DE60302514T2 - Methode und Apparatus zur Abdichtung von verstellbaren Leitschaufeln von Gasturbinen - Google Patents

Methode und Apparatus zur Abdichtung von verstellbaren Leitschaufeln von Gasturbinen Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Gasturbinentriewerke, und insbesondere verstellbare Stator-Leitschaufelanordnungen, die in Gasturbinentriebwerken eingesetzt werden.
  • Wenigstens einige bekannte Gasturbinentriebwerke enthalten ein Kerntriebwerk, das in einer seriellen Strömungsanordnung eine Bläser-Anordnung und einen Hochdruckkompressor, welcher einen in das Triebwerk eintretenden Luftstrom komprimiert, eine Brennkammer, welche ein Gemisch aus Brennstoff und Luft verbrennt und Nieder- und Hochdruckturbinen, welche jeweils mehrere Rotorblätter enthalten, die dem aus der Brennkammer austretenden Luftstrom Rotationsenergie entziehen, aufweist. Wenigstens einige bekannte Hochdruckkompressoren enthalten mehrere Reihen um den Umfang herum in Abstand angeordneter Rotorlaufschaufeln, wobei benachbarte Reihen der Rotorlaufschaufeln durch Reihen verstellbarer Statorleitschaufel-(VSV)-anordnungen getrennt sind. Insbesondere sind mehrere verstellbare Stator-Leitschaufelanordnungen an dem Kompressorgehäuse befestigt, wobei jede VSV-Anordnung ein Schaufelblatt enthält, das sich zwischen benachbarte Rotorlaufschaufeln erstreckt. Die Orientierung der VSV-Schaufelblätter in Bezug auf die Kompressorrotorlaufschaufeln ist verstellbar, um den Luftstrom durch den Kompressor zu steuern.
  • Wenigstens eine bekannte verstellbare Stator-Leitschaufelanordnung enthält eine Drehzapfenbuchse, die teilweise innerhalb eines Mantels positioniert ist. Ein Teil des Schaufelblattes erstreckt sich durch die Drehzapfenbuchse, und die VSV-Anordnung ist mit dem Kompressorstatorgehäuse ver schraubt. In wenigstens einigen bekannten VSV-Anordnungen werden entweder Polymer- oder Kohlenstoff-Buchsen verwendet, um einen niedrigen Reibungskoeffizienten bereitzustellen, um die Minimierung von Reibung und Verschleiß der VSV-Anordnung zu ermöglichen.
  • EP 0 757 161 offenbart eine VSV-Anordnung, welche eine erste Metallbuchse und eine innerhalb der ersten Buchse angeordnete und die Spindel der Statorleitschaufel aufnehmende zweite Verbundwerkstoff-Buchse enthält.
  • Während des Betriebs kann die Aussetzung an dem Gasstrom eine Erosion der VSV-Buchsen bewirken. Ferner können sich Gasstromaustrittspfade innerhalb der Leitschaufelanordnungen mit einer Erosion der Buchsenkomponenten entwickeln. Ein derartiger Austrittspfad kann sich zwischen einem Außendurchmesser des VSV-Schaufelblattes und dem Innendurchmesser der Buchse entwickeln. Ein Dauerbetrieb mit dem Gasstromaustritt durch die VSV-Buchsen kann die Triebswerkleistung nachteilig beeinträchtigen.
  • Um eine Erosionsverhinderung der Polymerbuchsen zu ermöglichen, verwenden wenigstens einige bekannte VSV-Anordnungen Metallbuchsen, in welchen die Berührungskomponenten aus demselben metallischen Material hergestellt sind. Metallbuchsen weisen jedoch einen höheren Reibungskoeffizienten als die Polymerbuchsen auf, und die höhere Reibung innerhalb der VSV-Anordnung kann ebenfalls eine Verschlechterung der VSV-Komponenten bewirken. Alternativ werden, sobald die Buchsen verschlissen sind, verschlissene Buchsen ausgetauscht. Jedoch kann die Konfiguration der VSV-Anordnung das Austauschen der Buchsen zu einem zeitaufwendigen Vorgang machen, der eine Zerlegung eines erheblichen Teils des Triebwerks beinhalten kann.
  • In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Koppeln einer verstellbaren Leitschaufelanordnung für ein Gasturbinentriebwerk, das ein Gehäuse enthält, bereitgestellt. Die verstellbare Leitschaufelanordnung enthält eine Buchsenanordnung und wenigstens eine verstellbare Leitschaufel, die eine Plattform und einen Schaufelschaft enthält. Das Verfahren umfasst die Schritte: Koppeln einer ersten Buchse mit dem Triebwerksgehäuse im Presssitz, Koppeln einer zweiten Buchse mit der verstellbaren Leitschaufel so, dass wenigstens ein Abschnitt der ersten Buchse zwischen dem Triebwerksgehäuse und der zweiten Buchse angeordnet ist und so, dass wenigstens ein Teil der zweiten Buchse zwischen der ersten Buchse und dem Schaufelschaft angeordnet ist.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine verstellbare Leitschaufelanordnung für ein ein Gehäuse enthaltendes Gasturbinentriebwerk geschaffen. Die verstellbare Leitschaufelanordnung weist eine verstellbare Leitschaufel- und Buchsenanordnung auf. Die verstellbare Leitschaufel enthält eine Plattform und einen Schaufelschaft, der von der Plattform nach außen ragt. Die Buchsenanordnung enthält eine äußere Buchse und eine innere Buchse. Die äußere Buchse befindet sich radial außerhalb der inneren Buchse, so dass wenigstens ein Teil der äußeren Buchse zwischen dem Gasturbinentriebwerksgehäuse und der inneren Buchse angeordnet ist, und so, dass wenigstens ein Teil der inneren Buchse zwischen der äußeren Buchse und dem Leitschaufelschaft angeordnet ist.
