DE69736570T2 - Schwingungsdämpfer- und Dichtungsanordnung für Turbinenschaufeln - Google Patents

Schwingungsdämpfer- und Dichtungsanordnung für Turbinenschaufeln Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft Gasturbinenmaschinen und insbesondere Dämpfer-Dichtung-Anordnungen für Turbinenrotoren.
  • Eine typische Gasturbinenmaschine hat einen sich axial erstreckenden Strömungsweg zum Leiten von Arbeitsfluid sequentiell durch einen Verdichterabschnitt, einen Verbrennungsabschnitt und einen Turbinenabschnitt. Der Verdichterabschnitt weist eine Mehrzahl von rotierenden Laufschaufeln auf, die dem Arbeitsfluid Energie zuführen. Das Arbeitsfluid verlässt den Verdichterabschnitt und tritt in den Verbrennungsabschnitt ein. Brennstoff wird mit dem komprimierten Arbeitsfluid gemischt und das Gemisch wird gezündet, um dem Arbeitsfluid mehr Energie zuzuführen. Die sich ergebenden Verbrennungserzeugnisse werden dann durch den Turbinenabschnitt hin expandiert. Der Turbinenabschnitt weist eine weitere Mehrzahl von rotierenden Laufschaufeln auf, die dem expandierenden Fluid Energie entnehmen. Ein Teil dieser entnommenen Energie wird dem Verdichterabschnitt über eine Rotorwelle, die den Kompressorabschnitt und den Turbinenabschnitt verbindet, zurück übertragen. Der Rest der entnommenen Energie kann für andere Funktionen verwendet werden.
  • Jede der Mehrzahl von rotierenden Laufschaufeln in dem Turbinenabschnitt hat ein Plattform. Eine Laufschaufelwurzel erstreckt sich von einer Oberfläche der Plattform, und ein Laufschaufelströmungsprofil ragt von einer entgegengesetzten Oberfläche. Das Strömungsprofil, das mit einem Wirbelelement versehen sein kann oder nicht, entzieht dem expandierenden Arbeitsfluid kinetische Energie. Die Mehrzahl von Rotorlaufschaufeln ist über eine oder mehrere rotierende Turbinenrotoren verteilt. Ein Turbinenrotor hat eine Scheibe mit einer Mittellinie und einer Reihe von Schlitzen an seinem äußeren Umfang. Jeder Schlitz nimmt eine Laufschaufelwurzel auf und hält so die Laufschaufel an der Scheibe. Derart installiert erstreckt sich die Laufschaufel radial von der Scheibe, wobei die Wurzel radial einwärts und das Strömungsprofil radial auswärts sind. Benachbarte Laufschaufelplattformen sind durch einen sich axial erstreckenden Spalt, der die Laufschaufelplattformen davon abhält, sich zu kontaktieren und gegenseitig zu beschädigen, getrennt.
  • Da die Strömungsprofile dem expandierenden Arbeitsfluid Energie entziehen, übt das Arbeitsfluid eine Belastungskraft auf die Strömungsprofile aus. Variationen in der Belastungskraft lassen die Laufschaufeln sich verbiegen und vibrieren. Diese Vibration hat ein breites Spektrum von Frequenzkomponenten mit einer größten Amplitude bei der Eigenresonanzfrequenz der Laufschaufeln. Wenn die Strömungsprofile nicht mit einem Wirbelelement versehen sind ist die Vibration hauptsächlich tangential zu der Rotationsrichtung, das heißt, der Umfangsrichtung. Es gibt auch eine Sekundärvibrationskomponente in der Richtung der Fluidströmung, das heißt, der axialen Richtung. Wenn sie ungedämpft sind, kann die Auslenkung der vibrierenden Laufschaufeln extreme Grenzwerte erreichen, die das Strömungsprofil potentiell brechen lassen.
  • Die Anfälligkeit der Turbine für ein Laufschaufelvibrationsversagen hängt teilweise von effektiver Dämpfung ab. Ein Dämpfer wird im allgemeinen verwendet, um solche Vibration zu reduzieren. Der Dämpfer ist ein festes Element, der derart positioniert wird, dass er den Spalt zwischen Laufschaufeln überspannt und die radial inneren Oberflächen benachbarter Laufschaufelplattformen kontaktiert. Der Dämpfer reduziert Laufschaufel-zu-Laufschaufel-Vibration, was dementsprechend individuelle Laufschaufelvibration reduziert. Die Form, das Gewicht und die Steifheit des Dämpfers werden so gewählt, um am besten für die gewünschte Vibrations-dämpfende Reibungskraft zu sorgen. Für maximale Effektivität ist der Dämpfer im allgemeinen in der axialen Richtung ausgedehnt.
  • Die durch den Dämpfer erzeugte Reibungskraft wird zwischen den benachbarten Laufschaufeln aufgeteilt. Im allgemeinen wird eine gleichmäßige Aufteilung angestrebt, d. h., 50 Prozent für eine Laufschaufel und 50 Prozent für die andere Laufschaufel. Die Form und die Kontur der radial inneren Oberflächen der Laufschaufelplattformen zusammen mit den anderen oben genannten Dämpferauswahlkriterien kann jedoch einen Dämpfer, der das gewünschte Dämpfungsprofil aufweist, unmöglich machen. In solchen Fällen kann die Dämpfungseffektivität reduziert sein, was zu geringerer Laufschaufelzuverlässigkeit führt. Es wird daher ein Dämpfer gesucht, der mehr Flexibilität bei der Vibrationsdämpfung bietet, um das gewünschte Dämpfungsprofil zu erzeugen.
  • Abgesehen von Vibrationsversagen gibt es noch weitere Möglichkeiten eines Turbinenversagens aufgrund der potentiellen Leckage von Arbeitsfluid in den Spalt zwischen benachbarten Laufschaufelplattformen. Sobald es in dem Spalt ist, kann das Arbeitsfluid dann in den Bereich unterhalb der radial inneren Oberfläche der Plattform lecken. Da die Temperatur des Arbeitsfluids in der Turbine im allgemeinen höher ist als diejenige, der Komponenten unterhalb der Plattform sicher widerstehen können, erhöht die Leckage die Temperatur dieser Komponenten und führt im allgemeinen zu einer geringeren Turbinenzuverlässigkeit. Da ferner das Arbeitsfluid Verunreinigungen enthalten kann, kann eine Leckage Verunreinigungen unter die Plattform transportieren, was die Zuverlässigkeit der Turbine weiter reduziert. Außerdem umgeht das leckende Arbeitsfluid die Strömungsprofile und reduziert so die den Strömungsprofilen zugeführte Energiemenge und reduziert die Effizienz der Turbine.
