DE2354693A1 - Durch luftausstoss gekuehlte turbinenschaufeln und verfahren zum herstellen derselben - Google Patents

Durch luftausstoss gekuehlte turbinenschaufeln und verfahren zum herstellen derselben

Info

Publication number
DE2354693A1
DE2354693A1 DE19732354693 DE2354693A DE2354693A1 DE 2354693 A1 DE2354693 A1 DE 2354693A1 DE 19732354693 DE19732354693 DE 19732354693 DE 2354693 A DE2354693 A DE 2354693A DE 2354693 A1 DE2354693 A1 DE 2354693A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
insert
pin
chamber
air
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19732354693
Other languages
English (en)
Other versions
DE2354693C3 (de
DE2354693B2 (de
Inventor
Peter Edmond Albany
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Avco Corp
Original Assignee
Avco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Avco Corp filed Critical Avco Corp
Publication of DE2354693A1 publication Critical patent/DE2354693A1/de
Publication of DE2354693B2 publication Critical patent/DE2354693B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2354693C3 publication Critical patent/DE2354693C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/04Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine or like blades from several pieces
    • 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
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/18Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187Convection cooling
    • F01D5/188Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
    • F01D5/189Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall the insert having a tubular cross-section, e.g. airfoil shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/20Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/201Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

PATENTANWALT ' D-I BERLIN 33 30 10 1973
MANFREDMIEHE FALKENR.ED4 ™ - ^'*■*'*
. r~L λ Telefon: (030) 760950 < 8~311950 >
Diplom-Chemiker Telegramme: Indusprop Berlin .
Telex: 0185445
US/16/2133 L-4O7-F-9
AVC O- CORPORATION
1014 Vine Street, Suite 1800, Cincinnati, Ohio 452Q2
USA
Durch Luftaufstoß gekühlte Turbinenschaufeln und Verfahren zum Herstellen derselben
Es wird eine Turbinenschaufel geschaffen, die integrierend ausgebildet einen Luftflügel, Bühne und Zapfen aufweist. Es erstreckt sich ein Einsatz durch eine in dem Luftflügel ausgebildete Kammer, wobei das innere Ende in Verbindung mit dem Zaapfen steht. Das spitze Ende des Einsatzes ist durch eine Kappe verschlossen, die in eine sich um den Umfang einer Öffnung in dem spitzen Ende des Luftflügels erstreckende Ausnehmung verbreiternd geführt ist. Es wird Luft durch den Zapfen in das durch den Einsatz gebildete Plenum eingeführt und sodann durch Öffnungen so abgegeben, daß die Luft gegen, die Kammerwände stößt und den Luftflügel kühlt. Der Einsatz wird zusammengebaut vermittels Einführen desselben durch die Endöffnung und eine Öffnung am unteren Ende der Kammer. Das innere Ende des Einsatzes wird mit den Öffnungen in dem Zapfen ausgerichtet zwecks Einführen und Vernieten des Festhaltestiftes.
Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Turbinen und insbesondere Verbesserungen bezüglich gekühlter Schaufeln, die in Turbinen zur Anwendung kommen, welche durch einen Heißgasstrom angetrieben werden und der Erfindungsgegenstand betrifft weiterhin Verfahren zum Herstellen derartiger Schaufeln.
Gasturbinenmotoren hoher Leistungsfähigkeit, wie sie insbesondere für den Antrieb von Luftfahrzeugen angewandt werden, erzeugen neiße Gasstrome mit Temperaturen, die über denjenigen liegen, bei denen selbst die fortschrittlichsten Legierungen sicher über
409819/0384
ο
eine praktikable Zeitspanne hin betrieben werden können. Dies trifft insbesondere zu für die Schaufeln von Turbinen, die zusätzlich zu den auf dieselben einwirkenden hohen Temperaturen des heißen Gasstroms ebenfalls extrem hohen Belastungen ausgesetzt sind, und zv~r insbesondere aufgrund der hohen Umlaufgeschwindigkeiten der Turbinenrotoren und somit hoher Zentrifugalkräfte, denen dieselben ausgesetzt sind.
Es ist seit langem bekannt, daß ein Betrieb von Turbinenschaufeln unter diesen ungünstigen Hochtemperatur-Umweltsbedingungen erzielt werden kann durch das Anwenden eines Kühlmechanismus für .die Schaufeln. Die meisten, wenn nicht alle praktischen Kühlsysteme benutzen die relativ kühle Kompressorluft, die man durch die Schaufeln führt, so daß die eigentliche Metalltemperatur der Schaufeln bei einem relativ niedrigen Wert gehalten und somit die mechanische Festigkeit und Lebensdauer der Schaufel erheblich verbessert wird.
