks
gemäß Fig.l,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 gemäß Fig.2.
Fig. 1 zeigt ein Gasturbinenstrahltriebwerk mit einem äußeren Gehäuse
10, in dem in Strömungsrichtung hintereinander ein Niederdruckkompressor
11, ein Hochdruckkompressor 12, eine Verbrennungseinrichtung 13, eine Hochdruckturbine Ik, eine Niederdruckturbine 15 und
eine Abgasdüse 16 angeordnet sind. Der Niederdruckkompressor und
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die Niederdruckturbine einerseits und der Hochdruckkompressor und die Hochdruckturbine andererseits sind durch eine Niederdruckwelle
17 bzw. eine Hochdruckwelle 18 gekoppelt. Die Arbeitsweise des Triebwerks entspricht den üblichen Strahltriebwerken, d.h. die
Kompressoren 11 und 12 verdichten die einlaufende Luft, die dann in der Verbrennungseinrichtung 13 verbrannt wird. Die resultierenden
Gase werden durch die Hochdruckturbine bzw. die Niederdruokturbine 14 bzw. 15 entspannt, die den ihnen zugeordneten Kompressor
antreiben und dann strömen die Abgase durch die Düse 16 ab und erzeugen dabei den Vorwärtsschub.
Das Triebwerk besitzt ein sehr hohes Druckverhältnis und infolgedessen
ist es erforderlich, eine entsprechende Dichtung zwischen den Turbinenschaufelspitzen und. dem ditse umgebenden Gehäuse zu
schaffen und diese Dichtung wird durch die Konstruktion gewährleistet, die im einzelnen aus Fig.2 und 5 ersichtlich ist.
Fig. 2 zeigt das stromunterseitige Ende 19 der Brennkammer des
Triebwerks, das an einer DUsenleitschaufel 20 ansetzt. Bs ist
ein Lagerpaneel vorgesehen, das aus einer Vielzahl getrennter Streben 21 besteht, die sämtlich durch das hohle Innere einer
der Schaufeln 20 vom inneren Gehäuse 22 des Triebwerks verlaufen. Die streben 21 tragen an ihren inneren Enden ein Rollenlager 23,
das seinerseits die Welle 18 lagert.
Die Düsenleitschaufeln 20 werden von einem Flansch 24 getragen, der
am Gehäuse 22 bei 25 verbolzt ist und außerdem einen weiteren Trägerzylinder 26 abstützt. Der Trägerzylinder 26 ist an seiner inneren
Oberfläche mit einer Vielzahl von Tragstreben 27 ausgerüstet. Diese streben sind elastisch und relativ dünn mit Ausnahme der
Jüttelstrebe ^edes Satzes und wie aus den Fig.2 und 3 ersichtlich,
verlaufen diese Streben im wesentlichen radial bzw. axial. Gruppen
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von dreien dieser Streben 27 tragen jeweils ein bogenförmiges
Segment 28 und eine Mehrzahl von Segmenten 28 bildet zusammen
ein Ringgehäuse, das eine äußere Begrenzung des Gasströmungskanals bildet. Mit einem geringen Abstand zu den Segmenten 28 sind die ·
Rotorschaufeln 29 der Turbine 14 gelagert und diese Schaufeln 29
werden von einer Scheibe 30 getragen, die Ihrerseits von der Welle 18 abgestützt
Der Tragzylinder 26 1st an seinem dem Flansch 24 entgegengesetzt liegenden Ende mit einem weiteren Flansch J51 versehen, der die
vordere Abstützung der stationären Leitschaufeln 32 bildet, die
an ihren stromunterseitigen Ende vom Gehäuseaufbau 22 getragen
werden. In Ströaiungsrichtung kurz hinter den Schaufeln 32 ist
eine Niederdruckturbine 15 gelagert, die mehrere Rotorschaufeln
33 umfaßt, welche auf einer Scheibe 34 gelagert sind, die von der
Welle 17 getragen wird.