  • Eine Dichtung wird allgemein eingesetzt, um Leckage zu reduzieren. Die Dichtung ist ein flexibles Element, typischerweise aus dünnem Metallblech gefertigt, das über den Spalt hin positioniert ist, unterhalb und in der Nähe der radial inneren Oberflächen von benachbarten Laufschaufelplattformen. Die Dichtung hat typischerweise einen Bereich, der allgemein demjenigen der Oberfläche, mit der sie abgedichtet werden soll, entspricht.
  • Die Dichtung benötigt typischerweise radialen Halt von dem Dämpfer. Ein Beispiel einer solchen Dämpfer-Dichtung-Anordnung ist in US-Patent Nr. 5 460 489 offenbart. Wenn der Dämpfer jedoch nicht genügend radialen Halt, d. h., entlang eines ausreichenden Bereichs der axialen Länge der Dichtung, bietet, kann die Dichtung bei Turbinenrotation anfällig gegen Verbiegung sein aufgrund von radialen Zentrifugalkräften. Die Beschränkungen für das Design des Dämpfers, wie sie oben beschrieben sind, beschränken häufig den radialen Halt, den der Dämpfer der Dichtung bieten kann. Sollte die Dichtung eine solche Verbiegung. erfahren, könnte ihre proximate Verbindung mit den Oberflächen, mit denen sie abdichtet, in unerwünschter Weise geändert werden, und dementsprechend kann die Dichteeffektivität reduziert werden. Daher wird auch nach einer Dämpfer-Dichtung-Anordnung gesucht, die mehr Designflexibilität bietet, um größeren radialen Halt für die Dichtung zu erhalten.
  • Im allgemeinen wird die Dichtung in der axialen Richtung nur lose durch die Struktur unterhalb der Plattform gehalten. Um eine optimale proximate Verbindung der Dichtung mit den Oberflächen, mit denen sie abdichtet, zu wahren, muss die Dichtung jedoch in der richtigen axialen Position relativ zu der radial inneren Oberfläche der benachbarten Laufschaufelplattformen gehalten werden. Wenn die Dichtung nicht in der richtigen axialen Position gehalten wird, kann die Effektivität der Dichtung beim Reduzieren von Leckage verringert sein. Es wird daher eine Dichtung gesucht, die in der richtigen axialen Position gehalten werden kann.
  • Um effektives Dämpfen und Dichten zu bieten, müssen schließlich der Dämpfer und die Dichtung in der richtigen Relativposition in Bezug zu einander installiert sein. Bei herkömmlichen Anordnungen können jedoch der Dämpfer und die Dichtung in die Turbinenanordnung passen, obwohl sie unrichtig installiert sind, und dementsprechend gibt es bei derzeitigen Turbinenanordnungen ein Potential für falschen Zusammenbau. Dieses Potential wird durch die Tatsache vergrößert, dass manche Anordnungen einen Dämpfer haben, der zwischen der Plattform und der Dichtung angeordnet ist, wohingegen andere die Dichtung zwischen der Plattform und dem Dämpfer angeordnet aufweisen. Als Ergebnis werden der Dämpfer und die Dichtung gelegentlich falsch installiert, wodurch die Effektivität sowohl des Dämpfers als auch der Dichtung reduziert wird. Es ist daher wünschenswert, eine Dämpfer-Dichtung-Anordnung bereitzustellen, die die Installation des Dämpfers und der Dichtung in falscher Orientierung in Bezug aufeinander verhindert.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Dämpfer-Dichtung-Anordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1 für einen Turbinenrotor vorgesehen, wobei der Rotor eine Scheibe und eine Mehrzahl von Laufschaufeln aufweist und wobei die Anordnung einen Dämpfer aufweist und ferner eine Dichtung aufweist, die einen Vorsprung hat, der dazu ausgelegt ist, ein Hindernis mit der Laufschaufel zu bilden für den Fall, dass der Dämpfer und die Dichtung in einer falschen Orientierung in Bezug aufeinander installiert sind, um einen sol chen falschen Zusammenbau zu vermeiden, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung in der Form eines Fortsatzes ist, der sich von einem Rand des Haltebereichs der Dichtung erstreckt.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Dichtung für einen Turbinenrotor vorgesehen, wobei der Rotor eine Scheibe und eine Mehrzahl von Laufschaufeln aufweist, wobei jede Laufschaufel eine Plattform mit einer radial inneren Oberfläche hat, wobei die Dichtung ein Positionierungselement aufweist, das mit einer Arretierungsstruktur an der Laufschaufel zusammenwirkt, um die Dichtung positiv zu positionieren und sie in der richtigen axialen Position in Bezug auf die radial innere Oberfläche der Leufschaufelplattform zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungselement in der Form einer Kerbe oder einer bogenförmigen Ausnehmung ist, um mit Vorsprüngen zusammenzuwirken, die an der Plattform der Laufschaufel ausgebildet sind.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Turbinenrotorlaufschaufel mit einer Dämpfer-Dichtung-Anordnung der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 eine Seitenansicht der Rotorlaufschaufel und der Dämpfer-Dichtung-Anordnung aus 1 ist;
  • 3 eine Draufsicht des Dämpfers aus 1 ist;
  • 4 eine perspektivische Ansicht einer konkaven Seite des Dämpfers aus 1 ist;
  • 5 eine Draufsicht der Dichtung aus 1 ist;
  • 6 eine perspektivische Ansicht der Seite der Dichtung aus 1 ist; und
  • 7 eine perspektivische Ansicht der Rotorlaufschaufel, des Dämpfers und der Dichtung aus 1 ist, getrennt gezeigt vor der Installation.
  • Die Dämpfer-Dichtung-Anordnung der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform zur Verwendung mit einer Hochdruckturbinenrotorlaufschaufel der zweiten Stufe des in 1 veranschaulichten Typs offenbart. Es sollte jedoch von den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten verstanden werden, dass die Zeichnungen lediglich veranschaulichend gemeint sind und nicht angestrebt wird, exakte Strukturabmessungen anzugeben.
  • Bezugnehmend auf 1 hat eine Turbinenrotorlaufschaufel 10 eine stromaufwärtige Seite 12, eine stromabwärtige Seite 14, eine konkave (Druck-)Seite 16 und eine konvexe (Sog-)Seite 18. Die Rotorlaufschaufel 10 hat ein Strömungsprofil 22, das kinetische Energie von einer Gasströmung 24 aufnimmt. Das Strömungsprofil 22, das mit einem Wirbelelement versehen sein kann oder nicht, ist an einer radial äußeren Oberfläche 26 einer Plattform 28 angeordnet. Die Plattform 28 weist ferner eine radial innere Oberfläche 30, eine Vorderkante 32 und eine Hinterkante 34 auf. Ein Paar von Plattformhalterungen 36, 38 sorgt für strukturellen Halt für die Plattform 28, um ein Verwinden der Plattform zu reduzieren. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Rotorlaufschaufel 10 als eine einzelne integrale Einheit durch Gießen gefertigt; es kann jedoch jede andere, den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten bekannte Einrichtung ebenfalls verwendet werden.