Eine neuere Entwicklung bezüglich der Luftkühlung von Schaufeln ist die sogenannte durch Luftaufstoß oder Luftauftreffen durchgeführte Kühlung der Schaufeln. Bei diesem System ist ein zentrales Plenum vorgesehen, von dem aus Luft aus relativ kleinen Löchern oder Öffnungen abgegeben wird, die sodann gegen ausgewählte Teile des Inneren der Schaufel stößt und hierdurch einen sehr wirksamen Kühlmechanismus ergibt. Typischer Weise ist die Schaufel als eine hohle Umkleidung ausgebildet, und das Plenum wird durch einen getrennten Metallblecheinsatz gebildet, der an seinem inneren Ende mit einer unter Druck stehenden Kühlluftquelle in Verbindung steht.
Aufgrund vieler dem Fachmann bekannten Gründe werden die Turbinenschaufeln allgemein als getrennte Elemente ausgebildet, die an ihren inneren Enden mit Zapfen für eine Befestigung an dem Turbinenrotor versehen sind. Dies erleichtert nicht nur die Herstellung, sondern auch die Wartung und Reparatur, üblicherweise sind die Schaufeln an den Turbinenfcotor vermittels einer
- 3 409819/0384
Schwalbenschwanzschlitz-Änordnurig oder Stiften angeordnet, so daß dieselben getrennt ersetzt werden können.
Die Vorteile dieses mit Ausstoßens oder Auftreffen arbeitendem Kühlsystem sind jedoch seit langem recht kompcbiziert dadurch gestaltet, daß Schwierigkeiten vorliegen bezüglich des Vorsehens eines getrennten Einsatzes im Inneren der hohlen Schaufel. Es gibt zwei wesentliche Flächen wo Schwierigkeiten auftreten, und zwar zum ersten bezüglich des Vorsehens einer Befestigung des Einsatzes, die nicht übermäßig die baumäßige Integrität der Schaufel als solche beeinflußt, sowie zweitens bezüglich des Sicherstellens der baumäßigen Integrität des Einsatzes als solchem, so daß derselbe zum einen sicher im Betrieb ist und zum anderen die Möglichkeit hintenangehalten wird, daß irgendein Teil des Einsatzes aus der Schaufel entkommt. .Diese Probleme werden weiterhin dort komplizierter gestaltet, wo die Turbinenschaufeln recht klein werden, etwa in der Größenordnung von 4 cm Höhe oder darunter.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, eine verbesserte Bauart für eine Turbinenschaufel zu schaffen, die einen Einsatz für die genannte Ausstoß- oder Auftreffkühlung besitzt unter Anwenden eines Einsatzes für die Ausstoß- oder Auftreffkühlung der Schaufel.
Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine derartige Schaufel zu schaffen, die weiterhin den gesamten Kühlungswirkungsgrad derartiger Schaufeln verbessert.
Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen von Turbinenschaufeln zu schaffen, die Einsätze für die genannte Kühlungsart durch Ausstoßen der Kühlung besitzen.
Zur Lösung dieser Aufgaben wird eine Turbinenschaufel geschaffen, die integrierend ausgebildet einen Luftflügel und Zapfen aufweist. Der Luftflügel ist dünnwandig und begrenzt eine Kammer, die sich von dessen spitzem Ende bis zu dem inneren Ende er-
Λ09819/0384
streckt. Es ist ein Einsatz in dieser Kammer angeordnet und erstreckt sich in den Schaufelzapfen, wobei das innere Ende desselben mechanisch hieran verriegelt ist.
Der Einsatz bildet ein gegenüber der Luftflügelkammer abgedichtetes Plenum. Eine Kanalanordnung erstreckt sich von dein Inneren des Zapfens in den Einsatz unter Verbinden des Plenums mit einer unter Druck stehenden Kühlluftquelle. Diese Kühlluft wird aus einer Mehrzahl Öffnungen abgegeben, die in Richtung auf die Kammerwand ausgerichtet sind, wobei die Luft gegen dieselbe stößt oder auftrifft und die Metalltemperatur des Luftflügels bei einem annehmbaren Wert hält. Die Kühlluft wird sodann aus der Kammer abgegeben.
Vorzugsweise ist das innere Ende des Einsatzes mit dem Zapfen unter Anwenden eines sich durch denselben erstreckenden Stiftes verriegelt. Vorteilhafterweise ist das innere Ende des Einsatzes durch den sich der Stift hindurch erstreckt, verdickt oder massiv ausgeführt. Weiterhin kann die Kanalanordnung oder Durchlaßanordnung für das Einführen der Kühlluft in den Einsatz einen Kanal durch das obere Teil des Zapfens hindurch aufweisen, der sich von einem Ende desselben aus erstreckt, und es ist eine Öffnung in dem unteren Teil des Einsatzes über dessen verriegelndem Teil vorgesehen. Es kann ein Ansatz in dem Zapfenkanal ausgebildet und geschlitzt sein für die Aufnahme des unteren Endes des Einsatzes und des Festhaltestiftes für denselben. Der Stift kann an der Fläche des Ansatzes im Inneren des Kanals enden, und es kann eine Öffnung in der gegenüberliegenden Fläche oder gegenb überliegenden Seite des Zapfens vorgeshen sein, um so das Vernieten des Stiftes zu erleichtern.
Der Einsatz kann als eine dünnwandige Umkleidung ausgebildet sein, die an ihrem äußeren Ende eine Stirnkappe mit einem nach außen vorspringenden Umfangsflansch aufweist. Dieser Flansch kann an der Wan-d der Einsatzumkleidung befestigt und sodann nach außen in eine unterschnittene Umfangsausnehmung um die
- 5 409819/0384
Öffnung an dem vorderen Ende des Luftflügels so gebogen sein, daß ein zwangsläufiges Festhalten der Kappe in einer Abdichtung der Kammer gegenüberlieinem- Lecken dieses vorderen Endes erzielt wird. ,
Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal besteht darin, dassintegrierend ausgebildete Stifte vorgesehen sind, die von den Luftzügeln aus in die Kammer vorspringen unter Ineingriffkommen und Tragen des Einsatzes in derselben.
Es können ausgerichtete Öffnungen in dem vorderen Ende des Luftflügels und an dem inneren Ende der Kammer vorgesehen sein, um so ein Einführen des Einsatzes in die Schaufel zu ermöglichen. Nach einem derartigen Einführen kann der Stift durch ausgerichtete Öffnungen in dem Zaupfen und dem Einsatz eingeführt und der Einsatz mechanisch verriegelt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine weggebrochene Querschnittsansicht eines Turbinenrotors mit darauf angeordneter erfindungsgemäßer Schaufel;
Fig. 2 im vergrößerten Maßstab eine Schnittansicht längs der Linie II-II nach Figur 1;
Fig. 3 eine weggebrochene Schnittansicht längs der Linie III-III nach Figur 2; ·
Fig. 4 eine Ansicht der Schaufel, wie sie in der Figur. 2 gezeigt ist, mit Draufsicht von dem vorderen Ende derselben au£;
Fig. 5 eine Ansicht der Schaufel nach Figur 1, von der Seite her gsehen, wobei Teile weggeborchen sind und die Ansicht einen Schnitt darstellt.
Unter Bezugnahme auf die Figur 1 ist dort ein Teil eines Turbinenrotors 10 gezeigt. Es ist eine Mehrzahl Turbinenschaufeln (12), wobei hier nur eine gezeigt ist, in der üblichen Konfiguration um
409819/0384
den Umfang des Rotors herum angeordnet. Die Schaufeln sind an dem Rotor vermittels Schwalbenschwanzzapfen 14, siehe die Figur 2, befestigt, die in entsprechend geformten Ausnehmungen in dem Rotor aufgenommen werden. Die Schaufeln werden axial an Ort und Stelle an dem Rotor 10 vermittels Halteringen oder Scheiben 16 und 18 gehalten. Die Scheibe 18 liegt im Abstandsverhältnis gegenüber dem Rotor 10 vor und begrenzt einen Kanal 2O für Druckkühlluft, die zentral von dem Motorenkompressor eingeführt wird. Diese Kühllift tritt in die Schaufel durch einen Zapfenkanal in weiter unten beschriebener Weise ein und ergibt eine Kühlung der erfin- -dungsgemäßen Schaufel.
