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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gehäuse von Gasturbinentriebwerken,
insbesondere auf Fangehäuse
von Gasturbinentriebwerken und auf Turbinengehäuse, und insbesondere auf eine verbesserte
Schaufelbruch-Sicherheitshülle, die
in Verbindung mit einem Gasturbinentriebwerksgehäuse benutzbar ist oder einen
Teil des Gehäuses
bildet.
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Turbofan-Gasturbinentriebwerke
zum Antrieb von Flugzeugen weisen üblicherweise ein Kerntriebwerk
auf, das einen Fan antreibt. Der Fan weist mehrere radial verlaufende
Fanschaufeln auf, die an einem Fanrotor festgelegt sind, der durch
ein allgemein zylindrisches Fangehäuse umschlossen ist. Das Kerntriebwerk
weist eine oder mehrere Turbinen auf, von denen jede eine Anzahl
von radial verlaufenden Turbinenlaufschaufeln aufweist, die von
einem zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Gehäuse umschlossen sind.
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Es
besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass bei derartigen Triebwerken
ein Teil einer Fanschaufel oder einer Turbinenschaufel oder die
gesamte Schaufel von dem übrigen
Fan oder der Turbine abbricht. Wenn eine Fanschaufel oder ein Teil hiervon
abgeschleudert wird, so kann dies beispielsweise deshalb erfolgen,
weil das Turbofan-Gasturbinentriebwerk einen Vogel oder andere Fremdkörper eingesaugt
hat.
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Die
Benutzung von Berstschutzringen für Turbofan-Gasturbinentriebwerksgehäuse ist
allgemein bekannt. So ist es bekannt, allgemein zylindrische oder
kegelstumpfförmige
relativ dicke metallische Berstschutzringe vorzusehen. Es ist auch
bekannt, allgemein zylindrische oder kegelstumpfförmige, örtlich verdickte,
gitterartige metallische Berstschutzringe zu benutzen. Weiter ist
es bekannt, festes Faserstoffmaterial um ein relativ dünnes Metallgehäuse herum
oder um die oben erwähnten
Sicherheitshüllen
aufzuwickeln. Wenn eine Schaufel abgeschleudert wird, dann durchschlägt sie das
Gehäuse und
wird von dem Faserstoffmaterial eingefangen.
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Die
relativ dicken Berstschutzringe sind relativ schwer, und die relativ
dünnen,
von dem Faserstoffmaterial umschlossenen Gehäuse sind leichter, aber sie
sind teurer in der Herstellung. Die relativ dicken Gehäuse mit
Faserstoffmaterial sind sowohl schwerer als auch kostspieliger in
der Herstellung.
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Die
US-A-4639188 beschreibt
eine Turbine, die zum Starten eines Gasturbinentriebwerks benutzt wird
und eine Schaufelbruch-Sicherheitshülle aufweist. Die Sicherheitshülle besteht
aus einem zylindrischen Einlassgehäuse und einem getrennten zylindrischen
Auslassgehäuse,
die koaxial um einen Turbinenrotor herum angeordnet sind, der mehrere
Turbinenlaufschaufeln trägt.
Ein getrennter Berstschutzring ist axial auf die Turbinenschaufeln
und koaxial um die Turbinenschaufeln herum ausgerichtet. Der Berstschutzring
besitzt eine Ringnut mit bogenförmigem
Querschnitt an seiner radial inneren Seite. Das Einlassgehäuse weist
eine Ringhülse
auf, die sich vollständig über die
Nut in dem Berstschutzring erstreckt und diesen überlappt und an der Innenseite des
Berstschutzrings anstößt. Das
Auslassgehäuse weist
eine Ringhülse
auf, die die Nut in dem Berstschutzring überlappt und sich vollständig um
diesen herum erstreckt und an der inneren Oberfläche der Ringhülse des
Einlassgehäuses
anstößt. Die
Ringhülsen
liegen radial außerhalb
der Turbinenlaufschaufeln und radial innerhalb des Berstschutzrings. Einlass-
und Auslassgehäuse
besitzen an ihren äußeren Oberflächen Schultern,
um an den Seiten des Berstschutzrings anzustoßen.
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Demgemäß liegt
der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges
Gasturbinentriebwerksgehäuse
zu schaffen, das die oben erwähnten
Probleme vermeidet.
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Demgemäß betrifft
die vorliegende Erfindung ein Gasturbinentriebwerk mit einem Rotor,
der mehrere Rotorlaufschaufeln trägt mit einem Berstschutzaufbau
für die
Rotorlaufschaufeln, der ein allgemein zylindrisches oder kegelstumpfförmiges Gehäuse aufweist,
das koaxial um den Rotor herum angeordnet ist und mit Rotorlaufschaufeln,
wobei das Gehäuse
einen stromaufwärtigen
Abschnitt stromauf einer Ebene aufweist, die den am weitesten stromauf liegenden
Punkt der Vorderkante der Rotorlaufschaufeln enthält und wobei
das Gehäuse
einen Berstschutzabschnitt stromab der Ebene aufweist, die den am
weitesten stromauf liegenden Punkt der Vorderkante der Rotorlaufschaufeln
enthält,
wobei das Gasturbinentriebwerk derart ausgebildet ist, dass wenigstens
ein Teil des Berstschutzabschnitts des Gehäuses einen größeren Durchmesser
besitzt als der stromaufwärtige
Abschnitt des Gehäuses, dass
der Berstschutzabschnitt eine Zone in der Ebene der Vorderkante
der Spitzen der Rotorlaufschaufeln aufweist, dass der Berstschutzabschnitt
des Gehäuses
einen maximalen Durchmesser in der Zone in der Ebene der Vorderkante
der Spitzen der Rotorlaufschaufeln hat, um eine abgeschleuderte
Rotorlaufschaufel an einer Bewegung stromauf zu hindern, dass sich
der Durchmesser des Berstschutzabschnitts progressiv vom stromaufwärtigen Abschnitt des
Gehäuses
nach der Zone in der Ebene der Vorderkante der Spitzen der Rotorlaufschaufeln
vergrößert und
dass sich der Durchmesser des Berstschutzabschnitts progressiv von
einer Ebene, die die Hinterkanten der Rotorlaufschaufeln enthält oder stromab
hiervon vergrößert, um
einen radial nach außen
schalenförmig
gestalteten Abschnitt im Gehäuse zu
bilden.
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Vorzugsweise
weist das Gehäuse
einen Ringkörper
auf, der axial stromauf der Spitze der Rotorlaufschaufeln angeordnet
ist und der Ringkörper sich
in einer radial nach innen verlaufenden Richtung vom Gehäuse erstreckt,
wobei der Berstschutzabschnitt stromab des Ringkörpers angeordnet ist und der
Berstschutzabschnitt des Gehäuses
einen größeren Durchmesser
aufweist als das Gehäuse
an dem Ringkörper.
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Vorzugsweise
liegt der Ringkörper
in der Ebene, die den am weitesten stromauf gelegenen Punkt der
Vorderkante der Rotorlaufschaufeln enthält.
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Vorzugsweise
ist der Ringkörper
als ringförmiger
Haken ausgebildet, der sich vom Gehäuse in radialer Richtung nach
den Spitzen der Rotorlaufschaufeln und dann in axialer Richtung
stromab erstreckt.
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Vorzugsweise
ist der Berstschutzabschnitt des Gehäuses dicker als das übrige Gehäuse.
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Vorzugsweise
umfasst der Berstschutzabschnitt im axialen Schnitt eine oder mehrere
gekrümmte
Linien.
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Stattdessen
weist der Berstschutzabschnitt eine oder mehrere im axialen Schnitt
gerade Linien auf.
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Vorzugsweise
weist der Berstschutzabschnitt wenigstens eine in Umfangsrichtung
verlaufende Rippe auf.
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Vorzugsweise
ist eine Rippe benachbart zu jener Ebene angeordnet, die die Vorderkante
der Spitzen der Rotorlaufschaufeln enthält. Vorzugsweise ist die Rippe
in einer Ebene angeordnet, die in der Sehnenmitte der Rotorlaufschaufeln
liegt. Vorzugsweise ist eine Rippe in einer Ebene stromauf der Hinterkanten
der Rotorlaufschaufeln angeordnet.
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Vorzugsweise
ist die Rotorlaufschaufel eine nach vorn gepfeilte Rotorlaufschaufel.
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Vorzugsweise
ist das Gehäuse
ein Fangehäuse
und die Rotorlaufschaufeln sind Fanschaufeln.
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Stattdessen
ist das Gehäuse
ein Turbinengehäuse
und die Rotorlaufschaufeln sind Turbinenschaufeln.
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Vorzugsweise
besteht das Gehäuse
aus Metall, beispielsweise aus Titan, aus einer Titanlegierung,
aus Aluminium, aus einer Aluminiumlegierung oder aus Stahl.
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Nachstehend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
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1 ist
eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines Gasturbinentriebwerks
mit einer Fanschaufelbruch-Sicherheitshülle gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
im größeren Maßstab gezeichnet eine
Schnittansicht der Fanschaufelbruch-Sicherheitshülle gemäß 1;
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3 ist
in größerem Maßstab gezeichnet eine
Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Fanschaufelbruch-Sicherheitshülle gemäß 1.
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Ein
Turbofan-Gasturbinentriebwerk 10 gemäß 1 weist
in Strömungsrichtung
hintereinander einen Lufteinlass 12, einen Fanabschnitt 14,
einen Kompressorabschnitt 16, einen Verbrennungsabschnitt 18,
einen Turbinenabschnitt 20 und einen Auslass 22 auf.
Der Turbinenabschnitt 20 umfasst eine oder mehrere Turbinen,
die einen oder mehrere Kompressoren im Kompressorabschnitt 16 über Wellen
antreiben. Der Turbinenabschnitt 20 weist außerdem eine
Turbine auf, die den Fanabschnitt 14 über eine Welle antreibt. Der
Fanabschnitt 14 weist einen Fankanal 24 auf, der
teilweise durch ein Fangehäuse 26 definiert
ist. Der Fankanal 24 hat an seinem axial stromabwärtigen Ende
einen Auslass 28. Das Fangehäuse 26 ist am Kerntriebwerk 36 über mehrere
radial verlaufende Fanauslass-Leitschaufeln 30 verbunden.
Das Fangehäuse
umschließt
einen Fanrotor 32, der mehrere in Umfangsrichtung im Abstand
radial verlaufende Fanlaufschaufeln 34 aufweist. Der Fanrotor 32 und
die Fanlaufschaufeln 34 drehen sich um die Achse X des
Gasturbinentriebwerks 10 im wesentlichen in einer Ebene
Y senkrecht zur Achse X. Das Fangehäuse 26 weist außerdem eine
Fanschaufelbruch-Sicherheitshülle 38 oder
eine Berstschutzhülle 38 auf,
die im Wesentlichen in der Ebene Y der Fanschaufeln 34 liegt.
Die Fanschaufeln 34 weisen eine Vorderkante 33,
eine Hinterkante 35 und eine Schaufelspitze 37 auf.
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Das
Fangehäuse 26 und
die Fanschaufel-Berstschutzhülle 38 sind
im Einzelnen in 2 dargestellt. Die Fanlaufschaufeln 34 sind
nach vorn gepfeilte Fanschaufeln. Die Fanschaufel-Berstschutzhülle 38 besteht
aus einem metallischen, zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Gehäuse 40. Das
Metallgehäuse 40 weist
einen stromaufwärtigen Flansch 42 auf, über den
die Fanschaufel-Berstschutzhülle 38 mit
einem Flansch 48 am Einlass 46 des Fangehäuses 26 verbunden
ist. Das Metallgehäuse 40 weist
einen stromabwärtigen
Flansch 44 auf, über
den die Fanschaufel-Berstschutzhülle 38 mit
einem Flansch 52 an einem hinteren Abschnitt 50 des
Fangehäuses 26 verbunden
ist. Das Metallgehäuse 40 weist
einen ringförmigen
Haken 54 auf, der axial stromauf der Vorderkante 33 der
Spitze 37 der Fanschaufel 34 liegt. Der ringförmige Haken 54 erstreckt
sich vom Metallgehäuse 40 nach
der Spitze 37 der Fanschaufel 34 radial nach innen
und dann axial in Richtung stromab. Der ringförmige Haken 54 liegt
im Wesentlichen in einer Ebene W senkrecht zur Achse X des Gasturbinentriebwerks 10,
welche Ebene den am weitesten stromauf liegenden Punkt der Vorderkante 33 der
Fanschaufeln 34 enthält.
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Das
Metallgehäuse 40 weist
einen Berstschutzabschnitt A stromab des ringförmigen Hakens 54 und
stromauf einer Ebene 56 auf, die senkrecht zur Achse X
des Gasturbinentriebwerks 10 steht und durch das Metallgehäuse 40 hindurchläuft und
die Hinterkante 35 der Fanschaufeln 34 enthält oder stromab
hiervon liegt. Das Metallgehäuse 40 weist
einen stromaufwärtigen
Abschnitt C auf, der stromauf der Ebene W liegt. Der Berstschutzabschnitt
A hat einen größeren Durchmesser
als das Metallgehäuse 40 am
ringförmigen
Haken 54 und des stromaufwärtigen Abschnitts C des Metallgehäuses 40.
Der Berstschutzabschnitt A besitzt eine Zone B im Wesentlichen in
einer Ebene Z senkrecht zur Achse X des Gasturbinentriebwerks 10,
die die Vorderkante 33 der Spitze 37 der Fanschaufeln 34 enthält. Der
Berstschutzabschnitt A des Metallgehäuses 40 erreicht einen
maximalen Durchmesser in der Zone B. Der Berstschutzabschnitt A
weist im axialen Querschnitt eine oder mehrere gerade Linien im
axialen Querschnitt oder wenigstens eine gekrümmte Linie und wenigstens eine
gerade Linie im axialen Querschnitt auf, um den ringförmigen Haken 54 mit
der Ebene 56 des Metallgehäuses 40 zu verbinden
und um eine im Wesentlichen radial nach außen schalenförmig gekrümmte Form
im Metallgehäuse 40 zu
erzeugen. Der Berstschutzabschnitt A vergrößert sich im Durchmesser vom
ringförmigen
Haken 54 und er vergrößert sich
in seinem Durchmesser von der Ebene 56 nach dem maximalen
Durchmesser in der Zone B.
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Bei
dem speziellen in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
weist der Berstschutzabschnitt A einen kegelstumpfförmigen Teil 41 auf,
dessen Durchmesser sich in Richtung stromab von dem ringförmigen Haken 54 nach
dem maximalen Durchmesser in der Zone B vergrößert und daran schließt sich ein
kegelstumpfförmiger
Abschnitt 43 an, dessen Durchmesser in Richtung stromab
von der Zone B maximalen Durchmessers nach der Ebene 56 abnimmt.
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Der
Berstschutzabschnitt A des Metallgehäuses 40 ist dicker
als das übrige
Metallgehäuse 40. Der
Berstschutzabschnitt A weist mehrere in Umfangsrichtung verlaufende
Rippen 58, 60 und 62 auf. Die Rippen 58, 60 und 62 sind
im Querschnitt T-förmig
gestaltet. Die Rippe 58 liegt im Wesentlichen in der Ebene
Z oder benachbart hierzu und enthält die Vorderkante 33 der
Spitze 37 der Fanschaufel 34. Die Rippe 60 liegt
im Wesentlichen in einer Ebene, die die Mittelsehne der Fanschaufel 34 umfasst,
und die Rippe 62 liegt im Wesentlichen in einer Ebene stromauf
der Hinterkante 35 der Fanschaufel 34.
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Die
Rippe 58 ist, wie in 2 dargestellt,
an einer Stelle maximalen Durchmessers in der Zone B angeordnet
und die Rippen 60 und 62 sind auf dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 43 vorgesehen.
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Es
kann unter gewissen Umständen
zweckmäßig sein,
eine Zahl kontinuierlicher Schichten von festem Faserstoffmaterial
um das Gehäuse 40 herum zu
wickeln, um die Energieabsorptionsfähigkeit des Fanschaufel-Berstschutzaufbaus 38 zu
erhöhen. Das
feste Faserstoffmaterial kann beispielsweise aus verwebten aromatischen
Polyamidfasern bestehen, die unter der Bezeichnung KEVLAR vertrieben
werden (KEVLAR ist eine registrierte Marke von Dupont Ltd.). Es
kann auch eine Zahl von Schichten aus diskreten Stücken aus
flexiblem Material benutzt werden, die aus KEVLAR gewebt und zwischen
dem Metallgehäuse 40 und
den kontinuierlichen Schichten aus Faserstoffmaterial angeordnet
sind.
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Wenn
sich das Gasturbinentriebwerk 10 im Betrieb befindet und
eine Fanschaufel 34 abgeschleudert wird, dann trifft die
Spitze 37 der Fanschaufel 34 auf das Metallgehäuse 40 im
Berstschutzbereich A. Das Metallgehäuse 40 ist starr und so
ausgebildet, dass es im Wesentlichen eine Fanschaufel 34 daran
hindern kann, durch das Gehäuse hindurchzutreten.
Die schalenförmig
eingedrückte Form
des Berstschutzbereichs A des Metallgehäuses 30 und insbesondere
die Zone B mit dem großen Durchmesser
und dem sich progressiv vergrößernden
Durchmesser vom ringförmigen
Haken 54 nach der Zone B großen Durchmessers hindern die
Bewegung der abgeschleuderten Fanschaufel 34 in Richtung
stromauf. Die eingedrückte
schalenförmige
Gestalt des Berstschutzbereichs A bewirkt außerdem ein verbessertes Auffangen
und ein Zurückhalten
von Abschnitten der Fanschaufel 34. Der Haken 54 bildet ein
weiteres Merkmal, um die abgeschleuderte Fanschaufel 34 an
ihrer Bewegung stromauf zu hindern, wenn dieser Berstschutzbereich
A nicht die gesamte Geschwindigkeit oder Energie der abgeschleuderten Schaufel 34 aufgezehrt
hat. Der Haken 54 verhindert auch, dass sekundär Trümmer in
einer Richtung stromauf in den Einlass geschleudert werden.
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Ein
abgewandeltes Fangehäuse
und ein abgewandelter Fanschaufel-Berstschutzaufbau 138 ist im
Einzelnen in 3 dargestellt. Die Fanschaufeln 134 sind,
wie üblich,
mit breiter Sehne ausgestattet oder es sind Fanschaufeln mit schmaler
Sehne. Der Fanschaufel-Berstschutzaufbau 138 weist ein
metallisches zylindrisches oder kegelstumpfförmiges Gehäuse 140 auf. Das Metallgehäuse 140 besitzt
einen stromaufwärtigen
Flansch 142, über
den der Fanschaufel-Berstschutzaufbau 138 an
einen Flansch 148 am Einlassaufbau 146 des Fangehäuses 126 angeschlossen
ist. Das Metallgehäuse 140 weist
einen stromabwärtigen
Flansch 144 auf, über
den der Fanschaufel-Berstschutzaufbau 138 an einen Flansch 152 eines
hinteren Abschnitts 150 des Fangehäuses 126 angeschlossen
ist.
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Das
Metallgehäuse 140 weist
einen ringförmigen
Haken 154 axial stromauf der Vorderkante 133 der
Spitze 137 der Fanschaufel 134 auf. Der ringförmige Haken 154 erstreckt
sich von dem Gehäuse 140 nach
der Spitze 137 der Fanschaufel 134 zunächst radial
nach innen und dann axial in stromabwärtiger Richtung. Der ringförmige Haken 154 liegt im
Wesentlichen in einer Ebene W, die den am weitesten stromauf liegenden
Punkt der Vorderkante 133 der Fanschaufeln 134 enthält.
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Das
Metallgehäuse 140 weist
einen Berstschutzabschnitt A stromab des ringförmigen Hakens 154 und
stromauf einer Ebene 156 senkrecht zur Achse X des Gasturbinentriebwerks 10 auf,
welche Ebene durch das Metallgehäuse 140 hindurchgeht und
eine Hinterkante 135 der Fanlaufschaufeln 134 enthält oder
stromab hiervon liegt. Das Metallgehäuse 140 besitzt einen
stromaufwärtigen
Abschnitt C, der stromauf der Ebene W liegt. Der Berstschutzabschnitt
A besitzt einen größeren Durchmesser
als das Metallgehäuse 140 im
Bereich des ringförmigen
Hakens 154 und im Bereich des stromaufwärtigen Abschnitts C des Metallgehäuses 140.
Der Berstschutzabschnitt A besitzt eine Zone B im Wesentlichen in
einer Ebene Z senkrecht zur Achse X des Gasturbinentriebwerks 10,
und diese Ebene enthält
die Vorderkante 133 der Spitze 137 der Fanschaufel 134.
Der Berstschutzabschnitt A des Metallgehäuses 140 erreicht
einen maximalen Durchmesser in der Zone B. Der Berstschutzabschnitt
A weist eine oder mehrere im axialen Querschnitt gekrümmte Linien
oder eine oder mehrere im axialen Querschnitt gerade Linien oder
wenigstens eine im axialen Querschnitt gekrümmte Linie und wenigstens eine
gerade Linie auf, um den ringförmigen
Haken 154 und die Ebene 156 des Metallgehäuses 140 zu
verbinden und einen im Wesentlichen radial nach außen eingedrückten Formteil
im Metallgehäuse 140 zu
bilden. Der Berstschutzabschnitt A vergrößert sich in seinem Durchmesser
progressiv von dem ringförmigen
Haken 154 und sein Durchmesser vergrößert sich von der Ebene 156 nach
dem maximalen Durchmesser in der Zone B.
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Bei
dem speziellen Ausführungsbeispiel nach 3 weist
der Berstschutzabschnitt A einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 141 auf,
dessen Durchmesser sich in Richtung stromab von dem ringförmigen Haken 154 nach
dem maximalen Durchmesser in der Zone B vergrößert, und dann weist der Berstschutzabschnitt
einen kegelstumpfförmigen
Abschnitt 143 auf, dessen Durchmesser sich in Richtung
stromab vom maximalen Durchmesser in der Zone B nach der Ebene 156 verkleinert.
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Der
Berstschutzabschnitt A des Metallgehäuses 140 ist dicker
als der Rest des Metallgehäuses 140.
Der Berstschutzabschnitt A weist mehrere in Umfangsrichtung verlaufende
Rippen 158, 160 und 162 auf. Die Rippen 158, 160 und 162 sind
im Querschnitt T-förmig
gestaltet. Die Rippe 158 liegt im Wesentlichen in der Ebene
Z, die die Vorderkante 133 der Spitze 137 der
Fanschaufel 134 enthält
oder benachbart hierzu. Die Rippe 160 liegt im Wesentlichen in
einer Ebene der Mitte der Sehne der Fanschaufel 134, und
die Rippe 162 liegt im Wesentlichen in einer Ebene stromauf
der Hinterkante 135 der Fanschaufel 134.
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Die
Rippe 158 ist, wie aus 3 ersichtlich, an
der Stelle maximalen Durchmessers in der Zone B angeordnet und die
Rippen 160 und 162 liegen auf dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 143.
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Es
kann unter gewissen Umständen
erwünscht
sein, eine Anzahl kontinuierlicher Schichten aus festem Faserstoffmaterial
vorzusehen, die um das Metallgehäuse 140 gewickelt
sind, um weiter die Energieabsorptionsfähigkeit des Fanschaufel-Berstschutzaufbaus 138 zu
erhöhen.
Das feste Faserstoffmaterial kann beispielsweise aus verwebten aromatischen
Polyamidfasern bestehen, wie diese unter der Bezeichnung KEVLAR
vertrieben werden (KEVLAR ist eine registrierte Marke von Dupont
Ltd.). Es kann auch eine Anzahl von Schichten aus einzelnen Stücken aus
flexiblem Material, gewebt aus KEVLAR, zwischen dem Metallgehäuse 140 und
den kontinuierlichen Schichten aus Faserstoffmaterial vorgesehen
werden.
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Wenn
im Betrieb des Gasturbinentriebwerks 10 eine Fanschaufel 134 abgeschleudert
wird, dann trifft die Spitze 137 der Fanschaufel 134 auf
das Metallgehäuse 140 im
Berstschutzbereich A. Das Metallgehäuse 140 ist starr
und so ausgebildet, dass es die abgeschleuderte Fanschaufel 134 daran
hindert, durch das Gehäuse
hindurchzutreten. Die schalenförmige
Gestalt des Berstschutzbereichs A des Metallgehäuses 140, insbesondere
die Zone B mit großem
Durchmesser und mit einem sich progressiv vergrößernden Durchmesser vom ringförmigen Haken 154 nach
der Zone B mit großem
Durchmesser, verhindert die Bewegung der abgeschleuderten Fanschaufel 134 in
Richtung stromauf. Die schalenförmige
Gestalt des Berstschutzbereichs A ergibt auch ein verbessertes Auffangen
und Zurückhalten
von Teilen einer Fanschaufel 134. Der ringförmige Haken 154 bildet
ein weiteres Merkmal, wodurch die Bewegung der abgeschleuderten
Fanschaufel 134 in Richtung stromauf verhindert wird, wenn
dieser Berstschutzbereich A noch nicht die gesamte Geschwindigkeit oder
Energie von der abgeschleuderten Fanschaufel 134 aufgezehrt
hat. Der ringförmige
Haken 154 verhindert auch, dass sekundäre Fremdkörper in einer Richtung stromauf
in den Einlass geschleudert werden.
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Insofern
unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel
nach 3 von jenem in 2 nur dadurch,
dass hier übliche
Fanschaufeln mit einem hieraus resultierenden kleineren axialen
Abstand zwischen den Ebenen W und Z vorgesehen sind.
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Das
Metallgehäuse
kann aus Titan, aus einer Titanlegierung, aus Aluminium, aus einer
Aluminiumlegierung, aus Nickel, einer Nickellegierung und aus Stahl
hergestellt werden.
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Die
Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf einen Fanschaufel-Berstschutzaufbau beschrieben,
sie ist jedoch in gleicher Weise anwendbar für einen Berstschutzaufbau für eine Kompressorschaufel
und einen Berstschutzaufbau für Turbinenschaufeln.
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Die
Erfindung wurde außerdem
vorstehend in Verbindung mit einem Metallgehäuse beschrieben. Jedoch ist
die Erfindung nicht auf ein solches Metallgehäuse beschränkt. Die Erfindung wurde ferner
beschrieben in Verbindung mit einem ringförmigen Haken, und dieser ringförmige Haken
ist ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung, jedoch kann dieser Haken
unter gewissen Umständen
auch wegfallen. In diesem Fall hat die Zone B einen größeren Durchmesser
als ein Abschnitt des Gehäuses
stromauf der Spitze der Rotorschaufel.
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Die
Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit einem ringförmigen Haken
beschrieben, der sich radial von dem Metallgehäuse nach innen erstreckt. Es
ist jedoch auch möglich,
andere Ringkörper
zu benutzen, die sich radial nach innen vom Metallgehäuse erstrecken,
beispielsweise in Form eines Ringflansches.
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In
der Beschreibung wurde darauf hingewiesen, das der gesamte Berstschutzabschnitt
des Gehäuses
einen größeren Durchmesser
besitzt als der stromaufwärtige
Abschnitt des Gehäuses.
Es ist jedoch auch möglich,
dass nur ein Teil des Berstschutzabschnitts in der Zone des Berstschutzabschnitts
mit maximalem Durchmesser einen größeren Durchmesser besitzt als
der stromaufwärtige
Teil.