  • Die Rotorlaufschaufel 10 weist ferner einen Hals 65 reduzierter Dicke und eine Wurzel 66 auf. Der Hals 65 ist der Übergang zwischen der Plattform 28 und Wurzel 66. Die Wurzel 66 ist in eine Turbinenrotorzentralscheibe (nicht gezeigt) eingebracht, um die Rotorlaufschaufel an der Scheibe zu befestigen. Bei der veranschaulichten Ausführungsform hat die Wurzel 66 ein Tannenbaum-Design, es kann jedoch jedes geeignete Mittel zum Befestigen der Laufschaufel an der Scheibe verwendet werden. Der Hals 65 hat ein Paar von Auskragungen 64 (nur eine ist gezeigt), die hierin weiter unten in genaueren Einzelheiten beschrieben und gezeigt werden.
  • Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist die Rotorlaufschaufel 10 eine aus einer Mehrzahl solcher Laufschaufeln, die an einer Rotorscheibe mit einer Mittellinie (Längsachse) (nicht gezeigt) befestigt sind. Die Laufschaufel 10 erstreckt sich radial von der Scheibe, wobei die Wurzel 66 radial einwärts und das Strömungsprofil 22 radial auswärts sind. Benachbarte Laufschaufelplattformen sind durch einen sich axial erstreckenden Spalt, der die Laufschaufelplattformen davon abhält, sich zu kontaktieren und gegenseitig zu beschädigen, getrennt. Die Breite dieses Spalts sollte groß genug sein, um die Toleranzen bei den physikalischen Abmessungen der Plattformen einschließlich thermischer Expansion aufzunehmen. Bei der derzeit besten Ausführungsform ist die Breite des Spalts in der Größenordnung von etwa 0,04 inches (1 mm); es kann jedoch jede geeignete Spaltbreite verwendet werden.
  • Unter der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform 28 ist eine Anordnung aus einem Dämpfer 40 und einer Dichtung 42 positioniert. Der Dämpfer 40 ist ein festes Element, das dazu ausgelegt ist, Laufschaufel-zu-Laufschaufel-Vibration zu reduzieren, was dementsprechend individuelle Laufschaufelvibration reduziert. Der Dämpfer 40 sorgt auch für Halt für die Dichtung 42. Der Dämpfer 40 ist so positioniert, dass er den Spalt zwischen der Plattform 28 und der benachbarten Laufschaufelplattform (nicht gezeigt) überspannt und die radial inneren Oberflächen der Plattformen kontaktiert. Die Form, das Gewicht und die Steifheit des Dämpfers sind so ausgewählt, dass sie am besten für die gewünschte Reibungskraft auf die Plattformen für ein solches Dämpfen sorgen. Für maximale Effektivität ist der Dämpfer im allgemeinen in einer Richtung der Scheibenmittellinie, d. h. der axialen Richtung, verlängert.
  • Die Dichtung 42 ist ein flexibles Element, typischerweise aus dünnem Metallblech gefertigt, das dazu ausgelegt ist, Leckage zu reduzieren. Die Dichtung ist radial einwärts des Dämpfers positioniert, über den Spalt zwischen der Plattform 28 und der benachbarten Laufschaufelplattform (nicht gezeigt) hin, unter und in der Nähe der radial inneren Oberflächen der Plattformen. Die Form der Dichtung entspricht im allgemeinen derjenigen des Bereichs der Oberfläche, mit der sie abdichten soll. Wie veranschaulicht, sind der Dämpfer 40 und die Dichtung 42 radial durch das Paar von Auskragungen 64 an dem Hals 65 der Laufschaufel 10 gehalten, es kann jedoch auch jedes andere geeignete Mittel, das den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten bekannt ist, zum Halten des Dämpfers 40 und der Dichtung 42 an Ort und Stelle verwendet werden. Der Dämpfer 40 und die Dichtung 42 sind hierin weiter unten in genaueren Einzelheiten beschrieben.
  • Bezugnehmend nun auf 2, in einer Seitenansicht der Druckseite der Rotorlaufschaufel 10 und der Anordnung aus Dämpfer 40 und Dichtung 42, hat die radial innere Oberfläche 30 der Laufschaufelplattform 28 einen Dämpfungsbe reich 44, einen Übergangsbereich 46 und einen Dichtungsbereich 48. Wie gezeigt hat der Dämpfungsbereich 44 der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform eine im wesentlichen planare Kontur, der Dämpfungsbereich 44 kann jedoch jede geeignete, den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten bekannte Kontur aufweisen, einschließlich, aber nicht begrenzt darauf, einer gewogenen Oberfläche mit großem Radius. Der Übergangsbereich 46 der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform befindet sich zwischen dem Dämpfungsbereich 44 und dem Dichtungsbereich 48, wo sich die Kontur der radial inneren Oberfläche 30 von derjenigen des Dämpfungsbereichs 44 zu derjenigen des Dichtungsbereichs 48 ändert. Hauptsächlich aus diesem Grund tritt keine Dämpfung und keine Abdichtung in dem Übergangsbereich 46 auf. Der Übergangsbereich 46 weist einen stromaufwärtigen und einen stromabwärtigen Ausrundungsauslauf auf, die als Ecken gezeigt sind und eine im wesentlichen bogenartige Kontur haben und eine Biegung von etwa 90 Grad mit einem Radius schaffen; der Übergangsbereich 46 kann jedoch jede andere, den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten bekannte Kontur aufweisen. Der Dichtungsbereich 48 der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform befindet sich dort, wo eine Dichtung gegen Leckage angestrebt wird. Der Druck auf die radial äußere Oberfläche 28 der Plattform 28 ist allgemein größer als derjenige auf die radial innere Oberfläche 30. Bei der Laufschaufel 10 ist die Größe dieses Druckdifferenzials vergleichsweise groß in der Nähe der Plattformhalterungen. Wie gezeigt ist dementsprechend der Dichtungsbereich 48 an den innenseitigen Oberflächen der Plattformhalterungen 36, 38 positioniert; die Dichtungsoberfläche 48 kann jedoch jede geeignete Position und Kontur haben, die den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten bekannt ist.
  • Der Dämpfer 40 weist einen Hauptkörper 50 und ein Paar von verlängerten Enden 52 auf. Der Hauptkörper 50 hat eine Dämpfungsoberfläche 54 in Kontakt mit dem Dämpfungsbereich 44 der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform. Die Fläche der Dämpfungsoberfläche 52 in Kombination mit dem Gewicht des Dämpfers 40 sorgen für die Reibungskraft, die nötig ist zum Dämpfen von Vibration. Die Laufschaufelvibration weist ein breites Spektrum von Vibrationsfrequenzkomponenten auf. Die Frequenzkomponente bei der Eigenresonanzfrequenz der Laufschaufeln hat die größte Amplitude. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Dämpfer 40 hauptsächlich wirksam zum Dämpfen der ersten Grundschwingung der Eigenresonanzfrequenz der Laufschaufeln, es kann jedoch jede geeignete Dämpfungseigenschaft verwendet werden.
  • Allgemein wird gleichmäßiger Kontakt zwischen den Oberflächen 44, 54 angestrebt. Um einen solchen Kontakt aufrecht zu erhalten, sollten sich der Hauptkörper 50 des Dämpfers und die Dämpfungsoberfläche 54 nicht in den Übergangsbereich 46 der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform erstrecken. Dies liegt hauptsächlich an physikalischen Toleranzen der Oberflächen. Dementsprechend sind die Abmessungen der Dämpfungsoberfläche 54 hauptsächlich durch Merkmale der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform beschränkt.
  • Die verlängerten Enden 52 haben jeweils ein proximales Ende, das in den Hauptkörper 50 übergeht, und ein distales freies Ende, welches frei ist. Zwischenräume 55 zwischen den verlängerten Enden 52 und dem Übergangsbereich 46 der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform 28 verhindern eine Behinderung zwischen diesen Teilen, um gleichmäßigen, durchgehenden Kontakt zwischen der Dämpfungsoberfläche 54 und dem Dämpfungsbereich 44 der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform zu ermöglichen. In der bevorzugten Ausführungsform ist eines der verlängerten Enden 52 stromaufwärts und das andere ist stromabwärts, wodurch der Dämpfer 40 in der axialen Richtung, d. h. der Richtung von der Vorderkante 32 zu der Hinterkante 34 der Plattform, verlängert wird. Die verlängerten Enden 52 sind vorzugsweise sich verjüngend ausgebildet, um Belastung aufzunehmen, wobei sie sich von dem proximalen Ende zu dem distalen Ende graduell in der Dicke verringern. Diese Verjüngung ermöglicht den verlängerten Enden 52 auch, sich grob über die halbe Strecke durch den Übergangsbereich 46 zu erstrecken, wobei die Zwischenräume 55 beibehalten werden. In der bevorzugten Ausführungsform sind die distalen Enden der verlängerten Enden 52 verrundet. Es ist den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten jedoch ersichtlich, dass die verlängerten Enden 52 irgendeine andere Orientierung und Form, die geeignet angepasst ist, um die Dichtung 42 zu halten, haben können, um Kontakt mit der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform zu vermeiden und die Belastungsverteilung aufzunehmen. Obwohl die in der veranschaulichten Ausführungsform gezeigten verlängerten Enden 52 ähnlich erscheinen, brauchen die verlängerten Enden ferner keine solche Ähnlichkeit aufweisen.
  • Der Dämpfer 40 weist eine radial innere Stützoberfläche 56 auf, die die Dichtung 42 stützt. In der veranschaulichten Ausführungsform erstreckt sich die Stützoberfläche 56 über die Länge des Dämpfers 40 entgegengesetzt der Dämpfungsoberfläche 54. Als solches besteht ein wesentlicher Anteil der Stützoberfläche 56 aus den verlängerten Enden 52 und ermöglicht der Stützoberfläche 56 so, eine bessere Abstützung für die Dichtung zu schaffen als diejenige, die durch den Hauptkörper 50 alleine erzeugt wird. Die Kontur der Stützoberfläche 56 sollte angepasst sein, die gewünschte Stützung für die Dichtung 52 in der speziellen Anwendung zu erzeugen. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Stützoberfläche 56 im wesentlichen planar. Es ist jedoch ersichtlich, dass jede andere geeignete Form, Position, Größenverhältnis und Kontur für die Stützoberfläche 56 ebenfalls verwendet werden kann. Der Dämpfer weist ferner ein Paar von Noppen 58 auf, die dazu ausgelegt sind, den Dämpfer 40 in Bezug auf die benachbarte Rotorlaufschaufel (nicht gezeigt) richtig positioniert zu halten.
  • Der Dämpfer sollte aus einem Material bestehen und sollte mittels eines Verfahrens hergestellt sein, welche für die hohe Temperatur, den hohen Druck und die hohe Zentrifugalkraft, wie sie innerhalb der Turbine angetroffen werden, geeignet sind. Bei der derzeit besten Ausführungsform wurden ein Kobaltlegierungsmaterial, amerikanische Metallspezifikation (AMS) 5382, und eine Herstellung durch Gießen als geeignet für die Hochdruckturbinenbedingungen herausgefunden; es können jedoch auch jedes andere geeignete Material und jedes andere geeignete Herstellungsverfahren, die den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten bekannt sind; verwendet werden.
  • Die Dichtung hat einen abgestützten Bereich 60, in physikalischem Kontakt mit der Stützoberfläche 56 des Dämpfers, und ein Paar von Dichtungsbereichen 62. Die Dichtungsbereiche 62 sind dazu ausgelegt, Dichtungen gegen den Dichtungsbereich 48 der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform zu bilden. Jeder der Dichtungsbereiche hat ein proximales Ende, der in den Abstützbereich 60 übergeht, und ein distales Ende, das vorzugsweise frei ist. Die Formen des abgestützten und der dichtenden Bereiche 60, 62 entsprechen eng denjenigen jeweils der Stützoberfläche 56 des Dämpfers und des Dichtungsbereichs 48 der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist der abgestützte Bereich 60 im wesentlichen planar und der Dichtungsbereich 62 entspricht eng der inneren Oberfläche der Plattformabstützungen 36, 38. Es wird eine bogenartige Biegung an dem Übergang zwischen dem abgestützten Bereich 60 und dem Dichtungsbereich 62 bevorzugt.
  • Die veranschaulichte Form ermöglicht der Dichtung 42, radiale Abstützung von dem Dämpfer 40 zu erhalten und für eine Dichtung gegen Leckage zu sorgen. Es soll angemerkt werden, dass bei der veranschaulichten Ausführungsform die Dichtungsbereiche der Dichtung durch Zentrifugalkraft in enge Nähe zu den Dichtungsoberflächen der Plattform gedrängt werden. Es kann jedoch auch jede andere, den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten bekannte Form, die geeignet angepasst ist, um die gewünschte Dichtung zu erzeugen, verwendet werden. Obwohl die Dichtungsbereiche 62, die in der veranschaulichten Ausführungsform gezeigt sind, ähnlich erscheinen, brauchen die Dichtungsbereiche ferner keine solche Ähnlichkeit aufweisen.