Die Schaufel weist einen aerodynamisch geformten Luftflügelabschnitt oder Teil 22 auf, das von einer Bühne 24 nach außen vorspringt. Der Zapfen 14 erstreckt sich sodann nach Innen von der Bühne 24 aus, die die inneren Grenzen des Fließweges für das heiße Gas durch den Motor darstellt. Der Zapfen 14 führt, wie weiter oben angegeben, zu der Befestigung der Schaufel an dem Turbinenrotor 10. Diese Bestandteile der Schaufel sind z.B. vermittels Gießen oder dt$. integrierend ausgebildet.
Der Luftflügel 22 liegt in Form einer hohlen Umkleidung vor und weist eine Kammer 23 an dem relativ dicken und stumpfen vorderen Kantenteil auf. Der Luftflügel 22 verläuft im Querschnitt sich verjüngend nach unten zu einem relativ schmalen Endabschnitt.
Es ist ein Einsatz 26 im Inneren der Kammer 23 angeordnet, der sich von dem vorderen Ende des Luftflügels bis zu unter der Bühne 24 erstreckt. Der Einsatz 26 weist eine dünnwandige Umkleidung auf, die eng benachbart zu den Wänden der Kammer 23 an der vorderen und den Seitenoberflächen des Luftflügels vorliegt. Das innere Ende des Einsatzes 26 springt in einen Kanal 28 vor, der sich von einem Ende zu dem anderen Ende des oberen Teils des Zapfens 14 erstreckt und in Verbindung steht mit dem Kühlluftkanal 2O der Rotoranordnung.
409819/0384
Jas innere Ende des Einsatzes ist vorzugsweise mit einem dickwandigen, oder massiven Abschnitt 30 ausgeführt, der im Inneren eines Schlitzes 32 vorliegt. Der letztere ist in einem Ansatz 34 ausgebildet, der von dem Zapfenteil der Schaufel in den Kanal 28 nach außen vorspringt. Der Einsatz wird an Ort und Stelle durch einen Stift oder Niete 36 gehalten, die von einer Seite des Zapfens aus eingeführt ist. Das innere Ende der Niete wird sodann in einen verriegelnden Eingriff mit dem Ansatz 34 nach außen ewweitert, wie insbesondere in den Figuren 2 und 3 gezeigt, indem ein entsprechendes Werkzeug durch ein ausgerichtetes Loch 38 eingeführt wird, das sich in der gegenüberliegenden Seite des Zapfens 14 befindet.
über dem massiven Teil 30 sind die Endwände des Einsatzes weggeschnitten, um so einen Fluß der Kühlluft von dem Kanal 28 in das Innere des Einsatzes zu ermöglichen. Der Einsatz steht in einem dichtenden Eingriff mit einer entsprechend geformten inneren öffnung an dem inneren Ende der Kammer 23, so daß der Einsatz a§s solcher, wie ein Plenum, für die Druckkühlluft wirkt. Dies berücksichtigt natürlich die Tatsache, daß das Ende des Einsatzes durch eine Kappe 40 abgedichtet ist. Die Kappe 40 weist einen nach außen vorspringenden ümfangsflansch 41 auf» der mit den Randspitzenteilen der den Einsatz bildenden Umkleidung verschweißt oder hieran hartverlötet sein kann.
Das spitze Ende des Einsatzes wird durch das innere Teil einer entsprechend geformten Öffnung 42 in seiner Lage angeordnet. Die Öffnung 42 weist eine unterschnittene Ausnehmung 44 um ihren Umfang herum auf. Die äußeren Enden der Kappe 40 und des Einsatzes 26 sind nach außen hin verbreitert in dieser Ausnehmung geführt. Dies führt zu einer weiteren Abdichtung der Kammer 23 und ein zwangsläufiges Halten der Einsatzkappe 40. Weiterhin ergibt sich ein zusätzliches Halten des Einsatzes. Der Einsatz 26 wird weiterhin dadurch in seiner Lage angeordnet und getragen, daß integrierend ausgebildete Stifte 46 vorliegen, die von dem Luftflügel 22 aus in die Kammer 23 vorspringen.