Die Spitzen der Schaufeln 33 liegen im kurzen Abstand zur Innenwand
des Gehäuses, das In gleicher ^eise ausgebildet 1st, wie
das der Hochdruekturbine. In diesem Fall trägt der Gehäuseaufbau
22 unmittelbar mehrere Streben 35, die den Streben 27 ähneln und es sind wiederum Gruppen von dreien dieser Streben vorgesehen,die
jeweils ein bogenförmiges Segment 36 abstützen. In gleicher Weise wie die Segmente 28 bilden die Segmente 36 ein ringförmiges Gehäu
se, welches die äußere Begrenzung des Strömungskanals um die Turbinensehaufeln
33 herum darstellt.
Stromunter sei tig der Turbinenschaufeln 33 sind mehrere Schaufeln
37 gelagert, die vom Gehäuse 22 getragen werden. Diese Schaufeln sind hohl ausgebildet und sie werden von einer Vielzahl von Streben
38 durchsetzt, die durch die hohlen Zentren der Schaufeln geführt sind. Die streben 38 stehen von dem Gehäuse 22 vor und
bilden ein Lagerpaneel, das ein Rollenlager 39 abstützt, das sei-
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nerseits einen Fortsatz der Welle IJ und demgemäß die Niederdruckturbine
15 trägt.
Der beschriebene Aufbau arbeitet wie folgt:
Das Gehäuse 22 und die Wellen 17 und l8 werden duroh die Lagerpaneele 21 und 38 in fester Beziehung zueinander gehalten. Das Gehäuse
22 bleibt dabei relativ kühl. Die Segmente 28 und 36, die entweder direkt oder indirekt vom Gehäuse 22 durch ihre Tragstreben abgestützt
sind, werden demgemäß vollständig konzentrisch zu den Wellen 17 und 18 gehalten. Jede relative Ausdehnung zwischen den
heißen Segmenten und dem kalten Gehäuse führt zu einer Deformation
der äußeren zwei elastischen Streben, die jedes Segment haltern. Obgleich eine solche Ausdehnung eine Verzerrung eines jeden Segmentes
bewirken kann, weicht das Gesamtgehäuse nur sehr wenig von der ideal konzentrischen Form ab. Da somit die Konzentrizität des
Gehäuses gewährleistet ist, wird es möglich, den Zwischenraum zwischen den Spitzen der Turbinenschaufeln und der benachbarten
Gehäuseinnenwand auf einen sehr kleinen Betrag zu verringern, so daß auch der Leckstrom um die Spitzen der Turbinenschaufeln herum
vermindert wird, woraus sich wiederum eine Erhöhung des Wirkungsgrades
des Triebwerks ergibt.
Unter verwendung des Grundprinzips können zahlreiche Abwandlungen
getroffen werden. Die Konstruktion 1st für sämtliche GasturbinenstrahltrJäDwerke
anwendbar, die eine Turbine aufweisen, deren Spitzenspiel gesteuert werden muß. Sine maximale Wirkung wird duroh
die Erfindung bei Triefewerken mit hohen Druckverhältnissen erreicht,
die drei oder mehrere Wellen besitzen. Die Erfindung kann jedoch auch mit Vorteil bei einfacheren Triebwerken Anwendung finden. Es
ist auch möglich, eine andere Anzahl von Streben zu benutzen, um die Segmente zu tragen, jedoch stellt eine ungerade Zahl von Streben
die bevorzugte Ausführung dar, so daß jeweils eine zentrale
Strebe mit einer gleichen Zahl von Streben auf beiden Seiten vorgesehen
wird.
•Λ· Patentansprüche ;
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Claims (7)
- 230Ü35APatentansprüche:ζ Iy Turbinengehäuse für ein Gasturbinenstrahltriebwerk, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere getrennte bogenförmige Segmente (28,36) vorgesehensind, die zusammen ein ringförmiges Gehäuse bilden, welches die Grenze des Gasströmungskanals um die Turbinenrotorstufe herum bildet, und daß jedes Segment von einem äußeren Traggehäuse (26,22) über eine Vielzahl von in Umfangsrichtung im Abstand zueinander angeordneter radial verlaufender Streben (27,35) gelagert ist, wobei wenigstens die Mehrzahl dieser Streben einer Deformation unterworfen werden kann, um eine relative thermische Ausdehnung zwischen den Segmenten und dem Trägergehäuse zu ermöglichen.