  • Die Dichtung sollte aus einem Material bestehen und sollte durch ein Verfahren hergestellt sein, welche für die hohe Temperatur, den hohen Druck und die hohe Zentrifugalkraft, die in der Turbine angetroffen werden, geeignet sind. Die Dichtung 42 weist typischerweise ein dünnes Metallblech auf, um der Dichtung zu ermöglichen, sich zu biegen, um mit dem Dichtungsbereich 48 der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform übereinzustimmen. In der derzeit besten Ausführungsform weist die Dichtung 42 ein Kobaltlegierungsmaterial, amerikanische Metallspezifikation (AMS) 5608, auf und ist durch einen Laser in ein ebenes Muster geschnitten. Dann werden eine Stanze und ein Matrize verwendet, um den Rest der Form der Dichtung 42 zu bilden. Es kann jedoch jedes andere geeignete Material und jedes andere geeignete Herstellungsverfahren verwendet werden, das den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten bekannt ist.
  • Die 3 und 4 veranschaulichen weitere Einzelheiten des Dämpfers 40. Bezugnehmend nun auf die 3 und 4 in Draufsicht und in perspektivischer Seitenansicht des Dämpfers 40 der bevorzugten Ausführungsform ist das Paar von Noppen 58 an einer konkaven Seite 68 des Dämpfers 40 angeordnet. Der Dämpfer 40 weist auch ein konvexe Seite 59 auf, der die konkave Seite 16 (1) der Rotorlaufschaufel 10 berührt. Die mit dem Stand der Technik vertrauten Fach leute sollten jedoch erkennen, dass der Dämpfer 40 eine gekrümmte Form hat, um die Laufschaufel 10 aufzunehmen, unter Erwägungen, die für die vorliegende Erfindung nicht relevant sind.
  • Die Einbeziehung der verlängerten Enden 52 in die Dämpfer-Dichtung-Konfiguration der vorliegenden Erfindung schafft eine größere Abstützung der Dichtung 42, um eine unerwünschte Dichtungsdeformation unter Bedingungen von Zentrifugalkraftbelastung zu reduzieren. Dies verbessert die Effektivität der Dichtung 42 und reduziert so Gasleckage und verbessert die Effizienz der Turbine.
  • Die Einbeziehung der verlängerten Enden 52 kann auch die Dämpferfunktion verbessern. Da das Gewicht des Dämpfers 40 das Gewicht des Hauptkörpers 50 und der verlängerten Enden 52 einschließt, ermöglicht die Einbeziehung der verlängerten Enden 52 eine größere Gewichtsverteilungsflexibilität und eine gleichmäßigere Verteilung der Dämpferreibungskraft zwischen zwei benachbarten Laufschaufeln. So, wie er kommerziell ausgeführt sein wird, ist z. B. das Gewicht des Dämpfers der veranschaulichten Ausführungsform im wesentlichen dasselbe wie dasjenige eines herkömmlichen Dämpfers. Ohne die verlängerten Enden übte der Dämpfer jedoch keine Reibungskraft gleicher Stärke auf die zwei benachbarten Laufschaufeln aus. Durch die Hinzufügung der verlängerten Enden gibt es mehr Flexibilität beim Design des Dämpfers, um am besten für die gewünschte Dämpfung zu sorgen. Der vorliegende Dämpfer ist axial länger, schmaler von Seite zu Seite und dicker von der Dämpfungsoberfläche zu der Stützoberfläche als der vorherige Dämpfer. Als Ergebnis ist die durch den vorliegenden Dämpfer bereitgestellte Reibungskraft gleichmäßiger zwischen den zwei benachbarten Laufschaufeln aufgeteilt. Bei der bevorzugten Ausführungsform sorgt dies für verbesserte Vibrationsdämpfung verglichen mit derjenigen, bei der die Reibungskraft nicht gleichmäßig verteilt ist.
  • Die Dichtung der bevorzugten Ausführungsform der Dämpfer-Dichtung-Konfiguration der vorliegenden Erfindung ist in den 5, 6 veranschaulicht. Bezugnehmend nun auf die 5, 6 jeweils in Draufsicht und Seitenansicht der Dichtung 42 in der bevorzugten Ausführungsform hat die Dichtung 42 einen Vorsprung 70. Der Vorsprung 70 ist dazu angepasst, ein physikalisches Hindernis zu bilden, wenn der Dämpfer und die Dichtung in umgekehrter Relation zueinander installiert werden, z. B. mit der Dichtung 42 zwischen dem Dämpfer 40 und der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform, aber nicht, wenn der Dämpfer und die Dichtung richtig installiert sind. Bei einer solchen falschen Installation ermöglicht das Hindernis dem Dämpfer und der Dichtung nicht, in die Anordnung zu passen. Der Vorsprung 70 verhindert somit falschen Zusammenbau.
  • Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist der Vorsprung ein geformter Fortsatz mit einer Hauptoberfläche 72, die sich von dem Abstützbereich 60 erstreckt und zu diesem im wesentlichen rechtwinklig ist. Die Richtung, in der der Vorsprung 70 von dem Stützbereich 60 ragt, ist im allgemeinen entgegengesetzt der Richtung der Dichtungsbereiche 62. Wenn die Dichtung zwischen dem Dämpfer und der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform (1, 2) falsch installiert wird, bildet der Vorsprung 70 ein Hindernis, welches dem Dämpfer und der Dichtung nicht ermöglicht, zwischen die radial innere Oberfläche 30 und das Paar von Auskragungen 64 (2) zu passen, wodurch falscher Zusammenbau vermieden wird. Dies verbessert die Effektivität des Dämpfers und der Dichtung und verbessert die Zuverlässigkeit der Turbine.
  • Die Höhe des Vorsprungs 70 über die Stützoberfläche 60 ist geringer als die Dicke des Dämpfers 40. Wenn der Dämpfer und die Dichtung in richtiger Beziehung zueinander installiert sind, stört dementsprechend der Vorsprung 70 nicht den Kontakt zwischen der Dämpfungsoberfläche 54 des Dämpfers 40 und dem Dämpfungsbereich 44 der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform. Es ist den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten jedoch ersichtlich, dass der Vorsprung 70 jede geeignete Form haben kann, die ihm erlaubt, ein Hindernis zu bilden, wenn die Dämpfer-Dichtung-Konfiguration nicht richtig installiert ist, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, eine zylindrische Form. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist der Vorsprung 70 mit dem Stützbereich 60 integral und ist als Teil des oben beschriebenen Laserschneid-, Stanz- und Matrize-Prozesses ausgebildet und erhöht somit die Kosten der Dichtung 42 nicht wesentlich; es kann jedoch jedes andere geeignete Verfahren zum Bilden und Anbringen des Vorsprungs 70 an der Dichtung 42 verwendet werden.
  • Die mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleute sollten auch erkennen, dass die Dichtung 42, wie der Dämpfer 40, eine gekrümmte Form hat, um die Lauf schaufel 10 unter Erwägungen aufzunehmen, die für die vorliegende Erfindung nicht relevant sind.
  • Die Position der Dichtung und des Dämpfers sind in 7 veranschaulicht. Bezugnehmend nun auf 7 weist die Laufschaufel 10 vor der Installation der Dichtung 42 in die Laufschaufel 10 ferner ein Paar von Abstandhaltern 74 auf. Das Paar von Abstandhaltern 74 ist dazu ausgelegt, zu helfen, den Dämpfer 40 (1, 2) und die Dichtung 42 in der richtigen Position im Bezug auf die Laufschaufel 10, d. h., die radial innere Oberfläche 30 der Plattform und den Hals 65, zu halten. Die Abstandhalter 74 halten die Dichtung 42 jedoch nicht in der richtigen axialen Position, d. h. von der Vorderkante 32 der Plattform zu der Hinterkante 34 der Plattform. Infolge dessen wurde ein Positionierungselement 76 in der Stützoberfläche 60 der Dichtung 42 hinzugefügt. Wenn die Dichtung 42 mit dem Positionierungselement 76 in der Laufschaufel 10 installiert ist, koppelt das Positionierungselement 76 mit den Beabstandungselementen 74, und die Kombination hält die Dichtung 42 in der gewünschten axialen Position. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist das Positionierungselement 76 eine Kerbe oder eine bogenförmige Ausnehmung, die eine im allgemeinen gekrümmte rechteckige Form hat (5) und beide Seiten des Vorsprungs 70 überspannt. Diese Form ist dazu angepasst, richtig mit den Abstandselementen 74, die an der konkaven Oberfläche des Halses 65 positioniert sind, zu koppeln. Es ist ersichtlich, dass das Positionierungselement 76 geeignet ausgelegt sein kann, um mit jeder Beabstandungskonfiguration oder einem anderen Merkmal an der Laufschaufel 10, das ein Arretierungselement für das Positionierungselement bilden kann, zu wirken. Es sollte auch ersichtlich sein, dass das Positionierungselement 76 anstatt einer Kerbe ein Fortsatz sein könnte, der zwischen die Abstandselemente 74 passt. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist das Positionierungselement 76 in der Stützoberfläche 60 als Teil des oben beschriebenen Laserschneid-, Stanz- und Matrize-Prozesses ausgebildet und erhöht daher die Kosten der Dichtung 42 nicht wesentlich, es könnte jedoch jedes andere geeignete Verfahren zum Bilden des Positionierungselements 76 verwendet werden.
  • Das Positionierungselement 76 in der Dichtung 42 sorgt für verbesserte axiale Ausrichtung der Dichtung 42 mit dem Dichtungsbereich 48 der radial inneren Oberfläche 30 der Plattform. Eine verbesserte Ausrichtung führt zu verbesserter Dichtungseffektivität, verringerter Leckage und verbesserter Turbineneffizienz.
  • Obwohl der Dämpfer der vorliegenden Erfindung derart offenbart ist, dass er ein Paar von verlängerten Enden hat, sollte den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten ersichtlich sein, dass einige Anwendungen nur ein solches verlängertes Ende erfordern, wohingegen andere mehr als zwei solche verlängerten Enden erfordern können. Obwohl die Dichtung der vorliegenden Erfindung derart offenbart ist, dass sie Dichtungsbereiche 62 hat, sollte den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten in ähnlicher Weise ersichtlich sein, dass einige Anwendungen nur einen solchen Dichtungsbereich erfordern und andere mehr als zwei solche Dichtungsbereiche erfordern können.
  • Die mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleute sollten auch erkennen, dass die vorliegende Erfindung geeignet angepasst sein kann für andere Turbinenanwendungen einschließlich, aber nicht beschränkt auf, andere Hochdruckturbinenanwendungen, obwohl die veranschaulichte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einer Anwendung der Hochdruckturbine der zweiten Stufe verwendet werden soll. Obwohl das Dämpfungssystem für Niederdruckturbinenanwendungen typischerweise eine Dämpfung mit einem Spitzenwirbelelement aufweist, sollte den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten ferner ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung auch für Niederdruckturbinenanwendungen geeignet angepasst sein kann.
  • Obwohl der Dämpfer und die Dichtung als eine Kombination offenbart sind, sollte schließlich offensichtlich sein, dass der Dämpfer auch ohne die Dichtung verwendet werden kann und dass die Dichtung ohne den Dämpfer verwendet werden kann.
  • Obwohl die spezielle Erfindung unter Bezugnahme auf eine spezielle bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, soll diese Beschreibung nicht beschränkend ausgelegt werden. Es ist verständlich, dass verschiedene Modifikationen der bevorzugten Ausführungsform sowie zusätzliche Ausführungsformen der Erfindung mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten bei Bezugnahme auf diese Beschreibung ersichtlich sind, ohne vom Umfang der hieran angehängten Ansprüche abzuweichen.

Claims (2)

  1. Dämpfer-Dichtung-Anordnung für einen Turbinenrotor, wobei der Rotor eine Scheibe und eine Mehrzahl von Laufschaufeln (10) aufweist, wobei die Anordnung einen Dämpfer (40) aufweist und ferner eine Dichtung (42) aufweist, die einen Vorsprung (70) hat, der angepasst ist, ein Hindernis mit der Laufschaufel (10) für den Fall zu bilden, dass der Dämpfer (40) und die Dichtung (42) in einer falschen Orientierung in Bezug aufeinander installiert werden, um so einen falschen Zusammenbau zu vermeiden, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (70) in der Form eines Fortsatzes ist, der von einem Rand des Stützbereichs (60) der Dichtung ragt.
  2. Dämpfer-Dichtung-Anordnung nach Anspruch 1, zur Verwendung mit einem Turbinenrotor, der eine Scheibe und eine Mehrzahl von Laufschaufeln (10) hat, wobei jede Laufschaufel (10) ein Strömungsprofil (22), eine Plattform (28), einen Hals (65) und eine Wurzel (66) hat, und wobei die Scheibe eine axiale Mittellinie und eine Mehrzahl von Ausnehmungen, die angepasst sind, die Laufschaufelwurzeln (66) aufzunehmen und so die Laufschaufeln (10) mit der Scheibe zu verbinden, hat, wobei die Laufschaufelplattformen (28) jeweils eine radial äußere Oberfläche (26), die das Strömungsprofil hält, und eine radial innere Oberfläche (30), die durch den Laufschaufelhals (65) mit der Laufschaufelwurzel (66) verbunden ist, hat, wobei die radial innere Oberfläche (30) selbst einen Dämpfungsbereich (44), einen Dichtungsbereich (48) und einen Übergangsbereich (46), der sich zwischen diesen befindet, hat, wobei der Dämpfungsbereich (44) generell zu der Scheibe gerichtet ist; wobei die Dichtung eine flexible Dichtung (42) ist, die mindestens einen mit einem abgestützten Bereich (60) verbundenen Dichtungsbereich (62) hat, wobei der mindestens eine Dichtungsbereich (62) angepasst ist, in Kombination mit dem Dichtungsbereich (48) von benachbarten radial inneren Oberflächen (30) von Laufschaufelplattformen eine Dichtung zu schaffen, wobei der Vorsprung (70) mit dem abgestützten Bereich (60) verbunden ist; und der Dämpfer ist ein fester Dämpfer (40), der mindestens ein mit einem Hauptkörper (50) verbundenes verlängertes Ende (52) hat, wobei das mindestens eine verlängerte Ende und der Hauptkörper zwischen radial inneren Oberflächen (30) benachbarter Laufschaufelplattformen und dem abgestützten Bereich (60) der Dichtung (42) angeordnet sind, wobei der Hauptkörper (50) eine Dämpfungsoberfläche (54) in Kontakt mit dem Dämpfungsbereich (44) der radial inneren Oberflächen (30) und dazu angepasst, eine Reibungskraft auf den Dämpfungsbereich zu erzeugen, hat, wobei das mindestens eine verlängerte Ende (52) einen Zwischenraum zu den radial inneren Oberflächen (30) benachbarter Plattformen hat, wobei der Hauptkörper (50) und das mindestens eine verlängerte Ende (52) eine Stützoberfläche (56) in Kontakt mit dem abgestützten Bereich (60) der Dichtung (42) und dazu ausgelegt, eine Abstützung für die Dichtung zu bilden, haben.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11905850B2 (en) 2021-05-20 2024-02-20 MTU Aero Engines AG Arrangement for reducing oscillation

Families Citing this family (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6171058B1 (en) * 1999-04-01 2001-01-09 General Electric Company Self retaining blade damper
US6315298B1 (en) * 1999-11-22 2001-11-13 United Technologies Corporation Turbine disk and blade assembly seal
CA2334071C (en) * 2000-02-23 2005-05-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine moving blade
US6375428B1 (en) * 2000-08-10 2002-04-23 The Boeing Company Turbine blisk rim friction finger damper
US6431835B1 (en) 2000-10-17 2002-08-13 Honeywell International, Inc. Fan blade compliant shim
US6607359B2 (en) 2001-03-02 2003-08-19 Hood Technology Corporation Apparatus for passive damping of flexural blade vibration in turbo-machinery
US6471484B1 (en) 2001-04-27 2002-10-29 General Electric Company Methods and apparatus for damping rotor assembly vibrations
US6739837B2 (en) 2002-04-16 2004-05-25 United Technologies Corporation Bladed rotor with a tiered blade to hub interface
FR2840352B1 (fr) * 2002-05-30 2005-12-16 Snecma Moteurs Maitrise de la zone de fuite sous plate-forme d'aube
US7291946B2 (en) * 2003-01-27 2007-11-06 United Technologies Corporation Damper for stator assembly
US6761536B1 (en) * 2003-01-31 2004-07-13 Power Systems Mfg, Llc Turbine blade platform trailing edge undercut
US6851932B2 (en) * 2003-05-13 2005-02-08 General Electric Company Vibration damper assembly for the buckets of a turbine
US6932575B2 (en) * 2003-10-08 2005-08-23 United Technologies Corporation Blade damper
GB2411697B (en) * 2004-03-06 2006-06-21 Rolls Royce Plc A turbine having a cooling arrangement
US20060029500A1 (en) * 2004-08-04 2006-02-09 Anthony Cherolis Turbine blade flared buttress
US7121800B2 (en) * 2004-09-13 2006-10-17 United Technologies Corporation Turbine blade nested seal damper assembly
US7367123B2 (en) * 2005-05-12 2008-05-06 General Electric Company Coated bucket damper pin and related method
US7467924B2 (en) * 2005-08-16 2008-12-23 United Technologies Corporation Turbine blade including revised platform
US7731482B2 (en) * 2006-06-13 2010-06-08 General Electric Company Bucket vibration damper system
GB2446812A (en) * 2007-02-21 2008-08-27 Rolls Royce Plc Damping member positioned between blades of an aerofoil assembly
FR2915510B1 (fr) * 2007-04-27 2009-11-06 Snecma Sa Amortisseur pour aubes de turbomachines
EP2053286A1 (de) * 2007-10-25 2009-04-29 Siemens Aktiengesellschaft Dichtstreifen und Turbinenschaufelanordnung
ES2381842T3 (es) * 2007-10-25 2012-06-01 Siemens Aktiengesellschaft Conjunto ensamblado de álabes de turbina y junta de estanqueidad.
US20090110546A1 (en) * 2007-10-29 2009-04-30 United Technologies Corp. Feather Seals and Gas Turbine Engine Systems Involving Such Seals
FR2923557B1 (fr) 2007-11-12 2010-01-22 Snecma Ensemble d'une aube de soufflante et de son amortisseur, amortisseur d'aube de soufflante et methode de calibrage de l'amortisseur
US8435008B2 (en) * 2008-10-17 2013-05-07 United Technologies Corporation Turbine blade including mistake proof feature
US8734089B2 (en) 2009-12-29 2014-05-27 Rolls-Royce Corporation Damper seal and vane assembly for a gas turbine engine
FR2958323B1 (fr) 2010-03-30 2012-05-04 Snecma Etage redresseur de compresseur pour une turbomachine.
US8672626B2 (en) * 2010-04-21 2014-03-18 United Technologies Corporation Engine assembled seal
FR2961846B1 (fr) * 2010-06-28 2012-08-03 Snecma Propulsion Solide Aube de turbomachine a geometrie asymetrique complementaire
US9133855B2 (en) * 2010-11-15 2015-09-15 Mtu Aero Engines Gmbh Rotor for a turbo machine
US8876478B2 (en) 2010-11-17 2014-11-04 General Electric Company Turbine blade combined damper and sealing pin and related method
FR2970033B1 (fr) * 2011-01-04 2015-10-16 Turbomeca Procede d'amortissement de pale de turbine a gaz et amortisseur de vibration de mise en oeuvre
RU2564741C2 (ru) * 2011-07-01 2015-10-10 Альстом Текнолоджи Лтд Лопатка турбины и ротор турбины
EP2551464A1 (de) * 2011-07-25 2013-01-30 Siemens Aktiengesellschaft Schaufelanordnung mit Abdichtelement aus Metallschaum
US10113434B2 (en) 2012-01-31 2018-10-30 United Technologies Corporation Turbine blade damper seal
US9650901B2 (en) * 2012-05-31 2017-05-16 Solar Turbines Incorporated Turbine damper
EP2679770A1 (de) * 2012-06-26 2014-01-01 Siemens Aktiengesellschaft Dichtstreifen für Turbinenschaufelplattform
US9587495B2 (en) 2012-06-29 2017-03-07 United Technologies Corporation Mistake proof damper pocket seals
US9309782B2 (en) 2012-09-14 2016-04-12 General Electric Company Flat bottom damper pin for turbine blades
US10247023B2 (en) 2012-09-28 2019-04-02 United Technologies Corporation Seal damper with improved retention
WO2014055110A1 (en) * 2012-10-01 2014-04-10 United Technologies Corporation Static guide vane with internal hollow channels
US10641109B2 (en) 2013-03-13 2020-05-05 United Technologies Corporation Mass offset for damping performance
US10036260B2 (en) * 2013-03-13 2018-07-31 United Technologies Corporation Damper mass distribution to prevent damper rotation
WO2014160641A1 (en) * 2013-03-25 2014-10-02 United Technologies Corporation Rotor blade with l-shaped feather seal
EP2832952A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-04 ALSTOM Technology Ltd Turbinenschaufel und Turbine mit verbesserter Abdichtung
US10794207B2 (en) 2013-09-17 2020-10-06 Ratheon Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil component platform seal cooling
US9797270B2 (en) 2013-12-23 2017-10-24 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Recessable damper for turbine
US9856737B2 (en) * 2014-03-27 2018-01-02 United Technologies Corporation Blades and blade dampers for gas turbine engines
US10030530B2 (en) * 2014-07-31 2018-07-24 United Technologies Corporation Reversible blade rotor seal
US9995162B2 (en) * 2014-10-20 2018-06-12 United Technologies Corporation Seal and clip-on damper system and device
US10107125B2 (en) 2014-11-18 2018-10-23 United Technologies Corporation Shroud seal and wearliner
US9863257B2 (en) * 2015-02-04 2018-01-09 United Technologies Corporation Additive manufactured inseparable platform damper and seal assembly for a gas turbine engine
US9822644B2 (en) 2015-02-27 2017-11-21 Pratt & Whitney Canada Corp. Rotor blade vibration damper
US9810075B2 (en) 2015-03-20 2017-11-07 United Technologies Corporation Faceted turbine blade damper-seal
US9920637B2 (en) 2015-04-07 2018-03-20 United Technologies Corporation Gas turbine engine damping device
US10458264B2 (en) * 2015-05-05 2019-10-29 United Technologies Corporation Seal arrangement for turbine engine component
US9879548B2 (en) 2015-05-14 2018-01-30 General Electric Company Turbine blade damper system having pin with slots
US9976427B2 (en) * 2015-05-26 2018-05-22 United Technologies Corporation Installation fault tolerant damper
US10443408B2 (en) 2015-09-03 2019-10-15 General Electric Company Damper pin for a turbine blade
US10584597B2 (en) 2015-09-03 2020-03-10 General Electric Company Variable cross-section damper pin for a turbine blade
US10385701B2 (en) 2015-09-03 2019-08-20 General Electric Company Damper pin for a turbine blade
US10472975B2 (en) 2015-09-03 2019-11-12 General Electric Company Damper pin having elongated bodies for damping adjacent turbine blades
US10100648B2 (en) 2015-12-07 2018-10-16 United Technologies Corporation Damper seal installation features
US10662784B2 (en) 2016-11-28 2020-05-26 Raytheon Technologies Corporation Damper with varying thickness for a blade
US10731479B2 (en) * 2017-01-03 2020-08-04 Raytheon Technologies Corporation Blade platform with damper restraint
US10677073B2 (en) 2017-01-03 2020-06-09 Raytheon Technologies Corporation Blade platform with damper restraint
US10941671B2 (en) * 2017-03-23 2021-03-09 General Electric Company Gas turbine engine component incorporating a seal slot
EP3438410B1 (de) 2017-08-01 2021-09-29 General Electric Company Dichtungssystem für eine rotationsmaschine
RU186012U1 (ru) * 2018-04-09 2018-12-26 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Уплотнение узла рабочих венцов турбомашин
US10927692B2 (en) * 2018-08-06 2021-02-23 General Electric Company Turbomachinery sealing apparatus and method
JP2023093088A (ja) * 2021-12-22 2023-07-04 三菱重工業株式会社 回転機械
DE102022103345A1 (de) * 2022-02-14 2023-08-17 MTU Aero Engines AG Laufschaufel für eine Gasturbine

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3266770A (en) * 1961-12-22 1966-08-16 Gen Electric Turbomachine rotor assembly
US3112915A (en) * 1961-12-22 1963-12-03 Gen Electric Rotor assembly air baffle
CH494896A (de) * 1968-08-09 1970-08-15 Sulzer Ag Halterung von Laufschaufeln im Rotor einer Turbomaschine
BE791375A (fr) * 1971-12-02 1973-03-01 Gen Electric Deflecteur et amortisseur pour ailettes de turbomachines
US3887298A (en) * 1974-05-30 1975-06-03 United Aircraft Corp Apparatus for sealing turbine blade damper cavities
US4101245A (en) * 1976-12-27 1978-07-18 United Technologies Corporation Interblade damper and seal for turbomachinery rotor
US4182598A (en) * 1977-08-29 1980-01-08 United Technologies Corporation Turbine blade damper
FR2503247B1 (fr) * 1981-04-07 1985-06-14 Snecma Perfectionnements aux etages de turbine a gaz de turboreacteurs munis de moyens de refroidissement par air du disque de la roue de la turbine
US4455122A (en) * 1981-12-14 1984-06-19 United Technologies Corporation Blade to blade vibration damper
FR2527260A1 (fr) * 1982-05-18 1983-11-25 Snecma Dispositif d'amortissement escamotable pour aubes d'une turbomachine
US4505642A (en) * 1983-10-24 1985-03-19 United Technologies Corporation Rotor blade interplatform seal
US4743164A (en) * 1986-12-29 1988-05-10 United Technologies Corporation Interblade seal for turbomachine rotor
US4872812A (en) * 1987-08-05 1989-10-10 General Electric Company Turbine blade plateform sealing and vibration damping apparatus
US4872810A (en) * 1988-12-14 1989-10-10 United Technologies Corporation Turbine rotor retention system
US5156528A (en) * 1991-04-19 1992-10-20 General Electric Company Vibration damping of gas turbine engine buckets
US5302085A (en) * 1992-02-03 1994-04-12 General Electric Company Turbine blade damper
US5281097A (en) * 1992-11-20 1994-01-25 General Electric Company Thermal control damper for turbine rotors
US5284421A (en) * 1992-11-24 1994-02-08 United Technologies Corporation Rotor blade with platform support and damper positioning means
US5313786A (en) * 1992-11-24 1994-05-24 United Technologies Corporation Gas turbine blade damper
US5228835A (en) * 1992-11-24 1993-07-20 United Technologies Corporation Gas turbine blade seal
US5415526A (en) * 1993-11-19 1995-05-16 Mercadante; Anthony J. Coolable rotor assembly
US5460489A (en) * 1994-04-12 1995-10-24 United Technologies Corporation Turbine blade damper and seal
US5513955A (en) * 1994-12-14 1996-05-07 United Technologies Corporation Turbine engine rotor blade platform seal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11905850B2 (en) 2021-05-20 2024-02-20 MTU Aero Engines AG Arrangement for reducing oscillation

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