DE2300354C3 - Spaltdichtungsanordnung für eine axiale Gasturbine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spaltdichtungsanordnung für eine axiale Gasturbine eines Gasturbinenstrahltriebwerkes, bestehend aus einem äußeren, mit dem Turbinengehäuse fest verbundenen Tragring und mehreren, voneinander getrennten bogenförmigen Segmenten, die vom Tragring über mehrere in Umfangsrichtung verteilte, radial verlaufende Streben getragen werden und in ihrer Gesamtheit mit Radialspalt um die Blattspitzen eines Laufradkranzes der Gasturbine angeordnet sind.

Eine derartige Spaltdichtungsanordnung ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 057 827 bekannt. Bei der bekannten Spaltdichtungsanorunung ist der Tragring innen mit Streben versehen, an welchen Dichtelemente in Gestalt von bogenförmigen Segmenten mit abrieöfähigen Eigenschaften gehalten sind. Diese Segmente werden lose an den Streben gelagert und sollen bei örtlichen Abkühlungen infolge eines Aussetzens einer Brennkammer als Dehnungskörper ausgebildet sein, um einen Laufschaufelbruch bei Berührung zu verhindern.

Diese Art der Segmenthalterung erfordert eine maßgenaue und teuere Bearbeitung der Streben und der Segmente. Trotzdem kann die Gefahr eines Verklemmens, insbesondere dann nicht völlig ausgeschaltet werden, wenn die aufeinanderreibenden Dichtungsteile im Laufe des Betriebes verschmutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die die Laufradkränze einer Gasturbine umgebenden Segmente su am Turbinengehäuse zu haltern, daß ohne die Gefahr einer Verklemmung auch bei hohen Temperaturdifferenzen eine konzentrische Spaltdichtungsanordnung mit kleinem Radialdichtungsspalt nach den Blattspitzen des Laufradkranzes hin erhalten bleibt

Gemäß der Erfindung wird bei einer Spaltdichtungsanordnung der eingangs angegebenen Art diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Streben mit dem Tragring und den Segmeruen einstückig ausgeführt sind und daß die Streben in Umfangsrichtung elastisch verformbar sind.

Dadurch daß die Segmente einstückig mit dem Tragring hergestellt sind, wird eine Verklemmung mit Sicherheit verhindert Die Streben der Segmente erlauben jedoch infolge ihrer Elastizität eine relative thermische Ausdehnung zwischen benachbarten Segmenten wobei die Konzentrizität der Segmente an jeder Stelle erhalten bieibt.

jedes Segment wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung von einer mittleren, relativ starren Strebe und zwei im gleichen Abstand in Umfangsrichtung versetzten relativ dünnen Streben getragen. Durch diese Ausbildung wird gewährleistet, daß das Segment im Mittelabschnitt bei Wärmeausdehnung im wesentlichen nur radial bewegt wird, während die Enden, die über die weicheren Streben abgestützt sind, erforderlichenfalls weiter in Umfangsrichtung abgebogen werden können.

Die Streben liegen vorzugsweise in radialen Ebenen, die die Wellenachse des Triebwerks einschließen. Je nach dem Durchmesser der betreffenden Turbinenstufe ist der Tragring der Streben entweder einstückig mit dem Turbinengehäuse hergestellt, oder aber der Tragring ist am Turbinengehäuse eingespannt.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Teilschnitt einer mit einer erfindungsgemäßen Spaltdichtungsanordnung ausgestatteten Gasturbine eines Gasturbinenstrahltriebwe-ks,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 gemäß Fig.l.

F i g. 1 zeigt das stromunterseitige Ende 19 der Brennkammer des Triebwerks mit einer Düsenleitschaufel 20, ferner Wellenlager-Abstützungen 21.

Die Düsenleitschaufeln 20 werden von einem Flansch getragen, der im Turbinengehäuse 22 eingespannt ist. Dieser Flansch trägt einen Tragring 26, der an seiner inneren Oberfläche mit einer Vielzahl von radialen Streben 27 ausgerüstet ist. Diese Streben sind elastisch und relativ dünn.

Gruppen von dreien dieser Streben 27 tragen jeweils ein bogenförmiges Segment 28, und eine Mehrzahl von Segmenten 28 bildet zusammen eine ringförmige Spaltdichtung für den Laufradkranz der ersten Turbinenstufe 29.

Die Spitzen der Laufschaufeln der zweiten Turbinenstufe 33 liegen im kurzen Abstand zu den Segmenten 36. In diesem Fall trägt das Turbinengehäuse 22 unmittelbar über den Tragring 26' mehrere Streben 35, die die bogenförmigen Segmente 36 abstützen. In gleicher Weise wie die Segmente 28 bilden die Segmente 36 eine ringförmige Spaltdichtung.

Stromunterseitig der zweiten Turbinenstufe 33 sind mehrere Schaufeln 37 gelagert, die vom Turbinengehäuse 22 getragen werden. Diese Schaufeln sind hohl ausgebildet und werden von einer Vielzahl von Streben durchsetzt, die die Wellenlager-Abstützung 38 bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

2 5ΌΌ Patentansprüche:

1. Spaltdichtungsanordnung für eine axiale Gasturbine eines Gasturbinenstrahltriebwerkes, bestehend aus einem äußeren, mit dem Turbinengehäuse fest verbundenen Tragring und mehreren, voneinander getrennten bogenförmigen Segmenten, die vom Tragring über mehrere in Umfangsrichtung verteilte, radial verlaufende Streben getragen werden und in ihrer Gesamtheit mit Radialspalt um die Blattspitzen eines Laufradkranzes der Gasturbine angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (27, 35) mit dem Tragring (26, 26') und den Segmenten (28, 36) einstückig ausgeführt sind und daß die Streben (27, 35) in Umfangsrichtung elastisch verformbar sind.

2. Spaltdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (28, 36) von einer mittleren, relativ starren Strebe und zwei ao im gleichen Abstand in Umfangsrichtung versetzten relativ dünnen Streben getragen wird.

3. Spaltdichtungsanordnung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (27, 25) in radialen Ebenen liegen, die die Wellenachse des as Triebwerks einschließen.

4. Spaltdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (28, 36) zweier aufeinanderfolgender Turbinenstufen (29, 33) mit einem Turbinengehäuse (22) verbunden sind, das zwischen den Wellenlager-Abstützungen (21, 38) verläuft.

5. Spaltdichtungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Tragring (26') ein Teil des Turbinengehäuses (22) ist.

6. Spaltdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Tragring (26) im Turbinengehäuse (22) eingespannt ist.