DE60214106T2

DE60214106T2 - Statorsektor für einen Verdichter eines Turbotriebwerks

Info

Publication number: DE60214106T2
Application number: DE60214106T
Authority: DE
Inventors: Jean-Louis Bertrand; Jean-Marc Claude Perrollaz
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2022-10-25
Also published as: ES2266430T3; CA2409972C; JP4181375B2; RU2287090C2; DE60214106D1; US20030082051A1; UA75069C2; US6890151B2; EP1308630A1; EP1308630B1; CA2409972A1; FR2831615A1; FR2831615B1; JP2003161297A

Description

Diese Erfindung betrifft die Hochdruckturbine einer Turbomaschine wie beispielsweise ein Turbotriebwerk eines Flugzeugs. Insbesondere betrifft sie einen sektorierten, feststehenden Leitapparat für einen Verdichter eines Turbotriebwerks.
Es gibt sehr unterschiedliche Verdichter für Turbotriebwerke. Die Anstrengungen der Konstrukteure zielen auf die Verbesserung der Leistungen, aber auch auf die Verbesserung der Herstellung, die Kostenreduzierung und eine leichte Wartung.
Eine bekannte Verbesserung hat darin bestanden, den feststehenden Leitapparat für einen Verdichter eines Turbotriebwerks zu sektorieren. In den Patentschriften US-A-4 126 405 und EP-1 104 836 wird ein segmentierter Einbau eines Turbinen-Leitschaufelapparats beschrieben.
In der Patentschrift FR-A-2 728 015 wird ein Stator-Leitschaufelapparat einer Turbine beschrieben, der Sektoren aufweist, die jeweils aus einem inneren Segment und einem äußeren Segment bestehen, die durch Schaufeln miteinander verbunden sind. Ein Gehäuse, das in den Stator des Verdichters integriert ist, ist dazu bestimmt, die aneinander angrenzenden Sektoren abzustützen. Es sind Drehblockiermittel dazu vorgesehen, die Drehbewegung der von dem Gehäuse gestützten Sektoren zu verhindern.
Diese Erfindung wurde entwickelt, um die Herstellung und die Kosten eines feststehenden Leitapparats für einen Verdichter eines Turbotriebwerks noch zu verbessern. Dazu ist das Gehäuse aus zwei oder mehreren Teilen gebildet, was die Herstellung erleichtert. Die Teile des Gehäuses und die Sektoren des Leitapparats werden durch ein System, das eine Gleitschienen und einen Gleitschieber bildet, miteinander verbunden. Es sind Drehblockiermittel dazu vorgesehen, um die Drehbewegung der Sektoren zum Gehäuse zu verhindern.
Die Erfindung hat also zum Gegenstand einen sektorierten, feststehenden Leitapparat für einen Verdichter eines Turbotriebwerks, welcher aufweist:

– kreisbogenförmige Sektoren, die jeweils aus einem inneren Segment und einem äußeren Segment bestehen, die durch Schaufeln miteinander verbunden sind,
– ein kreisförmiges Gehäuse, das in den Stator des Verdichters integriert ist und dazu bestimmt ist, die aneinander angrenzenden Sektoren abzustützen, die
– Drehblockiermittel, die dazu bestimmt sind, die Drehbewegung der von dem Gehäuse gestützten Sektoren zu verhindern, wobei der Leitapparat dadurch gekennzeichnet ist, dass:
– das Gehäuse von mindestens zwei Teilen gebildet wird, die aneinander grenzen und an Verbindungsebenen aneinander befestigt sind, und Mittel aufweist, die eine Gleitschiene bilden,
– die Sektoren Mittel als Gleitschieber aufweisen, die an die Mittel als Gleitschiene der Teile des Gehäuses angepasst sind,
– die Drehblockiermittel aus Drehblockiermitteln bestehen, die durch Befestigungsmittel an den Verbindungsebenen der Teile des Gehäuses befestigt sind, sowie aus Drehblockiermitteln bestehen, die an den Teilen des Gehäuses durch Arretiermittel in dem Bereich, wo die Sektoren aneinandergrenzen, festgestellt sind.

Vorzugsweise wird das Gehäuse von zwei halbkreisförmigen Teilen gebildet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante bestehen bei dem Gehäuse, das zwei radiale, einander gegenüberliegende Seitenteile aufweist, die Mittel, die eine Gleitschiene bilden, aus zwei einander gegenüberliegenden Auskehlungen, die in den Seitenteilen ausgeführt sind, wobei die Ränder der äußeren Segmente der Sektoren die Mittel darstellen, die einen Gleitschieber bilden.
Die an den Verbindungsebenen befestigten Drehblockiermittel können mindestens einen Bügel umfassen, der zwischen den beiden Auskehlungen durch die genannten Befestigungsmittel festgestellt wird und einen Anschlag für einen in einer Gleitschiene des Gehäuses gleitenden Sektor bildet. Dieser Bügel kann eine Klemme mit zwei Schenkeln sein, die unter Annähern der beiden Schenkel aneinander in Aufnahmesitze, die in den Auskehlungen vorgesehen sind, eingeführt wird und in diesen Aufnahmen durch Loslassen der beiden Schenkel festgesetzt wird, wobei auf diese Weise die Befestigungsmittel hergestellt werden. Die an den Verbindungsebenen befestigten Drehblockiermittel können auch mindestens einen Drehblockierriegel umfassen, der von einem Element gebildet wird, das Mittel, die Gleitschieber bilden, enthält, welche an die Gleitschiene bildenden Mittel der Teile des Gehäuses angepasst sind, wobei das Element auch Arretiermittel zum Arretieren an dem Gehäuse enthält. Diese Arretiermittel können des Typs Zapfen-Zapfenloch sein, wobei ein Zapfen in ein Zapfenloch eingreift, wenn das Element in der im rechten Winkel zur Gleitrichtung des Elements in dem Gehäuse verlaufenden Richtung verschoben wird, wobei auf diese Weise die genannten Befestigungsmittel hergestellt werden. Das äußere Segment des an dieses Element angrenzenden Sektors kann an einem seiner Enden eine Aussparung aufweisen, damit dieses Element in dieser im rechten Winkel verlaufenden Richtung verschoben werden kann, wenn dieser angrenzende Sektor bis zum Kontakt mit diesem Element geschoben wird.
Die an den Teilen des Gehäuses festgestellten Drehblockiermittel können dann mindestens einen Drehblockierriegel umfassen, der von einem Element gebildet wird, das Mittel, die Gleitschieber bilden, enthält, welche an die Gleitschiene bildenden Mittel der Teile des Gehäuses angepasst sind, wobei das Element auch Arretiermittel zum Arretieren an dem Gehäuse enthält. Diese Arretiermittel können des Typs Zapfen-Zapfenloch sein, wobei ein Zapfen in ein Zapfenloch eingreift, wenn das Element in einer im rechten Winkel zur Gleitrichtung des Elements in dem Gehäuse verlaufenden Richtung verschoben wird, wobei auf diese Weise die genannten Arretiermittel hergestellt werden. Das äußere Segment eines an dieses Element angrenzenden Sektors kann an einem seiner Enden eine Aussparung aufweisen, damit dieses Element in dieser im rechten Winkel verlaufenden Richtung verschoben werden kann, wenn dieser angrenzende Sektor bis zum Kontakt mit diesem Element geschoben wird.
Die Erfindung und weitere Vorteile und Besonderheiten gehen näher aus der folgenden Beschreibung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel gegeben wird und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt, wobei
1 in einer Teilansicht im Schnitt einen Verdichter eines Turbotriebwerks mit einem erfindungsgemäßen sektorierten, feststehenden Leitapparat zeigt,
2 in einer Teilansicht mit auseinandergezogenen Einzelteilen einen erfindungsgemäßen sektorierten, feststehenden Leitapparat zeigt,
3 in einer Perspektivansicht einen Drehblockierriegel für eine Verbindungsebene eines Gehäuseteils für den erfindungsgemäßen sektorierten, feststehenden Leitapparat zeigt,
4 in einer Perspektivansicht einen Drehblockierriegel zeigt, der zwischen zwei Sektoren eines erfindungsgemäßen sektorierten, feststehenden Leitapparats angeordnet ist,
5 und 6 zwei Schritte der Anbringung eines Drehblockierriegels zwischen zwei Sektoren eines erfindungsgemäßen sektorierten, feststehenden Leitapparats zeigt, Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung detailliert beschrieben.
1 zeigt in einer Teilansicht im Schnitt einen Verdichter eines Turbotriebwerks mit sektorierten, feststehenden Leitapparaten 1, 2 und 3 gemäß dieser Erfindung. Diese Leitapparate sind funktional identisch.
Der Leitapparat 1 wird genauer beschrieben. Er umfasst ein kreisförmiges Gehäuse 4, das in den Stator des Verdichters integriert ist und Sektoren wie den Sektor 5 abstützt.
Ein Sektor 5 besteht aus einem inneren Segment 7 und einem äußeren Segment 6, die durch Schaufeln 8 miteinander verbunden sind.
2 zeigt in einer Teilansicht mit auseinandergezogenen Einzelteilen den sektorierten, feststehenden Leitapparat 1. Er weist beispielsweise ein Gehäuse mit zwei halbkreisförmigen Teilen auf. 2 zeigt eine Teilansicht eines der Teile 11 dieses Gehäuses mit einer von dessen Verbindungsebenen 16, die dazu bestimmt ist, an einer entsprechenden Verbindungsebene des anderen Teils des Gehäuses befestigt zu werden. Es sind drei Sektoren 5 während ihres Einbaus dargestellt. Bei einem Sektor 5 erkennt man das äußere Segment 6, das innere Segment 7 und die Schaufeln 8, die diese miteinander verbinden.
Das Gehäuseteil 11 weist zwei radiale Seitenteile 12 und 13 auf, die einander gegenüberliegen und jeweils mit einer Auskehlung versehen sind. Die Auskehlungen liegen einander gegenüber, um eine Gleitschiene zu bilden. Die Ränder 21 und 22 des äußeren Segments 6 des Sektors 5 stehen nach außen hervor, um die Funktion eines Gleitschiebers an der von dem Gehäuseteil 11 gebildeten Gleitschiene zu gewährleisten.
Bevor ein erster Sektor 5 an dem Gehäuseteil 11 in Eingriff gebracht wird, wird ein Drehblockierriegel an der Verbindungsebene 16 des Gehäuseteils 11 eingebaut. Es kann sich um einen Bügel oder um einen Riegel wie der in 4 dargestellte handeln.
2 zeigt auch einen Drehblockierriegel 30, der zwischen zwei Sektoren 5 angeordnet ist. Dieser Riegel 30 ist in 3 in einer Perspektivansicht dargestellt. Er wird von einem Element 31 gebildet, das sich zwischen die beiden Seitenteile 12 und 13 des Gehäuseteils 11 setzt (siehe 2). Das Element 31 ist kreisbogenförmig und setzt sich in einem Außenrand 32 und einem Innenrand 33 fort. Die Ränder 32 und 33 sind dazu vorgesehen, dass der Riegel 30 in den Auskehlungen des Gehäuseteils 11 gleiten kann. Der Außenrand 32 weist eine Nase 34 auf, die über die Ebene des Elements 31 hinaussteht. Das gleiche gilt für die Nase 35 des Innenrandes 33.
Die 5 und 6 zeigen zwei Schritte der Anbringung eines Drehblockierriegels 30 zwischen zwei Sektoren 5. Zum besseren Verständnis wurde nur eines der Seitenteile des Gehäuseteils 11 dargestellt. Es ist die in diesem Seitenteil ausgeführte Auskehlung 14 zu sehen.
5 zeigt einen ersten Sektor 5, der bereits eingebaut ist (links in der Figur), und einen zweiten Sektor 5, der gerade eingebaut wird (rechts in der Figur). Zwischen diesen beiden Sektoren 5 wurde gleitend ein Riegel 30 eingeschoben. Es ist zu bemerken, dass die Höhe der Auskehlung 14 den Durchgang des Außenrandes 32 des Riegels 30 mit seiner Nase 34 zulässt.
Das Element 30 wird so weit eingeschoben, bis es an dem ersten Sektor 5 anschlägt. Dies entspricht bei dem Element 30 einer relativen Stellung zu dem Gehäuseteil 11 dergestalt, dass die Nase 34 sich gegenüber einer Kerbe 15 befindet, die in dem Gehäuseteil 11 ausgeführt ist. Es genügt also, auf den Riegel 30 einen Schub nach oben (bezogen auf die Darstellung in den 5 und 6) auszuüben, damit die Nase 34 in die Kerbe 15 eindringt, wobei sich der Riegel 30 dann in überhöhter Stellung befindet.
Der zweite Sektor 5 kann sodann zum Riegel 30 hin geschoben werden. Dieser zweite Sektor 5 weist an dem Ende, das sich in Kontakt mit dem Riegel 30 befindet, eine Aussparung 23 dergestalt auf, dass ein Teil des äußeren Segments 6 unter den Riegel 30 gelangt.
Der in 4 dargestellte Verbindungsebenen-Drehblockierriegel 40 wird in der gleichen Weise eingebaut wie der Riegel von 3. Er wird von einem Element 41 gebildet, das sich zwischen die beiden Seitenteile des Gehäuseteils setzt. Das Element 41 setzt sich in einem Außenrand 42 und einem Innenrand 43 fort. Der Außenrand 42 weist eine Nase 44 auf, die über die Ebene des Elements 41 hinaussteht. Das gleiche gilt für die Nase 45 des Innenrandes 43.

Claims

Sektorierter feststehender Leitapparat für einen Verdichter eines Turbotriebwerks, welcher aufweist: – kreisbogenförmige Sektoren (5), die jeweils aus einem inneren Segment (7) und einem äußeren Segment (6) bestehen, die durch Schaufeln (8) miteinander verbunden sind, – ein kreisförmiges Gehäuse (4), das in den Stator des Verdichters integriert ist und dazu bestimmt ist, die aneinander angrenzenden Sektoren (5) abzustützen, die – Drehblockiermittel, die dazu bestimmt sind, die Drehbewegung der von dem Gehäuse gestützten Sektoren zu verhindern, – wobei das Gehäuse (4), das von mindestens zwei Teilen (11) gebildet wird, die aneinander grenzen und an Verbindungsebenen aneinander befestigt sind, Mittel aufweist, die eine Gleitschiene bilden, – wobei die Sektoren (5) Mittel als Gleitschieber aufweisen, die an die Mittel als Gleitschiene der Teile des Gehäuses angepasst sind, – wobei die Drehblockiermittel aus Drehblockiermitteln bestehen, die durch Befestigungsmittel an den Verbindungsebenen der Teile des Gehäuses befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehblockiermittel aus Drehblockiermitteln bestehen, die an den Teilen des Gehäuses durch Arretiermittel in dem Bereich, wo die Sektoren aneinandergrenzen, festgestellt sind.
Sektorierter feststehender Leitapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) von zwei halbkreisförmigen Teilen (11) gebildet wird.
Sektorierter feststehender Leitapparat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Gehäuse, das zwei radiale, einander gegenüberliegende Seitenteile (12, 13) aufweist, die Mittel, die eine Gleitschiene bilden, aus zwei einander gegenüberliegenden Auskehlungen (14) bestehen, die in den Seitenteilen ausgeführt sind, wobei die Ränder (21, 22) der äußeren Segmente (6) der Sektoren (5) die Mittel darstellen, die einen Gleitschieber bilden.
Sektorierter feststehender Leitapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Verbindungsebenen befestigten Drehblockiermittel mindestens einen Bügel umfassen, der zwischen den beiden Auskehlungen durch die genannten Befestigungsmittel festgestellt wird und einen Anschlag für einen in einer Gleitschiene des Gehäuses gleitenden Sektor bildet.
Sektorierter feststehender Leitapparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel eine Klemme mit zwei Schenkeln ist, die unter Annähern der beiden Schenkel aneinander in Aufnahmesitze, die in den Auskehlungen vorgesehen sind, eingeführt wird und in diesen Aufnahmen durch Loslassen der beiden Schenkel festgesetzt wird, wobei auf diese Weise die Befestigungsmittel hergestellt werden.
Sektorierter feststehender Leitapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Verbindungsebenen befestigten Drehblockiermittel mindestens einen Drehblockierriegel (40) umfassen, der von einem Element (41) gebildet wird, das Mittel, die Gleitschieber bilden (42, 43), enthält, welche an die Gleitschiene bildenden Mittel der Teile des Gehäuses angepasst sind, wobei das Element auch Arretiermittel (44, 45) zum Arretieren an dem Gehäuse enthält.
Sektorierter feststehender Leitapparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiermittel des Typs Zapfen-Zapfenloch sind, wobei ein Zapfen in ein Zapfenloch eingreift, wenn das Element (41) in der im rechten Winkel zur Gleitrichtung des Elements in dem Gehäuse verlaufenden Richtung verschoben wird, wobei auf diese Weise die genannten Befestigungsmittel hergestellt werden.
Sektorierter feststehender Leitapparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Segment des an dieses Element (41) angrenzenden Sektors an einem seiner Enden eine Aussparung aufweist, damit dieses Element in dieser im rechten Winkel verlaufenden Richtung verschoben werden kann, wenn dieser angrenzende Sektor bis zum Kontakt mit diesem Element geschoben wird.
Sektorierter feststehender Leitapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Teilen des Gehäuses festgestellten Drehblockiermittel mindestens einen Drehblockierriegel (30) umfassen, der von einem Element (31) gebildet wird, das Mittel, die Gleitschieber bilden (32, 33), enthält, welche an die Gleitschiene bildenden Mittel der Teile des Gehäuses angepasst sind, wobei das Element auch Arretiermittel (34, 35) zum Arretieren an dem Gehäuse enthält.
Sektorierter feststehender Leitapparat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiermittel des Typs Zapfen-Zapfenloch sind, wobei ein Zapfen in ein Zapfenloch eingreift, wenn das Element (31) in einer im rechten Winkel zur Gleitrichtung des Elements in dem Gehäuse verlaufenden Richtung verschoben wird, wobei auf diese Weise die genannten Arretiermittel hergestellt werden.
Sektorierter feststehender Leitapparat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Segment eines an dieses Element (31) angrenzenden Sektors an einem seiner Enden eine Aussparung aufweist, damit dieses Element in dieser im rechten Winkel verlaufenden Richtung verschoben werden kann, wenn dieser angrenzende Sektor bis zum Kontakt mit diesem Element geschoben wird.