DE60020477T2 - Kühlluftzufuhr durch die Verbindungsflansche eines Turbinenrotors - Google Patents

Kühlluftzufuhr durch die Verbindungsflansche eines Turbinenrotors Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung betrifft Rotoren und Scheiben von Gasturbinentriebwerken, und insbesondere verschraubte Flansche benachbarter Turbinenrotorscheiben, siehe z.B. US 5 350 278 .
  • Gasturbinentriebwerke weisen häufig mehrstufige Turbinenrotoren mit aneinander angrenzenden Turbinenscheiben auf, die zum Ausbilden des Turbinenrotors miteinander verschraubt sind. In den Hochdruckturbinenrotoren muss den Füßen von Turbinenlaufschaufeln durch die Scheibenkränze der Turbinenscheiben hindurch Kühlluft zugeführt werden. Die aneinander angrenzenden Scheiben weisen konische Arme mit Flanschen an ihren Enden auf und die Flansche sind typischerweise unter Ausbildung einer konischen Wandanordnung miteinander verschraubt, durch welche Kühlluft strömen muss, um die Scheibenkränze und die Turbinenlaufschaufelfüße zu erreichen.
  • Typischerweise wurden in den Armen der Scheiben Löcher angebracht, um ein Durchströmen von Kühlluft durch die Arme zu ermöglichen. Es ist wünschenswert, das Durchführen dieser Löcher durch einen Arm einer Scheibe zu vermeiden, da diese Löcher die Scheibe schwächen und ihre Lebensdauer begrenzen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorliegenden Erfindung ist eine Gasturbinentriebwerks-Rotoranordnung mit axial räumlich voneinander getrennten vorderen und hinteren Scheiben, die um den Umfang einer Achse herum angeordnet sind. Die vordere Scheibe weist einen sich nach hinten erstreckenden ringförmigen vorderen Arm auf und die hintere Scheibe weist einen sich nach vorne erstreckenden ringförmigen hinteren Arm auf. Vordere und hintere Flansche sind an vorderen und hinteren Enden der vorderen bzw. hinteren Arme angeordnet. Mehrere vordere und hintere von ausgerichteten vorderen und hinteren Schraubenlöchern erstrecken sich axial durch die vorderen bzw. hinteren Flansche hindurch. Ein ausgekerbter runder Ring mit mehreren um den Umfang herum getrennt voneinander angeordneten Zungen mit Zwischenräumen zwischen diesen ist zwischen den Flanschen angeordnet. Mehrere Ringschraubenlöcher erstrecken sich axial durch die mehreren um den Umfang herum voneinander getrennt angeordneten Zungen so, dass entsprechende von dem Ring-, vorderen und hinteren Schraubenlöcher axial ausgerichtet sind. Mehrere vordere und hintere Öffnungen erstrecken sich axial durch die vorderen und hinteren Flansche und die Räume stehen mit entsprechenden vorderen und hinteren Öffnungen in einer Fluidströmungsverbindung. Bevorzugt ist jede Öffnung von den mehreren Öffnungen um den Umfang herum zwischen jeweils zwei von den vorderen und hinteren Schraubenlöchern angeordnet. Mehrere Schrauben werden bevorzugt verwendet, um die vorderen und hinteren Flansche aneinander zu befestigen, und jede von den Schrauben ist durch entsprechende von den Ring-, vorderen und hinteren Schraubenlöchern angeordnet. Wenigstens eines von den vorderen und hinteren Schraubenlöchern unterscheidet sich von den Öffnungen so, dass die Schrauben nicht durch die Öffnungen hindurch angebracht werden können.
  • Eine spezifischere Ausführungsform der Gasturbinentriebwerks-Rotoranordnung enthält ferner eine ringförmige Zwischenstufendichtung, die sich zwischen den vorderen und hinteren Scheiben erstreckt. Die vorderen und hinteren Scheiben enthalten ringförmige äußere vordere und hintere Scheibenkränze, die über ringförmige vordere und hintere Scheibenstege an ringförmigen vorderen bzw. hinteren Scheibenbohrungen befestigt sind. Der ringförmige vordere Arm erstreckt sich von dem vorderen Steg nach hinten und ein ringförmiger hinterer Arm erstreckt sich von dem hinteren Steg nach vorne. Die vorderen und hinteren Flansche sind lösbar aneinander an vorderen und hinteren Enden der vorderen bzw. hinteren Arme befestigt, die ein radial äußeres ringförmiges Zwischenvolumen, das sich radial zwischen den vorderen und hinteren Flanschen und der Zwischenstufendichtung erstreckt, und ein radial inneres ringförmiges Zwischenstufenvolumen, das sich radial nach innen von den vorderen und hinteren Flanschen erstreckt, ausbilden. Die Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Durchführen von Kühlluft zischen den vorderen und hinteren Flanschen aus dem inneren ringförmigen Zwischenvolumen zu dem äußeren ringförmigen Zwischenvolumen bereit. Mehrere kühlbare Turbinenlauf schaufeln sind um einen Umfang des hinteren Kranzes herum befestigt. Jede Laufschaufel besitzt einen in dem hinteren Kranz befestigten Fuß und ein kühlbares Blatt, das sich radial aus einer Plattform heraus erstreckt, die an dem Fuß angebracht ist. Kühlkanäle werden verwendet, um Kühlluft aus dem äußeren ringförmigen Zwischenstufenvolumen zu den kühlbaren Blättern fließen zu lassen. Die Kühlkanäle enthalten Kühlluftdurchtritte, die in dem hinteren Kranz ausgebildet sind, die von dem äußeren ringförmigen Zwischenvolumen zu den Füßen der kühlbaren Laufschaufeln und Blätter führen.
  • Die für neu gehaltenen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in den Ansprüchen beschrieben und unterschieden. Die Erfindung wird zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen ausführlicher in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • 1 eine schematische Querschnittsansichtsdarstellung eines zweistufigen Hochdruckturbinenrotorabschnittes und ei ner verschraubten Anordnung mit Kühlkanälen der vorliegenden Erfindung eines Gasturbinentriebwerkes ist.
  • 2 eine perspektivische Explosionsansichtsdarstellung der verschraubten Anordnung in 1 ist.
  • 3 eine schematische Querschnittsansichtsdarstellung der verschraubten Anordnung durch die Schraubenlöcher und Linien 3-3 der verschraubten Anordnung in 2 ist.
  • 4 eine schematische Querschnittsansichtsdarstellung der verschraubten Anordnung durch die Öffnungen und Linien 4-4 der verschraubten Anordnung in 2 ist.
  • 5 eine schematische Vorderseitendarstellung und ein alternativ segmentierter ausgekerbter Ring in der verschraubten Anordnung in 1 ist.
  • In 1 ist eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Hochdruckturbinenrotoranordnung 10, die um den Umfang um eine Achse A eines Gasturbinentriebwerkes herum angeordnet ist. Eine erste Stufe oder vordere Scheibe 16 weist mehrere Erststufen-Laufschaufeln 18 auf, die um den Umfang herum räumlich voneinander getrennt sind, und eine zweite Stufe oder hintere Scheibe 20 weist mehrere Zweitstufen-Laufschaufeln 22 auf, die im Kreis herum um deren Umfang räumlich voneinander getrennt sind. Die vorderen bzw. hinteren Scheiben 16 und 20 enthalten ringförmige äußere vordere und hintere Scheibenkränze 26 und 28, die mittels ringförmigen vorderen und hinteren Scheibenstegen 30 und 34 an ringförmigen vorderen und hinteren Scheibenbohrungen 38 bzw. 42 befestigt sind. Jede von den Erststufen-Schaufeln 18 und Zweitstufen-Laufschaufeln 22 weist einen Fuß 12 und ein Blatt 14 mit einer Plattform 15 dazwischen und in einem Stück auf. Der Fuß 12 ist in einem ähnlich geformten Schlitz 17 in dem hinteren Scheibenkranz 28 angeordnet und der Schlitz erstreckt sich axial durch den hinteren Kranz von einer Scheibenvorderseite 33 zu einer Scheibenrückseite 39 der hinteren Scheibe 20. Der Schlitz 17 ist zu einem vorderen ringförmigen Raum 31 auf der Scheibenvorderseite 33 hin offen. Kühlluft wird aus dem vorderen ringförmigen Raum durch den Schlitz geliefert, und dann in Kühlkreisläufe innerhalb der Blätter 14 durch Kühlkanäle in den Fuß 12 geführt und zum Kühlen des Blattes verwendet.
  • Die vorderen und hinteren Scheiben 16 und 20 sind mit einer (nicht dargestellten) Triebwerkswelle verbunden. Diese Verbindung verwendet typischerweise eine (nicht dargestellte) Keilprofilanordnung, um die vorderen und hinteren Scheiben 16 und 20 mit der Triebwerkswelle zu verbinden. Die vorderen und hinteren Scheiben 16 und 20 enthalten mit Flanschen versehene ringförmige vordere und hintere Arme 58 bzw. 60.
  • Wie es detaillierter in den 2, 3 und 4 dargestellt ist, gibt es integriert ausgebildete vordere und hintere Flansche 64 und 68, die an vorderen und hinteren Enden 70 und 72 der vorderen und hinteren Arme 58 bzw. 60 angeordnet sind. Eine Falzverbindung 69 wird dazu verwendet, um die vorderen und hinteren Flansche 64 und 68 zu vereinen. Die einen Falz 73 auf einem ersten radialen hinteren Ende 77 des hinteren Flansches 68 enthaltende Falzverbindung 69 besitzt einen sich axial erstreckenden ringförmigen Schenkel 79 in radialem Kontakt mit einem zweiten radial inneren Ende 61 des vorderen Flansches 64. Die vorderen und hinteren Flansche 64 und 68 sind miteinander verschraubt oder anderweitig lösbar aneinan der bevorzugt unter Verwendung einer Schraubenanordnung, wie sie allgemein bei 75 dargestellt ist, befestigt.
  • Die verschraubte Anordnung 75 enthält entsprechende mehrere vordere und hintere 76 und 78 von ausgerichteten vorderen und hinteren Schrauben 80 und 82, die sich axial durch die vorderen und hinteren Flansche 64 bzw. 68 erstrecken. Mehrere vordere und hintere 90 und 92 von bevorzugt axial ausgerichteten vorderen und hinteren Öffnungen 94 und 96 sind durch die vorderen und hinteren Flansche 64 bzw. 68 hindurch ausgebildet. Die vorderen und hinteren Öffnungen 94 bzw. 96 sind um den Umfang herum zu den und in gleichem Abstand zwischen den vorderen und hinteren Schraubenlöchern 80 bzw. 82 ausgerichtet. Jede von den vorderen und hinteren Öffnungen 94 und 96 ist als zwischen zwei von um den Umfang benachbart zueinander vorderen und hinteren Schraubenlöchern 80 bzw. 82 angeordnet dargestellt. Die vorderen und hinteren Öffnungen 94 und 96 werden dazu genutzt, eine Ringspannung in den vorderen und hinteren Flanschen 64 und 68 aufzuheben oder zu reduzieren. Die vorderen und hinteren Löcher 94 und 96 werden auch für die Zuführung von Kühlluft quer durch die verschraubte Anordnung der ringförmigen vorderen und hinteren Arme 58 und 60 verwendet. Ein ausgekerbter runder Ring 88 mit einer Vielzahl von um den Umfang räumlich in Abstand angeordneten Zungen 83 mit Abständen 84 dazwischen ist zwischen den vorderen und hinteren Flanschen 64 und 68 angeordnet. Mehrere Ringschraubenlöcher 68 erstrecken sich axial durch die entsprechenden mehreren um den Umfang herum räumlich getrennten Zungen 83 so, dass entsprechende von den Ringschraubenlöchern 86 in den vorderen und hinteren Schraubenlöchern 80 bzw. 82 axial ausgerichtet sind, und die Räume 84 in einer Fluidströmungsverbindung mit entsprechenden von den vorderen und hinteren Öffnungen 94 und 96 stehen.
  • Mehrere Schrauben 100 sind durch entsprechende von den Ring-, vorderen und hintere Schraubenlöcher 80 bzw. 82 hindurch angeordnet und die Schrauben werden durch Muttern 102 in ihrer Lage befestigt. Die vorderen und hinteren Schraubenlöcher 80 und 82 unterscheiden in Form und/oder Größe von den vorderen und hinteren Öffnungen 94 und 96, so dass die Schrauben 100 nicht versehentlich in die Öffnungen anstelle der Schraubenlöcher gesteckt werden können. C-förmige Klammern 140 schnappen in Ringnuten 142 um die Schrauben 104 herum ein, um den ausgekerbten runden Ring 88 während des Zusammenbaus oder der Vereinigung der vorderen und hinteren Scheiben 16 und 20 und der vorderen und hinteren Flansche 64 und 68 in seiner Lage zu halten. Die Klammern 140 sind in runden Aussparungen 144 in einer axial weisenden Fläche des vorderen Flansches 64 um die vorderen Schraubenlöcher 80 herum untergebracht, wenn die Vorderseite und Rückseite der vorderen und hinteren Flansche 64 und 68 vereint sind. Die Schrauben 100 besitzen D-förmige Köpfe 104 mit Abflachungen 105, die mit dem hinteren Arm 60 in Eingriff stehen, um ein Drehen der Schrauben zu verhindern, wenn die Muttern 102 auf den Schrauben angezogen werden.
  • Der ausgekerbte runde Ring 88 stellt radial orientierte Kanäle auf dem Ring zur Verfügung, und ermöglicht die Verwendung von glatten axial weisenden Oberflächen auf den Flanschen. Dieses hat eine positive Auswirkung auf die Festigkeit der Anordnung, welche die Konstruktion kleinerer Flansche und Scheibenarme und eines leichteren Triebwerks ermöglicht. Es verbessert die Lebensdauer der Elemente der Anordnung auch durch eine Reduzierung des Verschleißes aufgrund von Reibkorrosion, die auftreten könnte, wenn radiale Kanäle in den Flanschen vorgesehen wären. Die Aussparungen tragen dazu bei, dass sich die glatten axial weisenden Oberflächen des vorderen Flansches und des ausgesparten Ringes 88 mit einem maximalen Flächenkontakt dazwischen vereinen, und somit eine feste verschraubte Anordnung bereitstellen.
  • Gemäß nochmaligem Bezug auf 1 erstreckt sich eine ringförmige Zwischenstufendichtung 118 zwischen den vorderen und hinteren Scheiben 16 bzw. 20 und umfasst einen ringförmigen Außenmantel 120, von welchem sich ein Dichtungssteg 124 und eine Dichtungsbohrung 126 radial nach innen erstrecken. Der Mantel 120 enthält einen zylindrischen Mittenabschnitt 132, welcher Dichtungszähne 134 unterstützt und vordere und hintere Dichtungsarme 128 und 130, die mit den vorderen und hinteren Scheiben 16 bzw. 20 verbunden sind. Der Mantel 120 weist vordere und hintere Dichtungsarme 128 und 130 auf, welche jeweils radial sich erstreckende Schaufelhalterungskränze 136 aufweisen. Eine Bajonettverbindung 138 verbindet den vorderen Dichtungsarm 128 mit der vorderen Scheibe 16 und eine Ringverbindung 139 verbindet den hinteren Dichtungsarm 130 mit der hinteren Scheibe 20. Die runde Zwischenstufendichtung 118 bildet ein radial äußeres ringförmiges Zwischenstufenvolumen 108 aus, das sich radial zwischen der verschraubten Anordnung der ringförmigen vorderen und hinteren Arme 58 und 60 und der Zwischenstufensichtung erstreckt und sich axial zwischen den vorderen und hinteren Scheiben 16 und 20 erstreckt.
  • Kühlluft wird aus einer Kompressorstufe des Gasturbinentriebwerks über einen ringförmigen Kanal 107 zwischen der vorderen Scheibenbohrung 38 und einem ringförmigen Kühlluftkanal 54 einem radial inneren ringförmigen Zwischenstufenvolumen 106 zugeführt, das sich axial zwischen den vorderen und hinteren Scheiben 16 und 20 erstreckt, und radial innerhalb der verschraubten Anordnung der ringförmigen vorderen und hinteren Arme 58 und 60 angeordnet ist. Die Kühlluft wird durch die verschraubte Anordnung 75, durch die vorderen und hinteren Öffnungen 94 und 96 und dann durch die Zwischenräume 84 zu einem radial äußeren ringförmigen Zwischenstufenvolumen 108 zwischen der verschraubten Anordnung der ringförmigen vorderen und hinteren Arme 58 und 60 hin dosiert und durchgeführt. Die Kühlluft strömt aus dem äußeren ringförmigen Zwischenstufenvolumen 108 durch den vorderen ringförmigen Raum 31 auf der Scheibenvorderseite 33 und dann wie oben erläutert durch den Schlitz 17 zu dem Fuß 12. Luftkanäle in dem Fuß 12 führen die Kühlluft in das Innere der Schaufelblätter 14. Die Zuführung der Kühlluft aus dem Kompressor zu den Turbinenstufen ist im Fachgebiet allgemein bekannt.
  • In 5 ist ein segmentierter ausgekerbter runder Ring 188 dargestellt, welcher eine Alternative zu dem in den vorstehenden Figuren dargestellten einteiligen ausgekerbten runden Ring 88 ist. Der segmentierte ausgekerbte runde Ring 188 wird in derselben grundsätzlichen Weise wie der einteilige ausgekerbte runde Ring 88 verwendet und eingebaut. Er kann in zwei, drei, vier oder mehr Segmente 190 unterteilt sein, die nicht jeweils dieselbe Anzahl von Zungen 83 und Zwischenräumen 84 in jedem Segment aufweisen müssen. Der segmentierte ausgekerbte runde Ring 188 vermeidet Ringspannungen, die zu einem Brechen und Ausfall des einteiligen ausgesparten ringförmigen Rings 88 führen können.

Claims (13)

  1. Gasturbinentriebwerk-Rotoranordnung (10), aufweisend: axial voneinander räumlich getrennt angeordnete vordere und hintere Scheiben (16, 20), die sich in Umfangsrichtung um eine Achse (A) erstrecken, wobei die vordere Scheibe (16) einen sich nach hinten erstreckenden ringförmigen vorderen Arm (58) aufweist, die hintere Scheibe (20) einen sich nach vorne erstreckenden ringförmigen hinteren Arm (60) aufweist, vordere und hintere Flansche (64, 68) an vorderen und hinteren Enden (70, 72) der vorderen bzw. hinteren Arme (58, 60), wobei die vorderen und hinteren Flansche (64, 68) entsprechende mehrere vordere und hintere (76, 79) ausgerichtete vordere und hintere sich axial dadurch erstreckender Schraubenlöcher (80, 82) besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den vorderen und hinteren Flanschen (64, 68) ein ausgekerbter runder Ring (80) mit mehreren um den Umfang herum getrennt voneinander angeordneten Zungen (83) mit Zwischenräumen (84) zwischen diesen angeordnet ist, dass sich mehrere Ringschraubenlöcher (86) axial durch die mehreren um den Umfang herum voneinander getrennt angeordneten Zungen (83) so erstrecken, dass die entsprechenden Ringlöcher und vorderen sowie hinteren Schraubenlöcher (80, 82) axial ausgerichtet sind, wobei wenigstens einer von den Flanschen eine erste sich axial durch ihn hindurch erstreckenden Gruppe (90) von Öffnungen (94) aufweist, und wobei die Zwischenräume (84) mit entsprechenden Öffnungen (94) in einer Fluidströmungsverbindung stehen.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, die ferner eine zweite Gruppe (92) von Öffnungen (96) besitzt, die sich axial durch den zweiten Flansch erstrecken, wobei die Zwischenräume (84) mit entsprechenden, zu den zweiten Öffnungen (96) gehörigen Öffnungen in einer Fluidströmungsverbindung stehen.
  3. Gasturbinentriebwerk-Turbinenrotoranordnung (10), wobei die Anordnung aufweist: axial voneinander räumlich getrennt angeordnete vordere und hintere Scheiben (16, 20) mit ringförmigen äußeren vorderen und hinteren Scheibenkränzen (26, 28), die durch ringförmige vordere und hintere Stege (30, 34) an ringförmigen vorderen und hinteren Naben (38, 32) befestigt sind und sich um entlang des Umfangs herum um eine Achse (A) erstrecken, eine sich zwischen den vorderen und hinteren Scheiben (16, 20) erstreckende ringförmige Zwischenstufendichtung (118), einen ringförmigen vorderen Arm (58), der sich von dem vorderen Steg (30) nach hinten erstreckt, einen ringförmigen hinteren Arm (60), der sich von dem hinteren Steg (34) nach vorne erstreckt, vordere und hintere Flansche (64, 68), die an vorderen und hinteren Enden (70, 72) der vorderen und hinteren Arme (58, 60) aneinander lösbar befestigt sind, die jeweils ein radial äußeres ringförmiges Zwischenstufenvolumen (108), das sich radial zwischen den vorderen und hinteren Flanschen (64, 68) und der Zwischenstufendichtung (118) erstreckt, und ein radial inneres ringförmiges Zwischenstufenvolumen (106) erzeugen, das sich radial nach innen von den vorderen und hinteren Flanschen (64, 68) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zum Durchführen von Kühlluft zwischen den vorderen und hinteren Flanschen (64, 68) aus dem inneren Zwischenstufenvolumen (106) in das äußere ringförmige Zwischenstufenvolumen (108) aufweist.
  4. Anordnung nach Anspruch 3, ferner aufweisend: mehrere vordere und hintere (76, 78) ausgerichtete vordere und hintere Schraubenlöcher (80, 82), die sich axial durch die vorderen bzw. hinteren Flansche (64, 68) erstrecken, wobei die Einrichtung zum Durchleiten von Kühlluft zwischen den vorderen und hinteren Flanschen (64, 68) aufweist: einen ausgekerbten runden, zwischen den vorderen und hinteren Flanschen (64, 68) angeordneten Ring (88) mit mehreren entlang des Umfangs getrennt voneinander angeordneten Zungen (83) mit Zwischenräumen (84) zwischen ihnen, mehrere Ringschraubenlöcher (86), die sich axial durch die mehreren um den Umfang herum getrennt voneinander angeordneten Zungen (83) so erstrecken, dass entsprechende von den Ring-, vorderen und hinteren Schraubenlöchern (80, 82) axial ausgerichtet sind, mehrere Ringschraubenlöcher (86), die sich axial durch die entsprechenden von mehreren um den Umfang herum getrennt voneinander angeordneten Zungen (83) so erstrecken, dass entsprechende Ring-, vordere und hintere Schraubenlöcher (80, 82) axial ausgerichtet sind, und die Zwischenräume (84) mit entsprechenden Öffnungen (94, 96) in einer Fluidströmungsverbindung stehen.
  5. Anordnung nach Anspruch 4, wobei jede Öffnung der Gruppe (90, 92) von Öffnungen (94, 96) um den Umfang herum zwischen jeweils zwei von den vorderen und hinteren Schraubenlöchern (80, 82) angeordnet sind.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, ferner aufweisend: mehrere kühlbare Turbinenschaufeln (22), die entlang des Umfangs des hinteren Scheibenkranzes (28) befestigt sind, wobei jede Laufschaufel (18) einen Fuß (12), der in dem Schaufelkranz (28) befestigt ist, und ein kühlbares Schaufelblatt (14) besitzt, das sich radial von einer Plattform (15), die an dem Fuß (12) befestigt ist, nach außen erstreckt, eine Kühlkanaleinrichtung (35), um Kühlluft aus dem äußeren ringförmigen Zwischenvolumen (108) zu den kühlbaren Schaufelblättern (14) strömen zu lassen.
  7. Anordnung nach Anspruch 6, wobei die Kühlkanaleinrichtung (35) einen vorderen ringförmigen Raum (31) enthält, der von dem äußeren ringförmigen Zwischenstufenvolumen (108) zu den in Schlitzen (17) in dem hinteren Schreibenkranz (28) angeordneten Füßen (12) führt.
  8. Anordnung nach Anspruch 2 oder 7, wobei jede Öffnung der Gruppe (90, 92) der Öffnungen (94, 96) entlang des Umfangs zwischen jeweils zwei von den vorderen und hinteren Schraubenlöchern (80, 82) angeordnet ist.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, die ferner mehrere Schrauben (100) aufweist, wovon jede sich durch entsprechende der Ring-, vorderen und hinteren Schraubenlöcher (80, 82) hindurch erstreckend angeordnet ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 9, wobei wenigstens eines der vorderen und hinteren Schraubenlöchern (80, 82) sich von den Öffnungen (94, 96) so unterscheidet, dass die Schrau ben (100) nicht durch die Öffnungen (94, 96) hindurch gesteckt werden können.
  11. Anordnung nach Anspruch 10, die ferner eine Falzverbindung (29) zwischen den ersten und zweiten Flanschen aufweist.
  12. Anordnung nach Anspruch 9, wobei der ausgekerbte Ring ein segmentierter ausgekerbter runder Ring (188) mit mehr als einem sich um den Umfang herum erstreckenden Segment (190) ist.
  13. Anordnung nach Anspruch 9, wobei einer von den vorderen und hinteren Flanschen (64, 68) Aussparungen (144), die sich um entsprechende vordere und hintere Schraubenlöchern (80, 82) erstrecken, und die Schrauben (100) Nuten (142) mit darin angeordneten C-förmigen Klammern (140) besitzen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012014109A1 (de) * 2012-07-17 2014-01-23 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Zwischenscheibendichtung einer Gasturbine
DE102008048006B4 (de) 2008-09-19 2019-02-21 MTU Aero Engines AG Wellenleistungstriebwerk, insbesondere für ein Luftfahrzeug, mit einem Kühlgasführungssystem im Bereich der Befestigungsflansche der Rotorscheiben

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6379108B1 (en) * 2000-08-08 2002-04-30 General Electric Company Controlling a rabbet load and air/oil seal temperatures in a turbine
US6761034B2 (en) 2000-12-08 2004-07-13 General Electroc Company Structural cover for gas turbine engine bolted flanges
GB2405183A (en) * 2003-08-21 2005-02-23 Rolls Royce Plc Ring and channel arrangement for joining components
US6899520B2 (en) * 2003-09-02 2005-05-31 General Electric Company Methods and apparatus to reduce seal rubbing within gas turbine engines
DE10355230A1 (de) * 2003-11-26 2005-06-23 Mtu Aero Engines Gmbh Rotor für eine Turbomaschine
GB0603030D0 (en) 2006-02-15 2006-03-29 Rolls Royce Plc Gas turbine engine rotor ventilation arrangement
EP2025867A1 (de) * 2007-08-10 2009-02-18 Siemens Aktiengesellschaft Rotor für eine axial durchströmbare Strömungsmaschine
FR2931873B1 (fr) * 2008-05-29 2010-08-20 Snecma Ensemble d'un disque de turbine d'un moteur a turbine a gaz et d'un tourillon support de palier,circuit de refroidissement d'un disque de turbine d'un tel ensemble.
US8727702B2 (en) * 2008-05-30 2014-05-20 United Technologies Corporation Hoop snap spacer
US8177495B2 (en) * 2009-03-24 2012-05-15 General Electric Company Method and apparatus for turbine interstage seal ring
FR2946083B1 (fr) * 2009-05-28 2011-06-17 Snecma Turbine basse-pression
US8459941B2 (en) * 2009-06-15 2013-06-11 General Electric Company Mechanical joint for a gas turbine engine
US8449260B2 (en) * 2009-10-30 2013-05-28 General Electric Company Composite load-bearing rotating ring and process therefor
US8382432B2 (en) * 2010-03-08 2013-02-26 General Electric Company Cooled turbine rim seal
US8534673B2 (en) 2010-08-20 2013-09-17 Mitsubishi Power Systems Americas, Inc. Inter stage seal housing having a replaceable wear strip
US8608436B2 (en) 2010-08-31 2013-12-17 General Electric Company Tapered collet connection of rotor components
FR2968363B1 (fr) * 2010-12-03 2014-12-05 Snecma Rotor de turbomachine avec une cale anti-usure entre un disque et un anneau
US9091172B2 (en) 2010-12-28 2015-07-28 Rolls-Royce Corporation Rotor with cooling passage
US8662845B2 (en) 2011-01-11 2014-03-04 United Technologies Corporation Multi-function heat shield for a gas turbine engine
US8740554B2 (en) 2011-01-11 2014-06-03 United Technologies Corporation Cover plate with interstage seal for a gas turbine engine
US8840375B2 (en) 2011-03-21 2014-09-23 United Technologies Corporation Component lock for a gas turbine engine
US8926290B2 (en) 2012-01-04 2015-01-06 General Electric Company Impeller tube assembly
US9145772B2 (en) 2012-01-31 2015-09-29 United Technologies Corporation Compressor disk bleed air scallops
EP2924237B1 (de) 2014-03-25 2018-07-11 Industria de Turbo Propulsores S.A. Gasturbinenrotor
US9890645B2 (en) 2014-09-04 2018-02-13 United Technologies Corporation Coolant flow redirection component
JP6422308B2 (ja) * 2014-11-05 2018-11-14 三菱日立パワーシステムズ株式会社 シール構造を備えたガスタービン
US10634055B2 (en) * 2015-02-05 2020-04-28 United Technologies Corporation Gas turbine engine having section with thermally isolated area
US10030582B2 (en) * 2015-02-09 2018-07-24 United Technologies Corporation Orientation feature for swirler tube
KR102066700B1 (ko) * 2015-07-30 2020-01-15 주식회사 엘지화학 심 플레이트
DE102015219954A1 (de) 2015-10-14 2017-04-20 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Baugruppe für die drehfeste Verbindung mindestens zweier rotierender Bauteile in einer Gasturbine und Auswuchtverfahren
FR3048998B1 (fr) * 2016-03-16 2019-12-13 Safran Aircraft Engines Rotor de turbine comprenant une entretoise de ventilation
US10415410B2 (en) 2016-10-06 2019-09-17 United Technologies Corporation Axial-radial cooling slots on inner air seal
US11098604B2 (en) 2016-10-06 2021-08-24 Raytheon Technologies Corporation Radial-axial cooling slots
FR3062415B1 (fr) * 2017-02-02 2019-06-07 Safran Aircraft Engines Rotor de turbine de turbomachine a ventilation par lamage
DE102017205122A1 (de) 2017-03-27 2018-09-27 MTU Aero Engines AG Turbomaschinen-Bauteilanordnung
KR101872808B1 (ko) * 2017-04-28 2018-06-29 두산중공업 주식회사 길이조절구조를 포함하는 가스터빈 로터, 및 이를 포함하는 가스터빈
KR102153015B1 (ko) * 2017-11-21 2020-09-07 두산중공업 주식회사 로터 디스크 결합체 및 이를 포함하는 가스터빈
US11015483B2 (en) * 2018-03-09 2021-05-25 General Electric Company High pressure compressor flow path flanges with leak resistant plates for improved compressor efficiency and cyclic life
US11421555B2 (en) * 2018-12-07 2022-08-23 Raytheon Technologies Corporation Case flange with scallop features
CN114174661B (zh) 2019-05-21 2024-08-30 通用电气公司 具有底循环系统的闭式循环发动机
US11415016B2 (en) * 2019-11-11 2022-08-16 Rolls-Royce Plc Turbine section assembly with ceramic matrix composite components and interstage sealing features

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3647313A (en) * 1970-06-01 1972-03-07 Gen Electric Gas turbine engines with compressor rotor cooling
US4309145A (en) 1978-10-30 1982-01-05 General Electric Company Cooling air seal
US4309147A (en) * 1979-05-21 1982-01-05 General Electric Company Foreign particle separator
GB2057617A (en) * 1979-09-06 1981-04-01 Rolls Royce Bolt-retaining device
GB2108628B (en) * 1981-10-28 1985-04-03 Rolls Royce Means for reducing stress in clamped assemblies
US4526508A (en) 1982-09-29 1985-07-02 United Technologies Corporation Rotor assembly for a gas turbine engine
US4582467A (en) 1983-12-22 1986-04-15 United Technologies Corporation Two stage rotor assembly with improved coolant flow
FR2607866B1 (fr) * 1986-12-03 1991-04-12 Snecma Axes de fixation de rotors de turbomachine, procede de montage et rotors ainsi montes
US5052891A (en) * 1990-03-12 1991-10-01 General Motors Corporation Connection for gas turbine engine rotor elements
US5472313A (en) 1991-10-30 1995-12-05 General Electric Company Turbine disk cooling system
US5236302A (en) 1991-10-30 1993-08-17 General Electric Company Turbine disk interstage seal system
US5232339A (en) * 1992-01-28 1993-08-03 General Electric Company Finned structural disk spacer arm
US5338154A (en) 1993-03-17 1994-08-16 General Electric Company Turbine disk interstage seal axial retaining ring
US5350278A (en) * 1993-06-28 1994-09-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Joining means for rotor discs
US5630703A (en) 1995-12-15 1997-05-20 General Electric Company Rotor disk post cooling system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008048006B4 (de) 2008-09-19 2019-02-21 MTU Aero Engines AG Wellenleistungstriebwerk, insbesondere für ein Luftfahrzeug, mit einem Kühlgasführungssystem im Bereich der Befestigungsflansche der Rotorscheiben
DE102012014109A1 (de) * 2012-07-17 2014-01-23 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Zwischenscheibendichtung einer Gasturbine

Also Published As

Publication number Publication date
JP4480244B2 (ja) 2010-06-16
DE60020477D1 (de) 2005-07-07
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EP1091089A2 (de) 2001-04-11

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