DE2432365C3

DE2432365C3 - Guide vane ring for a gas turbine jet engine

Info

Publication number: DE2432365C3
Application number: DE19742432365
Authority: DE
Inventors: Kenneth George Darley Abbey Derbyshire Whinfrey (Grossbritannien)
Original assignee: Rolls Royce 1971 Ltd
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1973-07-06
Filing date: 1974-07-05
Publication date: 1976-11-18

Description

Die Erfindung betrifft einen Leitschaufelkranz für ein Gasturbinenstrahltriebwerk mit Einzelschaufeln oder Leitschaufelsegmenten, wobei die Leitschaufeln mit Außen- und Innendeckring versehen sind, die mit Stirnflächen von Gehäuseteilen in dichtender Berührung stehen.The invention relates to a guide vane ring for a gas turbine jet engine with individual blades or Guide vane segments, the guide vanes being provided with outer and inner shrouds, which have end faces housing parts are in sealing contact.

Ein derartiger Leitschaufelkranz ist aus der US-PS 29 32 485 bekannt. Da sich in Betrieb die innerhalb des Strömungskanals verlaufenden Gehäuseteil:? auch axial anders ausdehnen als die radial außerhalb des Strömungskanals liegenden Gehäuseteile, ist in Betrieb jede Leitschaufel einer Kippbewegung unterworfen, wodurch die kreisbogenförmige Linienberührung zwisehen den Leitschaufel^, und den Gehäuseteilen aufgebrochen wird, so daß die die Leitschaufel durchströmende Hochdruckkühlluft als Leckstrom in den Heißgasstrom eintritt, wodurch sich ein Leistungsabfall und eine Verringerung des Wirkungsgrades sowie ein erhöhter Kraftstoffbedarf ergeben.Such a guide vane ring is known from US Pat. No. 2,932,485. Since the operation within the Flow channel running housing part:? also axially expand differently than the housing parts lying radially outside the flow channel, each is in operation Guide vane subjected to a tilting movement, whereby the arcuate line contact between the two the guide vane ^, and the housing parts broken open is so that the high pressure cooling air flowing through the guide vane as a leakage flow in the hot gas flow occurs, resulting in a drop in performance and a reduction in efficiency as well as increased Fuel requirement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Leckströmung zu vermeiden und den Leitschaufelkranz so gegenüber den Gehäuseteilen abzustützen, daß auch bei einer durch unterschiedliche Wärmedehnung bedingten Kippbewegung der Leitschaufeln die Liniendichtung erhalten bleibt.The invention is based on the object of avoiding this leakage flow and the guide vane ring to be supported in relation to the housing parts so that even with one caused by different thermal expansion Tilting movement of the guide vanes the line seal is retained.

Gemäß der Erfindung wird bei einem Leitschaufelkranz der eingangs angegebenen Art diese Aufgabe dadurch gelöst, daß wenigstens einer der Deckringe mit einer in Sehnenrichtung verlaufenden geraden Dichtkante versehen ist.According to the invention, this object is achieved in a guide vane ring of the type specified at the beginning solved that at least one of the cover rings with a straight sealing edge running in the direction of the chord is provided.

Diese Dichtkante stützt sich auf einer ebenen Stirnringfläche des Gehäuseteils ab, so daß in jeder Neigungslage die volle Linienberührung gewährleistet *° bleibt.This sealing edge is supported on a flat end ring surface of the housing part, so that in every inclined position full line contact guaranteed * ° remains.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der ErfindungAccording to a further embodiment of the invention

365 ₂ 365 ₂

ist bei Anordnung einer Dichtkantc auf einem der beiden Deckringe eine in Sehnenrichtung verlaufende weitere Dichtkante an der Stirnfläche des Gehäuseteils vorgesehen, die der ebenen Stirnfläche des anderen Deckrings gegenüberliegt. Dabei ist zweckmäßigerweise die erstgenannte Dichtkante am Außenring vorgese-is on one of the two when a sealing edge is arranged Cover rings a further sealing edge running in the direction of the chord on the end face of the housing part provided, which is opposite the flat end face of the other cover ring. It is expedient the first-mentioned sealing edge is provided on the outer ring

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

F i g. 1 eine schematische Ansicht des Brennkammerbereichs eines Gasturbinenstrahltriebwerks mit einer Düsenleitschaufel,F i g. 1 is a schematic view of the combustion chamber area a gas turbine jet engine with a nozzle guide vane,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des Leitschaufel-F i g. 2 a perspective view of the guide vane

aufbaus.construction.

Die Brennkammer 10 eines Gasturbinenstrahltriebwerks besitzt ein Außengehäuse 12, ein Innengehäuse 14 und einen Leitschaufelkranz 16. Am stromurtterseitigen Ende der Brennkammer befindet sich ein Leitschaufelkranz 17, der von zwei Ringen 18, 20 getragen wird, welche die Stirnflächen der Gehäuseteile bilden, an denen die Leitschaufeln dichtend anliegen.The combustion chamber 10 of a gas turbine jet engine has an outer casing 12, an inner casing 14 and a guide vane ring 16. On the Stromurtterseite At the end of the combustion chamber there is a guide vane ring 17 supported by two rings 18, 20 which form the end faces of the housing parts against which the guide vanes lie in a sealing manner.

Die Leitschaufeln 22 sind paarweise einstückig mit ihrem Innendeckring 24 bzw. ihrem Außer.deckring 26 im GuDveriahren hergestellt. Der Innendeckring 24 weist einen nach innen vorspringenden Flansch 28 auf und von dem Außendeckring 26 steht nach außen ein Flansch 30 vor, der eine sich in Sehnenrichtung erstrekkende gerade Dichtkante 32 aufweist, die der Stirnfläche des Gehäuseteils bzw. des Tragrings 20 anliegt.The guide vanes 22 are in pairs in one piece with their inner shroud 24 and their outer shroud 26, respectively produced in the CCGT process. The inner shroud 24 has an inwardly projecting flange 28 and from the outer shroud 26 protrudes outwardly from a flange 30 which extends in the chordal direction has straight sealing edge 32 which rests against the end face of the housing part or of the support ring 20.

Der Flansch 28 ruht in einer Nut 34, die vom Tragring 18 und vom Innengehäuse 14 definiert ist. Die nach stromaufwärts gerichtete Stirnfläche des Flansches ist bei 36 abgeschrägt, so daß sich die Schaufel um die Basis des Flansches innerhalb der Nut 34 neigen kann. Die nach hinten gerichtete Stirnfläche des Flansches 28 ist flach ausgebildet, und steht in Dichtungsberührung mit einer geraden, sich in Sehnenrichtung erstreckenden weiteren Dichtkante 38, die auf der nach vorn gerichteten Stirnringfläche des Gehäuseteils bzw. des Tragrings 18 angeordnet ist.The flange 28 rests in a groove 34 which is defined by the support ring 18 and the inner housing 14. The after upstream face of the flange is chamfered at 36 so that the blade around the Base of the flange within the groove 34 may incline. The rearwardly directed face of the flange 28 is flat, and is in sealing contact with a straight line extending in the direction of the chord further sealing edge 38, which is located on the forwardly facing annular face of the housing part or of the Support ring 18 is arranged.

Wenn das Triebwerk stillsteht, wird die Schaufel mit einer Neigung eingebaut, die in F i g. 1 übertrieben dargestellt ist. Wenn das Triebwerk läuft, kann sich das Innengehäuse in einen größeren Maß ausdehnen als das Außengehäuse, so daß die Schaufeln in ihre optimale Lage bezüglich ihres Wirkungsgrades überführt werden. Die Gasbelastung auf jeder Schaufel bewirkt, daß die Liniendichtungsberührung zwischen der Dichtkante 32 des Außenflansches 30 und den Tragring 20 bzw. zwischen der nach hinten gerichteten Stirnringfläche des Flansches 28 und der weiteren Dichtkante 38 aufrechterhalten wird, so daß ein Entweichen kühler Hochdruckluft die die Schaufeln 32 durchströmt, in den Heißgasstrom weitgehend verhindert wird.When the engine is stopped, the blade will with built in a slope that is shown in FIG. 1 is exaggerated. If the engine is running, it can Expand the inner casing to a greater extent than the outer casing so that the blades are at their optimum Location to be transferred in terms of their efficiency. The gas load on each blade causes the line seal contact between the sealing edge 32 of the outer flange 30 and the support ring 20 or between the rearwardly directed end ring surface of the flange 28 and the further sealing edge 38 is maintained is, so that an escape of cool high pressure air flowing through the blades 32 in the Hot gas flow is largely prevented.

Gemät) einer abgewandelten, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform kann die Dichtkante auch am Flansch 28 statt am Flansch 30, oder zusätzlich zu der Dichtkante 32 vorgesehen werden, wobei eine entsprechende, flache Oberfläche auf dem Tragring 18 vorzusehen ist, und zwar an Stelle oder zusätzlich zu der flachen Stirnringfläche des Trägerrings 20.According to) a modified version, not in the drawing The embodiment shown, the sealing edge on the flange 28 instead of on the flange 30, or in addition to the sealing edge 32, with a corresponding, flat surface on the support ring 18 is to be provided, in place of or in addition to the flat end ring surface of the carrier ring 20.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claims: 24

1. Guide vane ring for a gas turbine jet engine with single vanes, or guide vane segments, the guide vanes with outer and Inner shrouds are provided which are in sealing contact with the end faces of housing parts, characterized in that at least one of the cover rings (24, 26) with one in the direction of the chord extending straight sealing edge (32) is provided

2. Guide vane ring according to claim 1, characterized in that at a sealing edge (32) one of the two cover rings (24; 26) has a further sealing edge (38) running in the direction of the chord on the The end face of the housing part is provided, which corresponds to the flat end face of the other cover ring (26; 24) opposite.

3. Guide vane ring according to claim 2, characterized in that the sealing edge (32) on the outer shroud (26) is provided.