- 8 4 0 981 970384
Der größte Teil der in dem Plenumeinsatz 26 eingeführten Luft wird hieraus vermittels einer Reihe relativ kleiner, eng benachbarter Öffnungen oder Düsen 48 längs dessen vorderer Kante entfernt, die die Luft gegen die innere Oberfläche der vorderen Kante der Schaufelumkleidung zum Auftreffen bringen. Dies stellt eine der Flächen mit dem größten Wärmekonzentrationen auf der Schaufel während des Betriebes dar. Der durch das Auftreffen in dieser Weise erzielte Kühleffekt unterstützt das Aufrechterhalten von annehmbaren Temperaturen des Metalls. Es kann eine geringere Anzahl an Kühlöffnungen 50 an den Seiten der Schaufel vorgesehen sein, so daß ein Auftreffen gegen die inneren Oberflächen der konvexen und konkaven Oberflächen des Luftflügelabschnittes erfolgt. In ähnlicher Weise können Öffnungen 52 in dem Einsatz vorgesehen sein, um so Luft gegen die Stifte 54 zum Auftreffen zu bringen, die in einen Auslaßschlitz 56 für die Kühlluft vorspringen und sich über die Länge des hinteren Kantenteils der Schaufel erstrecken. Die gegen das vordere Kantenteil der Kammer 23 auftreffende Luft fließt sedann um den Einsatz herum und wird durch die Schlitze 56 abgegeben. Dieser Kühlluftfluß wird noch wirksamer durch die Stifte 46 gestaltet, die zusätzlich eine Turbulenz erzeugen und die Wärmeübertragung erhöhen bei Fließen der Luft um den Einsatz herum. Die Wirksamkeit der Kühlung wird weiterhin durch ein Auftreffen der Luft verbessert, die aus den seitlichen und hinteren Düsen 50 und 52 abgegeben wird, wobei zusätzliche Turbulenz durch die Stifte 54 bewirkt wird.
Ein weiteres zu beachtendes Merkmal besteht darin, daß die beschriebene Schaufel leicht dadurch zusammengesetzt werden kann, daß zunächst der Einsatz 26 hergestellt wird, wobei die Stirnkappe 40 an Ort und Stelle vorliegt und sodann der Einsatz durch die Öffnung 42 eingeführt, sowie das verdickte Endteil 30 in dem Inneren des Schlitzes 32 angeordnet wird. Sodann kann die Niete 36 eingesetzt und in der oben beschriebenen Weise befestigt werden, wodurch der Einsatz zwangsläufig an Ort und Stelle gehalten wird. Sodann kann das spitze Ende des Einsatzes und die Kappe 40 nach außen gebogen werden, wodurch ein Halten an Ort und Stelle mit den angegebenen Vorteilen erzielt wird.
4098J9/0384 _ 9 _

Claims (11)

  1. Patentansprüche
    [!./Turbinenschaufel, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:
    a) einen integrierend ausgeführten Luftflügel (22) und Zapfen (14);
    b) der Luftflügel (22) dünne Wände, die eine· Kammer (23) begrenzen, welche sich von dem vorderen zu dem inneren Ende desselben erstreckt;
    c) einen Einsatz (26), der in der Kammer (23) im Abstandsvehrältnis zu den Wänden derselben angeordnet ist und sich in den Zapfen (14) erstreckt, der'Einsatz (26) ein gegenüber der Luftflügelkammer abgedichtetes Plenum bildfet;
    d) eine mechanische Anordnung für das Verriegeln des inneren Endes des Einsatzes (26) mit dem Zapfen (14);
    e) eine Kanalanordnung (2Θ), die sich von dem Inneren des Zapfens (14) in den Einsatz (26) erstreckt zwecks Verbinden das Plenums mit einer unter Druck stehenden Kühlluftquelle;
    f) der Einsatz "(26) eine Mehrzahl1an Öffnungen (48), die in Richtung auf dihe Kammerwand gerichtet sind zwecks Auftreffen der aus dem Plenum kommenden Kühlluft auf dieselbe, sowie
    g) eine Anordnung (20) für die Abgabe der Kühlluft aus der Kammer (23).
  2. 2. Turbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Anordnung für das Verriegln des Einsatzes (26) an dem Zapfen (14) einen Stift, der sich durch den Zapfen und das innere Ende des Einsatzes hindurch erstreckt.
  3. 3. Turbinenschaufel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalanordnung (28) für die Kühlluft einen Kanal aufweist, der sich nach innen durch das obere Teil des Zapfens (14) von einer Endfläche desselben zu dem Einsatz (26) und einer öffnung in dem Einsatz erstreckt, die mit dem Kanal des Zapfens
    (14) ausgerichtet ist, wenigstens der'größte Teil der öffnungen (48) in einem Abstandsverhältnis längs des Teils des Einsatzes (26) ausgeführt, der gegenüberliegend zu dem vorderen Kantenteil
    409819/0384
    - ίο -
    - ίο -
    des Luftflügels (22) vorliegt und das innere Endteil des Einsatzes (26) durch den Stift hindurchtritt eine erhebliche Dicke besitzt und der Stift sich in einer Richtung allgemein senkrecht zu den Seitenflächen des Zapfens (14) erstreckt.
  4. 4. Turbinenschaufel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichn e t, daß ein mit Schlitz versehener Ansatz (34) in dem Kanal (28) des Zapfens (14) mit einer Stirnfläche freiliegend ausgebildet ist, sich der Stift durch den Ansatz hindurch erstreckt und an der Stirnfläche endet, sowie hieran vernietet ist, und eine Öffnung durch die Seitenfläche des Zapfens (14) gegenüberliegend zu dem Ansatz (34) vorgesehen ist, die Öffnung mit dem Stift zwecks Erleichtern eines Vernietens hiermit ausgerichtet ist.
  5. 5. Turbinenschaufel nach Anspruch 3, dadurch gekennzei chnet, daß eine Bühne (24) integrierend zwischen dem Luftflügel (22) und dem Zapfen (14) an dem Basisteil des Luftflügels ausgebildet ist, die Luftflügel-kammer (23) sich unter der Höhe der Bühne (24) erstreckt, wodurch eine Kühlung für dieselbe bedingt wird, und eine Anordnung für die Abgabe der Kühlluft aus der Kammer (23) eine Kanalanordnung aufweist, die sich von der Kammer aus erstreckt und die Luft aus der Hinterkante des Luftflügels (22) abgibt.
  6. 6. Turbinenschaufel nach Anspruch 4, dadurch gekennzei h net, daß ausgerichtete Öffnungen zumischen dem vorderen Ende der Schaufel und der Kammer (23) und dem inneren Ende der Kamme und dem Kanal des Zapfens (14) vorliegen, der Einsatz (26) durc die ausgerichteten öffnungen eingesetzt und hiermit in ein abdichtendes Verhältnis unter Abdichten des Plenums gegenüber der Kammer (23) gebracht werden kann.
  7. 7. Turbinenschaufel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das vordere Ende des Einsatzes (26) ein getrenntes Kappenelement (40) aufweist, das einen nach außen vorspringenden ümfangsflansch (41) besitzt, der im inneren teleskopartig vorliegt und an den Seitenwänden des Einsatzes (26) befestigt ist, eine unterschnittene Umfangsausnehmung
    403819/0384 - η -
    (44) um die Öffnung an dem vorderen Ende herum ausgebildet ist, sowie der ümfangsflansch (41) und die äußeren Wandteile des Einsatzes (26) in die'unterschnittene Ausnehmung (44) gebogen sind.
  8. 8. Turbinenschaufel nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η -
    ζ e i c h η et, daß der Luftflügel (22) integrierende Stifte (46) aufweist, die in die Kammer $23) vorspringen und in Berührung mit dem Einsatz (26) stehen und denselben tragen, sowie der Kanal des Luftflügels (22) sich im wesentlichen längs der Höhe der hinteren Kante erstreckt und Stifte in den Kanal vorspringen zwecks Ausbilden einer erhöhten Wärmeturbulenz und Wärmeübertragung. ■
  9. 9. Verfahren zum Herstellen von Turbinenflügeln gemäß den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet , daß ein integrierendes Luftflügel und Zapfenteil ausgebildet wird, wobei das Luftflügelteil dünne Wände besitzt, die eine Kammer begrenzen, welche sich von dem vorderen Ende bis zu dem inneren Ende erstreckt und weiterhin ausgerichtete Öffnungen an dem vorderen Ende und dem inneren Ende der Kammer vorliegen, sodann ein dünnwandiger Einsatz durch die ausgerichteten Öffnungen eingeführt und das innere Ende des Einsatzes an dem Zaispfen mechanisch verriegelt wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung an dem vorderen Ende eine unterschnittene Umfangsausnehmung aufweist, der Einsatz eine Kappe besitzt, die dessen vorderes Ende abdichtet, wobei die Kappe einen nach außen vorspringenden ümfangsflansch in Verbindung mit den Seitenwänden des Einsatzes besitzt und weiterhin die Kappenflansch- und benachbarten Wandteile des Einsatzes in die Ausnehmung gebogen und sodann abschließend ein mechanisches Verriegeln erfolgt einschließlich der Lageanordnung eines Festhalteteils durch die ausgerichteten Öffnungen in dem Zapfen und dem unteren Ende des Einsatzes.
    - 11 -
    409 819/038A
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10/ dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen einen Kanal" aufweist, der sich nach innen ausgehend von einer Stirnfläche desselben erstreckt, ein Ansatz in den Kanal vorspringt und geschlitzt wrd für die Aufnahme des inneren Endes des Einsatzes, ein Loch in dem Zapfen von einer Seite desselben durch den Ansatz hindurchgehend ausgebildet wird, endet in einer Fläche im Inneren des Kanals und eine ausgerichtete Öffnung in der gegenüberliegenden Seite des Zapfens zur Ausbildung kommt, wobei das Festhalteteil in Form eines Stiftes vorgesehen ist, der durch den Ansatz und Einsatz von der einen Seite des Zapfens aus eingeführt wird, sowie das Ende des Stiftes im Inneren des Kanals gegen die Fläche des Ansatzes dadurch vernietet wird, daß ein Werkzeug durch die Öffnung in der gegenüberliegenden Seite des Zapfens eingeführt wird.
    409819/0384
    Leerseite
DE19732354693 1972-10-31 1973-10-30 Luftgekühlte Turbinenschaufel Expired DE2354693C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00302421A US3846041A (en) 1972-10-31 1972-10-31 Impingement cooled turbine blades and method of making same
US30242172 1972-10-31

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2354693A1 true DE2354693A1 (de) 1974-05-09
DE2354693B2 DE2354693B2 (de) 1975-07-03
DE2354693C3 DE2354693C3 (de) 1976-02-19

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
JPS4995011A (de) 1974-09-10
US3846041A (en) 1974-11-05
JPS5249085B2 (de) 1977-12-14
IT997587B (it) 1975-12-30
FR2205097A5 (de) 1974-05-24
GB1441969A (en) 1976-07-07
DE2354693B2 (de) 1975-07-03
SE389162B (sv) 1976-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004000633T2 (de) Turbinenschaufel
DE1946535C3 (de) Bauteil für ein Gasturbinentriebwerk
DE60015233T2 (de) Turbinenschaufel mit interner Kühlung
DE2144595A1 (de) Gekühlte Turbinenschaufel
EP1636462B1 (de) Schaufel und gasturbine
DE1601561C3 (de) Gekühlte Schaufel mit Tragflächenprofil für eine Axialströmungsmaschine
DE60223115T2 (de) Kühlfluidführung bei einem Gasturbinenschaufelblatt
DE60126051T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur örtlichen Kühlung der Wände von Gasturbinenleitapparaten
DE19809008C2 (de) Gasturbinenschaufel
DE2042947A1 (de) Schaufelanordnung mit Kühlvorrichtung
DE2542320A1 (de) Beaufschlagungsbuchsen
DE3209824A1 (de) Auswechselbare spitzenkappe fuer eine laufschaufel
DE2627670A1 (de) Spitzenkappe fuer turbomaschinenblatt und verfahren zum einbau
DE1247072B (de) Hohlschaufel, insbesondere fuer Gasturbinen
DE2241192A1 (de) Hohle gasturbinenschaufel
DE3008889A1 (de) Beschaufelter rotor fuer ein gasturbinentriebwerk
DE1157432B (de) Schaufel fuer Stroemungsmaschinen, insbesondere fuer Axialgasturbinen
DE2241194A1 (de) Stroemungsmaschinenschaufel mit tragfluegelfoermigem querschnittsprofil und mit einer vielzahl von in schaufellaengsrichtung verlaufenden kuehlkanaelen
DE2542276A1 (de) Schaufelprallwanddaempfer
EP2257399A1 (de) Schaufel für eine gasturbine
DE1233658B (de) Schaufel fuer Gasturbinentriebwerke
DE69815815T2 (de) Leitbeschaufelung für eine Turbomaschine
DE3020401A1 (de) Abscheidedichtung fuer fluessigkeitsgekuehlte turbinen mit offenem kreislauf
DE2818132C3 (de) Luftgekühlte Laufschaufel für eine Gasturbine
DE602004006035T2 (de) Kühleinrichtung für Turbinenscheiben

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee