DE60032079T2 - Bläsergehäuse mit doppelwandiger Berstschutzstruktur - Google Patents
Bläsergehäuse mit doppelwandiger Berstschutzstruktur Download PDFInfo
- Publication number
- DE60032079T2 DE60032079T2 DE60032079T DE60032079T DE60032079T2 DE 60032079 T2 DE60032079 T2 DE 60032079T2 DE 60032079 T DE60032079 T DE 60032079T DE 60032079 T DE60032079 T DE 60032079T DE 60032079 T2 DE60032079 T2 DE 60032079T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- housing element
- protection structure
- blade
- burst protection
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
- F01D21/04—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
- F01D21/045—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position special arrangements in stators or in rotors dealing with breaking-off of part of rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft Turbomaschinen und Laufschaufel-Berstschutzstrukturen zur Minimierung einer Strukturbeschädigung aufgrund einer Laufschaufelablösung. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein doppelwandiges Berstschutzgehäuse für Turbomaschinen, wie zum Beispiel ein Turbobläsertriebwerk mit hohem Nebenstromverhältnis, in welchem das Gehäuse einen Mehrkomponentenaufbau aus unterschiedlichen Materialien aufweist und dafür eingerichtet ist, Vorteile aus den unterschiedlichen mechanischen und physikalischen Eigenschaften der Materialien zu ziehen.
- Turbobläsertriebwerke mit hohem Nebenstromverhältnis werden im großen Umfang für Hochleistungsflugzeuge eingesetzt, die mit Ultraschallgeschwindigkeiten fliegen. Diese Triebwerke haben einen vor dem Triebwerk angeordneten großen Bläser, um einen größeren Schub zu erzeugen und um den spezifischen Brennstoffverbrauch zu reduzieren. Der Bläser dient dazu, eintretende Luft zu verdichten, wovon ein Teil dann an der Brennkammer zugeführt wird, während ein größerer Anteil zu der Rückseite des Triebwerks umgeleitet wird, um zusätzlichen Triebwerksschub zu erzeugen. Der Bläser ist von einem Bläsergehäuse umgrenzt, das in der Lage sein muss, einen Schaden an dem Triebwerk aus einem Ablösungsereignis einer Bläserlaufschaufel, die sich während des Triebwerksbetriebs von ihrer Nabe abgelöst hat, einzudämmen und zu minimieren. Aus diesem Grunde sind Bläsergehäuse mit spezialisierten Laufschaufel-Berstschutzstrukturen ausgestattet, welche dazu dienen, eine Strukturbeschädigung an dem Triebwerk sowie dem Flugzeug zu minimieren, an dem das Triebwerk montiert ist.
- Eine Berstschutzstruktur für ein Turbostrahltriebwerk mit drei getrennten Zonen für die Aufnahme von Fragmenten einer gebrochenen Turbinenrotorlaufschaufel ist beispielsweise in
US 4 648 795 offenbart. - Verschiedene Materialien und Konfigurationen für Laufschaufel-Berstschutzstrukturen wurden bereits vorgeschlagen. Stahl ist wegen seiner mechanischen Eigenschaften und insbesondere wegen seiner Belastbarkeit (Bruchzähigkeit) gut für einen Laufschaufelberstschutz geeignet. Jedoch liegt ein signifikanter Nachteil für die Verwendung von Stahl in Luft- und Raumfahrt-Anwendungen in seiner Massendichte. Demzufolge wurden dünne Stahlberstschutzstrukturen verbunden mit einer aus KEVLAR® oder einem anderen faserverstärkten Polymermaterial erzeugten Umwicklung entwickelt. Obwohl sie das Gewicht reduzieren, sind diese Berstschutzstrukturen durch signifikant höhere Fertigungskosten gekennzeichnet. Aus relativ leichgewichtigen Metallen, wie zum Beispiel Aluminiumlegierungen, hergestellte Berstschutzstrukturen wurden ebenfalls bereits verwendet, obwohl sie nicht den Grad an hoher Belastbarkeit und anderer wünschenswerter mechanischer Eigenschaften bereitstellen, die mit Stahl möglich sind.
- Ein zusätzlicher Gesichtspunkt für Laufschaufel-Berstschutzstrukturen ist die Eigenfrequenz des Gehäuses und die Vermeidung von Laufschaufel/Gehäuse-Wechselwirkung. Die Frequenz von Stahlberstschutzstrukturen wurde typischerweise über die Laufschaufel/Gehäuse-Wechselwirkungsfrequenzen durch den Einschluss von Ringen angehoben, die in einem Stück mit der Struktur ausgebildet oder mit dieser verschraubt sind. Frequenzveränderungsmaßnahmen, wie zum Beispiel in einem Stück ausgebildete oder aufgeschraubte Ringe waren auch mit Aluminium-Berstschutzstrukturen erforderlich. Für mit faser verstärkten Polymerumwicklungen verbundene Stahlberstschutzstrukturen wurde eine Wabenstruktur zwischen der Stahlkomponente und der Umwicklung verwendet, um die Eigenfrequenz der Gehäuseanordnung anzuheben. Zusätzlich zu den zusätzlichem Material- und Herstellungs- und Montagekosten bringt jede der vorstehenden Modifikationen für die Behandlung von Laufschaufel/Gehäuse-Wechselwirkung den Nachteil unerwünschten Gewichtes, Raumbedarfs und Kosten mit sich.
- Aus dem Vorstehenden kann man ersehen, dass Verbesserungen im Laufschaufelberstschutz durch Materialauswahl auf der Basis von mechanischen Eigenschaften und der Strukturanforderungen zur Vermeidung von Laufschaufel/Gehäuse-Wechselwirkung zusammen das Gewicht und die Kosten der Herstellung von Turbobläsertriebwerken mit hohem Nebenstromverhältnis erhöhen. Es wäre wünschenswert, wenn eine Laufschaufel-Berstschutzstruktur verfügbar wäre, die die Laufschaufel-Berstschutzfähigkeiten von Stahlgehäusen, jedoch ohne den Gewichtsnachteil in Verbindung mit dem Stahl zeigt, während gleichzeitig die Bläsergehäuse-Eigenfrequenzen in akzeptablen Abständen gehalten würden, um Laufschaufel/Gehäuse-Wechselwirkungen zu vermeiden.
- Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Laufschaufel-Berstschutzstruktur für ein Bläsergehäuse einer Turbomaschine, wie zum Beispiel ein Turbobläsertriebwerk mit hohem Nebenstromverhältnis geschaffen. Die Laufschaufel-Berstschutzstruktur dieser Erfindung beinhaltet ein erstes Gehäuseelement mit einer Wand, die eine die Laufschaufeln der Turbomaschine unmittelbar umgebende innere Berstschutzschale definiert, und ein an dem ersten Gehäuseelement angebrachtes zweites Gehäuseelement. Das zweite Gehäuseelement besitzt eine Wand, die eine die innere Berst schutzschale umgebende äußere Berstschutzschale definiert, so dass ein Hohlraum durch die und zwischen den inneren und äußeren Berstschutzschalen definiert wird.
- Die überlappenden Anteile der ersten und zweiten Gehäuseelemente bilden eine Mehrkomponenten-Berstschutzstruktur, deren Fähigkeit, eine abgelöste Laufschaufel aufzunehmen von der Belastbarkeit des ersten Gehäuseelementes unmittelbar angrenzend an die Laufschaufeln profitiert. Gleichzeitig profitiert die Berstschutzstruktur von dem relativ niedrigen Gewicht des zweiten Gehäuseelementes, welches bevorzugt den Rest der Bestschutzstruktur derart bildet, dass das Gesamtgewicht des Bläsergehäuses deutlich niedriger als das ist, das möglich ist, wenn die gesamte Bestschutzstruktur aus dem Material des ersten Gehäuseelementes bestehen würde. Die überlappenden Abschnitte der ersten und zweiten Gehäuseelemente stellen auch einen Belastungspfad bereit, wenn das erste Gehäuseelement bei einem Laufschaufelaufprall aufgerissen ist, und der durch die überlappenden Abschnitte definierte Hohlraum kann so bemessen und konfiguriert sein, dass er eine Vielfalt von Vorrichtungen aufnimmt, die eine aktive Dämpfung zwischen den Gehäuseelementen bereitstellen, um auf jede Gehäuseschwingungs-Wechselwirkung mit den Laufschaufeln zu reagieren.
- Die Erfindung wird nun detaillierter im Rahmen eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen:
-
1 und2 Teilquerschnittsansichten von Bläsergehäusen eines Turbobläsertriebwerks mit hohem Nebenstromverhältnis darstellen, das mit Laufschaufel-Berstschutzstrukturen gemäß zwei Ausführungsformen dieser Erfindung ausgestattet ist. -
3 und4 alternative Dämpfungsvorrichtungen, dargestellt mit der Laufschaufel-Berstschutzstruktur von1 , sind. -
5 eine Dämpfungsvorrichtung, dargestellt mit der Laufschaufel-Berstschutzstruktur von2 , ist. - Die vorliegende Erfindung schafft Laufschaufel-Berstschutzstrukturen zur Verwendung in Turbomaschinen und insbesondere in Turbobläsertriebwerken mit hohem Nebenstromverhältnis. In
1 ist ein ringförmig geformtes Laufschaufel-Berstschutzgehäuse10 mit einem zweiteiligen Aufbau dargestellt, der Bläserlaufschaufeln12 des Bläserabschnittes eines Triebwerks umgibt. Das Gehäuse10 ist aus ringförmig geformten vorderen und hinteren Gehäusen14 bzw.18 zusammengesetzt, welche Wandabschnitte besitzen, die einander in der Nähe der Laufschaufeln12 überlappen. Die Überlappung stellt einen doppelwandigen Aufbau dar, der die Fähigkeit des Gehäuses10 , einem lokalisierten maximalen Aufprall von einer sich von ihrer (nicht dargestellten) Nabe gelösten Bläserlaufschaufel12 zu widerstehen, indem der Aufprall der Laufschaufel12 verteilt wird, um so die Wahrscheinlichkeit eines Triebwerkschadens zu reduzieren. - In
1 sind die überlappenden Abschnitte der vorderen und hinteren Gehäuse14 und18 als Innen- bzw. Außenschalen16 und20 bezeichnet, welche einen ringförmigen Hohlraum22 dazwischen ausbilden. Aufgrund der unmittelbaren Nähe der Laufschaufelspitzen zu der Innenschale16 können die Bläserlaufschaufeln12 an der Innenschale16 bei harten Flugzeuglandungen oder Manövern reiben. Wie es allgemein üblich ist, ist ein Teil der Innenschale16 unmittelbar angrenzend an die Laufschaufelspitzen mit einem abtragbaren Material38 versehen, so dass das abtragbare Material38 in opfernder Weise abgetragen wird, wenn die Bläserlaufschaufeln12 daran streifen. Die innere Schale16 ist im Allgemeinen von einem axial vorderen Abschnitt24 des vorderen Gehäuses14 durch einen Flansch26 abgegrenzt, an welchem das hintere Gehäuse18 durch irgend eine beliebige Einrichtung, wie zum Beispiel (nicht dargestellte) Befestigungselemente befestigt ist. Das hintere Ende des vorderen Gehäuses14 ist mit einem Reibungsdämpfer30 endend dargestellt, der aus einem ringförmigen Rand oder Flansch32 besteht, der gegen eine ringförmige Schulter34 des hinteren Gehäuses18 vorgespannt ist, hinter dem sich ein hinteres Ende28 des hinteren Gehäuses18 erstreckt. Der Grad, mit dem der Flansch32 verformt ist, um einen gewünschten Reibungsdämpfungswert mit der Schulter34 zu erzeugen, hängt von den Eigenfrequenzen der Laufschaufeln12 und des Berstschutzgehäuses10 , sowie von geometrischen Laufschaufeln/Gehäuse-Schnittstellen ab, welche eine hohe radiale Belastung erzeugen und im Allgemeinen geeignet vom Fachmann auf diesem Gebiet abgeschätzt werden können. - Wie man aus
1 sieht, umgibt die Überlappung der inneren und äußeren Schalen16 und20 einen Bereich40 innerhalb des Gehäuses10 , in dem eine Laufschaufel typischerweise weggeschleudert wird, wenn sie gelöst ist. Demzufolge muss der durch die Innen- und Außenschalen16 und20 gebildete doppelwandige Abschnitt in der Lage sein, einen Aufprall einer losgelösten Laufschaufel12 zu widerstehen. Ein Schlüsselaspekt dieser Erfindung ist, dass die Innen- und Außenschalen16 und20 aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind, wobei die Innenschale16 aus einem relativ zähen Material ausgebildet ist, während die Außenschale20 aus einem leichteren Material ausgebildet ist, das eine geringere Belastbarkeit im Vergleich zu der Innenschale16 haben kann. Geeignete Materialien mit hoher Belastbarkeit für die Innenschale16 umfassen Stahllegierungen, wie zum Beispiel rostfreien Stahl 304SS, der bevorzugt ein Belastbarkeitsmodul in der Größenordnung von etwa 250 MPa (36 ksi) aufweist. Im Gegensatz umfassen geeignete Materialien für die Außenschale20 Aluminium und dessen Legierungen, wie zum Beispiel 2029 oder 6061, deren Massendichten deutlich geringer als die von Stahl sind und die ein Belastbarkeitsmodul von etwa 40 MPa (etwa 6 ksi) aufweisen. In der Ausführungsform von1 sind die Innen- und Außenschalen16 und20 als einteilige Abschnitte der vorderen und hinteren Gehäuse14 und18 derart ausgebildet, dass das gesamte vordere Gehäuse14 aus demselben Material mit hoher Belastbarkeit ausgebildet ist und das gesamte hintere Gehäuse18 aus demselben leichten Material ausgebildet ist. Vor allem sind die Dicken der Innen- und Außenschalen16 und20 als angenähert gleich, im Wesentlichen in der Größenordnung von etwa 4 bis 9 mm Dicke, bevorzugter von etwa 5 bis etwa 6 mm Dicke dargestellt. Im Allgemeinen kann die Dicke der Innenschale16 gleich der eines herkömmlichen Stahlgehäuses sein, während die Dicke der Außenschale20 85% oder weniger der für frühere Aluminiumgehäuse benötigten sein kann. Demzufolge verringert die vorliegende Erfindung deutlich das Gesamtgewicht des Gehäuses10 im Vergleich zu einem Gesamtaluminiumgehäuse und bringt auch geringere Kosten im Vergleich zu einem Gesamtstahlgehäuse mit sich, da ein preiswerteres Material den Stahl für das hintere Gehäuse18 ersetzen kann. - Bei dem vorstehend beschriebenen Berstschutzgehäuse
10 nimmt die Innenschale16 mit der hohen Belastbarkeit die volle Wucht des Aufpralls in dem Falle auf, dass sich eine Laufschaufel12 löst. Ein Teil der Aufpralllast wird über den Flansch26 und den Reibungsdämpfer30 auf die leichtere Außenschale120 übertragen, wobei letzterer etwas von der Aufprallkraft absorbiert und vernichtet, um den Schaden an dem Gehäuse10 und dem Triebwerk weiter zu minimieren. Demzufolge ist das Gehäuse10 so konfiguriert, dass es von der Belastbarkeit des zur Herstellung der Innenschale16 verwendeten Materials profitiert, und trotzdem auch den Vorteil eines reduzierten Gewichts als Folge des leichteren Materials aufweist, das zur Herstellung des hinteren Gehäuses18 verwendet wird. Als Folge, dass es durch die Innenschale16 abgeschirmt wird, ist die Belastbarkeit des hinteren Gehäuses18 weniger kritisch, was die Verwendung von Materialien erlaubt, deren Belastbarkeit deutlich geringer als die der Innenschale16 sein kann. -
2 stellt ein Laufschaufel-Berstschutzgehäuse110 mit einem dreiteiligen Aufbau gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dar. Wie bei dem Gehäuse10 von1 umgibt das Gehäuse110 die Bläserlaufschaufeln112 eines Turbobläsertriebwerk-Bläserabschnittes und besteht aus vorderen und hinteren Gehäusen114 bzw.118 , welche überlappende Innen- und Außenschalen116 und120 ausbilden. Die Schaufeln112 sind durch den doppelwandigen Aufbau umgeben, der durch die Innen- und Außenschalen116 und120 bereitgestellt wird, welche auch einen ringförmigen Hohlraum122 definieren. Wie bei der Ausführungsform von1 ist die Innenschale116 mit einem abtragbaren Opfermaterial138 für Reibungseingriffe mit dem Bläserlaufschaufeln112 versehen. Ferner enthält ähnlich zu der Ausführungsform von1 das Gehäuse110 einen Reibungsdämpfer130 , der aus einem ringförmigen Rand oder Flansch132 besteht, der gegen eine ringförmige Schulter134 des hinteren Gehäuses180 vorgespannt ist, hinter welcher sich ein hinteres Ende128 des hinteren Gehäuses118 erstreckt. - Das Gehäuse
110 unterscheidet sich von dem von1 durch die Konfiguration des vorderen Gehäuses114 und durch die Einbeziehung eines getrennten vorderen Gehäuseendes124 anstelle des einteiligen vorderen Abschnittes24 von1 . Das vordere Gehäuseende124 besitzt einen Flansch126 , der durch (nicht dargestellte) Befestigungselemente oder andere geeignete Einrichtungen an dem hinteren Gehäuse118 befestigt ist, und auch an dem Vorderseitenende des vorderen Gehäuses114 über eine Drehverhinderungsvorrichtung136 , wie zum Beispiel axial ausgerichtete Scherstifte befestigt ist. Ein Hauptvorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass das Gewicht des Gehäuses110 weiter durch die Ausbildung des vorderen Gehäuseendes124 aus demselben oder ähnlichen leichteren Material, das für das hintere Gehäuse118 verwendet wird, wie zum Beispiel eine Aluminiumlegierung, reduziert werden kann, während das vordere Gehäuse114 wiederum aus einem Material hoher Belastbarkeit, wie zum Beispiel Stahl ausgebildet sein kann. Die Dicken der Innen- und Außenschalen116 und120 zeigen wiederum angenähert dieselben Dicken. -
3 ,4 und5 dienen zur Darstellung alternativer oder ergänzender Dämpfungsvorrichtungen, die mit den Gehäusen10 und110 dieser Erfindung verwendet werden können. Die Dämpfungsvorrichtungen der3 und4 sind mit dem Laufschaufel-Berstschutzgehäuse10 von1 dargestellt, während die Dämpfungsvorrichtung von5 mit dem Gehäuse110 von2 dargestellt ist, obwohl irgendeine oder mehrere von den Dämpfungsvorrichtungen zur Verwendung sowohl mit dem Gehäuse10 als auch110 angepasst werden könnte. - In
3 ist eine Dämpfungsvorrichtung42 als einem elastomerischen Block44 in dem Hohlraum22 enthaltend und radial an eine Stufenoberfläche46 der Innenschale16 angrenzend dargestellt. Das Gehäuse10 ist auch mit einem elastomerischen Block48 zwischen dem Flansch32 der Innenschale16 , die gegen die Schulter43 des hinteren Gehäuses18 vorgespannt ist, ausgestattet. In4 wird eine elastomerische Dämpfung mit einer Dämpfungsvorrichtung50 erzielt, die aus einem an dem Flansch32 der Innenschale16 befestigten und an der Schulter34 des hinteren Gehäuses18 anliegenden Stift52 besteht. Eine Feder54 ist auf dem Stift52 zwischen dem Flansch32 und dem Kopf56 des Stiftes52 montiert, um eine Dämpfung zwischen den vorderen und hinteren Gehäusen14 und18 bereitzustellen. - Schließlich stellt
5 das mit der Reibungsdämpfungsvorrichtung130 von2 ausgestattete und ferner mit einer elastomerischen Dämpfungsvorrichtung142 , die aus einem elastomerischen Stoßfänger144 besteht, der auf einem einstellbaren Stift146 innerhalb des Hohlraums122 angeordnet ist, versehene Gehäuse110 dar. Der Stoßdämpfer144 liegt an der Außenoberfläche der Innenschale116 an und absorbiert Schwingungen und trägt auch dazu bei, Aufprallbelastungen während einer Laufschaufelablösung zu verteilen. - Obwohl die Erfindung im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, dass weitere Formen von dem Fachmann auf diesem Gebiet angewendet werden könnten. Zusätzlich ist es vorhersehbar, dass die Erfindung zur Verwendung in anderen Turbomaschinen als in Turbobläsertriebwerken mit hohem Nebenstromverhältnis verwendet werden könnte.
Claims (10)
- Laufschaufel-Berstschutzstruktur (
10 ,110 ) einer Turbomaschine mit mehreren von der Laufschaufel-Berstschutzstruktur (10 ,110 ) umgrenzten Laufschaufeln (12 ,112 ), wobei die Laufschaufel-Berstschutzstruktur (10 ,110 ) aufweist: ein erstes Gehäuseelement (14 ,114 ) mit einer Wand, die eine die Laufschaufeln (12 ,112 ) unmittelbar innerhalb der Laufschaufel-Berstschutzstruktur (10 ,110 ) umgebende innere Berstschutzschale (16 ,116 ) definiert, wobei das erste Gehäuseelement (14 ,114 ) aus einem ersten Material ausgebildet ist; ein an dem ersten Gehäuseelement (14 ,114 ) angebrachtes zweites Gehäuseelement (18 ,118 ), wobei das zweite Gehäuseelement (18 ,118 ) eine Wand besitzt, die eine die innere Berstschutzschale (16 ,116 ) umgebende äußere Berstschutzschale (20 ,120 ) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseelement (18 ,118 ) aus einem zweiten Material ausgebildet ist, das eine geringere Dichte als das erste Material des ersten Gehäuseelementes (14 ,114 ) aufweist; und durch die und zwischen den inneren und äußeren Berstschutzschalen (16 ,116 ,20 ,120 ) ein Hohlraum (22 ,122 ) definiert ist. - Laufschaufel-Berstschutzstruktur (
10 ,110 ) nach Anspruch 1, wobei das erste Gehäuseelement (14 ,114 ) aus Stahl und das zweite Gehäuseelement (18 ,118 ) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist. - Laufschaufel-Berstschutzstruktur (
10 ,110 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Gehäuseelement (14 ) ferner eine vordere Wand (24 ) besitzt, die nicht die Laufschaufeln (12 ) umgibt und die nicht von dem zweiten Gehäuseelement (18 ) umgeben ist. - Laufschaufel-Berstschutzstruktur (
10 ,110 ) nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das erste Gehäuseelement (14 ) ferner einen Flansch (26 ) zwischen der vorderen Wand (24 ) und der inneren Berstschutzschale (16 ) besitzt, wobei das zweite Gehäuseelement (18 ) an dem ersten Gehäuseelement (14 ) bei dem Flansch (26 ) befestigt ist. - Laufschaufel-Berstschutzstruktur (
10 ,110 ) nach Anspruch 1, welche ferner ein vorderes Gehäuseelement (124 ) aufweist, das nicht die Laufschaufeln (112 ) umgibt und das nicht von dem zweiten Gehäuseelement (118 ) umgeben ist, wobei das vordere Gehäuseelement (124 ) aus einem Material mit geringerer Festigkeit als das erste Material des ersten Gehäuseelementes (114 ) ausgebildet ist. - Bläser-Laufschaufel-Berstschutzstruktur (
10 ,110 ) eines Turbo-Bläsertriebwerks mit hohem Nebenstromverhältnis mit mehreren sich radial erstreckenden von der Laufschaufel-Berststruktur (10 ,110 ) umgebenen Bläser-Laufschaufeln (12 ,112 ), wobei die Laufschaufel-Berststruktur (10 ,110 ) aufweist: ein ringförmig geformtes erstes Gehäuseelement (14 ,114 ) mit einer Wand, die eine die Laufschaufeln (12 ,112 ) unmittelbar innerhalb der Laufschaufel-Berstschutzstruktur (10 ,110 ) umgebende innere Berstschutzschale (16 ,116 ) definiert, wobei das erste Gehäuseelement (14 ,114 ) aus einem ersten Material ausgebildet ist; ein an dem ersten Gehäuseelement (14 ,114 ) angebrachtes ringförmiges zweites Gehäuseelement (18 ,18 ), wobei das zweite Gehäuseelement (18 ,118 ) eine Wand besitzt, die eine die innere Berstschutzschale (16 ,116 ) umgebende äußere Berstschutzschale (20 ,120 ) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseelement (18 ,118 ) aus einem zweiten Material ausgebildet ist, das sowohl eine geringere Dichte als auch Festigkeit als das erste Material des ersten Gehäuseelementes (14 ,114 ) aufweist; und durch die und zwischen den inneren und äußeren Berstschutzschalen (16 ,116 ,20 ,120 ) ein ringförmiger Hohlraum (22 ,122 ) definiert ist und eine Einrichtung (30 ,42 ,48 ,52 ,130 ,142 ) in körperlicher Verbindung mit den ersten und zweiten Gehäuseelementen (14 ,114 ,18 ,118 ) zur Dämpfung von Schwingungen der Laufschaufel-Berstschutzstruktur (10 ,110 ) steht. - Bläser-Laufschaufel-Berstschutzstruktur (
10 ,110 ) nach Anspruch 6, wobei das erste Gehäuseelement (14 ,114 ) aus Stahl ausgebildet ist und das zweite Gehäuseelement (18 ,118 ) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist. - Bläser-Laufschaufel-Berstschutzstruktur (
10 ,110 ) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das erste Gehäuseelement (14 ) aufweist: eine axial vordere Wand (24 ), die nicht die Laufschaufeln (12 ) umgibt und nicht von dem zweiten Gehäuseelement (18 ) umgeben ist; und einen Flansch (26 ) zwischen der vorderen Wand (24 ) und der inneren Berstschutzschale (16 ), wobei das zweite Gehäuseelement (18 ) an dem ersten Gehäuseelement (14 ) bei dem Flansch (26 ) befestigt ist. - Bläser-Laufschaufel-Berstschutzstruktur (
10 ,110 ) nach Anspruch 6, welche ferner ein axial vorderes Gehäuseelement (124 ) aufweist, das nicht die Laufschaufeln (112 ) umgibt und nicht von dem zweiten Gehäuseelement (118 ) umgeben ist, wobei das vordere Gehäuseelement (124 ) an den ersten und zweiten Gehäuseelementen (114 ,118 ) angebracht ist, wobei das vordere Gehäuseelement (124 ) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist. - Bläser-Laufschaufel-Berstschutzstruktur (
10 ,110 ) nach Anspruch 6, wobei das zweite Gehäuseelement (18 ,118 ) ferner eine axial hintere Wand (28 ,128 ) aufweist, die nicht die innere Berstschutzschale (16 ,116 ) des ersten Gehäuseelementes (14 ,114 ) umgibt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US390877 | 1999-09-07 | ||
US09/390,877 US6206631B1 (en) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | Turbomachine fan casing with dual-wall blade containment structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE60032079D1 DE60032079D1 (de) | 2007-01-11 |
DE60032079T2 true DE60032079T2 (de) | 2007-06-21 |
Family
ID=23544318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE60032079T Expired - Lifetime DE60032079T2 (de) | 1999-09-07 | 2000-08-24 | Bläsergehäuse mit doppelwandiger Berstschutzstruktur |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6206631B1 (de) |
EP (1) | EP1083300B1 (de) |
JP (1) | JP2001123995A (de) |
DE (1) | DE60032079T2 (de) |
Families Citing this family (49)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9922619D0 (en) * | 1999-09-25 | 1999-11-24 | Rolls Royce Plc | A gas turbine engine blade containment assembly |
GB9922618D0 (en) * | 1999-09-25 | 1999-11-24 | Rolls Royce Plc | A gas turbine engine blade containment assembly |
US6364603B1 (en) * | 1999-11-01 | 2002-04-02 | Robert P. Czachor | Fan case for turbofan engine having a fan decoupler |
GB0117550D0 (en) * | 2001-07-19 | 2001-09-12 | Rolls Royce Plc | Joint arrangement |
US20040022217A1 (en) * | 2002-04-29 | 2004-02-05 | Sari Korpela | Method and apparatus for soft handover area detection using inter-band measurements |
US6695574B1 (en) | 2002-08-21 | 2004-02-24 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Energy absorber and deflection device |
US6969239B2 (en) * | 2002-09-30 | 2005-11-29 | General Electric Company | Apparatus and method for damping vibrations between a compressor stator vane and a casing of a gas turbine engine |
FR2847304B1 (fr) * | 2002-11-18 | 2005-07-01 | Airbus France | Nacelle de reacteur d'aeronef a attenuation acoustique |
GB0610271D0 (en) * | 2006-05-24 | 2006-07-05 | Rolls Royce Plc | A gas turbine engine casing |
US20080063508A1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Barry Barnett | Fan case abradable |
GB2459646B (en) * | 2008-04-28 | 2011-03-30 | Rolls Royce Plc | A fan assembly |
US8028802B2 (en) * | 2008-06-30 | 2011-10-04 | General Electric Company | Method and system for damped acoustic panels |
GB0907580D0 (en) | 2009-05-05 | 2009-06-10 | Rolls Royce Plc | A duct wall for a fan or a gas turbine engine |
US8672609B2 (en) | 2009-08-31 | 2014-03-18 | United Technologies Corporation | Composite fan containment case assembly |
GB0916823D0 (en) * | 2009-09-25 | 2009-11-04 | Rolls Royce Plc | Containment casing for an aero engine |
US8469661B2 (en) * | 2009-10-01 | 2013-06-25 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Fabricated gas turbine vane ring |
US9353684B2 (en) * | 2009-12-11 | 2016-05-31 | Northrop Grumman Systems Corporation | Aircraft engine airflow modulation apparatus and method for engine bay cooling and cycle flow matching |
GB201020143D0 (en) | 2010-11-29 | 2011-01-12 | Rolls Royce Plc | A gas turbine engine blade containment arrangement |
GB201103682D0 (en) * | 2011-03-04 | 2011-04-20 | Rolls Royce Plc | A turbomachine casing assembly |
US8801376B2 (en) | 2011-09-02 | 2014-08-12 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Fabricated intermediate case with engine mounts |
EP2573328A1 (de) * | 2011-09-20 | 2013-03-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Statorring für eine Turbomaschine und Verfahren zum Betreiben des Statorrings |
GB201120105D0 (en) * | 2011-11-22 | 2012-01-04 | Rolls Royce Plc | A turbomachine casing assembly |
JP5276238B1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-08-28 | 古河スカイ株式会社 | 金属の成形方法およびその成形品 |
GB201120557D0 (en) | 2011-11-30 | 2012-01-11 | Rolls Royce Plc | A turbomachine casing assembly |
EP2620652B1 (de) * | 2012-01-25 | 2015-03-11 | Rolls-Royce plc | Turbomaschinengehäuseanordnung mit Hohlraum zum Schaufelberstschutz |
EP2620653B1 (de) * | 2012-01-25 | 2015-06-24 | Rolls-Royce plc | Turbomaschinengehäuseanordnung mit Hohlraum zum Schaufelberstschutz |
CN104105868B (zh) * | 2012-02-16 | 2017-05-03 | 联合工艺公司 | 复合风扇容纳箱组件 |
US9546563B2 (en) | 2012-04-05 | 2017-01-17 | General Electric Company | Axial turbine with containment shroud |
GB2501918B (en) | 2012-05-11 | 2014-06-18 | Rolls Royce Plc | Casing |
US10731511B2 (en) | 2012-10-01 | 2020-08-04 | Raytheon Technologies Corporation | Reduced fan containment threat through liner and blade design |
FR2997726B1 (fr) | 2012-11-05 | 2018-03-02 | Safran Aircraft Engines | Carter de turbomachine |
FR2997725B1 (fr) * | 2012-11-05 | 2018-03-02 | Safran Aircraft Engines | Carter de turbomachine |
US20150016945A1 (en) * | 2013-02-20 | 2015-01-15 | Rolls-Royce Corporation | Liner for gas turbine engine |
US10024191B2 (en) | 2013-03-11 | 2018-07-17 | Rolls-Royce Corporation | Fan track liner designed to yield next to fan case hook |
US9598981B2 (en) * | 2013-11-22 | 2017-03-21 | Siemens Energy, Inc. | Industrial gas turbine exhaust system diffuser inlet lip |
WO2016202870A1 (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-22 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Casing for a turbomachine |
GB201517171D0 (en) * | 2015-09-29 | 2015-11-11 | Rolls Royce Plc | A casing for a gas turbine engine and a method of manufacturing such a casing |
US10830136B2 (en) | 2015-11-19 | 2020-11-10 | General Electric Company | Fan case for use in a turbofan engine, and method of assembling a turbofan engine |
US10550718B2 (en) | 2017-03-31 | 2020-02-04 | The Boeing Company | Gas turbine engine fan blade containment systems |
US10487684B2 (en) | 2017-03-31 | 2019-11-26 | The Boeing Company | Gas turbine engine fan blade containment systems |
US10677261B2 (en) * | 2017-04-13 | 2020-06-09 | General Electric Company | Turbine engine and containment assembly for use in a turbine engine |
US10662813B2 (en) * | 2017-04-13 | 2020-05-26 | General Electric Company | Turbine engine and containment assembly for use in a turbine engine |
US10436061B2 (en) | 2017-04-13 | 2019-10-08 | General Electric Company | Tapered composite backsheet for use in a turbine engine containment assembly |
GB201804568D0 (en) * | 2018-03-22 | 2018-05-09 | Rolls Royce Plc | Fan track liner |
US11242866B2 (en) | 2018-08-01 | 2022-02-08 | General Electric Company | Casing having a non-axisymmetric composite wall |
US11008887B2 (en) * | 2018-12-21 | 2021-05-18 | Rolls-Royce Corporation | Fan containment assembly having a nesting cavity |
US11187149B2 (en) | 2019-11-25 | 2021-11-30 | Transportation Ip Holdings, Llc | Case-integrated turbomachine wheel containment |
CN114483306B (zh) * | 2020-11-13 | 2023-09-01 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | 一种风扇包容机匣及航空发动机 |
US20230399981A1 (en) * | 2022-06-09 | 2023-12-14 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Containment assembly for an aircraft engine |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1485032A (en) * | 1974-08-23 | 1977-09-08 | Rolls Royce | Gas turbine engine casing |
GB1466385A (en) * | 1974-11-21 | 1977-03-09 | Rolls Royce | Containment shields for gas turbine engines |
US4598449A (en) * | 1981-12-21 | 1986-07-08 | United Technologies Corporation | Beam for a containment structure |
GB2128686B (en) * | 1982-10-06 | 1986-04-16 | Rolls Royce | Turbine overspeed limiter |
US4534698A (en) * | 1983-04-25 | 1985-08-13 | General Electric Company | Blade containment structure |
FR2574476B1 (fr) * | 1984-12-06 | 1987-01-02 | Snecma | Carter de retention pour soufflante de turboreacteur |
CA2042198A1 (en) * | 1990-06-18 | 1991-12-19 | Stephen C. Mitchell | Projectile shield |
US5188505A (en) * | 1991-10-07 | 1993-02-23 | General Electric Company | Structural ring mechanism for containment housing of turbofan |
US5344280A (en) * | 1993-05-05 | 1994-09-06 | General Electric Company | Impact resistant fan case liner |
US5486086A (en) * | 1994-01-04 | 1996-01-23 | General Electric Company | Blade containment system |
US5431532A (en) * | 1994-05-20 | 1995-07-11 | General Electric Company | Blade containment system |
US5885056A (en) * | 1997-03-06 | 1999-03-23 | Rolls-Royce Plc | Gas Turbine engine casing construction |
US6149380A (en) * | 1999-02-04 | 2000-11-21 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Hardwall fan case with structured bumper |
-
1999
- 1999-09-07 US US09/390,877 patent/US6206631B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-08-24 EP EP00307154A patent/EP1083300B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-24 DE DE60032079T patent/DE60032079T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-06 JP JP2000269438A patent/JP2001123995A/ja not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1083300A3 (de) | 2004-01-21 |
DE60032079D1 (de) | 2007-01-11 |
EP1083300B1 (de) | 2006-11-29 |
EP1083300A2 (de) | 2001-03-14 |
JP2001123995A (ja) | 2001-05-08 |
US6206631B1 (en) | 2001-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60032079T2 (de) | Bläsergehäuse mit doppelwandiger Berstschutzstruktur | |
DE69724018T2 (de) | Mehrkomponentengasturbinenschaufel | |
EP0286815B1 (de) | Berstschutzring für Turbotriebwerksgehäuse | |
DE2549549C2 (de) | Gasturbinen-Gebläsetriebwerk | |
EP2199546B1 (de) | Fangehäuse mit Berstschutz | |
DE602005004193T2 (de) | Berstschutzvorrichtung für eine Gasturbine | |
DE2631856C2 (de) | Verdichterschaufel mit Vorderkantenschutz | |
DE60125882T2 (de) | Gebläse-Entkopplungssicherung | |
DE3814954C2 (de) | ||
DE69914083T2 (de) | Schockbeständige verbundwerkstoffstruktur für ein bläsergehäuse | |
DE60200255T2 (de) | Nasenhaube für ein Gasturbinentriebwerk | |
DE3719717C2 (de) | Turbinenschaufelkranz für ein Gasturbinentriebwerk | |
DE60018662T2 (de) | Behältereinrichtung für Gasturbinen Rotorschaufeln | |
DE102007045138A1 (de) | Laufschaufel-Rückhaltesystem für ein Gasturbinentriebwerk | |
DE60014553T3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Eisschutz eines Flugzeugeinlasses | |
DE60316487T2 (de) | Gewellte Abdeckhaube für eine Brennkammer einer Gasturbine und ihr Herstellungsverfahren | |
EP2332834B1 (de) | Vorrichtung zur Aufhängung eines Strahltriebwerks an einer Stützstruktur | |
DE60302525T2 (de) | Trommelrotor für eine Turbomaschine | |
DE102010060279A1 (de) | Tragender Rotationsring aus Verbundstoff und Herstellungsverfahren dafür | |
DE3040129A1 (de) | Als einheit aufgebaute schaufen/naben-baugruppe | |
DE102011108957A1 (de) | Verfahren zum Herstellen, Reparieren und/oder Austauschen eines Gehäuses, insbesondere eines Triebwerkgehäuses, sowie ein entsprechendes Gehäuse | |
DE3537916C2 (de) | Rotorschaufel für Gasturbinentriebwerke | |
DE2756962A1 (de) | Schaufelschutzvorrichtung | |
DE3703502A1 (de) | Ringfluegel- bzw. -geblaesestrahltriebwerk | |
DE1810915A1 (de) | Zusammengesetzter beschaufelter Rotor insbesondere fuer Kompressoren von Gasturbinentriebwerken |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |