DE2914501A1 - Gasturbine mit verstellbaren leitschaufeln - Google Patents

Gasturbine mit verstellbaren leitschaufeln

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Description

Gasturbine mit verstellbaren Leitschaufeln.
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In Gasturbinenmaschinen wird der Luft durch Verdichtung und Verbrennung Energie zugeführt, während in der Turbinensektion der Luft wieder Energie entzogen wird. In einer solchen Gasturbinenmaschine wird die Verdichtung zunächst durch einen ventilatorartigen Vorverdichter und dann durch einen mehrstufigen Hochdruckverdichter erzeugt, wobei der Vorverdichter und der Hochdruckverdichter unabhängig voneinander von einer Hochdruckturbine und einer Niederdruckturbine über konzentrische Wellenverbindungen angetrieben werden. Die Verbrennung findet zwischen dem mehrstufigen Hochdruckverdichter und der Hochdruckturbine statt. Da die an den Turbinen zur Verfügung stehende Energie sehr viel höher ist als jene, die zur Verdichtung des Gases erforderlich ist, wird die überschießende Energie in Form von Gasen mit sehr hoher Geschwindigkeit durch eine oder mehrere Düsen am Ende der Maschine abgegeben, wodurch nach dem Reaktionsprinzip Rückstoß erzeugt wird.
Da der Vorverdichter und der Hochdruckverdichter über getrennte konzentrische Wellen von getrennten, axial hintereinander angeordneten Turbinen angetrieben werden, ist es wünschenswert, wenn Regeleinrichtungen vorhanden sind, mit deren Hilfe die Drehzahlen der Verdichter auf Optimalwerte eingestellt werden können. Auch ist es wünschenswert, die Energieanteile einstellen zu können, die von den Verdichtern der Luft vermittelt werden, was wiederum von den Energiemengen abhängt, die aus den sie antreibenden Turbinen der Gasströmung entnommen werden. Je schneller die Verdichter laufen, um so mehr Luft fördern sie und umgekehrt. Wenn man eine Turbinenstufe mit einstellbaren stationären Leitschaufeln vorsieht, mit deren Hilfe der Strömungsquerschnitt durch die Turbine verändert werden kann, dann läßt sich hiermit der Energieentzug durch die Turbinen
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einstellen. Wenn man beispielsweise den Energieentzug durch die Hochdruckturbine verringert, dann steht an der Niederdruckturbine mehr Energie zur Verfügung und der Vorverdichter könnte gegt uüber dem Hochdruckverdichter mit höherer Geschwindigkeit angetrieben werden und umgekehrt. Diese Möglichkeit zur Regulierung des Drehzahlverhältnisses zwischen Vorverdichter und Hochdruckverdichter ist höchst bedeutsam für die Konstruktion von Hochleistungsmaschinen, die in weiten Betriebsbereichen optimale Betriebsbedingungen aufweisen sollen. Solche optimierten Maschinen sind durch das Vorhandensein von Komponenten variabler Geometrie gekennzeichnet und bieten beispielsweise sowohl für den Unterschall- als auch für den Überschallbetrieb bei Flugzeugen optimale Betriebsverhältnisse. Einige dieser bereits bekannten Maschinen weisen sowohl bei der Hochdruckturbine als auch bei der Niederdruckturbine variable Strömungsquerschnitte auf, wodurch sich bei ihnen maximale Einstellmöglichkeiten hinsichtlich des Energieentzuges in den Turbinen ergibt.
Die Erfahrung hat auch gezeigt, daß bei der Konstruktion vonfest gekoppelten, voll einstellbaren, einstufigen Niederdruckturbinen gewöhnlich zwei strukturelle Grundmerkmale vorzusehen sind. Das eine Merkmal besteht darin, daß die Schaufeln,mit deren Hilfe die Querschnittsveränderungen vorgenommen werden, mit Hilfe zylindrischer Drehzapfen an ihren äußeren Enden in einem Rahmen gelagert sind, wobei während des Zusammenbaus die Drehzapfen radial nach außen in Bohrungen im Rahmen hineingeschoben werden. Das zweite Merkmal ist eine Folge des ersten. Die innere Tragvorrichtung für die Schaufeln muß in zwei Hälften geteilt sein, von denen die eine Hälfte von der Vorderseite der Schaufelreihe her und deren andere Hälfte von der Rückseite der Schaufelreihe her eingesetzt werden, so daß sie die Schaufelenden umschließen. Bei einer bekannten Maschine dieser Art führt man dies mit zwei aufeinander angepaßte innere
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Rahmenhälften durch, von denen jede 42 halbkugelförmige Ausnehmungen aufwies, um 42 kugelige Zapfen an den Enden von 42 Schaufeln zwischen sich aufzunehmen. Diese Konstruktion hat sich als sehr aufwendig erwiesen und war für die Massenproduktion nicht geeignet.
Es wird daher eine Tragkonstruktion für die inneren Enden von verstellbaren Turbinenleitschaufeln benötigt, die keine so aufwendige Halterung für die inneren Enden der Schaufeln erfordert.
Diese so umrissene, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Turbine werden die verstellbaren Schaufeln von einem äußeren Rahmen getragen, der eine erste Haltevorrichtung bildet. Ein innerer Rahmen bildet eine zusätzliche Haltevorrichtung. Jede Schaufel besteht aus einem Schaufelblatt, das an beiden Enden in Drehzapfen übergeht. Der äußere Drehzapfen ragt in eine Kühlluftverzweigungsleitung, die zugleich als Turbinenrahmen wirkt, und ist darin drehbar gelagert. Um den inneren Drehzapfen ist ein innerer Ringsektor angeordnet, der Bohrungen aufweist, in denen jeweils ein Drehzapfen eingesteckt ist. Mehrere dieser Ringsektoren sind in einem geschlossenen Ring angeordnet, der den Strömungskanal durch die Turbine nach innen hin begrenzt. Unter die. Enden der inneren Schaufeldrehzapfen ist ein ringförmiger Rahmen geschoben, der mit einer kreisförmigen Anordnung von Löchern versehen ist, die mit den inneren Drehzapfen fluchten. Um zwischen den Schaufeln und dem inneren Rahmen eine Tragverbindung zu schaffen, ist in jedes Rahmenloch ein im wesentlichen zylindrischer Zapfenfortsatz eingesetzt, der über das Ende des zugehörigen Drehzapfens geschoben ist und daran mit
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Hilfe einer Schraubverbindung befestigt ist. Dieser Zapfenfortsatz wird dann anstelle des Zapfens von dem Loch geführt und darin drehbar gehalten. Weiterhin sind Kanäle vorgesehen, mit deren Hilfe Kühlluft aus der Kühlluftverzweigungsleitung durch die Schaufeln und die inneren Zapfenfortsätze geleitet werden kann, um die inneren Ringsektoren zu kühlen. Eine einzige Verbindung zwischen dem inneren Drehzapfen und dem Drehzapfenfortsatz erleichtert den Zusammenbau und läßt ausreichend Platz für den Durchtritt von Kühlluft.
Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus dem Niederdruckturbinenteil einer Gasturbine mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung aus der Turbine nach Fig. 1 ;
Fig. 3 eine vergrößerte Explosionsdarstellung von Teilen der Turbine nach Fig. 1, teilweise geschnitten;
Fig. 4 eine Ansicht von unten des Endes des inneren Drehzapfens einer verstellbaren Turbinenschaufel, und
Fig. 5 eine vergrößerte Explosionsdarstellung, teilweise weggebrochen, eines Ausschnitts aus der Turbine nach Fig. 1.
Fig. 1 zeigt im Längsschnitt einen Ausschnitt aus einer Turbine 10 variablen Strömungsquerschnitts. Die Turbine 10 enthält eine
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Niederdruckturbine einer Gasturbine mit Vorverdichter. Mit dem Ausdruck "Turbine" xverden hier Hochdruckturbinen, Niederdruckturbinen und andere Maschinen bezeichnet, die Energie aus einem strömenden Fluid mit Hilfe von Flügeln oder Schaufeln entnehmen. Die hochenergiehaltigen Verbrennungsgase, die aus einem Kranz von rotierenden Turbinenschaufeln 12 austreten, gelangen in einen Strömungskanal 14, der von einem äußeren Ring, bestehend aus einer Mehrzahl von Ringsektoren 16, und einem inneren Ring, ebenfalls bestehend aus einer Mehrzahl von Ringsektoren 18, begrenzt wird. Zwischen den Ringen, den Strömungskanal 14 überspannend, ist ein Kranz von verstellbaren Leitschaufeln 20 angeordnet, von denen hier ebenfalls nur eine Schaufel dargestellt ist. Jede Leitschaufel 20 besteht aus einem Schaufelblatt 21 luftgekühlter Art, die von Drehzapfen 22 und 24 am äußeren bzw. inneren Ende getragen wird.
Es soll nun die Tragkonstruktion erläutert werden, die dem äußeren Ende der Leitschaufel 20 zugeordnet ist und welche dieses trägt und durch welche Kühlluft geleitet wird. Jede Schaufel ist zwischen dem Schaufelblatt 21 und dem äußeren Drehzapfen 22 mit einem Kragen 26 versehen, dessen dem Strömungskanal 14 zugekehrte Unterseite 28 eine bestimmte Kontur aufweist, um zusammen mit der Innenseite 30 des äußeren Ringsektors 16 eine Begrenzung für den Strömungskanal 14 zu bilden. Die Ringsektoren 16 sind an einem äußeren Ringträger 32 über eine Nut- und Feder-Verbindung bei 34 befestigt. Der Ringträger 32 weist an seinem vorderen Ende einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch 36 auf, der an einem steifen Ring des Hochdruckturbinengehäuses 38 befestigt ist. Jeder Ringsektor 16 ist mit wenigstens einem Hohlraum 39 versehen, der von einer zylindrischen Wand 40 begrenzt wird und auf seiner dem Strömungskanal zugekehrten Seite kegelstumpfförmig verläuft, um sich der Kontur der Unterseite 28 des Kragens 26 und der Innenseite 30 des Ringsektors 16 anzupassen. Ein Flanschring 72 verschließt teilweise
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die Grundseite jedes Hohlraums und bildet einen Sitz für eine Abstufung 44 zwischen dem Kragen 26 und dem Drehzapfen 22, um die Schaufel 20 im Hohlraum 39 in radialer Richtung festzulegen. Der Ring der äußeren Ringsegmente 16 ist von einer ringförmigen Nebenluft-Verzweigungsleitung 46 umgeben, die bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel als Teil eines Tragrahmens ausgebildet ist, und Einrichtungen zum Leiten und Verteilen von Kühlluft zu den Schaufeln 20 aufweist.
Diese Verzweigungsleitung 46 besteht aus einem Gußteil, das die Schaufeln 20 in ihrer korrekten Lage hält und die hohen Belastungen aufnimmt, die aufgrund der Gasströmung auf die Schaufelblätter 21 wirken. Die Verzweigungsleitung 46 besteht aus zwei radial im Abstand zueinander angeordneten gegossenen dünnen Wänden 48 und 50 und einem Paar inneren Versteifungsrippen 52 und 54, die sich dazxfischen erstrecken und auf diese Weise drei axial hintereinander angeordnete ringförmige Kammern 56, 58 und 60 voneinander trennt. Der äußeren Wand 48 sind mehrere, im Umfang verteilt angeordnete zylindrische Einlaßkanäle 62 zugeordnet, die sich axial nach vorn erstrecken und in Strömungsverbindung mit einer Kühlmittelquelle, beispielsweise der Zviischenstufen eines Axialströmungsverdichters, befinden, von welchem relativ kühle Luft abgezweigt und nach hinten durch eine Nebenluftleitung 64 geleitet wird. Diese Nebenluft wird in Umfangsrichtung durch die Kammern 56, 58 und 60 verteilt, die eine Kühlluftquelle für jede Schaufel bilden.
Jede Schaufel ist um ihre Längsachse drehbar in der Verzweigungsleitung 46 durch zwei Ansätze 66 und 68 von im wesentlichen kreisförmiger Gestalt gelagert. Diese Ansätze sind mit Bohrungen versehen und bilden Traglager 70 und 72 zur Aufnahme der Drehzapfen 22. Jede Schaufel wird mit Hilfe der Abstufung 44 und eines vertieften Stellhebels 74 in radialer Richtung an den Ansätzen festgelegt. Der Stellhebei 74 ist in eine Aus-
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nehmung 76 am äußeren Ende des Drehzapfens 66 eingesetzt und weist einen ringförmigen Flansch 78 auf, der auf dem äußeren Ansatz 66 aufliegt. Der Stellhebel 74 ist an dem Drehzapfen mit Hilfe einer Schraube 80 befestigt.
Die Verzweigungsleitung 46 weist weiterhin einen axial vorstehenden Vorsprung 82 auf, der Teil des Gußgehäuses sein kann oder nachträglich daran festgeschweißt sein kann und der in einen ringförmigen Flansch 84 ausläuft. Dieser Flansch 84 ist an dem Ring des Hochdruckturbinengehäuses 38 durch einen Kranz von Schrauben 86 festgeschraubt und klemmt dabei gleichzeitig den Flansch 86 des Außenringträgers fest.
Die verstellbaren Turbinenschaufeln 20 werden auf diese Weise vom äußeren Tragrahmen (der Verzweigungsleitung 46) getragen, und zwar so, daß sie um ihre Längsachsen verschwenkt werden können, wie dies am besten aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht. Jede Schaufel wird in die Turbine in der Weise eingesetzt, daß man ihren äußeren Drehzapfen in den äußeren Ringsektor einsetzt, speziell in einen Hohlraum, der von einer zylindrischen Wand 44 und dem Flanschring 42 begrenzt wird. Wenn der Drehzapfen dann in die zwei ausgerichteten Lager 70 und 72 an den Ansätzen 66 und 68 eingesetzt ist, dann sitzt der Kragen 26 mit seiner Abstufung 44 an dem Flanschring 42 auf. Auf diese Weise wird der Ringsektor 16 zwischen dem Kragen 26 und dem Ansatz 68 an der Verzweigungsleitung festgelegt und eine radiale Auswärtsbewegung der Schaufel verhindert.
Der Verstellhebel 74 ist mit einem im wesentlichen zylindrischen Vorsprung 88 versehen, der an der Seite zwei Abflachungen 90 aufweist. Dieser Vorsprung 88 ist fest in eine passend gestaltete Vertiefung 76 eingesetzt, deren Boden den Abschluß des äußeren Drehzapfens 22 bildet. Der Flanschring 78 am Hebel 74 reicht über die Stirnseite des Drehzapfens 22 hinaus und
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sitzt auf dem Ansatz 66 auf, der flachgeschliffen ist. Der Hebel 74 ist an dem Drehzapfen 22 mit Hilfe einer Schraube 92 und einer Mutter 94 befestigt, die den Vorsprung 88 des Hebels und den Boden des Drehzapfens 22 zusammenpreßt. Diese Schraube läuft durch entsprechende Bohrungen 96 und 98 in Vorsprung und Drehzapfenboden. Die Schraube wird dabei durch ein Kühlluft-Eintrittsloeh 100 (Fig. 2) eingeführt, durch welches Kühlluft aus der Verteilerkammer S8 in den Innenraum der Schaufel 20 eintritt. Die Schraube 92 weist einen Kopf 102 mit einer seitlichen Abflachung 104 auf, der an einem Anschlag 106 anliegt, der sich vom Boden 91 des Drehzapfens nach innen erstreckt und ein Mitdrehen der Schraube 92 verhindert, wenn die Mutter 94 angezogen wird. Auf diese Weise wird die Verzweigungsleitung 46 zwischen dem Flansch 78, der an der Schaufel verschraubt ist, und der Abstufung 44 (in Kombination mit dem Flansch 42) festgehalten und bildet so ein Lager für die Verschwenkung der Schaufel und zum Verankern derselben an den feststehenden Maschinenteilen. Der radiale Abstand zwischen den Ansätzen 66 und 68 soll so gewählt sein, daß, wenn der Hebel 74 fest mit dem Ende des Drehzapfens 22 verschraubt ist, der Flansch 42 und die Verzweigungsleitung nicht so fest gegeneinander verspannt sind, daß sich die Verdrehung nicht mehr ermöglichen ließe. Mittels eines Hebelarmes 108, der an dem Hebel 74 angelenkt ist, läßt sich in bekannter Weise die Schaufel um ihre Längsachse verschwenken.
Die Halteeinrichtung für das innere Ende der Schaufeln soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2, 4 und 5 erläutert werden. Zunächst sei hervorgehoben, daß analog zum äußeren Schaufelende auch das innere Schaufelende mit einem im wesentlichen zylindrischen Kragen 110 zwischen dem Schaufelblatt 21 und dem zylindrischen Zapfen 24 versehen ist, dessen dem Strömungskanal zugekehrte Seite eine entsprechend angepaßte Kontur aufweist und den Strömungskanal begrenzt. Zwischen dem
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Kragen und dem Zapfen ist eine Abstufung 112 vorgesehen. Die Fig. 4 und 5 zeigen, daß der Drehzapfen 24 eine hohlzylindrische Wand 114 aufweist, an welcher zwei den freien Innenraum überspannende parallele Rippen befestigt sind, die sich nach innen erstreckende Schultern 120 und 122 etwa in der Mitte jeder Rippe aufweisen. Die Rippen bilden im Zusammenwirken mit der Wand im Inneren des Endes des Drehzapfens 24 ein ovales Loch 124 und zwei im Querschnitt D-förmige Löcher 126 und 128 aus.
Nach dem Montieren der Schaufeln an ihren äußeren Enden werden die inneren Ringsektoren 18 auf die inneren Drehzapfen 24 geschoben, um einen den Strömungskanal 14 nach innen begrenzenden Ring zu bilden. Jeder Drehzapfen wird in einen im wesentlichen zylindrischen Hohlraum 130 eingesetzt, der in einen Ringsektor ausgebildet ist. Weiterhin durchstößt jeder innere Drehzapfen 24 ein Loch 132 an der Basis des Ringsektors, das von einem ringförmigen Flansch 134 umgeben ist. Dieser Flansch 134 sitzt auf der Abstufung 112 auf. Danach wird eine innere Tragkonstruktion mit einem vorderen Einlaufkranz 136 unter die Enden der Drehzapfen 24 geschoben und installiert.
Diese Einlaufkranzkonstruktion enthält einen Ring 138 mit einem Kranz im Umfang verteilter runder Löcher 140, die im Durchmesser größer sind als der der Drehzapfen 24. Diese Löcher 140 sind auf die Drehzapfen 24 axial ausgerichtet. In jedes Loch 140 wird dann ein im wesentlichen zylindrischer Drehzapfenfortsatz 120 eingesteckt und über das Ende jedes Drehzapfens 24 geschoben, wobei der innere Durchmesser des Drehzapfenfortsatzes etwa ebensogroß ist wie der Außendurchmesser de:. Drehzapfens Wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich ist, weist der Drehzapfenfortsatz 142 eine im wesentlichen hohlzylindrische Wand 144 auf und trägt im Inneren zwei vorspringende Augen 146 und 148 mit Bohrungen 150 und 152, die sich mit jenen Abschnitten des ovalen Loches 124 in dem Drehzapfen 24 in Deckung bringen lassen, die außerhalb der Schultern 120 und 122 liegen.
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Um den Drehzapfenfortsatz mit dem Drehzapfen zu verbinden, werden zwei Schrauben 154 mit D-förmigen Köpfen 156 von unten her in den Drehzapfen 24 eingesetzt, wobei die genügend schmalen Schraubenköpfe zwischen den Rippen 116 und 118 hindurchgleiten. Nach dem Drehen jeder Schraube um 90 können diese nach unten gleiten, wobei die Abflachungen 158 der Schraubenköpfe an den Schultern 120 und 124 anliegen, die sie gegen Verdrehung sichern. Sodann wird der Drehzapfenfortsatz 142 auf den Drehzapfen 24 aufgeschoben, so daß die Schraubenschäfte 160 durch die Löcher 150, 152 in den Augen 146 und 148 ragen. Sodann werden Muttern 162 auf die Schrauben geschraubt, so daß die Rippen 116 und 118 und die Augen und 148 miteinander verspannt werden. Dieser Zustand ist schematisch in Explosionsdarstellung in Fig. 2 dargestellt und weiterhin nochmals in größerer Einzelheit in Fig. 5. Da der Außendurchmesser jedes Zapfenfortsatzes im wesentlichen der gleiche ist wie der Innendurchmesser der Löcher 140, werden die Schaufeln an ihren beiden Enden drehbar gelagert. Ein nach außen ragender Flansch 164 am Ende jedes Ansatzes sichert im Zusammenwirken mit der Abstufung 112 das Innenringsegment, wenn die Zapfenfortsätze mit den Zapfen verschraubt sind. Ein Einlaufring 166 wird dann an dem ringförmigen Flansch 168 befestigt, der längs der Hinterkante des Ringes 138 ausgebildet ist, mit Hilfe eines Kranzes von Schrauben 170, um den inneren Rahmen zu vervollständigen.
Im Betrieb wird Kühlluft aus der Verzweigungsleitung 46 durch innere Kanäle 172 in die Innenräume der Schaufeln geleitet, wo sie Kühlfunktion übernimmt. Sie entweicht durch die Löcher 126 und 128 am unteren Ende der inneren Drehzapfen 24 und durch den hohlen Innenraum der Zapfenfortsätze, da die Augen 146 und 148 genügend freien Raum lassen. Sie gelangt schließlich von dort in eine Luftkammer 174 des inneren Halterahmens.
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Claims (7)

Ansprüche
1. Gasturbine mit verstellbaren Leitschaufeln mit Drehzapfen, die in einen, einen Strömungskanal begrenzenden Ring eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand zum Ende des Drehzapfens (24) ein Tragrahmen mit einem Loch (140) angeordnet ist, welch letzteres auf den Drehzapfen (24) ausgerichtet ist und einen größeren Druchmesser als jener des Drehzapfens (24) aufweist, daß das Loch (140) von einem rohrförmigen Drehzapfenfortsatz (124) mit im wesentlichen gleichem Außendurchmesser wie der des Loches (140) und einem Innendurchmesser von im wesentliehen gleicher Größe wie der Außendurchmesser des Drehzapfens (124) durchdrungen ist, der auf den Drehzapfen (24) aufgesteckt ist, und daß Einrichtungen (116, 118, 146, 148, 154, 162) zum Befestigen von Drehzapfen (24) und Drehzapfenfortsatz (124) aneinander vorgesehen sind.
2. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzapfen (24) hohl ist und eine Wand (114) aufweist, an welcher zwei den hohlen Innenraum überspannende, parallel verlaufende Rippen (116, 118) befestigt sind, die im Mitten-
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bereich je eine Schulter (120, 122) aufweisen, daß im Innenraum des Drehzapfenfortsatzes (124) zwei Augen (146, 148) mit Löchern (150, 152) ausgebildet sind, welch letztere mit dem Zwischenraum mit den Rippen (116, 118) außerhalb der Schultern (120, 122) in Deckung bringbar sind, und daß die Befestigungseinrichtung aus zwei Schraubbolzen (154) mit seitlich abgeflachtem Kopf (156) besteht, die zwischen die Rippen (116, 118) hindurch und durch die Augenlöcher (150, 152) gesteckt und durch Muttern (162) gesichert sind.
3. Gasturbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schraubbolzenköpfe (156) kleiner ist als der Abstand der Rippen (116, 118).
4. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus einer Mehrzahl von in einem Kreis angeordneten Ringsektoren (18) besteht, von denen jeder Sektor ein Loch (132) aufweist, in das der Drehzapfen (24) eingesetzt ist, welcher einen abgestuften Durchmesser aufweist, und daß der Ringsektor (18) zwischen der Durchmesserabstufung (112) und dem Drehzapfenfortsatz (124) gesichert ist.
5. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (126, 128) zum Durchleiten einer Kühlgasströmung durch den Drehzapfen (24) und den Drehzapfenfortsatz (124) vorgesehen sind.
6. Gasturbine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schaufel auch einen äußeren Drehzapfen (22) aufweist, der in einem äußeren Maschinenrahmen (46) drehbar gelagert ist.
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7. Verfahren zum Einbauen einer Turbinenschaufel in eine Gasturl.ine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den äußeren Drehzapfen in den äußeren Maschinenrahmen einsetzt, daß man einen inneren Ringsektor auf den inneren Drehzapfen aufschiebt, um den Strömungskanal abzuschließen, daß man unter den inneren Drehzapfen einen Tragrahmen schiebt, und daß man durch ein Loch im Tragrahmen den Drehzapfenfortsatz einführt, auf den Drehzapfen steckt und dort befestigt.
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JP (1) JPS54148915A (de)
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IT (1) IT1112849B (de)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4627233A (en) * 1983-08-01 1986-12-09 United Technologies Corporation Stator assembly for bounding the working medium flow path of a gas turbine engine
FR2556410B1 (fr) * 1983-12-07 1986-09-12 Snecma Dispositif de centrage de l'anneau interieur d'un stator a ailettes a calage variable
US4668165A (en) * 1986-03-27 1987-05-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Super gripper variable vane arm
US4666368A (en) * 1986-05-01 1987-05-19 General Electric Company Swirl nozzle for a cooling system in gas turbine engines
US4883404A (en) * 1988-03-11 1989-11-28 Sherman Alden O Gas turbine vanes and methods for making same
FR2708311B1 (fr) * 1993-07-28 1995-09-01 Snecma Stator de turbomachine à aubes pivotantes et anneau de commande.
US5931636A (en) * 1997-08-28 1999-08-03 General Electric Company Variable area turbine nozzle
US6019574A (en) * 1998-08-13 2000-02-01 General Electric Company Mismatch proof variable stator vane
US6283705B1 (en) 1999-02-26 2001-09-04 Allison Advanced Development Company Variable vane with winglet
ITTO20010704A1 (it) * 2001-07-18 2003-01-18 Fiatavio Spa Paletta a doppia parete per una turbina, particolarmente per applicazioni aeronautiche.
EP1429764A1 (de) * 2001-08-31 2004-06-23 Bristol-Myers Squibb Company Zusammensetzungen und verfahren für die krebsbehandlung
ITTO20020699A1 (it) * 2002-08-06 2004-02-07 Fiatavio Spa Paletta per lo statore di una turbina a geometria variabile,
EP1389669B1 (de) * 2002-08-16 2006-06-07 Siemens Aktiengesellschaft Befestigungssystem
FR2877059B1 (fr) * 2004-10-27 2007-02-02 Snecma Moteurs Sa Biellette de commande destinee a l'entrainement d'une aube a calage variable
GB0504588D0 (en) * 2005-03-05 2005-04-13 Rolls Royce Plc Pivot ring
US7806652B2 (en) * 2007-04-10 2010-10-05 United Technologies Corporation Turbine engine variable stator vane
EP2112332B1 (de) * 2008-04-23 2012-08-15 ABB Turbo Systems AG Trägerring einer Leitvorrichtung mit Sperrluftkanal
US8382436B2 (en) 2009-01-06 2013-02-26 General Electric Company Non-integral turbine blade platforms and systems
US8262345B2 (en) * 2009-02-06 2012-09-11 General Electric Company Ceramic matrix composite turbine engine
US8668445B2 (en) 2010-10-15 2014-03-11 General Electric Company Variable turbine nozzle system
WO2012092543A1 (en) 2010-12-30 2012-07-05 Rolls-Royce North America Technologies, Inc. Variable vane for gas turbine engine
US9670797B2 (en) 2012-09-28 2017-06-06 United Technologies Corporation Modulated turbine vane cooling
EP3090146B8 (de) * 2013-11-25 2021-04-07 Raytheon Technologies Corporation Verfahren zur bereitstellung von kühlflüssigkeit an eine bewegliche schaufel
US20160047304A1 (en) * 2013-12-19 2016-02-18 United Technologies Corporation Ultra high overall pressure ratio gas turbine engine
US9995166B2 (en) * 2014-11-21 2018-06-12 General Electric Company Turbomachine including a vane and method of assembling such turbomachine
BE1025470B1 (fr) * 2017-08-14 2019-03-18 Safran Aero Boosters S.A. Systeme d'aubes a calage variable de compresseur pour turbomachine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2651492A (en) * 1946-03-20 1953-09-08 Power Jets Res & Dev Ltd Turbine

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB755527A (en) * 1953-10-15 1956-08-22 Power Jets Res & Dev Ltd Mounting of swivelling guide vane elements in axial flow elastic fluid turbines
US2862654A (en) * 1954-12-16 1958-12-02 Gen Motors Corp Variable pitch guide vanes
US2930579A (en) * 1955-09-19 1960-03-29 Dominion Eng Works Ltd Turbine guide vane locking and vibration preventing arrangement
DE1120819B (de) * 1960-03-15 1961-12-28 Daimler Benz Ag Lagerung verstellbarer Leitschaufeln fuer Gasturbinen oder Heissluftturbinen
FR1301928A (fr) * 1961-07-05 1962-08-24 Creusot Forges Ateliers Distributeur de groupe hydro-électrique du type bulbe permettant le démontage individuel des aubes distributrices
US3224194A (en) * 1963-06-26 1965-12-21 Curtiss Wright Corp Gas turbine engine
NL123379C (de) * 1963-11-01
US3471126A (en) * 1966-10-31 1969-10-07 United Aircraft Corp Movable vane unit
US3367628A (en) * 1966-10-31 1968-02-06 United Aircraft Corp Movable vane unit
GB1119774A (en) * 1967-07-06 1968-07-10 Rolls Royce Gas turbine engine
FR2030895A5 (de) * 1969-05-23 1970-11-13 Motoren Turbinen Union
US3558237A (en) * 1969-06-25 1971-01-26 Gen Motors Corp Variable turbine nozzles
US3584458A (en) * 1969-11-25 1971-06-15 Gen Motors Corp Turbine cooling
GB1290134A (de) * 1970-01-23 1972-09-20
US3663118A (en) * 1970-06-01 1972-05-16 Gen Motors Corp Turbine cooling control
US3999883A (en) * 1975-07-02 1976-12-28 General Motors Corporation Variable turbomachine stator
US3990810A (en) * 1975-12-23 1976-11-09 Westinghouse Electric Corporation Vane assembly for close coupling the compressor turbine and a single stage power turbine of a two-shaped gas turbine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2651492A (en) * 1946-03-20 1953-09-08 Power Jets Res & Dev Ltd Turbine

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6225841B2 (de) 1987-06-05
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GB2019501A (en) 1979-10-31
DE2914501C2 (de) 1987-03-05
GB2019501B (en) 1982-07-07
CA1119522A (en) 1982-03-09
JPS54148915A (en) 1979-11-21
FR2423640A1 (fr) 1979-11-16
US4214852A (en) 1980-07-29
IT7922003A0 (it) 1979-04-19

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