  • In einem weiteren Aspekt wird ein Kompressor für ein Gasturbinentriebwerk geschaffen. Der Kompressor enthält einen Rotor, ein Gehäuse und wenigstens eine Reihe verstellbarer Leitschaufeln, die drehbar mit dem Gehäuse über eine Vielzahl von Buchsenanordnungen gekoppelt sind. Der Rotor enthält eine Rotorwelle und mehrere Reihen von Rotorlaufschaufeln. Das Gehäuse erstreckt sich um den Umfang um die mehreren Reihen der Rotorlaufschaufeln herum, und das Gehäuse enthält mehrere, sich dadurch hindurch erstreckende Öffnungen. Jede Reihe verstellbarer Leitschaufeln erstreckt sich zwischen benachbarten Reihen der Rotorlaufschaufeln. Jede verstellbare Leitschaufel enthält eine Plattform und einen Leitschaufelschaft, der sich von der Plattform nach Außen erstreckt. Jede Buchsenanordnung weist eine innere und eine äußere Buchse auf. Jede äußere Buchse befindet sich radial außerhalb einer inneren Buchse so, dass ein äußerer Teil zwischen dem Gehäuse und der inneren Buchse liegt, und so, dass wenigstens ein Teil der inneren Buchse sich zwischen der äußeren Buchse und dem jeweiligen Leitschaufelschaft befindet.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden nun im Rahmen eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Gasturbinentriebwerks ist;
  • 2 eine schematische Teilansicht eines Gasturbinentriebwerkkompressors ist;
  • 3 eine Teilexplosionsansicht einer in 2 dargestellten verstellbaren Leitschaufelanordnung mit einer Buchsenanordnung ist;
  • 4 eine Teilexplosionsansicht einer in 2 dargestellten verstellbaren Leitschaufelanordnung mit einer alternativen Ausführungsform einer Buchsenanordnung ist;
  • 5 eine Teilexplosionsansicht einer in 2 dargestellten verstellbaren Leitschaufelanordnung mit einer anderen alternativen Ausführungsform einer Buchsenanordnung ist;
  • 6 eine Teilexplosionsansicht einer in 2 dargestellten verstellbaren Leitschaufelanordnung mit einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Buchsenanordnung ist;
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Gasturbinentriebwerks 10 mit einem Niederdruckkompressor 12, einem Hochdruckkompressor 14, und einer Brennkammer 16. Das Triebwerk 10 enthält auch eine Hochdruckturbine 18 und eine Niederdruckturbine 20. Der Kompressor 12 und die Turbine 20 sind über eine erste Welle 24 gekoppelt, und der Kompressor 14 und die Turbine 18 sind über eine zweite Welle 26 gekoppelt. In einer Ausführungsform ist das Gasturbinentriebwerk ein von General Electric Company, Cincinnati, Ohio beziehbares GE90 Triebwerk.
  • Im Betrieb strömt Luft durch den Niederdruckkompressor 12 und komprimierte Luft wird von dem Niederdruckkompressor 12 dem Hochdruckkompressor 14 zugeführt. Die hoch komprimierte Luft wird der Brennkammer 16 zugeführt. Der Luftstrom aus der Brennkammer 16 treibt die Turbinen 18 und 20 an, bevor er die Gasturbine 10 verlässt.
  • 2 ist eine schematische vergrößerte Teilansicht eines Gasturbinentriebwerkkompressors 4. Der Kompressor 14 enthält mehrere Stufen, und jede Stufe enthält eine Reihe von Rotorlaufschaufeln 40 und eine Reihe verstellbarer Leitschaufelanordnungen 44. In der exemplarischen Ausführungsform werden die Rotorlaufschaufeln 40 von Rotorscheiben 46 gelagert und sind mit der Rotorwelle 26 gekoppelt. Die Rotorwelle 26 wird von einem Gehäuse 50 umgeben, das sich in Umfangsrichtung um den Kompressor 14 erstreckt und verstellbare Leitschaufelanordnungen 44 lagert.
  • Verstellbare Leitschaufelanordnungen 44 enthalten jeweils eine verstellbare Leitschaufel 52 und einen Leitschaufelschaft 54, der sich im Wesentlichen senkrecht aus einer Leitschaufelplattform 56 erstreckt. Insbesondere erstreckt sich die Leitschaufelplattform 56 zwischen der verstellbaren Leitschaufel 52 und dem Leitschaufelschaft 54. Jeder Leitschaufelschaft 54 erstreckt sich durch eine entsprechende Öffnung 58, die im Gehäuse 54 gebildet ist. Das Gehäuse 50 enthält mehrere Öffnungen 58. Die verstellbaren Leitschaufelanordnungen 44 enthalten auch einen Hebelarm 60, der sich von jeder verstellbaren Leitschaufel 52 aus erstreckt und dazu genutzt wird, selektiv die verstellbaren Leitschaufeln 52 zur Veränderung einer Orientierung der Leitschaufeln 52 in Bezug auf den Strömungspfad durch den Kompressor 14 zu drehen, um eine gesteigerte Steuerung des Luftstroms durch den Kompressor zu ermöglichen.
  • 3 ist eine Teilexplosionsansicht einer verstellbaren Leitschaufelanordnung 44 mit einer verstellbaren Leitschaufel 52 und einer Buchsenanordnung 100, die bei der drehbaren Kopplung der verstellbaren Leitschaufeln 52 mit dem Triebswerksgehäuse 50 innerhalb der Gehäuseöffnung 58 verwendet wird. Das Gehäuse 50 enthält mehrere Gehäusetürme 102, welche jede verstellbare Leitschaufel 52 lagern, und um den Umfang herum um das (in 1 dargestellte) Triebwerk 10 in Abstand angeordnet sind. Jeder Gehäuseturm 102 enthält einen ausgesparten Abschnitt 104 und einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt 106, der sich aus dem ausgesparten Abschnitt 104 heraus erstreckt. In einer alternativen Ausführungsform enthält der Gehäuseturm 102 (in 2 nicht dargestellte) zusätzliche ausgesparte Abschnitte. Die Gehäuseturmabschnitte 104 und 106 werden durch eine innere Wand 110 gebildet, die auch eine Öffnung 58 so bildet, dass sich die Öffnung 58 zwischen einer radial inneren Seite 111 der verstellbaren Leitschaufelanordnung 44 zu einer (in 2 nicht dargestellten) radial äußeren Seite der verstellbaren Leitschaufelanordnung 44 erstreckt.
  • Der ausgesparte Abschnitt 104 des Gehäuseturms hat einen in Bezug auf eine sich durch die Gehäuseöffnung 58 erstreckende Mittellinie 112 gemessenen Durchmesser d1, der größer als ein in Bezug auf die Mittellinie 112 des zylindrischen Abschnittes 106 des Gehäuseturms gemessener Durchmesser d2 ist. In der exemplarischen Ausführungsform erstreckt sich der zylindrische Abschnitt 106 im Wesentlichen senkrecht aus dem ausgesparten Abschnitt 104.
  • Der verstellbare Leitschaufelschaft 54 besitzt einen Außendurchmesser d3, der in Bezug auf eine Außenoberfläche 122 der verstellbaren Leitschaufelanordnung 44 und in Bezug auf eine sich durch die Leitschaufelanordnung 44 erstreckende Mittelsymmetrieachse 124 gemessen wird. Der Durchmesser d3 des verstellbaren Leitschaufelschaftes ist kleiner als der Durchmesser d2 des zylindrischen Abschnittes des Gehäuseturms. Die verstellbare Leitschaufelplattform 56 besitzt einen Außendurchmesser d4, der größer als der Durchmesser d3 des verstellbaren Leitschaufelschaftes und kleiner als der Durchmesser d1 des ausgesparten Abschnittes des Gehäuseturmes ist.
  • Insbesondere erstreckt sich eine Außenkante 126 der radialen Außenoberfläche 128 der Leitschaufelplattform 56 über einen Abstand 130 von dem Leitschaufelschaft 54 nach außen. Somit ist der zylindrische Abschnitt 106 des Gehäuseturms so bemessen, dass er den verstellbaren Leitschaufelschaft 54 darin aufnimmt, und der ausgesparte Abschnitt 104 des Gehäuseturms ist so bemessen, dass er die Plattform 56 der verstellbaren Leitschaufel darin aufnimmt.
  • Die Buchsenanordnung 100 enthält eine radial innere Buchse 140, eine radial äußere Buchse 142 und eine Überschieberbuchse 144. Die Überschieberbuchse 144 erstreckt sich um den Umfang um den Schaft 54 der verstellbaren Leitschaufel so, dass eine Innenoberfläche 146 der Überschieberbuchse 144 in einem Dichtungskontakt an der Außenoberfläche 122 und den zylindrischen Abschnitt 106 des Gehäuseturms steht. Die Überschieberbuchse 144 ist aus einem Material hergestellt, das einen niedrigeren Reibungskoeffizienten als ein Reibungskoeffizient in Verbindung mit dem Material besitzt, das zur Herstellung der Buchsen 140 und 142 verwendet wird. In einer Ausführungsform wird die Überschieberbuchse 144 aus einem Polymermaterial hergestellt. In einer weiteren Ausführung wird die Überschieberbuchse 144 aus einem Nicht-Polymermaterial hergestellt.
  • Die radial äußere Buchse 142 enthält eine Außenoberfläche 150 und eine Innenoberfläche 152. Die Buchse 142 enthält auch einen Halter 154, einen im Wesentlichen ebenen Abschnitt 156 und einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt 158. Der ebene Abschnitt 156 erstreckt sich zwischen dem Halter 154 und dem zylindrischen Abschnitt 158, und erstreckt sich in der exemplarischen Ausführungsform im Wesentlichen senkrecht von dem ebenen Abschnitt 156 aus. Eine radiale Höhe h1 der Buchse 142 wird von dem ebenen Abschnitt 156 bis zu einer Endfläche 160 des zylindrischen Abschnittes 158 gemessen. Die radiale Höhe der Buchse h1 wird variabel auf der Basis der Hertzschen Kontaktpressung ausgewählt, die in die verstellbaren Leitschaufelanordnung 44 induziert werden kann. Der Halter 154 erleichtert eine sekundäre Ausrichtung der Leitschaufel 52, sobald eine Außenoberfläche 161 der radial inneren Buchse 140 und der Innenoberfläche 152 der äußeren Buchse entlang des zylindrischen Abschnittes 158 verschleißen.
  • Die Buchse 142 besitzt auch einen Außendurchmesser d5. Der Buchsenaußendurchmesser d5 ist so gewählt, dass, wenn die verstellbare Leitschaufelanordnung 44 vollständig zusammengebaut ist, die Außenoberfläche 150 des Buchsenhalters innerhalb eines Signatur-Aufstandsfläche der Plattformaußenoberfläche 128 der verstellbaren Leitschaufel bleibt. In der exemplarischen Ausführungsform besitzt die Buchse 142 eine Dicke t1, die im Wesentlichen über diese konstant ist.
  • Die radial innere Buchse 140 enthält eine radial äußere Oberfläche 161 und eine radial Innenoberfläche 162. Die Buchse 140 enthält eine Plattformabschnitt 164 und einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt 166. Der Plattformabschnitt 164 erstreckt sich aus einer äußeren Kante 168 der Buchse 140 zu einem zylindrischen Abschnitt 166, und der zylindrische Abschnitt 166 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht aus dem Plattformabschnitt 164. Eine radiale Höhe h2 der Buchse 140 wird von dem Plattformabschnitt 164 bis zu einer Endfläche 170 des zylindrischen Abschnitte 166 gemessen. Die radiale Höhe h2 der Buchse wird variabel auf der Basis der Hertzschen Kontaktmessung gewählt, die in die verstellbare Leitschaufelanordnung 44 induziert werden kann.
  • Der Plattformabschnitt 164 der radial inneren Buchse enthält einen ausgesparten Abschnitt 171 so, dass ein Paar ringförmige Schultern 172 und 174 durch den ausgesparten Abschnitt 171 gebildet wird. Insbesondere ist die Schulter 172 zwischen der Schulter 174 und dem Buchsenzylinderabschnitt 166 angeordnet und besitzt eine in Bezug auf eine untere Oberfläche 176 des ausgesparten Abschnittes 171 gemessene radiale Höhe h3 und ist größer als eine in Bezug auf die Oberfläche 176 gemessene radiale Höhe h4 der Schulter 174. Eine Breite 178 der Schulter 172 ist so gewählt, dass sie einen Anteil eines radialen Kontaktes zwischen den Buchsen 140 und 142 unter gleichmäßiger Belastung bereitstellt. Insbesondere ist der Anteil des radialen Kontaktes eine Funktion einer internen Druckbelastung und eines Anteils einer in die Buchsenanordnung 44 induzierten Kraft.
  • Die Buchsen 140 und 142 werden aus einem Material hergestellt, das gegen Verschleiß beständig ist. In der exemplarischen Ausführungsform werden die Buchsen 140 und 142 aus einem verschleißbeständigen Material, wie zum Beispiel, jedoch nicht darauf beschränkt, Triballoy hergestellt.
  • Während des Zusammenbaus der verstellbaren Leitschaufelanordnung 44 wird die Überschieberbuchse 144 um den Umfang herum um den Leitschaufelschaft 54 und das Gehäuse 50 gekoppelt (die Buchse 144 wird hauptsächlich durch das Gehäuse 50 gehalten und weist einen engeren Sitz auf der Oberfläche 110 als auf der Oberfläche 122 auf), die radial äußere Buchse 142 mit dem Triebwerksgehäuse 50 gekoppelt und die radial innere Buchse 144 mit der verstellbaren Leitschaufel 152 gekoppelt. Insbesondere wird die radial äußere Buchse 142 mit dem Triebwerksgehäuse 50 so gekoppelt, dass eine Außenoberfläche 150 des ebenen Abschnittes 156 der Buchse gegenüber einer Gehäu seinnenwand 110 innerhalb des ausgesparten Abschnittes 104 des Gehäuses positioniert ist und ein zylindrischer Abschnitt 158 der Buchse gegenüber einer Gehäuseinnenwand 110 innerhalb des zylindrischen Abschnittes 106 des Gehäuses positioniert ist. Zusätzlich wird die radial innere Buchse 140 so mit der verstellbaren Leitschaufel 52 gekoppelt, dass der zylindrische Abschnitt 166 der inneren Buchse gegenüber dem Leitschaufelschaft positioniert ist, und der Plattformabschnitt 164 der inneren Buchse gegenüber der Leitschaufelplattform 56 positioniert ist. In der exemplarischen Ausführungsform wird die innere Buchse 140 auf die Leitschaufel 52 aufgepresst und die äußere Buchse 142 wird in das Gehäuse 50 eingepresst.
  • Die verstellbare Leitschaufel 42 wird dann zusammen mit der inneren Buchse 140 und der Überschieberbuchse 144 durch eine entsprechende Gehäuseöffnung 58 und einen (in 3 nicht dargestellten) Hebelarm 60 eingeführt, bevor sie mit dem Gehäuse 50 durch ein (nicht dargestelltes) Befestigungselement gekoppelt wird. Insbesondere berührt, wenn sie vollständig mit dem Gehäuse gekoppelt ist, die innere Buchsenschulter 172, die äußere Buchse 142 so, dass ein vorbestimmter Spalt 190 zwischen dem zylindrischen Abschnitt 158 der äußeren Buchse und dem zylindrischen Abschnitt 166 der inneren Buchse gebildet wird. Der Spalt 190 ermöglicht die Berücksichtigung eines anfänglichen Buchsenverschleißes zwischen den Buchsen 140 und 142, sowie einer Wärmeausdehnung zwischen den einzelnen Buchsen 140 und 152. Ferner steht, wenn die verstellbare Leitschaufel 52 vollständig mit dem Gehäuse 50 gekoppelt ist, das Überschiebelager 144 mit der Gehäuseinnenwand 110 in einem Dichtungskontakt, um das Verhindern eines Luftaustrittes durch die verstellbare Leitschaufelanordnung 44 zu ermöglichen.
  • Unter gleichmäßiger Belastung ermöglicht die radiale Kontaktschulter 174 einen radialen Stapelanordnungsspalt 192, der zwischen den Buchsen 140 und 142 und der Überschieberbuchse 144 ausgebildet ist. Insbesondere ermöglicht, da sich die Schulter 172 nicht über den gesamten Buchsenplattformabschnitt 164 erstreckt, die Schulter 172 eine Punktbelastung der Schulter 174 und einer Kante 168 der inneren Buchse, und somit wird ein Teil der Reibungsbelastung, der in die verstellbare Leitschaufel 44 induziert wird, im Vergleich zu anderen Buchsen reduziert, in welchem der Buchsenabschnitt 164 im Wesentlichen eben ist. Demzufolge ermöglicht die reduzierte Reibungsbelastung die Herstellung der Buchse 144 aus einem anderen Material als dem der Buchsen 140 und 142, und somit wird eine auf die verstellbare Leitschaufelanordnung 44 induzierte innere Belastung durch die Buchsenanordnung 100 verteilt. Ferner kann, da die Überschieberbuchse 144 aus einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten hergestellt werden kann, die gesamte induzierte Reibung innerhalb der verstellbaren Leitschaufelanordnung auf einem verringerten Wert im Vergleich zu anderen Anordnungen gehalten werden, welche nur metallische Komponenten enthalten.
  • Während des Betriebs berührt die Schulter 174 unter Druckbelastung die äußere Buchse 142, um die Reduzierung eines Luftaustrittes durch die verstellbare Leitschaufelanordnung 44 zu ermöglichen. Jedoch ermöglicht eine relativ kleine Größe der Schulter 174 eine Minimierung des zwischen den Buchsen 140 und 142 während des Betriebs induzierten Drehmoments. Ferner kann, da die Schulter 174 die Buchse 142 berühren kann, wenn die radial innere Buchsenaußenoberfläche 161 und äußere Buchseninnenoberfläche 152 verschleißen, die Reduzierung einer Leitschaufelkippung ermöglicht werden. Zusätzlich ermöglicht die Schulter 174, dass während des Betriebs die Buchse 142 mehr als die innere Buchse 140 verschleißt. Demzufolge kann, da die Buchsenanordnung 100 eine mehrteilige Anordnung ist, der Buchsenaustausch ohne vollständige Triebwerkszerlegung erfolgen, und somit ermöglicht die Buchsenanordnung 100 eine Reduzierung der Wartungskosten.
  • 4 ist eine Teilexplosionsansicht der verstellbaren Leitschaufelanordnung 44, die eine alternative Ausführungsform einer Buchsenanordnung 200 enthält. Die Buchsenanordnung 200 ähnelt im Wesentlichen der in 3 dargestellten Buchsenanordnung 100 und Komponenten in der Buchsenanordnung 200, die identisch mit Komponenten der Buchsenanordnung 100 sind, sind in 4 unter Verwendung derselben wie in 3 verwendeten Bezugszeichen gekennzeichnet. Demzufolge enthält die Buchsenanordnung 200 eine innere Buchse 140 und eine Überschieberbuchse 144. Die Buchsenanordnung 200 enthält auch einen Buchsenträger 202 und eine radial äußere Buchse 204.
  • Die radial äußere Buchse 204 enthält eine Außenoberfläche 210 und eine Innenoberfläche 212. Die Buchse 204 enthält auch einen Halter 214, der sich im Wesentlichen senkrecht aus einem im Wesentlichen ebenen Abschnitt 216 erstreckt. Insbesondere erstreckt sich der ebene Abschnitt 216 aus dem Halter 214 und einer Innenkante 218 und der Halter 214 erstreckt sich über einen Abstand 220 von dem ebenen Abschnitt 216 aus. Wenn die Leitschaufelanordnung 44 vollständig zusammengebaut ist, ermöglicht der Halterabstand 220, dass sich die Außenbuchse 204 aus dem ausgesparten Abschnitt 104 des Gehäuses zwischen der Leitschaufelplattform 56 und dem Triebwerksgehäuse 50 erstreckt.
  • Ein Buchsenträger 202 erstreckt sich aus einem (nicht dargestellten) ersten Ende, das an ein (nicht dargestelltes) erstes Ende der Überschieberbuchse 144 angrenzt, zu einem zweiten Ende 230, das an die Leitschaufelplattform 56, die Buchse 140 und die Buchseninnenkante 218 angrenzt. Eine Schulter 232 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht über einen Abstand 234 aus einer Innenoberfläche 236 des Buchsenträgers 202. Insbesondere erstreckt sich im vollständig zusammengebauten Zustand die Schulter 232 zwischen der Überschieberbuchse 144 und der radial inneren Buchse 140 zu dem Leitschaufelschaft 54 hin. In einer Ausführungsform enthält der Leitschaufelschaft 54 auch einen (nicht dargestellten) Hinterschnitt, der es der Schulter 232 ermöglicht, sich von der Innenoberfläche 236 des Buchsenträgers über einen größeren Abstand 234 zu erstrecken.
  • Die radial innere Buchse 140 ist mit einem verschleißbeständigen Material 240 beschichtet. Insbesondere ist ein Abschnitt der Buchsenaußenoberfläche 161, der sich über den zylindrischen Abschnitt 166 der inneren Buchse erstreckt, mit einem verschleißbeständigen Material 240 beschichtet. In einer Ausführungsform ist das Material 240 eine keramische Beschichtung.
  • Während des Zusammenbaus der verstellbaren Leitschaufelanordnung 44 wird die radial äußere Buchse 204 mit dem Triebwerksgehäuse 50 gekoppelt, und die radial innere Buchse 140 wird mit der verstellbaren Leitschaufel 52 gekoppelt. Insbesondere wird die radial äußere Buchse 204 mit dem Triebwerksgehäuse 50 so gekoppelt, dass eine Außenoberfläche 210 des ebenen Abschnittes 216 der Buchse der Gehäuseinnenwand 110 innerhalb des ausgesparten Abschnittes des Gehäuses gegenüberliegend positioniert ist, und so, dass die Buchseninnenkante 218 innerhalb einer Signaturaufstandsfläche des ausgesparten Abschnittes 104 des Gehäuses liegt. Die radial innere Buchse 140 wird an die verstellbare Leitschaufel 42 gemäß vorstehender Beschreibung gekoppelt. In der exemplarischen Ausführungsform wird die innere Buchse 140 auf die Leitschaufel 52 gepresst und die äußere Buchse 204 wird in das Gehäuse 50 eingepresst.
  • Der Buchsenträger 202 wird dann mit dem Triebwerksgehäuse 50 so gekoppelt, dass der Buchsenträger 202 gegen die Gehäuseinnenwand 110 innerhalb des zylindrischen Abschnittes 106 des Gehäuses gepresst wird. Der Buchsenträger 202 ermöglicht das Festhalten der inneren Buchse 140, der äußeren Buchse 204 und der Überschieberbuchse 144 in Ausrichtung zueinander. Die die innere Buchse 140 enthaltende verstellbare Leitschaufel 52 wird dann durch eine entsprechende Gehäuseöffnung 58 eingeführt. Insbesondere berührt im vollständig mit dem Gehäuse 50 zusammengebauten Zustand die innere Buchsenschulter 172 die äußere Buchse 204 angrenzend an die Kante 218 der äußeren Buchse. Die Überschieberbuchse 144 wird um den Umfang herum um den Leitschaufelschaft 54 so gekoppelt, dass die Überschieberbuchse 144 eine Trägerinnenfläche 206 der Buchse in einem Dichtungskontakt berührt, um die Verhinderung eines Luftaustrittes durch die verstellbare Leitschaufelanordnung 44 zu ermöglichen, und so, dass ein radial inneres Ende 254 der Überschieberbuchse 144 an der Buchsenträgerschulter 132 positioniert wird.
  • Wenn die Leitschaufelanordnung 44 vollständig mit dem Gehäuse 50 unter gleichmäßiger Belastung gekoppelt ist, ermöglich die radiale Kontaktschulter 172 einen radialen Stapelanordnungsspalt 260, der zwischen der Buchsenträgerschulter 232 und der radial inneren Buchse 140 ausgebildet ist.
  • Während des Betriebs berührt die Schulter 174 die äußere Buchse 204 nur unter der Extrembedingung eines Kontaktes zwischen der Schulter 172 und der Oberfläche 212, um die Reduzierung eines Luftaustrittes durch die verstellbare Leitschaufelanordnung 44 zu ermöglichen. Jedoch ermöglicht eine relativ kleine Größe der Schulter 172 eine Minimierung des zwischen den Buchsen 140 und 204 während des Betriebs induzierten Drehmomentes. Ferner kann, da die Schulter 174 die Buchse 142 berühren kann, eine Reduzierung einer Leitschaufelkippung ermöglicht werden. Der Buchsenträger 202 ermöglicht den Austausch der äußeren Buchse ohne eine vollständige Triebwerkszerlegung und somit ermöglicht die Buchsenanordnung 200 eine Reduzierung der Wartungskosten.
  • 5 ist eine Teilexplosionsansicht einer verstellbaren Leitschaufelanordnung 44, die eine alternative Ausführungsform einer Buchsenanordnung 200 enthält. Insbesondere ist die Buchsenanordnung 300 zur Verwendung mit einem alternativen Gehäuseturm 302 gedacht. Der Gehäuseturm 302 ähnelt im Wesentlichen dem (in 3 dargestellten) Gehäuseturm 102, und Komponenten in dem Gehäuseturm 302, die identisch mit Komponenten des Gehäuseturms 102 sind, sind in 5 unter Verwendung derselben Bezugszeichen wie den in 3 verwendeten gekennzeichnet. Demzufolge enthält der Gehäuseturm 302 einen zusätzlichen ausgesparten Abschnitt 304, der sich von der inneren Wand 110 des zylindrischen Abschnittes des Gehäuseturms zu dem Gehäuseturm 302 radial nach außen erstreckt, und ist axial positioniert, um sich aus dem und in den ausgesparten Abschnitt 104 zu erstrecken. Der ausgesparte Abschnitt 304 des Gehäuseturms besitzt einen in Bezug auf die Gehäuseöffnungsmittellinie 112 gemessen Durchmesser d6, der größer als der Durchmesser d2 des zylindrischen Abschnittes des Gehäuse turms ist, und kleiner als der Durchmesser d1 des ausgesparten Abschnittes des Gehäuseturms ist.
  • Die Buchsenanordnung 300 ist im Wesentlichen ähnlich der in 3 dargestellten Buchsenanordnung 300 und Komponenten in der Buchsenanordnung 300, die identisch mit Komponenten der Buchsenanordnung 100 sind, sind in 5 unter Verwendung derselben wie der in 3 verwendeten Bezugszeichen gekennzeichnet. Demzufolge enthält die Buchsenanordnung 300 eine radial innere Buchse 310, eine radial äußere Buchse 312 und eine ringförmige Plattformdichtung 314.
  • Die radial innere Buchse 310 enthält eine Außenoberfläche 320 und eine Innenoberfläche 322. Die Buchse 310 enthält auch einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt 324 und einen Plattformabschnitt 326, der sich von dem zylindrischen Abschnitt 324 radial nach außen erstreckt. In der exemplarischen Ausführungsform ist der zylindrische Abschnitt 324 im Wesentlichen senkrecht zu dem Plattformabschnitt 326. Eine radiale Höhe h6 der Buchse 310 wird von dem Plattformabschnitt 326 zu einer Endfläche 328 des zylindrisches Abschnittes 324 gemessen.
  • Der Buchsenplattformabschnitt 326 enthält einen ausgesparten Bereich 320, der sich von der Buchseninnenoberfläche 322 zu der Buchsenaußenoberfläche 320 hin erstreckt. Der ausgesparte Bereich 330 bildet ein Paar von Vorsprüngen 332, die sich nach außen zu der verstellbaren Plattform 46 von dem Buchsenplattformabschnitt 326 erstrecken. Der ausgesparte Bereich 330 hat eine zwischen den Vorsprüngen 232 gemessene Breite 334, und eine in Bezug auf die Vorsprünge 332 gemessene Tiefe 333. Die Plattformdichtung 314 hat eine Höhe hs, die größer als die Tiefe 333 des ausgesparten Bereiches ist, und eine Breite 336, die etwas kleiner als die Breite 334 des ausgesparten Bereiches. Demzufolge wird, wenn die verstellbare Leitschaufelanordnung 44 vollständig zusammengebaut ist, ein Abschnitt der Plattformdichtung 314 innerhalb des ausgesparten Bereichs 330 in einem Dichtungskontakt zwischen den Vorsprüngen 332 aufgenommen.
  • Die radial äußere Buchse 312 enthält eine Innenoberfläche 340 und eine Außenoberfläche 342. Die Buchse 312 enthält auch einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt 344 und einen Halterabschnitt 346, der sich radial außerhalb des zylindrischen Abschnittes 344 erstreckt. Insbesondere erstreckt sich in der exemplarischen Ausführungsform der Halterabschnitt 346 im Wesentlichen senkrecht aus dem zylindrischen Abschnitt 344 der Buchse zu einem äußeren Ende 350 der Buchse 312 und der zylindrische Abschnitt 344 erstreckt sich von einer inneren Endfläche 352 der Buchse 312 axial zu dem Buchsenhalterabschnitt 346. Eine radial Höhe h7 der Buchse 312 wird von dem Halterabschnitt 346 zu der inneren Endfläche 352 der Buchse gemessen. Die radiale Höhe h7 der Buchse wird verstellbar auf der Basis einer Hertzschen Kontaktpressung ausgewählt, die in die verstellbare Leitschaufelanordnung 44 induziert werden kann. Die Buchse 312 und 310 werden jeweils aus einem Material hergestellt, das mit dem Gehäuse 50 kompatibel ist.
  • Während des Zusammenbaus der verstellbaren Leitschaufelanordnung 44 wird die Außenoberfläche der äußeren Buchse 340 mit einem verschleißbeständigen Material 360 beschichtet, das einen relativ niedrigen Reibungskoeffizienten im Vergleich zu Materialien hat, die zur Herstellung der Buchsen 310 und 312 verwendet werden. Die radial innere Buchse 310 wird mit dem Triebwerksgehäuse 50 gekoppelt, und die radial äußere Buchse 310 mit dem Gehäuse 50 gekoppelt. Insbesondere wird die radi al innere Buchse 310 mit dem Triebwerksgehäuse 5 so gekoppelt, dass die radial innere Außenoberfläche 320 der Buchse an der Gehäuseinnenwand 110 innerhalb des ausgesparten Abschnittes 104 des Gehäuses positioniert ist, und der zylindrische Abschnitt 324 der Buchse an der Gehäuseinnenwand 110 innerhalb des ausgesparten Abschnittes 304 des Gehäuses positioniert ist.
  • Die radial äußere Buchse 312 wird mit dem Triebwerksgehäuse 50 so gekoppelt, dass der zylindrische Abschnitt 344 der äußeren Buchse wenigstens teilweise an der Gehäuseinnenwand 110 innerhalb des zylindrischen Abschnittes 106 des Gehäuses angeordnet ist, und so, dass ein Abschnitt der äußeren Buchse 312 die radial innere Buchse 314 in einem Gleitsitz überlappt. In der exemplarischen Ausführungsform werden die innere Buchse 314 und äußere Buchse 312 beide in das Gehäuse 50 eingepresst. Zusätzlich wird die radial äußere Buchse 312 mit dem Triebwerksgehäuse 50 so gekoppelt, dass ein als ein Stapelspalt bekannter vorbestimmter Spalt 354 zwischen dem Halterabschnitt 346 der radial äußeren Buchse und einer radial äußeren Kante 368 des Triebwerksgehäuses 302 ausgebildet wird. Der Spalt 364 erleichtert die Stapelung der inneren Buchse 310, des Gehäuses 302 und der Buchse 312 so, dass ein zwischen dem Hebelarm 60 und dem äußeren Buchsenhalterabschnitt 364 ausgebildeter Spalt 376 minimiert werden kann. Die Minimierung des Spaltes 376 ermöglicht die Minimierung eines Luftaustrittes durch die verstellbare Leitschaufelanordnung 44. Der Spalt 364 ermöglicht auch den Austausch der Buchsen 312 ohne vollständige Triebwerkszerlegung und somit ermöglicht die Buchsenanordnung 300 eine Reduzierung der Wartungskosten.
  • Eine Plattformdichtung 314 wird dann auf der verstellbaren Leitschaufel 52 angeordnet. Die verstellbare Leitschaufel 52 wird dann durch eine entsprechende Gehäuseöffnung 58 und den Hebelarm 60 eingeführt, bevor sie mit dem Gehäuse 50 über ein Befestigungselement 370 so gekoppelt wird, dass die Plattformdichtung 314 in einem Dichtungskontakt innerhalb des ausgesparten Bereichs 330 der inneren Buchse aufgenommen wird. Insbesondere steht in einem vollständig gekoppelten Zustand mit dem Gehäuse 50 das verschleißbeständige Material 360 der äußeren Buchse mit dem Leitschaufelschaft 54 entlang dem zylindrischen und Halteabschnitt 344 der äußeren Buchse und entlang der Oberfläche 371 in einem Dichtungskontakt, um eine Luftaustrittsverhinderung innerhalb der verstellbaren Leitschaufelanordnung 44 zu ermöglichen.
  • Zusätzlich wird, wenn die verstellbare Leitschaufel 52 mit dem Gehäuse 50 gekoppelt wird, ein vorbestimmter Zusammenbau/Zerlegungs-Spalt 376 zwischen dem Hebelarm 60 und dem Halteabschnitt 376 der äußeren Buchse ausgebildet.
  • 6 ist eine Teilexplosionsansicht einer verstellbaren Leitschaufelanordnung 44, die eine weitere alternative Ausführungsform einer Buchsenanordnung 400 enthält. Insbesondere ist die Buchsenanordnung 400 zur Verwendung mit dem Gehäuseturm 302 gedacht. Die Buchsenanordnung 400 ähnelt im Wesentlichen der (in 3 dargestellten) Buchsenanordnung 300, und Komponenten in der Buchsenanordnung 400, die identisch mit Komponenten des Buchsenanordnung 30 sind, sind in 5 unter Verwendung derselben Bezugszeichen wie den in 3 verwendeten gekennzeichnet. Demzufolge enthält die Buchsenanordnung 400 eine radial innere Buchse 310 und eine ringförmige Plattformdichtung 314. Die Buchsenanordnung 400 enthält auch einen Buchsenträger 402, einen ringförmigen äußeren ra dialen Abstandshalter 404, und eine äußere Zapfenbuchse 406 und einen inneren Zapfen 408. Die äußere radiale Scheibe 404 ähnelt im Wesentlichen der Plattformdichtung 314 und erstreckt sich um die Leitschaufel 57 sowohl zwischen den äußeren Zapfenlager 406, als auch dem Buchsenträger 402 und dem Hebelarm 60.
  • Der Buchsenträger 402 enthält eine Außenoberfläche 410 und eine Innenoberfläche 412. Der Buchsenträger 402 enthält auch einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt 414 und einen Halteabschnitt 416, der sich von dem zylindrischen Abschnitt 414 radial nach außen erstreckt. Insbesondere erstreckt sich in der exemplarischen Ausführungsform der Halteabschnitt 416 im Wesentlichen senkrecht aus dem zylindrischen Abschnitt 414 der Buchse angrenzend an den Hebelarm 60. Der zylindrische Abschnitt 414 des Buchsenträgers erstreckt sich aus dem Halteabschnitt 416 zu einer inneren Haltevorrichtung 420, die sich radial nach innen von dem zylindrischen Abschnitt 414 angrenzend an die Leitschaufelplattform 56 erstreckt.
  • Die äußere Zapfenbuchse 406 und innere Zapfenbuchse 408 erstrecken sich in Umfangsrichtung um den Schaft 54 der verstellbaren Leitschaufel so, dass eine Innenoberfläche 430 und 432 der jeweiligen Buchse 406 und 408 in einem Dichtungskontakt an der Außenoberfläche 122 des Leitschaufelschaftes anliegt. Insbesondere ist die äußere Zapfenbuchse 406 im Wesentlichen zylindrisch und besitzt einen Außendurchmesser d10, der im Wesentlichen zwischen einem radial äußeren Ende 440 und einem radial inneren Ende 442 konstant ist. Die innere Zapfenbuchse 408 ist ebenfalls im Wesentlichen zylindrisch und weist einen Aussendruckmesser d11 auf, der im Wesentlichen zwischen einem radial äußeren Ende 446 und einem radial inne ren Ende 448 konstant ist. Eine Dichtung 450 erstreckt sich zwischen den äußeren bzw. inneren Zapfenbuchsen 406 und 408 um den Schaft 54 der Leitschaufel.
  • Während des Zusammenbaus der verstellbaren Leitschaufelanordnung 44 wird die radial innere Buchse 310 mit dem Triebwerksgehäuse 50 gemäß vorstehender Beschreibung gekoppelt und der Buchsenträger 401 wird mit dem Triebwerksgehäuse 50 und der radial inneren Buchse 310 gekoppelt. Insbesondere wird der Buchsenträger 402 in das Triebwerksgehäuse innerhalb eines Abschnittes eines zylindrischen Abschnittes 414 des Buchsenträgers, das heißt, angrenzend an den Buchsenträgerhalterabschnitt eingepresst. Nach der Einpressung gemäß vorstehender Beschreibung befindet sich ein Abschnitt des Buchsenträgers 402 angrenzend an die radial innere Buchse 310 in einem Gleitsitz mit der radial inneren Buchse 310. Die äußere Zapfenbuchse 406 und innere Zapfenbuchse 408 werden jeweils mit dem Leitschaufelschaft 54 so gekoppelt, dass die Dichtung 450 zwischen den Buchsen 406 und 508 liegt.
  • Die verstellbare Leitschaufel 52 wird dann durch eine entsprechende Gehäuseöffnung 58 und den Hebelarm 60 vor einer Kopplung mit dem Gehäuse 50 mittels eines Befestigungselementes 270 eingeführt. Im vollständig gekoppelten Zustand mit dem Gehäuse 50 sind die Zapfenbusen 406 und 408 in einem Dichtungskontakt zwischen dem Buchsenträger 420 angeordnet, um eine Luftaustrittsverhinderung durch die VSV-Anordnung 44 zu ermöglichen. Ferner ist im vollständig mit dem Gehäuse 50 gekoppelten Zustand die Haltevorrichtung 420 des Buchsenträgers mit dem äußeren Zapfenbuchsenende 410 gekoppelt und ein vorbestimmter Spalt 476 ist zwischen dem Buchsenträger 420 und dem Triebwerksgehäuse 50 ausgebildet. Der Spalt 476 ermöglicht einen Buchsenaustausch ohne vollständige Triebwerks zerlegung, und somit ermöglicht die Buchsenanordnung 400 eine Reduzierung der Wartungskosten.
  • Die vorstehend beschriebenen verstellbaren Leitschaufelanordnungen sind kosteneffektiv und hochzuverlässig. Die VSV-Anordnung enthält eine Buchsenanordnung, die die Reduzierung eines Gasaustrittes durch die VSV ermöglicht, und somit den Buchsenverschleiß innerhalb der VSV-Anordnung reduziert. Die Buchsenanordnung enthält eine erste Buchse, die in das Triebwerksgehäuse eingepresst ist und eine zweite Buchse, die mit der VSV-Anordnung so gekoppelt ist, dass die Buchsenanordnung extern ohne vollständige Triebwerkszerlegung ausgetauscht werden kann. Ferner ermöglicht, da die Buchsenanordnung aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden kann, die VSV-Anordnung eine effiziente Lastübertragung mit geringer Reibung zwischen der verstellbaren Leitschaufel und dem Gehäuse. Demzufolge ermöglicht die Buchsenanordnung die Verlängerung der Nutzungslebensdauer des Schaftes der VSV-Anordnung in einer kosteffektiven und zuverlässigen Weise.
  • Exemplarische Ausführungsformen von VSV-Anordnungen wurden vorstehend im Detail beschrieben. Die Systeme sind nicht auf die hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränkt, sondern Komponenten jeder Anordnung können unabhängig und getrennt von anderen hierin beschriebenen Komponenten verwendet werden. Jede VSV-Anordnungskomponente kann auch in Kombination mit anderen VSV-Anordnungskomponenten verwendet werden.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Kopplung einer verstellbaren Leitschaufelanordnung (44) für ein Gasturbinentriebwerk (10), das ein Gehäuse (50) enthält, wobei die verstellbare Leitschaufelanordnung eine Buchsenanordnung (100) und wenigstens eine verstellbare Leitschaufel (52) enthält, die eine Plattform (56) und einen Schaufelschaft (54) enthält, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, dass: eine erste Buchse (142) mit dem Triebwerkgehäuse im Presssitz gekoppelt wird; eine zweite Buchse (140) mit der verstellbaren Leitschaufel gekoppelt wird; die verstellbare Leitschaufel mit dem Motorgehäuse derart gekoppelt wird, dass wenigstens ein Teil der ersten Buchse zwischen dem Triebwerkgehäuse und der zweiten Buchse angeordnet ist und das wenigstens ein Teil der zweiten Buchse zwischen der ersten Buchse und dem Schaufelschaft angeordnet ist; und dadurch gekennzeichnet, dass ein vorbestimmter Spalt (190) gebildet wird, der zwischen der ersten und der zweiten Buchse festgelegt ist.
  2. Verstellbare Leitschaufelanordnung (44) für ein Gasturbinentriebwerk (10), das ein Gehäuse (50) enthält, wobei die verstellbare Leitschaufelanordnung aufweist: eine verstellbare Leitschaufel (52), die eine Plattform (56) und einen Schaufelschaft (54) aufweist, der von der Plattform nach außen ragt; eine Buchsenanordnung (100), die eine äußere Buchse (142) und eine innere Buchse (140) aufweist, wobei die äußere Buchse radial außerhalb von der Innenbuchse derart angeordnet ist, dass wenigstens ein Teil der äußeren Buchse zwischen dem Gasturbinentriebwerksgehäuse und der Innenbuchse positioniert ist und dass wenigstens ein Teil der Innenbuchse mit dem Schaufelschaft der Leitschaufelanordnung in Anlage positioniert ist; und dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Buchse gegen das Triebwerksgehäuse in Anlage derart positioniert ist, dass ein vorbestimmter Spalt (190) zwischen der inneren und der äußeren Buchse der Buchsenanordnung gebildet ist.
  3. Verstellbare Leitschaufelanordnung (44) nach Anspruch 2, wobei die Buchsenanordnung (100) ferner eine Überschieberbuchse (144) aufweist, wobei die äußere und die innere Buchse (142, 140) zwischen der Überschieberbuchse und der Plattform (56) der Leitschaufelanordnung angeordnet sind.
  4. Verstellbare Leitschaufelanordnung (44) nach Anspruch 2, wobei wenigstens eine der inneren und der äußeren Buchse (140, 142) wenigstens eine Schulter (172) aufweist, die sich von wenigstens einer der inneren und der äußeren Buchse nach außen erstreckt, um mit der anderen Buchse der Buchsenanordnung in Verbindung zu treten, wobei die Schulter eine Reduktion des Verschleißes zwischen der inneren und der äußeren Buchse unterstützt.
  5. Verstellbare Leitschaufelanordnung (44) nach Anspruch 2, wobei die Buchsenanordnung (100) ferner einen Buchsenträger (202) aufweist, der konfiguriert ist, um wenigstens eine der inneren und der äußeren Buchse (140, 142) abzustützen.
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7220098B2 (en) * 2003-05-27 2007-05-22 General Electric Company Wear resistant variable stator vane assemblies
US7207770B2 (en) * 2003-05-27 2007-04-24 General Electric Company Variable stator vane bushings and washers
FR2857692B1 (fr) * 2003-07-17 2007-05-11 Snecma Moteurs Systeme de guidage du pivot exterieur d'une aube a angle de calage variable, de stator de turbomachine
FR2868490B1 (fr) * 2004-04-05 2006-07-28 Snecma Moteurs Sa Douille a base de ceramique pour un systeme de calage variable d'aubes de turbomachines
US7360990B2 (en) * 2004-10-13 2008-04-22 General Electric Company Methods and apparatus for assembling gas turbine engines
FR2885182B1 (fr) 2005-04-28 2010-11-26 Snecma Moteurs Aube de stator a calage variable, procede de reparation d'une aube
US7278819B2 (en) * 2005-07-05 2007-10-09 General Electric Company Variable stator vane lever arm assembly and method of assembling same
GB0520856D0 (en) * 2005-10-14 2005-11-23 Keefe Alan O Jet engine
FR2892147B1 (fr) * 2005-10-18 2010-09-17 Snecma Dispositif de guidage d'aube de stator a calage variable dans une turbomachine axiale
US7445427B2 (en) * 2005-12-05 2008-11-04 General Electric Company Variable stator vane assembly and bushing thereof
JP2008138242A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 General Electric Co <Ge> 耐摩耗コーティングと該耐磨耗コーティングを有する物品
US8517661B2 (en) 2007-01-22 2013-08-27 General Electric Company Variable vane assembly for a gas turbine engine having an incrementally rotatable bushing
US7722318B2 (en) * 2007-02-13 2010-05-25 United Technologies Corporation Hole liners for repair of vane counterbore holes
US9353643B2 (en) * 2007-04-10 2016-05-31 United Technologies Corporation Variable stator vane assembly for a turbine engine
US8240983B2 (en) * 2007-10-22 2012-08-14 United Technologies Corp. Gas turbine engine systems involving gear-driven variable vanes
US9404374B2 (en) 2008-04-09 2016-08-02 United Technologies Corporation Trunnion hole repair utilizing interference fit inserts
US8579579B2 (en) * 2009-11-10 2013-11-12 Honeywell International Inc. Sealed shaft assembly for exhaust turbines
US8858165B2 (en) * 2010-09-30 2014-10-14 Rolls-Royce Corporation Seal arrangement for variable vane
US9410443B2 (en) 2012-01-27 2016-08-09 United Technologies Corporation Variable vane damping assembly
US10030533B2 (en) * 2012-09-21 2018-07-24 United Technologies Corporation Flanged bushing for variable vane
US9341194B2 (en) 2012-11-01 2016-05-17 Solar Turbines Incorporated Gas turbine engine compressor with a biased inner ring
US9032727B2 (en) * 2012-11-28 2015-05-19 Honeywell International Inc. Suction sealing for turbocharger
US9932988B2 (en) 2013-02-15 2018-04-03 United Technologies Corporation Bushing arranged between a body and a shaft, and connected to the shaft
JP6185781B2 (ja) * 2013-07-23 2017-08-23 三菱日立パワーシステムズ株式会社 軸流圧縮機
US10385719B2 (en) 2013-08-28 2019-08-20 United Technologies Corporation Variable vane bushing
DE102013218303A1 (de) * 2013-09-12 2015-03-12 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Abgasturbolader mit Turbine
WO2018142606A1 (ja) * 2017-02-06 2018-08-09 三菱重工コンプレッサ株式会社 インレットガイドベーン及び圧縮機
US10753224B2 (en) * 2017-04-27 2020-08-25 General Electric Company Variable stator vane actuator overload indicating bushing
US10557371B2 (en) * 2017-07-14 2020-02-11 United Technologies Corporation Gas turbine engine variable vane end wall insert
DE102017222209A1 (de) * 2017-12-07 2019-06-13 MTU Aero Engines AG Leitschaufelanbindung sowie Strömungsmaschine
US20210310367A1 (en) * 2020-04-07 2021-10-07 Roller Bearing Company Of America, Inc. Bushing for a variable stator vane assembly
US12055153B1 (en) * 2023-12-05 2024-08-06 General Electric Company Variable pitch airfoil assembly for an open fan rotor of an engine having a damping element

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3367628A (en) * 1966-10-31 1968-02-06 United Aircraft Corp Movable vane unit
US3542484A (en) * 1968-08-19 1970-11-24 Gen Motors Corp Variable vanes
GB2210935B (en) * 1987-10-10 1992-05-27 Rolls Royce Plc Variable stator vane assembly
CA2082709A1 (en) * 1991-12-02 1993-06-03 Srinivasan Venkatasubbu Variable stator vane assembly for an axial flow compressor of a gas turbine engine
US5593275A (en) * 1995-08-01 1997-01-14 General Electric Company Variable stator vane mounting and vane actuation system for an axial flow compressor of a gas turbine engine
US5622473A (en) * 1995-11-17 1997-04-22 General Electric Company Variable stator vane assembly
US6139261A (en) * 1999-04-16 2000-10-31 General Electric Company Bushing assembly with removable wear sleeve

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004108367A (ja) 2004-04-08
US6767183B2 (en) 2004-07-27
US20040052636A1 (en) 2004-03-18
JP4464095B2 (ja) 2010-05-19
CN100374689C (zh) 2008-03-12
DE60302514D1 (de) 2006-01-05
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