DE69919459T2 - Befestigung eines Schaufelblattes an einem Rotor - Google Patents

Befestigung eines Schaufelblattes an einem Rotor Download PDF

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Peter Rowland Littleover Beckford
David Robert Sandiacre Midgelow
David Sydney Quorn Knott
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Rolls Royce PLC
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Rotoraufbau und insbesondere auf einen Rotoraufbau für ein Gasturbinentriebwerk. Ganz besonders bezieht sich die Erfindung auf einen Fan-Rotoraufbau für ein Turbofan-Gasturbinentriebwerk.
  • Turbofan-Gasturbinentriebwerke weisen einen am stromaufwärtigen Ende eines Kerngasgenerators angeordneten Fan-Rotoraufbau auf, der Schub erzeugt und Luft dem Kerngasgenerator des Turbofan-Gasturbinentriebwerks zuführt. Üblicherweise besitzt der Fan-Rotoraufbau eine Rotornabe und mehrere von in Umfangsrichtung im Abstand angeordneten radial verlaufenden Fan-Laufschaufeln. Die Rotornabe besitzt mehrere allgemein axial verlaufende Nuten im Umfang, und die Schaufelfüße der Fan-Laufschaufeln werden in diesen Nuten gehalten. Allgemein haben die axial verlaufenden Nuten einen Schwalbenschwanz-Querschnitt, und jede der Fanschaufeln hat einen entsprechend schwalbenschwanzförmig ausgebildeten Schaufelfuß-Querschnitt.
  • Üblicherweise ist die Basis jeder axial verlaufenden Nut in einer Ebene parallel zur Achse des Turbofan-Gasturbinentriebwerks angeordnet, und die Basis eines jeden Fan-Schaufelfußes liegt ebenfalls in einer Ebene parallel zur Achse des Turbofan-Gasturbinentriebwerks.
  • Es ist auch bekannt, die Basis einer jeden axial verlaufenden Nut schräg zur Achse des Turbofan-Gasturbinentriebwerks anzuordnen, und die Basis eines jeden Fan-Schaufelfußes liegt ebenfalls schräg zur Achse des Turbofan-Gasturbinentriebwerks.
  • Im Allgemeinen hat jede Fan-Laufschaufel einen einzigen Fuß, der in einer entsprechend ausgebildeten einzigen Axialnut im Umfang des Fan-Rotoraufbaus ruht.
  • Es ist außerdem notwendig zu gewährleisten, dass jede Fan-Laufschaufel an einer axialen Bewegung innerhalb der entsprechenden Nut im Fan-Rotoraufbau gehindert wird. Es ist notwendig, einen Haltering vorzusehen, wie dieser in der GB1523422 angeordnet ist oder es werden einzelne Abscheransätze vorgesehen, wie dies in der veröffentlichten GB2287993A beschrieben ist.
  • Diese Anordnungen sind nicht befriedigend, weil zusätzliche Teile erforderlich sind, um die Fan-Rotor-Laufschaufeln darin zu halten, was zusätzliche Gesamtkosten verursacht und das Gewicht des Triebwerks erhöht. Wenn die Basis des Fußes der Fan-Laufschaufeln in einer Ebene parallel zur Achse des Turbofan-Gasturbinentriebwerks angeordnet ist, ergibt sich eine parasitische Masse im Fan-Schaufelfuß. Wenn die Basis des Schaufelfußes geneigt zur Achse des Turbofan-Gasturbinentriebwerks angeordnet ist, dann wird zwar die parasitische Masse des Fan-Schaufelfußes vermindert, aber es ist eine zusätzliche Halterung erforderlich, um eine Axialbewegung der Fanschaufel zu verhindern.
  • Es ist aus der US-A-2751189 bekannt, jede Rotor-Laufschaufel mit mehreren axial im Abstand zueinander angeordneten Schaufelfußabschnitten zu versehen, die in mehreren axial beabstandeten Nutabschnitten am Umfang einer einzigen Rotorscheibe angeordnet sind. Die Basis einer jeden Nut liegt in einer Ebene parallel zur Achse des Gasturbinentriebwerks.
  • Es ist außerdem aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-0821133, die am 28. Januar 1998 veröffentlicht wurde, bekannt, jede Fan-Laufschaufel mit zwei axial beabstandeten Schaufelfußabschnitten zu versehen, die in zwei axial beabstandeten Nutabschnitten am Umfang einer einzigen Fanscheibe liegen. Die Basisabschnitte der beiden axial beabstandeten Schaufelfußabschnitte sind gegenüber der Achse des Gasturbinentriebwerks schräg angestellt, aber mit entgegengesetzter Steigung, so dass sie radial konvergent zur Achse des Gasturbinentriebwerks liegen. Die Basisabschnitte der beiden axial verlaufenden Nuten sind ebenfalls konvergent gegenüber der Achse des Gasturbinentriebwerks.
  • Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Rotoraufbau für ein Gasturbinentriebwerk zu schaffen, der eine verbesserte Halterung der Rotor-Laufschaufeln am Rotor bewirkt.
  • Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung einen Rotoraufbau mit einem Rotor und einer Nabe und mehreren in Umfangsrichtung beabstandeten radial verlaufenden Rotor-Laufschaufeln, wobei die Nabe eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten axial verlaufenden Nuten am Umfang aufweist und jede Nut so angeordnet ist, dass sie den Schaufelfuß einer entsprechenden Rotor-Laufschaufel aufnimmt und jede Nut wenigstens drei axial beabstandete Nutabschnitte besitzt und jede Rotor-Laufschaufel eine entsprechende Zahl von axial beabstandeten Schaufelfußabschnitten aufweist, wobei jeder Nutabschnitt derart ausgebildet ist, dass er einen entsprechenden Schaufelfußabschnitt der entsprechenden Rotor-Laufschaufel aufnimmt und jeder Nutabschnitt wenigstens zwei in Umfangsrichtung verlaufende Flanken besitzt und jeder Schaufelfußabschnitt wenigstens zwei in Umfangsrichtung verlaufende Flanken aufweist und wenigstens die Flanken von zwei der Schaufelfußabschnitte einer jeden Rotor-Laufschaufel gegenüber der Achse des Rotors in einem Sinne schräg angestellt sind, während wenigstens die Flanken eines der Schaufelfußabschnitte einer jeden Rotor-Laufschaufel gegenüber der Achse des Rotors im Gegensinne schräg angestellt sind, und wobei wenigstens die Flanken von zwei der Nutabschnitte einer jeden Nut gegenüber der Achse des Rotors in einem Sinne schräg angestellt sind und wenigstens die Flanken eines der Nutabschnitte einer jeden Nut gegenüber der Achse des Rotors im Gegensinne schräg angestellt sind und die Basisteile der Nutabschnitte gegenüber der Achse des Rotors derart schräg angestellt sind, dass der Radius der Basis eines jeden Nutabschnitts von dem ersten axialen Ende des Nutabschnitts nach dem zweiten axialen Ende des Nutabschnitts vergrößert wird.
  • Vorzugsweise ist der Radius der Nabe an dem ersten Ende des Rotors kleiner als an einem zweiten axialen Ende des Rotors, so dass sich die Radien der Basisteile der Nutabschnitte progressiv von dem ersten axialen Ende des Rotors nach dem zweiten axialen Ende des Rotors vergrößern.
  • Vorzugsweise sind wenigstens zwei der Basisteile der Schaufelfußabschnitte einer jeden Rotor-Laufschaufel gegenüber der Achse des Rotors in einem Sinne schräg angestellt, und wenigstens eines der Basisteile der Schaufelfußabschnitte einer jeden Rotor-Laufschaufel ist gegenüber der Achse des Rotors im Gegensinne schräg angestellt.
  • Vorzugsweise besitzt jede Nut eine gerade Zahl von axial beabstandeten Nutabschnitten, und jede Rotor-Laufschaufel besitzt eine entsprechende Zahl von axial beabstandeten Schaufelfußabschnitten.
  • Vorzugsweise besitzt jede Nut vier axial beabstandete Nutabschnitte, und jede Rotorschaufel besitzt vier axial beabstandete Schaufelfußabschnitte.
  • Vorzugsweise besitzen sämtliche Nutabschnitte eine gleiche Länge, und die Hälfte der Zahl von Nutabschnitten ist im gleichen Winkel in einem Sinn gegenüber der Achse des Rotors schräg angestellt, und eine Hälfte der Zahl der Nutabschnitte ist im gleichen Winkel, aber im entgegengesetzten Sinne, schräg angestellt.
  • Vorzugsweise sind alle Nutabschnitte unter einem Winkel zwischen 15° und 18° schräg angestellt. Vorzugsweise stehen sämtliche Nutabschnitte unter einem Winkel von 16,4°.
  • Stattdessen haben die Nutabschnitte unterschiedliche Längen, und die Hälfte der Zahl der Nutabschnitte ist unter verschiedenen Winkeln in einem Sinne gegenüber der Achse des Rotors schräg angestellt, und die Hälfte der Zahl der Nutabschnitte ist unter verschiedenen Winkeln, aber im Gegensinne, schräg angestellt.
  • Vorzugsweise besitzt jede der axial verlaufenden Nutabschnitte einen Schwalbenschwanz-Querschnitt, und jeder der Rotorabschnitte besitzt einen entsprechend gestalteten schwalbenschwanzförmigen Querschnitt.
  • Vorzugsweise besteht der Rotor aus mehreren axial beabstandeten Scheiben, und die Nabe einer jeden Scheibe hat einen der Schaufelfußabschnitte.
  • Vorzugsweise sind die Naben benachbarter Scheiben miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die Naben benachbarter Scheiben durch Verschweißung miteinander verbunden.
  • Stattdessen kann der Rotor aus mehreren axial beabstandeten Scheiben bestehen, und die Nabe einer jeden Scheibe hat wenigstens zwei der Schaufelfußabschnitte.
  • Vorzugsweise ist der Rotor ein Fan-Rotor, und die Schaufeln sind Fan-Laufschaufeln.
  • Vorzugsweise ist der Rotor ein Gasturbinen-Rotor, und die Schaufeln sind Gasturbinen-Laufschaufeln.
  • Die vorliegende Erfindung schafft auch eine Rotor-Laufschaufel, bestehend aus einem Arbeitsprofil und einem Schaufelfuß, wobei das Arbeitsprofil eine Vorderkante, eine Hinterkante, eine konvexe Oberfläche und eine konkave Oberfläche besitzt und Vorderkante und Hinterkante sich in einer ersten Richtung längs der Rotor-Laufschaufel erstrecken und der Schaufelfuß wenigstens drei Schaufelfußabschnitte besitzt, die in einer zweiten Richtung längs der Sehnenrichtung distanziert sind, die sich zwischen Vorderkante und Hinterkante des Arbeitsprofils erstreckt, wobei jeder Schaufelfußabschnitt wenigstens zwei Flanken besitzt, die sich quer zur ersten Richtung und quer zur zweiten Richtung erstrecken, und wenigstens die Flanken von zwei der Schaufelfußabschnitte nach der zweiten Richtung in einem Sinne schräg angestellt sind, und wenigstens die Flanken eines der Schaufelfußabschnitte nach der zweiten Richtung im Gegensinne schräg angestellt sind.
  • Die vorliegende Erfindung schafft auch einen Rotor mit einer Nabe, die mehrere in Umfangsrichtung beabstandete axial verlaufende Nuten im Umfang aufweist, und jede Nut wenigstens drei axial beabstandete Nutabschnitte besitzt, wobei jeder Nutabschnitt wenigstens zwei in Umfangsrichtung verlaufende Flanken aufweist, und wenigstens die Flanken von zwei der Nutabschnitte einer jeden Nut gegenüber der Achse des Rotors in einem Sinne schräg angestellt sind, und wenigstens die Flanken eines der Nutabschnitte einer jeden Nut gegenüber der Achse des Rotors im Gegensinne schräg angestellt sind, wobei die Basisabschnitte der Nutabschnitte nach der Achse des Rotors derart schräg angestellt sind, dass sich der Radius der Basisteile eines jeden Nutabschnitts von dem ersten axialen Ende des Nutabschnitts nach dem zweiten axialen Ende des Nutabschnitts vergrößert.
  • Vorzugsweise ist der Radius der Nabe am ersten axialen Ende des Rotors kleiner als am zweiten axialen Ende des Rotors derart, dass der Radius der Basisteile der Nutabschnitte sich progressiv von dem ersten axialen Ende des Rotors nach dem zweiten axialen Ende des Rotors vergrößert.
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung veranschaulicht. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 ist eine Ansicht eines Turbofan-Gasturbinentriebwerks mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Rotoraufbau;
  • 2 ist in größerem Maßstab gezeichnet eine Längsschnittansicht durch den Rotoraufbau gemäß 1, wobei der Rotor und der Schaufelfuß einer Rotor-Laufschaufel erkennbar sind;
  • 3 ist eine Schnittansicht durch den in 2 dargestellten Rotor;
  • 4 ist eine Schnittansicht durch den Schaufelfuß einer Rotor-Laufschaufel gemäß 2;
  • 5 ist eine Schnittansicht, welche eine Stufe der Installation einer Rotor-Laufschaufel im Rotor veranschaulicht, wodurch der Rotoraufbau gemäß 2 hergestellt wird;
  • 6 ist eine Schnittansicht, die einen zweiten Schritt bei der Installation einer Rotor-Laufschaufel im Rotor veranschaulicht, wodurch der Rotoraufbau gemäß 2 hergestellt wird;
  • 7 ist in größerem Maßstab gezeichnet eine Längsschnittansicht durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Rotoraufbaus gemäß 1;
  • 8 ist in größerem Maßstab gezeichnet eine Längsschnittansicht durch ein anderes Ausführungsbeispiel des Rotoraufbaus gemäß 1;
  • 9 ist in größerem Maßstab gezeichnet eine Längsschnittansicht durch ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Rotoraufbaus gemäß 1;
  • 10 ist in größerem Maßstab gezeichnet eine Längsschnittansicht durch ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Rotoraufbaus gemäß 1;
  • 11 ist in größerem Maßstab gezeichnet eine Längsschnittansicht durch ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Rotoraufbaus gemäß 1;
  • 12 ist eine perspektivische Ansicht des Schaufelfußes der Rotor-Laufschaufel gemäß 4.
  • Ein Turbofan-Gasturbinentriebwerk 10 gemäß 1 weist in axialer Strömungsrichtung hintereinander einen Einlass 12, einen Fanabschnitt 14, einen Kompressorabschnitt 16, einen Brennkammeraufbau 18, einen Turbinenabschnitt 20 und einen Auslass 22 auf. Der Turbinenabschnitt 20 treibt den Fanabschnitt 14 und den Kompressorabschnitt 16 über eine oder mehrere nicht dargestellte Wellen. Die Arbeitsweise des Turbofan-Gasturbinentriebwerks 10 ist die übliche und wird deshalb nicht im Einzelnen beschrieben.
  • Der Fanabschnitt 14 besteht, wie im Einzelnen deutlicher aus den 2, 3 und 4 ersichtlich ist, aus einem Fan-Rotoraufbau 30, aus einem Fan-Rotor 32 und mehreren im gleichen Winkelabstand zueinander angeordneten radial verlaufenden Fan-Laufschaufeln 34.
  • Der Fan-Rotor 32 weist mehrere axial beabstandete Rotorscheiben 36, 38, 40 und 42 auf, und benachbarte Rotorscheiben 36, 38, 40 und 42 sind miteinander verbunden, um einen Fan-Rotor 32 zu bilden. Der Fan-Rotor 32 besitzt eine Nabe 44, die durch die Naben 46, 48, 50 und 52 der Rotorscheiben 36, 38, 40 bzw. 42 definiert ist. Die benachbarten Rotorscheiben 36, 38, 40 und 42 sind miteinander durch Laserverschweißung oder Elektronenstrahl-Schweißpunkte an der Nabe 44 verbunden, um den Fan-Rotor 32 zu bilden. Die Nabe 44 ist mit mehreren im gleichen Umfangsabstand angeordneten axial verlaufenden Nuten 54 versehen. Jede der axial verlaufenden Nuten 54 besteht aus mehreren axial beabstandeten Nutabschnitten 56, 58, 60 und 62. Die Nutabschnitte 56, 58, 60 und 62 befinden sich in den Naben 46, 48, 50 und 52 der Rotorscheiben 36, 38, 40 bzw. 42.
  • Jede Fan-Laufschaufel 34 weist ein Arbeitsprofil 33 und einen Schaufelfuß 64 auf. Jedes Arbeitsprofil 33 besitzt eine Vorderkante 35, eine Hinterkante 37, eine konvexe Oberfläche 39 und eine konkave Oberfläche 41. Die Vorderkante 35 und die Hinterkante 37 jeder Fan-Laufschaufel 34 erstrecken sich in Längsrichtung der Fan-Laufschaufel 34. Jeder Schaufelfuß 64 besteht aus mehreren axial beabstandeten Schaufelfußabschnitten 66, 68, 70 und 72, deren Zahl gleich der Zahl der Nutabschnitte 56, 58, 60 und 62 ist. Der axiale Abstand zwischen benachbarten Schaufelfußabschnitten 66, 68, 70 und 72 ist der gleiche wie der entsprechende axiale Abstand zwischen benachbarten Nutabschnitten 56, 58, 60 und 62. Die Schaufelfußabschnitte 66, 68, 70 und 72 sind demgemäß im Abstand zueinander in der geraden Linie angeordnet, die die Vorderkante 35 mit der Hinterkante 37 des Arbeitsprofils 33 verbindet, und diese Linie wird im Allgemeinen als Sehnenlinie bezeichnet.
  • Jeder Nutabschnitt 56, 58, 60 und 62 besitzt einen Schwalbenschwanz-Querschnitt, und deshalb besitzt jeder Nutabschnitt 56, 58, 60 und 62 zwei in Umfangsrichtung verlaufende Flanken 74, 76, 78 bzw. 80. Jeder Nutabschnitt 56, 58, 60 und 62 besitzt eine Basis 86, 88, 90 bzw. 92. Die Flanken 74, 76, 78 und 80 schneiden die Basisteile 86, 88, 90 und 92, um die Schwalbenschwanz-Querschnitts-Nutabschnitte 56, 58, 60 und 62 zu definieren.
  • Die Flanken 74 und 78 der beiden Nutabschnitte 56 und 60 einer jeden Nut 54 sind gegenüber der Achse X des Rotors 32 unter einem Winkel α in einem Sinn so schräg angestellt, dass die Flanken 74 und 78 der Nutabschnitte 56 bzw. 60 sich im Radius von dem ersten axialen stromaufwärtigen Ende des jeweiligen Nutabschnitts 56 und 60 nach dem zweiten axialen stromabwärtigen Ende des jeweiligen Nutabschnitts 56 und 60 vergrößern. Die Flanken 76 und 80 der beiden Nutabschnitte 58 und 62 jeder Nut 54 sind gegen die Achse X des Rotors 32 unter einem Winkel α im Gegensinn schräg angestellt, derart, dass die Flanken 76 und 80 der Nutabschnitte 58 bzw. 62 sich jeweils im Radius vom zweiten axialen stromabwärtigen Ende nach dem jeweiligen Nutabschnitt 58 und 62 des ersten axialen stromaufwärtigen Endes des jeweiligen Nutabschnitts 58 und 62 vergrößern.
  • Der Radius der Nabe 44 ist an einem zweiten axialen stromabwärtigen Ende 82 des Rotors 32 größer als an einem ersten axialen stromaufwärtigen Ende 84 des Rotors 32, derart, dass die Radien R1, R2, R3, R4 der Basisteile 86, 88, 90 und 92 der Nutabschnitte 56, 58, 60 bzw. 62 sich jeweils progressiv von dem ersten axialen stromaufwärtigen Ende 82 des Rotors 32 nach dem zweiten axialen stromabwärtigen Ende 84 des Rotors 32 vergrößern.
  • Die Basisteile 86, 88, 90 und 92 der Nutabschnitte 56, 58, 60 bzw. 62 sind gegenüber der Achse X des Rotors 32 ebenfalls unter einem Winkel α derart schräg angestellt, dass der Radius der Basisteile 86, 88, 90 und 92 eines jeden Nutabschnitts 56, 58, 60 und 62 vom ersten axialen stromaufwärtigen Ende des jeweiligen Nutabschnitts 56, 58, 60 und 62 sich nach dem zweiten axialen stromabwärtigen Ende des jeweiligen Nutabschnitts 56, 58, 60 und 62 vergrößert.