- 2. Turbinengehäuse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß jedes Segment (28,36) von einer zentralen, relativ starren Strebe und zwei im gleichen Abstand nach außen versetzten elastischen Streben getragen wird. - 3. Turbinengehäuse nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Strebe 27,25) im wesentlichen parallel zur Wellenachse des Triebwerks verläuft.
- 4. Turbinengehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzei ohne t, daß das Trägergehäuse die Turbinenwelle bzw. die Turbinenwellen über zwei Lagerpaneele (21,38) abstützt, zwischen denen das Gehäuse (22) verläuft und die die Welle bzw. die Wellen (17,18) des Triebwerks tragen.309830/0423
- 5. Turbinengehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Gruppen von Segmenten (28,56) iron einem Gefa&uee (22) getragen werden, die zwischen den beiden Lagerpaneelen (21,58) verlaufen.
- 6. Turbinengehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,.daß die streben (35) direkt am Trägergehäuse (22) gelagert sind.
- 7. Turbinengehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die streben (27) von einem getrennten Träger (26) abgestützt werden, der direkt am Trägergehäuse (22) befestigt ist.309830/0423Le e rs eite
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---|---|---|---|---|
US4248569A (en) * | 1978-11-13 | 1981-02-03 | General Motors Corporation | Stator mounting |
DE2907748C2 (de) * | 1979-02-28 | 1987-02-12 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | Einrichtung zur Minimierung und Konstanthaltung des Schaufelspitzenspiels einer axial durchströmten Hochdruckturbine eines Gasturbinentriebwerks |
DE2907749C2 (de) * | 1979-02-28 | 1985-04-25 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | Einrichtung zur Minimierung von Konstanthaltung des bei Axialturbinen von Gasturbinentriebwerken vorhandenen Schaufelspitzenspiels |
GB2051962B (en) * | 1979-06-30 | 1982-12-15 | Rolls Royce | Turbine shroud ring support |
DE3018621C2 (de) * | 1980-05-16 | 1982-06-03 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | Außengehäuse für Axialverdichter oder -turbinen von Strömungsmaschinen, insbesondere Gasturbinentriebwerken |
FR2577282B1 (fr) * | 1985-02-13 | 1987-04-17 | Snecma | Carter de turbomachine associe a un dispositif pour ajuster le jeu entre rotor et stator |
FR2607198B1 (fr) * | 1986-11-26 | 1990-05-04 | Snecma | Carter de compresseur adapte pour le pilotage actif de ses dilatations et son procede de fabrication |
US4987736A (en) * | 1988-12-14 | 1991-01-29 | General Electric Company | Lightweight gas turbine engine frame with free-floating heat shield |
US4989406A (en) * | 1988-12-29 | 1991-02-05 | General Electric Company | Turbine engine assembly with aft mounted outlet guide vanes |
US5476363A (en) * | 1993-10-15 | 1995-12-19 | Charles E. Sohl | Method and apparatus for reducing stress on the tips of turbine or compressor blades |
GB2388407B (en) * | 2002-05-10 | 2005-10-26 | Rolls Royce Plc | Gas turbine blade tip clearance control structure |
JP6441611B2 (ja) * | 2014-08-25 | 2018-12-19 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービンの排気部材及び排気室メンテナンス方法 |
US10830097B2 (en) | 2016-02-04 | 2020-11-10 | General Electric Company | Engine casing with internal coolant flow patterns |
US20200072070A1 (en) * | 2018-09-05 | 2020-03-05 | United Technologies Corporation | Unified boas support and vane platform |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US841650A (en) * | 1903-04-29 | 1907-01-15 | Gen Electric | Means for decreasing leakage in turbines. |
NL103792C (de) * | 1954-12-16 | |||
GB856599A (en) * | 1958-06-16 | 1960-12-21 | Gen Motors Corp | Improvements relating to axial-flow compressors |
-
1972
- 1972-01-12 GB GB136572A patent/GB1335145A/en not_active Expired
- 1972-12-28 IT IT33772/72A patent/IT973079B/it active
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-
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GB1335145A (en) | 1973-10-24 |
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EGA | New person/name/address of the applicant | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |