-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Gasturbinentriebwerke und
insbesondere das Dämpfen
von Turbinenlaufschaufeln.
-
Ein
Gasturbinentriebwerk enthält
einen Turbinenrotor oder eine Scheibe, der bzw. die entlang dem
Umfang mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Turbinenlaufschaufeln
trägt.
Jede Laufschaufel enthält
ein hohles Schaufelblatt, über welches
während
des Betriebs strömen
die Verbrennungsgase, wobei eine Plattform am Fuß des Schaufelblatts angeordnet
ist, um eine innere Begrenzung für
die Verbrennungsgase zu definieren. Unterhalb der Plattform erstrecken
sich in radialer Richtung ein integrierter Schaft und darunter ein
entsprechender Schwalbenschwanz. Der Schwalbenschwanz kann als ein
in Axialrichtung oder als ein in Umfangsrichtung eingesetzter Schwalbenschwanz
ausgeführt sein,
wobei der erstere in einer komplementären Schwalbenschwanznut befestigt
wird, die sich in Axialrichtung durch den Umfang der Rotorscheibe
erstreckt.
-
Während des
Betriebs wird die Rotorscheibe durch den Entzug von Energie aus
den heißen
Verbrennungsgasen an den Schaufelblättern gedreht und ist daher
einer von der Rotation der Laufschaufeln und von der aerodynamischen
Belastung der Schaufelblätter
verursachten Schwingung ausgesetzt. Laufschaufelschwingungen können je
nach Rotationsgeschwindigkeit und aerodynamischer Anregung in mehreren
natürlichen
Frequenzen und entsprechenden Modi auftreten. Da eine Turbine in
einem Drehgeschwindigkeitsbereich betrieben wird, können verschiedene
Schwingungsmodi auf verschiedene Weise angeregt werden und weisen
daher unterschiedliche Schwingungsamplituden auf.
-
Daher
sind Turbinenlaufschaufeln speziell konzipiert, um die Schwingungsbewegung
während des
Betriebs zu minimieren und gleichzeitig eine entsprechend lange
Nutzlebensdauer zu erreichen. Die Langzeitschwingfestigkeit einer
Turbinenlaufschaufel wirkt sich als ein Faktor auf die Laufschaufellebensdauer
aus und wird beeinträchtigt,
wenn sich zum Ende des Laufschaufellebens Ermüdungsrisse zeigen. Langzeitermüdungsrisse
werden von der kumulativen Wirkung der Schwingungsbewegung der Laufschaufel
während
des Betriebs hervorgerufen und treten üblicherweise an stark beanspruchten
Bereichen der Laufschaufel wie dem Blatt, dem Schwalbenschwanz oder
dem Schaft auf.
-
Zur
Verbesserung der Langzeitschwingungsfestigkeit einer Turbinenlaufschaufel
werden unterhalb der Laufschaufelplattform Schwingungsdämpfer bereitgestellt,
um Schwingungsenergie durch Reibung zu dissipieren und die entsprechende
Schwingungsamplitude während
des Betriebs zu verkleinern. Ein üblicher Schwingungsdämpfer ist
eine dünne
Metallblechkomponente mit einem trapezförmigen Profil, die unter aneinander
grenzenden Plattformen locker festgehalten oder erfasst wird, um
die axiale Trennlinie zwischen diesen zu überbrücken.
-
Der
Dämpfer
ist zwischen den benachbarten Plattformen in entsprechenden Paaren
von Ansätzen erfasst,
die sich von den Laufschaufelschäften
in Umfangsrichtung nach außen
erstrecken. Unter Fliehkrafteinwirkung greift der Dämpfer radial
in die Unterseite der Laufschaufelplattformen ein und deckt sich mit
dieser, um dazwischen eine Reibungsgrenzfläche und an der Trennlinie eine
Fluiddichtung zu schaffen. Die Dämpfer
sind so bemessen, dass sie eine ausreichende Masse erreichen, um
die durch die Laufschaufelplattformen transportierte Schwingungsenergie
effektiv zu dissipieren.
-
Allerdings
müssen
die dünnen
Dämpfer
auch axial unter den Plattformen festgehalten werden, um ein unerwünschtes
Loslösen
von diesen zu verhindern. Ein verbesserter Turbinen laufschaufeldämpfer in
Stundenglasform enthält
symmetrische konkave Seitenauskerbungen, die sich in Längsrichtung
zwischen einem Paar einander gegenüberliegender Endzungen in einer
einheitlichen Metallblechkomponente erstrecken. Die symmetrische
Ausführung
des Dämpfers
erlaubt seinen ordnungsgemäßen Einbau zwischen
benachbarten Plattformen in einer beliebigen der vier möglichen
Einbaurichtungen. Nach dem Einbau deckt sich eine der zwei Seitenauskerbungen mit
einer entsprechenden konvexen Ausbauchung des Laufschaufelschafts
unterhalb der konvexen Saugseite des Schaufelblatts, durch welche
ein Kühlluftkanal
in Radialrichtung vom Schaufelblatt durch den Schaft und den Schwalbenschwanz
verläuft,
um während
des Betriebs Kühlluft
aufzunehmen.
-
Tests
dieser verbesserten Konstruktion haben jedoch gezeigt, dass der
dünne Dämpfer unter bestimmten
Umständen
ausreichend weit in Axialrichtung verrutschen kann, um die Seitenauskerbung von
der Schaftausbauchung zu entkoppeln, wodurch eine unerwünschte Verformung
des Dämpfers
verursacht wird, die wiederum zu dessen Beschädigung oder Loslösung führen kann.
-
In
der US-Patentschrift
US 5,281,097 ist
ein Metallblechdämpfer
zur thermischen Kontrolle beschrieben. Im Dokument
EP 0 816 638 sind ein Turbinenlaufschaufeldämpfer und
eine Dichtungsanordnung beschrieben.
-
Es
ist daher erwünscht,
einen verbesserten, sich selbst festhaltenden Turbinenlaufschaufel-Schwingungsdämpfer mit
einer ausreichenden dämpfenden
Masse bereitzustellen, um dessen Beschädigung und Loslösung während des
Betriebs zu verhindern.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein aus einem Metallblechkörper mit einer Längsachse bestehender
Turbinenlaufschaufeldämpfer
geschaffen, der eine konkave Auskerbung entlang einer sich entlang
der Längsachse
erstreckenden ersten Kante und eine entlang einer gegenüberliegenden
zweiten Kante hervorstehende Seitenzunge aufweist; dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Seitenzunge im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse
erstreckt und in der Ebene des Dämpfers
liegt.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels detaillierter
beschrieben, wobei auf die folgenden Zeichnungen Bezug genommen
wird:
-
1 ist
eine isometrische Ansicht eines Paares aneinander grenzender Turbinenrotorlaufschaufeln,
die entlang dem Umfang einer Rotorscheibe montiert sind und zwischen
denen Schwingungsdämpfer
gemäß einer
exemplarischen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angeordnet sind.
-
2 ist
eine entlang der Linie 2-2 radial nach außen gerichtete, flächenförmige Ansicht
eines der in 1 dargestellten Schwingungsdämpfer, die zwischen
benachbarten Turbinenlaufschaufeln befestigt sind.
-
3 ist
eine entlang der Linie 3-3 von vorn erzeugte Schnittansicht durch
einen Bereich der zwei in 2 dargestellten
Turbinenlaufschaufeln mit dem dazwischen angeordneten Laufschaufeldämpfer.
-
In 1 ist
ein Paar exemplarischer Turbinenrotorlaufschaufeln 10 dargestellt,
die entlang dem Umfang eines entsprechenden Turbinenrotors oder einer
entsprechenden Scheibe 12, die teilweise dargestellt ist,
befestigt sind. Die Laufschaufeln sind zwei von vielen, die entlang
dem gesamten Umfang der Scheibe in einer achsensymmetrischen Konfiguration
um die axiale Mittelachse 14 der Scheibe in Umfangsrichtung
aneinander grenzen.
-
Jede
Laufschaufel enthält
in einem einheitlichen, ein teiligen Gussteil ein Schaufelblatt 16,
eine Plattform 18, einen Schaft 20 und einen in
Axialrichtung eingesetzten Schwalbenschwanz. Die Laufschaufel kann
eine beliebige herkömmliche
Konfiguration aufweisen, wobei das Schaufelblatt 16 eine
im Wesentlichen konkave Druckseite und eine gegenüberliegende
konvexe Saugseite aufweist, die sich in Radialrichtung vom Fuß bis zur
Spitze und in Axialrichtung zwischen entsprechenden Eintritts- und Austrittskanten
erstrecken. Die Plattform ist am Schaufelblattfuß angeordnet und definiert
einen Bereich der radialen inneren Begrenzung für die Verbrennungsgase, die
während
des Betriebs über
die Schaufelblätter
strömen.
Der Schaft 20 erstreckt sich von der Plattform radial nach
innen und trägt
den Schwalbenschwanz 22, der wiederum in einer komplementären Schwalbenschwanznut 24 befestigt wird,
die sich in Axialrichtung durch den Umfang der Rotorscheibe erstreckt.
-
Während des
Betriebs wird den Verbrennungsgasen von den Schaufelblättern 16 Energie entzogen,
die wiederum die Scheibe 12 mit einer erheblichen Drehgeschwindigkeit
drehen. Die Laufschaufeln sind daher einer von der Drehgeschwindigkeit
der Scheibe und von den aerodynamischen Belastungen der Schaufelblätter angeregten
Schwingung ausgesetzt. Um die Schwingung der Laufschaufeln während des
Betriebs zu dämpfen,
sind in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Laufschaufelschäften radial
innerhalb der aneinander grenzenden Plattformen 18 entsprechende
Taschen 26 definiert, in die entsprechende Dichtungsband-Schwingungsdämpfer 28 eingesetzt
werden.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung weisen die Dämpfer 28 eine
verbesserte Konfiguration zum Ermöglichen einer effektiven Schwingungsdämpfung während des
Betriebs auf und enthalten darin zusätzlich Festhaltevorrichtungen.
Einer der Dämpfer 28 ist in 1 vor
der Montage in dessen entsprechender Tasche 26 zwischen
benachbarten Laufschaufeln darge stellt. Der Dämpfer 28 ist vorzugsweise
eine einheitliche Metallblechkomponente mit einer im Wesentlichen
konstanten Stärke
A von beispielsweise ungefähr
30 mils (0,76 mm).
-
Einer
der Dämpfer 28 ist
in den 2 und 3, eingebaut zwischen benachbarten
Laufschaufeln, detaillierter dargestellt. Da der Laufschaufelschaft
und der Schwalbenschwanz symmetrisch und schmäler als die entsprechende Plattform
und das entsprechende Schaufelblatt sind, muss dazwischen ein geeigneter Übergang
geschaffen werden. Wie in den 2 und 3 dargestellt,
steht die konvexe Seite des Schaufelblatts 16 von dem radial unter
ihr befindlichen Schwalbenschwanz in Umfangsrichtung nach außen hervor.
-
Daher
enthält
jeder Laufschaufelschaft 20 unterhalb der entsprechenden
Plattform 18 eine von der konvexen Schaufelblattseite radial
nach innen gerichtete, im Wesentlichen konvexe Ausbuchtung oder
Ausbauchung 30, um einen gleichmäßigen Übergang zu dem entsprechenden
Schwalbenschwanz 22 zu schaffen. Die hohlen Schaufelblätter enthalten
einen oder mehrere Kühlkanäle 32,
die radial durch diese hindurch und durch entsprechende Bereiche
des Schafts 20 und des Schwalbenschwanzes verlaufen, um
von dem Verdichter der Turbine auf konventionelle Weise abgegebene
Kühlluft
aufzunehmen. Da die Druckseite der Laufschaufelblätter konkav
ist, kommen die entsprechenden Druckseiten der Laufschaufelschäfte 20 ohne
die Übergangsausbauchung
aus und sind in Radialrichtung im Wesentlichen gerade.
-
Der
in den 2 und 3 dargestellte Dämpfer 28 weist
einen einheitlichen Metallblechkörper
mit einer ersten konkaven Seitenauskerbung 34 entlang einer
ersten Kante und mit einer ersten Seitenzunge 36 auf, die
entlang einer gegenüberliegenden,
in Umfangsrichtung oder seitlich angeordneten zweiten Kante nach
außen
oder in Umfangsrichtung hervorsteht.
-
Wie
in 2 dargestellt, enthält der Dämpferkörper 28 eine Längsachse 38,
die in die allgemeine axiale Richtung der Scheibe verläuft und
entlang welcher die in Umfangsrichtung verlaufenden Seitenkanten
des Dämpfers
von Ende zu Ende des Dämpfers
koextensiv sind. Die Seitenauskerbung 34 erstreckt sich
entlang der Dämpferlängsachse
in deren zentralen oder mittleren Bereich. Die Seitenzunge 36 erstreckt
sich außerdem
senkrecht zu der Längsachse 38 in
Umfangsrichtung auf der Seite der Achse 38, die der Seitenauskerbung 34 gegenüberliegt.
-
Jeder
der Laufschaufelschäfte 20 enthält entsprechende
Paare von in Axialrichtung voneinander beabstandeten Stegen oder
Ansätzen 40,
die sich auf beiden Umfangsseiten der Schäfte in Umfangsrichtung aus
diesen erstrecken. Wie in 3 dargestellt,
sind die Ansätze 40 von
den Innenoberflächen
der entsprechenden Plattformen 18 radial nach innen beabstandet,
um einen entsprechenden Dämpfer 28 dazwischen
radial festzuhalten und zu erfassen.
-
Genauer
gesagt enthält
jeder Dämpfer 28, wie
in 2 dargestellt, ein Paar distaler Endflachstücke oder
-zungen 42, die an gegenüberliegenden Enden der Längsachse 38 angeordnet
sind. Die Seitenauskerbung 34 ist vorzugsweise in mittiger
Position zwischen den Endzungen 42 angeordnet, wobei die
Seitenzunge 36 an eine der Endzungen 42 angrenzt.
Die Ansätze 40 sind
in jedem Paar in Axialrichtung voneinander beabstandet, um entsprechende
der Endzungen 42 zu unterlagern, um die Endzungen zwischen
den Ansätzen
und der Unterseite der Plattformen radial zu erfassen.
-
Obwohl
Ansätze
wie die in 2 dargestellten in diesem Land
seit vielen Jahren für
die radiale Erfassung von Turbinenlaufschaufeldämpfern kommerziell eingesetzt
werden, ist ihre alleinige Verwendung nicht ausreichend, um die
axiale Bewegung eines Dämpfers
zu verhindern. Allerdings kann sich das Bereitstellen der Seitenauskerbung 34 und
der Seitenzunge 36 in dem in 2 dargestellten,
speziell konfigurierten Dämpfer 28 dahingehend
auf die axiale Selbstrückhaltung
des Dämpfers
auswirken, dass seine unbeabsichtigte Loslösung bei Fliehkrafteinwirkung
verhindert werden kann.
-
Genauer
gesagt stellt 3 den Dämpfer 28 in einer
anfänglichen
Position von den Ansätzen 40 erfasst
dar, während
die Rotorlaufschaufeln nicht rotieren. Während der Rotation zwingt jedoch
die Fliehkraft den Dämpfer,
radial nach außen
in die Unterseite der benachbarten Plattformen 18 einzugreifen
und sich mit dieser zu decken. Der Dämpfer 28 muss auf geeignete
Weise dünn
sein, um sich mit den Plattformunterseiten zu decken und so eine
geeignete Dichtung für
die radiale Trennlinie 44 dazwischen zu schaffen. Der Dämpfer muss
jedoch auch mit einer ausreichenden, weder zu großen noch
zu kleinen Masse bemessen sein, um während des Betriebs eine geeignete
Reibungsdämpfung
der Laufschaufelschwingung zu bewirken.
-
Wie
in den 2 und 3 dargestellt, enthält jede
der Laufschaufelplattformen 18 eine sich radial nach innen
erstreckende Rippe 46, die an der Schaftdruckseite an die
Basis eines hinteren der Ansätze 40 angrenzt,
um axial an der Seitenzunge 36 anzuliegen, um eine nach
hinten gerichtete Bewegung daran vorbei einzuschränken oder
zu verhindern. Wie in 1 dargestellt, ist die Laufschaufelplattform 18 von
ihrer vorderen Kante an der Schaufelblatteintrittskante bis zu ihrem
hinteren Ende nahe der Schaufelblattaustrittskante radial nach innen
geneigt. Da die Plattform eine relativ konstante Stärke über der
Dämpfertasche 26 aufweist,
neigt sich deren Innenoberfläche
ebenfalls in rückwärtiger Richtung radial
nach innen, wobei der entsprechende Dämpfer 28 diese Neigung
während
des Betriebs voraussetzt.
-
Bei
der Entwicklung des in 2 dargestellten Dämp fers 28 wurde
festgestellt, dass dieser exemplarische Dämpfer die Tendenz hat, sich
rückwärts zu bewegen
oder zu rutschen, obwohl sich die Neigung der Plattform 18 im
Gegensatz zu der axial nach vorn auf den Dämpfer 28 einwirkenden
Komponente der Fliehkraft in rückwärtiger Richtung
radial nach innen erstreckt.
-
Daher
ist die Seitenauskerbung 34 so konfiguriert, dass sie das
Gegenstück
zu der in 2 dargestellten konvexen Ausbauchung 30 bildet
oder sich mit dieser deckt, um die axiale Rückhaltung des Dämpfers entlang
dessen Saugseite zu ermöglichen. Die
Seitenzunge 36 ist zudem an der Druckseite des Dämpfers angeordnet,
um axial an der Rippe 46 anzuliegen, um den Dämpfer auf
dieser Seite in Axialrichtung festzuhalten. Dadurch wird der Dämpfer an seinen
beiden Seiten auf zwei entsprechend unterschiedliche Weisen axial
in der begrenzten Tasche 26 festgehalten, die zwischen
den Ansätzen 40 und der
Unterseite der Plattformen 18 definiert ist. Wenn sich
der Dämpfer 28 während des
Betriebs radial nach außen
bewegt, um sich mit der Unterseite der Laufschaufelplattformen zu
decken, ist deren entsprechende Verformung nicht ausreichend, um
dem Dämpfer
zu erlauben, in Axialrichtung entweder an der Ausbauchung 30 oder
an der Stopprippe 46 vorbeizurutschen, wodurch während des
Betriebs die Loslösung
des Dämpfers
in Axialrichtung verhindert wird.
-
Wie
in 2 dargestellt, enthält der Dämpfer 28 vorzugsweise
ein Paar der Seitenzungen 36, die in Längsrichtung in Abstand zueinander
entlang dessen zweiter Kante angeordnet sind, um eine zweite konkave
Auskerbung 48 zu definieren, die der ersten Auskerbung 34 seitlich
oder in Umfangsrichtung gegenüberliegt.
-
Das
Seitenzungenpaar 36 ist vorzugsweise der ersten Seitenauskerbung 34 seitlich
gegenüber angeordnet,
wobei die zweite Seitenauskerbung 48 schmäler als
die erste Auskerbung ist. Die erste Auskerbung 34 hat eine
Länge B,
und die zweite Auskerbung 48 hat eine entsprechende Länge C. Die
Länge der
ersten Auskerbung ist vorzugsweise länger als die Länge der
zweiten Auskerbung, wobei die erste Auskerbung eine relativ geringe
Tiefe aufweist und die zweite Auskerbung relativ tief ist.
-
Die
ersten und zweiten Auskerbungen 34, 48 sind vorzugsweise
an gegenüberliegende
Seiten des Dämpfers
in dessen Mitte angeordnet, um zwischen einander einen entsprechenden
Hals 50 mit einer seitlichen Mindestbreite D zu definieren.
-
Da
sich die Seitenzungen 36 stärker seitlich nach außen erstrecken
als die entsprechenden Breiten der Endzungen 42, erhöhen sie
entsprechend die Gesamtmasse des Dämpfers 28. Die Masse
des Dämpfers
muss für
das effektive Dämpfen
der Schwingung während
des Betriebs ausreichend sein, sollte aber nicht übermäßig groß sein,
da sonst die Schwingungsdämpfung
abnimmt. Die Masse des Dämpfers
wird durch dessen Stärke
und dessen Fläche
gesteuert, wobei der Dämpfer
eine geeignete Länge
aufweist, um die Trennlinie 44 mehrheitlich zu bedecken,
um an dieser während
des Betriebs eine Abdichtung zu ermöglichen. Durch das Einbringen der
Seitenzungen 36 nimmt die Masse des Dämpfers zu, wird aber verringert,
indem die zweite Seitenauskerbung 48 dazwischen eingebracht
wird, um eine übermäßig große Masse
des Dämpfers
zu verhindern.
-
In
der in 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform
erstreckt sich der Hals 50 senkrecht zu der Längsachse 38 nach
außen
zu den ersten und zweiten Auskerbungen 34, 48 und
weist an der zweiten Auskerbung 48 einen Abschnitt F größerer Breite
auf als an der ersten Auskerbung 34 mit einem Abschnitt
E. Da der Dämpfer
nur korrekt eingebaut werden kann, wenn die erste Auskerbung 34 an die
Schaftausbauchung 30 angrenzt, wird der Halsabschnitt E
durch den verfügbaren
Raum zwischen der Ausbauchung und der Trennlinie 44 be grenzt.
-
Da
die gegenüberliegende
zweite Auskerbung 48 eingebracht wird, um das Gewicht des Dämpfers zwischen
den Seitenzungen 36 zu verringern, kann sie auch zum Verbreitern
des Halses 50 verwendet werden, wobei der Abschnitt F auf
der einen Seite der Achse 38 breiter ist als der Abschnitt
E auf der gegenüberliegenden
Seite der Achse. Dadurch kann der Hals 50 einen selektiv
vergrößerten Querschnittsbereich
und eine entsprechende Steifheit aufweisen, um eine unerwünschte Verformung oder
Krümmung
des Dämpfers
an dieser Stelle während
des Betriebs zu verhindern. Die Steifigkeit des Halses 50 wird
selektiv erhöht,
während
die zweite Auskerbung 48 das Gesamtgewicht des Dämpfers verringert
und gleichzeitig auch einen relativ großen Verrundungsradius zwischen
den Seitenzungen 36 bereitstellt, um zwischen diesen die
Spannungskonzentration während
des Betriebs zu verringern.
-
In
der in 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform
ist der Dämpferkörper 28 symmetrisch
um den Hals 50 vom vorderen Ende zum hinteren Ende des Dämpfers entlang
der Längsachse 38. Dementsprechend
ist der Dämpfer
von Seite zu Seite quer zu der Längsachse 38 in
Umfangsrichtung nicht symmetrisch. Dadurch sind von den vier möglichen Richtungen
für den
Einbau des Dämpfers 28 in
seiner entsprechenden Tasche 26 zwei Richtungen korrekt, während zwei
Richtungen nicht korrekt und im Hinblick auf die nicht symmetrische
Anordnung der Seitenauskerbungen 34, 48 nicht
praktikabel sind.
-
Beide
Endzungen 42 können
in der Tasche 26 in der Vorwärts- oder der Rückwärtsrichtung
positioniert werden, solange die erste Auskerbung 34 entlang
der Schaftausbauchung 30 angeordnet ist. Die Konfiguration
und Höhe
der Seitenzungen 36 verhindern, dass die Seitenzungen 36 bei
der Montage des Dämpfers
entlang der Schaftausbauchung 30 positioniert sind. Ausreichend
Raum für
die Seitenzungen 36 steht allein an der Druckseite des
Schafts zur Verfügung,
die nicht die konvexe Ausbauchung 30 aufweist. Obwohl eine
einzige der Seitenzungen 36 ausreicht, um die axiale Selbstrückhaltung
des Dämpfers gegen
die Stopprippe 46 zu ermöglichen, wird die zweite Seitenzunge 36 aus
Gründen
der Symmetrie und zur Verbesserung von Montagefreundlichkeit und
Murphy-Absicherung bereitgestellt.
-
Wie
in 2 dargestellt, sind die zwei Endzungen 42 seitlich
oder in Umfangsrichtung in ihrer Breite so bemessen, dass sie in
Umfangsrichtung an entsprechenden Abschnitten der Laufschaufelschäfte an entsprechenden
der Ansätze 40 anliegen,
um den Dämpfer
in Umfangsrichtung dazwischen festzuhalten. Von den entsprechenden
Laufschaufelschäften
und den darin enthaltenen Abschnitten, wie z.B. die sich ebenfalls
zu der Unterseite der Plattformen erstreckenden Rippen 46,
erstrecken sich die Basen der einzelnen Ansätze 40, wie in 3 dargestellt, nach
außen.
-
Dadurch
werden die sich in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seiten der Endzungen 42 in Umfangsrichtung
zwischen den sich gegenüberliegenden
Laufschaufelschäften
und von den entsprechenden Ansätzen 40 radial
nach außen
erfasst. Jeder während
des Betriebs auf den Dämpfer 28 ausgeübten axialen
Kraft wirkt die eine Seitenzunge 36 entgegen, die zum Selbstrückhalten
des Dämpfers gegen
axiale Loslösung
in Axialrichtung in die Rippe 46 eingreift. Die Seitenzungen 36 sind
ausreichend groß,
um während
des Betriebs bei verringerter Spannung und ohne inakzeptable Verformung
des Dämpfers
der axialen Kraft entgegenzuwirken.
-
Angesichts
der von dem Paar Seitenzungen 36 hervorgerufenen erhöhten Masse,
kann zusätzliches
Gewicht des Dämpfers
an den entsprechenden Endzungen 42 entfernt werden, um
das erhöhte
Gewicht zu verringern. In der in 2 dargestellten
exemplarischen Ausführungsform
sind die Endzungen 42 teilweise entlang ihrem Umfang zwischen
der ersten Auskerbung 34 und den Seitenzungen 36 in
der Breite oder Tiefe G ausgespart. Die Endzungen 42 müssen an
ihren Basen nahe der ersten Auskerbung 34 und den Seitenzungen 36 ausreichend
breit sein, um die Breite der Tasche zwischen den sich gegenüberliegenden
Laufschaufelschäften
außerhalb
der entsprechenden Ansätze 40 zu überbrücken. In
Axialrichtung davon kann für
die Endzungen 42 jedoch eine verringerte Breite gewählt werden,
um auf geeignete Weise die Trennlinie 44 zu bedecken, um
an dieser während
des Betriebs eine effektive Abdichtung zu ermöglichen.
-
Angesichts
der in 2 dargestellten, nicht symmetrischen Seite-zu-Seite-Konfiguration
des Dämpfers 28,
sind die Endzungen 42 entlang ihrem Umfang vorzugsweise
eher näher
an der ersten Auskerbung 34 als näher an den Seitenzungen 36 ausgespart.
In einer symmetrischen Anordnung grenzen die Endzungen 42 in
Umfangsrichtung mit beiden Enden der ersten Auskerbung 34 an
die Schaftausbauchung 30, was eine entsprechend große Aussparung an
den distalen Enden der Endzungen 42 erlaubt.
-
Da
jedoch nur eine der Seitenzungen 36 für das axiale Anliegen an der
Rippe 46 konfiguriert ist, wobei die Rippe 46 zusätzlich in
Umfangsrichtung an der entsprechenden Basis der Endzunge 42 anliegt, greift
der zweite druckseitige Ansatz 40 weiter von der benachbarten
Seitenzunge 36 entfernt in die entsprechende Endzunge 42 ein.
Die Endzungen 42 müssen
daher eine geeignete axiale Ausdehnung aufweisen, um den Einbau
des Dämpfers 28 in
einer seiner zwei von Ende zu Ende verlaufenden Richtungen mit geeigneter
Selbstrückhaltung
zu erlauben. Die axiale Ausdehnung der Aussparung an den Druckseiten
der Endzungen 42 wird folglich durch die Notwendigkeit
begrenzt, die Endzungen wegen der entsprechend anderen Positionen
der druckseitigen Ansätze 40 in
Umfangsrichtung an zwei verschie denen relativen Positionen anliegen
zu lassen.
-
Obwohl
der Dämpfer 28 für eine spezielle Konfiguration
der aneinander grenzenden Laufschaufeln ausgelegt wurde, kann er
auf geeignete Weise für
andere Anwendungen modifiziert werden. Beispielsweise können die
zwei Rippen 46 verwendet werden, um entsprechende der zwei
Seitenzungen 36 aneinander grenzen zu lassen, um den Dämpfer sowohl
in Vorwärts-
und als auch in Rückwärtsrichtung
axial festzuhalten. Es ist auch möglich, die Seitenzungen 36 und
Rippen 46 so zu konfigurieren, dass der Dämpfer in
Vorwärts-
oder Rückwärtsrichtung
axial festgehalten wird.
-
Der
verbesserte Dämpfer 28 wird
entlang seinem Umfang vorzugsweise konturiert, um die Seitenauskerbung 34 und
die mit ihr zusammenwirkende hintere Seitenzunge 36 einzuführen, die
gemeinsam die axiale Selbstrückhaltung
des Dämpfers
in seiner Tasche 26 ermöglichen
und dabei mit mit der Schaftausbauchung 30 und der Plattformrippe 46 zusammenwirken.
Der Dämpfer
ist vorzugsweise von Ende zu Ende symmetrisch, damit sich zwei korrekte Einbaurichtungen
ergeben, wobei es zwei Murphy-sichere nicht korrekte Einbaurichtungen
gibt, die eine Montage verhindern. Die von den Seitenzungen geschaffene
zusätzliche
Dämpfermasse
wird durch das Einbringen der zweiten Seitenauskerbung 48 und
der Endzungenaussparungen G selektiv verringert, wobei gleichzeitig
immer noch eine effektive Abdichtung der Trennlinie 44 ermöglicht wird.
Für eine
zusätzliche
Steifheit des Dämpfers
wird am selektiv verbreiterten Hals 50 gesorgt, um die
Festigkeit des Dämpfers
zu verbessern.