  • Jeder Schaufelfußabschnitt 66, 68, 70 und 72 besitzt einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt, und daher hat jeder Schaufelfußabschnitt 66, 68, 70 und 72 zwei in Umfangsrichtung verlaufende Flanken 94, 96, 98 bzw. 100. Jeder Schaufelfußabschnitt 66, 68, 70 und 72 besitzt eine Basis 102, 104, 106 bzw. 108. Die Flanken 94, 96, 98 und 100 schneiden die Basisteile 102, 104, 106 und 108, um den schwalbenschwanzförmigen Querschnitt der Schaufelfußabschnitte 66, 68, 70 und 72 zu definieren.
  • Die Flanken 94 und 98 der beiden Schaufelfußabschnitte 66 und 70 einer jeden Rotor-Laufschaufel 34 sind gegenüber der Achse X des Rotors 32 unter einem Winkel α in einem Sinne derart schräg angestellt, dass die Flanken 94 und 98 der Schaufelfußabschnitte 66 und 70 sich im Radius von dem ersten axialen stromaufwärtigen Ende des jeweiligen Schaufelfußabschnitts 66 bzw. 70 nach dem zweiten axialen stromabwärtigen Ende des jeweiligen Schaufelfußabschnitts 66 und 70 vergrößern. Die Flanken 96 und 100 der beiden Schaufelfußabschnitte 68 und 70 einer jeden Rotor-Laufschaufel 34 sind gegenüber der Achse X des Rotors 32 unter einem Winkel α im Gegensinn schräg angestellt, so dass sich die Flanken 96 und 100 der Schaufelfußabschnitte 68 und 72 jeweils im Radius vom zweiten axialen stromabwärtigen Ende des jeweiligen Schaufelfußabschnitts 68 und 72 nach dem ersten axialen stromaufwärtigen Ende der jeweiligen Schaufelfußabschnitte 68 und 72 vergrößern.
  • Die Basisteile 102 und 106 der beiden Schaufelfußabschnitte 66 und 70 einer jeden Rotor-Laufschaufel 34 sind gegenüber der Achse X des Rotors 32 unter einem Winkel α in einem Sinne derart schräg angestellt, dass sich die Basisabschnitte 102 und 104 der Schaufelfußabschnitte 66 bzw. 70 im Radius vom ersten axialen stromaufwärtigen Ende des jeweiligen Schaufelfußabschnitts 66 und 70 nach dem zweiten axialen stromabwärtigen Ende der jeweiligen Schaufelfußabschnitte 66 und 70 vergrößern. Die Basisteile 104 und 108 der beiden Schaufelfußabschnitte 68 und 72 einer jeden Rotor-Laufschaufel 34 sind gegenüber der Achse X des Rotors 32 unter einem Winkel α im entgegengesetzten Sinn schräg angestellt, derart, dass die Basisabschnitte 104 und 108 der Schaufelfußabschnitte 68 bzw. 72 im Radius vom zweiten axialen stromabwärtigen Ende des jeweiligen Schaufelfußabschnitts 68 und 72 nach dem ersten axialen stromaufwärtigen Ende der jeweiligen Schaufelfußabschnitte 68 und 72 vergrößert sind.
  • Der axiale Abstand zwischen den Rotorscheiben 36 und 38 ist größer als die axiale Länge der Schaufelfußabschnitte 68, und der axiale Abstand zwischen den Rotorscheiben 38 und 40 ist größer als die axiale Länge der Schaufelfußabschnitte 70, und der axiale Abstand zwischen den Rotorscheiben 40 und 42 ist größer als die axiale Länge der Schaufelfußabschnitte 72.
  • Jede Fan-Laufschaufel 34 ist in den Fan-Rotor 32 eingesetzt, wie dies aus den 5 und 6 deutlich ersichtlich ist, indem zuerst die Fan-Laufschaufel 34 radial nach innen in die entsprechende Nut 54 derart eingeschoben wird, dass der Schaufelfußabschnitt 66 axial stromauf des Nutabschnitts 56 der Rotorscheibe 36 liegt, und die Schaufelfußabschnitte 68, 70 und 72 werden axial zwischen die benachbarten Nutabschnitte 58, 60 und 62 der Rotorscheiben 38, 40 bzw. 42 eingeschoben. Dann wird zweitens die Fan-Laufschaufel 34 axial in Richtung stromab mit einer Komponente in einer radial nach außen weisenden Richtung bewegt, so dass die Schaufelfußabschnitte 66, 68, 70 und 72 sich axial in die entsprechenden Nutabschnitte 56, 58, 60 bzw. 62 bewegen.
  • Die schräg angestellten Basisabschnitte 86, 88, 90 und 92 der Nutabschnitte 56, 58, 60 und 62 ermöglichen das axiale Einschieben der in Gegenrichtung schräg angestellten Flanken 94, 96, 98 und 100 der Schaufelfußabschnitte 66, 68, 70 bzw. 72 in die entsprechenden Nutabschnitte 56, 58, 60 und 62.
  • Jede Fan-Laufschaufel 34 wird vom Fan-Rotor 32 zum Ersatz oder zur Reparatur ausgebaut, indem zuerst die Fan-Laufschaufel 34 axial in Richtung stromauf mit einer Komponente radial nach innen gerichtet derart bewegt wird, dass die Schaufelfußabschnitte 66, 68, 70 und 72 sich aus den entsprechenden Nutabschnitten 56, 58, 60, 60 bzw. 62 heraus bewegen. Dann wird zweitens die Fan-Laufschaufel 34 radial nach außen aus der entsprechenden Nut 54 heraus bewegt.
  • Die Schaufelfüße 44 der Fan-Laufschaufeln 34 liegen in der Nut 54 des Fan-Rotors 32 durch die Ausbildung der vier Schaufelfußabschnitte 66, 68, 70 und 72 und der entsprechenden vier Nutabschnitte 56, 58, 60 und 62.
  • Wenn sich im Betrieb der Fan-Rotor 32 dreht, dann erzeugen die Fan-Laufschaufeln 34 Reaktionsbelastungen zwischen den Flanken 94, 96, 98 und 100 der Schaufelfußabschnitte 66, 68, 70 und 72 und den Flanken 74, 76, 78 und 80 der Nutabschnitte 56, 58, 60 und 62. Die acht Flanken sind so angeordnet, dass gleiche und entgegengesetzte Kräfte in allen Richtungen erzeugt werden, so dass keine resultierende Kraft verbleibt, die die Fan-Laufschaufeln 34 zu einer Bewegung veranlassen würde.
  • Alle Kräfte, die auf die Fan-Laufschaufeln 34 durch aerodynamische Belastung, durch Fremkörperaufschlag und Situationen mit Fanschaufelstörungen aufgeprägt werden, versetzen die Fan-Laufschaufeln 34 nicht aus ihrer zusammengebauten Lage, weil die Fan-Laufschaufeln 34 nur durch Bewegung in einer Richtung axial stromauf mit einer Komponente einer radial nach innen gerichteten Bewegung ausgebaut werden können. Die Zentrifugalkraft, die im Betrieb auf die Fan-Laufschaufeln 34 aufgeprägt wird, ist sehr viel größer als die aufgelöste radiale Komponente der vorher erwähnten Kräfte, so dass es sehr schwierig ist, die Fan-Laufschaufel 34 ohne Bruch des Schaufelfußes zu bewegen. Es ist möglich, dass sich die Fan-Laufschaufeln 34 unter sehr großen Belastungen bewegen, jedoch wird die Distanz, über die sich die Schaufeln bewegen, relativ klein sein, weil die Energie der Belastung in der Bewegung gegen die Zentrifugalkraft absorbiert wird.
  • Die Hauptvorteile des Fan-Rotoraufbaus bestehen darin, dass die Benutzung von zwei Paaren von Schaufelfußabschnitten der Fan-Laufschaufeln und zwei Paaren von Nutabschnitten im Rotor mit entgegengesetzt schräg angestellten Flanken an den Schaufelfußabschnitten und den Nutabschnitten eine noch bessere formschlüssige axiale Festlegung der Fan-Laufschaufeln bewirken, als dies in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0821133 beschrieben ist. Im Betrieb sind die Fan-Laufschaufeln vollständig axial in Umfangsrichtung und radial formschlüssig durch die Schaufelfußabschnitte und die Nutabschnitte bei sämtlichen Triebwerksgeschwindigkeiten über etwa 40 U/min abgestützt, ohne dass die herkömmlichen Schaufelverriegelungsmittel erforderlich wären. Hierdurch wird an Gewicht und Kosten gegenüber herkömmlichen Schaufelverriegelungsmaßnahmen gespart. Im Betrieb bei etwa 40 U/min wird die Abstützung der Fan-Laufschaufeln durch herkömmliche Fan-Laufschaufel-Einbaustücke bewirkt.
  • Ein weiterer Vorteil des Fan-Rotoraufbaus besteht darin, dass das Verfahren zum Zusammenbau die Möglichkeit schafft, das Volumen des Raumes in zwei der Nutabschnitte 56 und 60 in einem größeren Ausmaß zu vermindern, als dies bei herkömmlichen Schaufelfuß- und Nutanordnungen möglich ist, was eine weitere Gewichtsverminderung mit sich bringt.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich die Schaufelfußabschnitte in einem sich vergrößernden radialen Abstand von der Drehachse befinden, und dies vermindert das Gewicht der Fan-Laufschaufeln und bringt den zusätzlichen Vorteil einer verminderten Fanschaufelenergie, wenn die Fan-Laufschaufel abbrechen sollte, und es ergibt sich eine verminderte Vibration des Fan-Rotors, wenn sich so eine Fan-Laufschaufel lösen sollte. Die verminderte Fanschaufelenergie beim Lösen der Schaufel vom Fan-Rotor ermöglicht es, dass das Fanschaufelhaltesystem im Fangehäuse leichter und billiger hergestellt werden kann.
  • Der Fan-Rotor kann aus mehreren geschmiedeten Fanscheiben hergestellt werden, was eine weitere Verminderung an Gewicht und Kosten mit sich bringt.
  • Ein weiterer Vorteil der Tatsache, dass sich die Schaufelfußabschnitte mit erhöhten radialen Abständen von der Drehachse erstrecken, besteht darin, dass die Nutabschnitte ebenfalls in einem sich vergrößernden radialen Abstand angeordnet sind, und dies schafft die Möglichkeit, die Umfangsweite der Nutabschnitte und der Schaufelfußabschnitte zu vergrößern, wobei die axiale Länge der Nutabschnitte und der Schaufelfußabschnitte vermindert werden kann, wenn der radiale Abstand sich vergrößert.
  • Die axialen Längen der einzelnen Schaufelfußabschnitte brauchen nicht notwendigerweise gleich zu sein, und die Anstellwinkel brauchen nicht notwendigerweise die gleichen zu sein. Die Längen der einzelnen Schaufelfußabschnitte können so zugeschnitten werden, dass die auf die Fan-Laufschaufeln einwirkenden Kräfte die Fan-Laufschaufeln positionieren. Die Längen und die Anstellwinkel der Flanken werden so gewählt, dass gleiche und entgegengesetzte Kräfte in allen Richtungen erzeugt werden, so dass keine resultierende Kraft vorhanden ist. Die Anstellwinkel der Flanken gegenüber der Achse werden vorzugsweise so gewählt, dass sie gleich dem Anstellwinkel der Innenwand der Strömung durch den Fanabschnitt sind.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 7 dargestellt, welches im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach 2 entspricht, und deshalb sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, aber die benachbarten Rotorscheiben 36, 38, 40 und 42 sind durch Laserverschweißung oder Elektronenstrahl-Schweißpunkte in einem gewissen radialen Abstand von der Nabe 44 verbunden, um den Fan-Rotor 32 zu bilden.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 8 dargestellt, das dem Ausführungsbeispiel nach 2 entspricht, und deshalb sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, aber der Rotor 32 besteht aus zwei Rotorscheiben 36B und 38B, und die Rotorscheibe 36B besitzt zwei Naben 46 und 48, die die Nutabschnitte 56 und 58 haben, und die Rotorscheibe 38B besitzt zwei Naben 50 und 52, die die Nutabschnitte 60 und 62 aufweisen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 9 dargestellt, und dieses entspricht dem Ausführungsbeispiel nach 2, und gleiche Bezugszeichen sind hier für gleiche Teile verwendet, aber der Rotor 32 besteht aus einer einzigen Rotorscheibe 36C, und die Rotorscheibe 36C besitzt alle vier Naben 46, 48, 50 und 52, die die Nutabschnitte 56, 58, 60 und 62 aufweisen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 10 dargestellt, und dieses entspricht dem Ausführungsbeispiel nach 2, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen, aber der Rotor 32 besteht nur aus drei Rotorscheiben 38, 40 und 42, und die Rotorscheiben 38, 40 und 42 besitzen Naben 48, 50 und 52, die Nutabschnitte 58, 60 und 62 besitzen. Die Fan-Laufschaufeln 34 haben nur drei Schaufelfußabschnitte 68, 70 und 72.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 11 dargestellt, und dieses entspricht dem Ausführungsbeispiel nach 10, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen, aber der Rotor 32 besteht nur aus drei Rotorscheiben 36, 38 und 40, und die Rotorscheiben 36, 38 und 40 besitzen Naben 46, 48 und 50, die Nutabschnitte 56, 58 und 60 besitzen. Die Fan-Laufschaufeln 34 haben nur drei Schaufelfußabschnitte 66, 68 und 70.
  • Obgleich die Erfindung in Verbindung mit Schaufelfußabschnitten 68 und 72 beschrieben wurde, die Basisabschnitte 104 und 108 aufweisen, die in Gegenrichtung zu den Basisabschnitten 102 und 106 der Schaufelfußabschnitte 66 und 70 angestellt sind, so kann es auch möglich sein, die Winkelanstellung in der gleichen Richtung vorzunehmen. Dies hat jedoch den Nachteil eines zusätzlichen Gewichtes der Fan-Laufschaufeln 34.
  • Aus 4 ist ersichtlich, dass die Flanken 102 und 104 radial konvergieren und die Flanken 106 und 108 radial ebenfalls konvergieren. Außerdem sind die Basisteile 102 und 104 radial konvergent, und die Basisteile 106 und 108 sind radial konvergent. Aus 3 ist ersichtlich, dass die Flanken 74 und 76 der Nutabschnitte 56 und 58 radial konvergent sind, und die Flanken 78 und 80 der Nutabschnitte 60 und 62 sind radial konvergent.
  • Die Erfindung wurde in Verbindung mit einem Rotor beschrieben, bei dem sich die Nabe von einem ersten axialen stromaufwärtigen Ende nach einem zweiten axialen stromabwärtigen Ende vergrößert. Es ist jedoch auch möglich, die Erfindung bei einem Rotor zu benutzen, der einen gleichen Radius der Nabe von einem ersten axialen stromaufwärtigen Ende bis zu einem zweiten axialen stromabwärtigen Ende des Rotors besitzt, wobei die Fan-Laufschaufeln entsprechend geändert sind. In diesem Fall besitzen die Nutabschnitte am Rotor im Wesentlichen den gleichen radialen Abstand von der Achse des Rotors, und die Schaufelfußabschnitte der Fan-Laufschaufeln haben im Wesentlichen den gleichen radialen Abstand von der Achse des Rotors.
  • Die Erfindung ist auch anwendbar für andere Rotoraufbauten, beispielsweise für Kompressorschaufeln und Turbinenschaufeln oder für Propellerschaufeln. Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die Benutzung von vier Schaufelfußabschnitten und vier Nutabschnitten beschrieben, aber die Erfindung ist auch anwendbar für drei oder mehrere Schaufelfußabschnitte und Nutabschnitte. Die Erfindung wurde in Verbindung mit Schaufelfüßen und Nutabschnitten mit Schwalbenschwanz-Querschnitt beschrieben. Es ist jedoch auch möglich, andere Querschnitte für Schaufelfüße und Nutabschnitte zu wählen, beispielsweise einen Tannenbaum-Querschnitt.
  • Es muss festgestellt werden, dass die Fan-Schaufelfußabschnitte und die Rotornutabschnitte nur durch eine axiale Komponente distanziert sein können, oder sie können durch axiale und in Umfangsrichtung verlaufende Komponenten distanziert sein, um bogenförmige Fan-Schaufelfüße oder Rotornuten zu definieren.

Claims (36)

  1. Rotoraufbau (30) mit einem Rotor (32), der eine Nabe und mehrere in Umfangsrichtung beabstandete radial verlaufende Rotor-Laufschaufeln (34) aufweist, wobei die Nabe (44) mehrere in Umfangsrichtung beabstandete axial verlaufende Nuten (54) auf ihrem Umfang aufweist und jede Nut (54) derart angeordnet ist, dass sie den Schaufelfuß (64) einer entsprechenden Rotor-Laufschaufel (34) aufnimmt und jede Nut (54) mehrere axial beabstandete Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) aufweist, wobei jede Rotor-Laufschaufel eine entsprechende Zahl von axial beabstandeten Schaufelfußabschnitten (66, 68, 70 und 72) aufweist und jeder Nutabschnitt (56, 58, 60 und 62) derart angeordnet ist, dass er einen entsprechenden Schaufelfußabschnitt (66, 68, 70 und 72) einer entsprechenden Rotor-Laufschaufel (34) aufnimmt, wobei jeder Nutabschnitt (56, 58, 60 und 62) wenigstens zwei in Umfangsrichtung verlaufende Flanken (74, 76, 78 und 80) aufweist und jeder Schaufelfußabschnitt (66, 68, 70 und 72) wenigstens zwei in Umfangsrichtung verlaufende Flanken (94, 96, 98 und 100) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Nut (54) wenigstens drei axial beabstandete Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) aufweist und wenigstens die Flanken (74, 78) von zwei Schaufelfußabschnitten (66, 70) einer jeden Rotor-Laufschaufel (34) gegenüber der Achse (x) des Rotors (30) in einem Sinn schräg angestellt sind, dass wenigstens die Flanken (96, 100) von einem der Schaufelfußabschnitte (68, 72) jeder Rotor-Laufschaufel (34) gegenüber der Achse (x) des Rotors (30) im Gegensinn schräg angestellt sind, dass wenigstens die Flanken (74, 78) der beiden Nutabschnitte (56, 60) einer jeden Nut (54) gegenüber der Achse (x) des Rotors (30) in einem Sinne schräg angestellt sind und wenigstens die Flanken (76, 80) einer der Nutabschnitte (58, 62) einer jeden Nut (54) gegenüber der Achse (x) des Rotors (30) im Gegensinn schräg angestellt sind, und dass die Basisabschnitte (86, 88, 90 und 92) der Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) gegenüber der Achse (x) des Rotors (30) derart schräg angestellt sind, dass sich der Radius der Basis (86, 88, 90 und 92) eines jeden Nutabschnitts (56, 58, 60 und 62) von dem ersten axialen Ende des Nutabschnitts (56, 58, 60 und 62) nach dem zweiten axialen Ende des Nutabschnitts (56, 58, 60 und 62) vergrößert.
  2. Rotoraufbau nach Anspruch 1, bei welchem der Radius der Nabe (44) an dem ersten axialen Ende (84) des Rotors (30) kleiner ist als am zweiten axialen Ende (82) des Rotors (30), so dass die Radien (R1, R2, R3, R4) der Basisteile (86, 88, 90 und 92) der Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) sich progressiv von dem ersten axialen Ende des Rotors (30) nach dem zweiten axialen Ende des Rotors (32) vergrößern.
  3. Rotoraufbau nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welchem wenigstens zwei der Basisteile (102, 106) der Schaufelfußabschnitte (66, 70) einer jeden Rotor-Laufschaufel (34) gegenüber der Achse (x) des Rotors (30) in einem Sinne schräg angestellt sind und wenigstens einer der Basisteile (104, 108) der Schaufelfußabschnitte (68, 70) einer jeden Rotor-Laufschaufel (34) gegenüber der Achse (x) des Rotors (30) im Gegensinn schräg angestellt ist.
  4. Rotoraufbau nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei welchem jede Nut (54) eine gerade Zahl axial beabstandeter Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) aufweist und jede Rotor-Laufschaufel (34) eine entsprechende Zahl axial beabstandeter Schaufelfußabschnitte (66, 68, 70 und 72) besitzt.
  5. Rotoraufbau nach Anspruch 4, bei welchem jede Nut (54) vier axial beabstandete Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) aufweist und jede Rotor-Laufschaufel (34) vier axial beabstandete Schaufelfußabschnitte (66, 68, 70 und 72) besitzt.
  6. Rotoraufbau nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, bei welchem die Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) gleiche Längen besitzen und die Hälfte der Zahl der Nutabschnitte (56, 60) unter dem gleichen Winkel α in einem Sinne gegenüber der Achse (x) des Rotors (30) schräg angestellt ist und die andere Hälfte der Zahl der Nutabschnitte (58, 62) im gleichen Winkel α, aber im Gegensinn gegenüber der Achse schräg angestellt ist.
  7. Rotoraufbau nach Anspruch 4, Anspruch 5 oder Anspruch 6, bei welchem die Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) unter einem Winkel zwischen 15° und 18° schräg angestellt sind.
  8. Rotoraufbau nach Anspruch 7, bei welchem sämtliche Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) unter einem Winkel von 16,4° schräg angestellt sind.
  9. Rotoraufbau nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, bei welchem die Nutabschnitte unterschiedliche Längen besitzen und die Hälfte der Zahl der Nutabschnitte unter unterschiedlichen Winkeln in einem Sinne gegen die Achse des Rotors schräg angestellt ist und die andere Hälfte der Zahl der Nutabschnitte unter unterschiedlichen Winkeln, aber im Gegensinn schräg angestellt ist.
  10. Rotoraufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem die axial verlaufenden Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) einen Schwalbenschwanz-Querschnitt besitzen und jeder der Schaufelfußabschnitte (66, 68, 70 und 72) einen entsprechend schwalbenschwanzförmig gestalteten Querschnitt aufweist.
  11. Rotoraufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem der Rotor (30) mehrere axial beabstandete Scheiben (36, 38, 40 und 42) aufweist und die Nabe (46, 48, 50 und 52) jeder Scheibe (36, 38, 40 und 42) einen der Schaufelfußabschnitte (66, 68, 70 und 72) besitzt.
  12. Rotoraufbau nach Anspruch 11, bei welchem die Naben (46, 48, 50 und 52) benachbarter Scheiben (36, 38, 40 und 42) miteinander verbunden sind.
  13. Rotoraufbau nach Anspruch 12, bei welchem die Naben benachbarter Scheiben durch Verschweißung miteinander verbunden sind.
  14. Rotoraufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem der Rotor (30) mehrere axial beabstandete Scheiben (36B, 38B) aufweist und die Nabe einer jeden Scheibe (36B, 38B) wenigstens zwei der Schaufelfußabschnitte (56, 58, 60 und 62) besitzt.
  15. Rotoraufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welchem der Rotor (30) ein Fan-Rotor ist und die Schaufeln (34) Fan-Laufschaufeln sind.
  16. Rotoraufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei welchem der Rotor (30) ein Gasturbinen-Rotor ist und die Schaufeln (34) Gasturbinen-Schaufeln sind.
  17. Gasturbinentriebwerk, welches einen Rotoraufbau gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 aufweist.
  18. Rotor-Laufschaufel (34) mit einem Arbeitsprofil (33) und einem Schaufelfuß (64), wobei das Arbeitsprofil (33) eine Vorderkante (35), eine Hinterkante (37), eine konvexe Oberfläche (39) und eine konkave Oberfläche (41) aufweist und die Vorderkante (35) und die Hinterkante (37) sich in einer ersten Richtung längs der Rotor-Laufschaufel (34) erstrecken und der Schaufelfuß (64) mehrere Schaufelfußabschnitte (66, 68, 70 und 72) besitzt, die in einer zweiten Richtung längs einer Sehnenlinie beabstandet sind, die sich zwischen der Vorderkante (35) und der Hinterkante (37) des Arbeitsprofils (33) erstreckt, wobei jeder Schaufelfußabschnitt (66, 68, 70 und 72) wenigstens zwei Flanken (94, 96, 98 und 100) aufweist, die sich quer zur ersten Richtung und quer zur zweiten Richtung erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaufelfuß (64) wenigstens drei Schaufelfußabschnitte (66, 68, 70 und 72) aufweist und wenigstens die Flanken (94, 98) von zwei der Schaufelfußabschnitte (66, 70) gegenüber der zweiten Richtung in einem Sinn schräg angestellt sind und wenigstens die Flanken (96, 100) von einem der Schaufelfußabschnitte (68, 72) gegenüber der zweiten Richtung im Gegensinn schräg angestellt sind.
  19. Rotor-Laufschaufel nach Anspruch 18, bei welcher wenigstens zwei der Basisteile (102, 106) der Schaufelfußabschnitte (66, 70) der Rotor-Laufschaufel (34) in der ersten Richtung in einem Sinne schräg angestellt sind und wenigstens eines der Basisteile (104, 108) der Schaufelfußabschnitte (68, 72) der Rotor-Laufschaufel (34) gegenüber der ersten Richtung im Gegensinn schräg angestellt sind.
  20. Rotor-Laufschaufel nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, bei welcher eine gerade Zahl axial beabstandeter Schaufelfußabschnitte (66, 68, 70 und 72) vorhanden ist.
  21. Rotor-Laufschaufel nach Anspruch 20, bei welcher vier axial beabstandete Schaufelfußabschnitte (66, 68, 70 und 72) vorhanden sind.
  22. Rotor-Laufschaufel nach einem der Ansprüche 18 bis 21, bei welcher die Rotor-Laufschaufel (34) eine Fan-Laufschaufel ist.
  23. Rotor (30) mit einer Nabe (44), die mehrere in Umfangsrichtung beabstandete axial verlaufende Nuten (54) auf ihrem Umfang aufweist und jede Nut (54) mehrere axial verlaufende Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) besitzt, wobei jeder Nutabschnitt (56, 58, 60 und 62) wenigstens zwei in Umfangsrichtung verlaufende Flanken (74, 76, 78 und 80) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Nut (54) wenigstens drei axial beabstandete Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) besitzt und wenigstens die Flanken (74, 78) der beiden Nutabschnitte (56, 60) jeder Nut (54) gegenüber der Achse (x) des Rotors (30) in einem Sinne schräg angestellt sind und wenigstens die Flanken (76, 80) einer der Nutabschnitte (58, 62) jeder Nut (54) gegenüber der Achse (x) des Rotors (30) im Gegensinn schräg angestellt ist und dass die Basisteile (86, 88, 90 und 92) der Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) gegenüber der Achse (x) des Rotors (30) derart schräg angestellt sind, dass sich der Radius der Basis (86, 88, 90 und 92) eines jeden Nutabschnitts (56, 58, 60 und 62) von dem ersten axialen Ende des Nutabschnitts (56, 58, 60 und 62) nach dem zweiten axialen Ende des Nutabschnitts (56, 58, 60 und 62) vergrößert.
  24. Rotor nach Anspruch 23, bei welchem der Radius der Nabe (44) an einem ersten axialen Ende (84) des Rotors (30) kleiner ist als an einem zweiten axialen Ende (82) des Rotors (30) derart, dass die Radien (R1, R2, R3, R4) der Basisteile (86, 88, 90 und 92) der Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) sich progressiv von dem ersten axialen Ende des Rotors (84) nach dem zweiten axialen Ende (82) des Rotors (30) vergrößern.
  25. Rotor nach Anspruch 23 oder Anspruch 24, bei welchem jede Nut (54) eine gerade Zahl axial beabstandeter Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) aufweist.
  26. Rotor nach Anspruch 25, bei welchem jede Nut (54) vier axial beabstandete Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) aufweist.
  27. Rotor nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, bei welchem alle Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) gleiche Längen besitzen und die Hälfte der Zahl der Nutabschnitte (56, 60) unter dem gleichen Winkel α in einem Sinn gegenüber der Achse (x) des Rotors (30) schräg angestellt ist und eine Hälfte der Zahl der Nutabschnitte (58, 62) unter dem gleichen Winkel α, aber im Gegensinn schräg angestellt ist.
  28. Rotor nach Anspruch 25, Anspruch 26 oder Anspruch 27, bei welchem sämtliche Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) unter einem Winkel zwischen 15° und 18° schräg angestellt sind.
  29. Rotor nach Anspruch 28, bei welchem sämtliche Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) unter einem Winkel von 16,4° schräg angestellt sind.
  30. Rotor nach einem der Ansprüche 23 bis 29, bei welchem jeder der axial verlaufenden Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) einen Schwalbenschwanz-Querschnitt besitzt.
  31. Rotor nach einem der Ansprüche 23 bis 30, bei welchem der Rotor (30) mehrere axial beabstandete Scheiben (36, 38, 40 und 42) besitzt und die Nabe (46, 48, 50 und 52) einer jeden Scheibe (36, 38, 40 und 42) einen der Nutabschnitte (56, 58, 60 und 62) aufweist.
  32. Rotor nach Anspruch 31, bei welchem die Naben (46, 48, 50 und 52) benachbarter Scheiben (36, 38, 40 und 42) miteinander verbunden sind.
  33. Rotor nach Anspruch 32, bei welchem die Naben (46, 48, 50 und 52) benachbarter Scheiben (36, 38, 40 und 42) durch Verschweißung miteinander verbunden sind.
  34. Rotor nach einem der Ansprüche 23 bis 30, bei welchem der Rotor (30) mehrere axial verlaufende Scheiben (36A und 36B) aufweist und die Nabe einer jeden Scheibe (36A, 36B) wenigstens zwei der Schaufelfußabschnitte (56, 58, 60 und 62) besitzt.
  35. Rotor nach einem der Ansprüche 25 und 26, bei welchem wenigstens die Flanken von zwei Nutabschnitten gegenüber der Achse des Rotors im Gegensinn schräg angestellt sind.
  36. Rotoraufbau nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, bei welchem wenigstens die Flanken von zwei der Nutabschnitte gegenüber der Achse des Rotors im Gegensinn schräg angestellt sind und wenigstens die Flanken von zwei der Schaufelfußabschnitte gegenüber der Achse des Rotors im Gegensinn schräg angestellt sind.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6764282B2 (en) 2001-11-14 2004-07-20 United Technologies Corporation Blade for turbine engine
DE10310994B4 (de) * 2003-03-06 2006-09-07 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Rotor für ein Turbinentriebwerk
US7442007B2 (en) * 2005-06-02 2008-10-28 Pratt & Whitney Canada Corp. Angled blade firtree retaining system
JP4807113B2 (ja) * 2006-03-14 2011-11-02 株式会社Ihi ファンのダブテール構造
JP4911286B2 (ja) * 2006-03-14 2012-04-04 株式会社Ihi ファンのダブテール構造
EP2128450B1 (de) * 2007-03-27 2018-05-16 IHI Corporation Gebläserotorflügelstützstruktur und diese verwendendes mantelstromtriebwerk
US8167531B2 (en) * 2008-05-16 2012-05-01 General Electric Company Method and apparatus for supporting rotor assemblies during unbalances
US20100166561A1 (en) * 2008-12-30 2010-07-01 General Electric Company Turbine blade root configurations
US8550776B2 (en) * 2010-07-28 2013-10-08 General Electric Company Composite vane mounting
FR2974863B1 (fr) * 2011-05-06 2015-10-23 Snecma Disque de soufflante de turbomachine
US20140174098A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 United Technologies Corporation Turbine disc with reduced neck stress concentration
US9926795B2 (en) * 2014-06-06 2018-03-27 United Technologies Corporation Fan blade positioning and support system for variable pitch, spherical tip fan blade engines
US10280767B2 (en) * 2017-08-29 2019-05-07 United Technologies Corporation Fan hub attachment for leading and trailing edges of fan blades

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2639119A (en) * 1947-11-14 1953-05-19 Lockheed Aircraft Corp Rotor blade attachment means and method
US2751189A (en) 1950-09-08 1956-06-19 United Aircraft Corp Blade fastening means
US3378230A (en) * 1966-12-16 1968-04-16 Gen Electric Mounting of blades in turbomachine rotors
JPS4975904A (de) * 1972-11-10 1974-07-22 Hitachi Ltd
FR2345605A1 (fr) 1976-03-25 1977-10-21 Snecma Dispositif de retenue pour aubes de soufflantes
US4451205A (en) * 1982-02-22 1984-05-29 United Technologies Corporation Rotor blade assembly
GB2186639B (en) * 1986-02-19 1989-11-01 Rolls Royce Improvements in or relating to bladed structures for fluid flow propulsion engines
US5197857A (en) * 1991-06-06 1993-03-30 General Electric Company Multiple rotor disk assembly
US5340280A (en) * 1991-09-30 1994-08-23 General Electric Company Dovetail attachment for composite blade and method for making
GB2287993A (en) 1994-03-24 1995-10-04 Rolls Royce Plc Gas turbine engine fan blade retention
US5431542A (en) * 1994-04-29 1995-07-11 United Technologies Corporation Ramped dovetail rails for rotor blade assembly
GB2299834B (en) * 1995-04-12 1999-09-08 Rolls Royce Plc Gas turbine engine rotary disc
GB9615826D0 (en) * 1996-07-27 1996-09-11 Rolls Royce Plc Gas turbine engine fan blade retention
FR2758364B1 (fr) * 1997-01-16 1999-02-12 Snecma Disque aubage a aubes tripodes

Also Published As

Publication number Publication date
DE69919459D1 (de) 2004-09-23
GB9814567D0 (en) 1998-09-02
US6155788A (en) 2000-12-05
EP0971096A3 (de) 2000-12-27
EP0971096B1 (de) 2004-08-18
EP0971096A2 (de) 2000-01-12

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