DE823823C

DE823823C - Gasturbine mit Leitschaufelbefestigung

Info

Publication number: DE823823C
Application number: DEA2584A
Authority: DE
Inventors: Donald Paul; Horace Sinclair Rainbow
Original assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Current assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Priority date: 1949-08-27
Filing date: 1950-07-04
Publication date: 1951-12-06
Also published as: CH289171A; FR1021266A; GB666537A; US2625367A

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 6. DEZEMBER 1951

A 2584 Ia/46f

Die Erfindung bezieht sich auf die Lagerung und Befestigung der feststehenden Schaufeln einer Gasturbine. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf solche Gasturbinen, bei denen die feststehenden Beschaufelungen von innen gekühlt werden.

Erfindungsgemäß wird jeder feststehende Schaufelkranz an seinem radial innenliegenden Ende so gelagert, daß er von diesem Ende her radial nach außen herausgezogen werden kann, während die Schaufeln gegen Bewegungen in anderen Richtungen an diesem Ende fixiert sind. Mit dem äußeren Ende jeder Schaufel ist eine Platte verbunden, die zwischen koaxial angeordneten inneren und äußeren Ringen festgeklemmt ist, durch die die Platte gegen Bewegungen in allen Richtungen festgelegt ist. Um bei solcher Anordnung eine Schaufel zu entfernen, ist es nur erforderlich, den feststehenden äußeren Ring zu entfernen, worauf jede Schaufel dieses Kranzes radial nach außen herausgezogen und durch eine neue Schaufel ersetzt werden kann, falls dies erforderlich ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung l>eispielsweise veranschaulicht.

Fig. ι ist ein Teilschnitt durch eine Gasturbine ' nach der Erfindung, der an einer Schaufel des feststehenden ersten Schaufelkranzes die Befestigungsweise veranschaulicht.

Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung die Befestigung des radial außenliegenden Endes der Schaufel.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung in Anwendung auf den feststehenden ersten Schaufelkranz einer Gasturbine, deren Schaufeln gekühlt

sind, ist das radial innenliegende Ende ii jeder Schaufel 12 gleitend in einem entsprechend geformten Loch eines Ringes 13 geführt, der durch Schweißung oder auf andere Weise mit den nach außen gerichteten Flanschen 14, 15 eines koaxial angeordneten Innenringes 16 verbunden ist. Auf diese Weise wird eine innere Ringkammer 17 gebildet, in welche die Kühlluft eintritt, die in radialer Richtung nach innen durch die Schaufeln strömt. Durch Löcher 18 an der Rückseite strömt diese Kühlluft gegen die Füße 19 des ersten umlaufenden Schaufelkranzes 20 aus. Vorzugsweise steht der Innenring 16 mit einer Verzahnung eines Bauteiles 22 in einem gleitenden verzahnten Eingriff 21.

Das äußere Ende 24 jeder Schaufel trägt eine rhomboidische Platte 25, die teilzylindrisch um die Turbinenachse gekrümmt und von solcher Größe ist, daß sie mit den entsprechenden Platten der übrigen Schaufeln, wenn diese zu einem Schaufelkranz zusammengesetzt sind, eine zusammenhängende Ringfläche bildet. Diese zusammenhängende Ringfläche wird zwischen einem Innenring 26 mit Löchern zur Aufnahme der äußeren Schaufelenden und einem feststehenden äußeren Ringteil 2"j eingeklemmt. Der feststehende äußere Ringteil 27 besitzt nach außen gerichtete, ein kanalförmiges Profil bildende Flansche 28, 29, die eine äußere Ringkammer 30 zur Aufnahme der Kühlluft bilden. Zu diesem Zweck tritt Verdünnungsluft über die an der vorderen Seite liegende Außenkante 31 aus dem Verbrennungssystem 32 ein und strömt durch die Kammer 30 und durch die Löcher 33 in den Ringteil 27 zu den außenliegenden Enden der Schaufeln.

Der Innenring 26 liegt in Ringvertiefungen 35, 36. Die Ringvertiefung 35 an der Vorderkante des Ringes 26 ist in einem Flanschring 37 vorgesehen, der bei 38 durch Schraubenbolzen an dem Nachbarflansch 28 des feststehenden Ringteiles 27 befestigt ist. An seiner rückwärtigen Kante ist der Innenring 26 in einer Ausnehmung 36 des Mantelringes 39 der ersten Rotorstufe eingelegt, sofern es sich um eine mehrstufige Turbine handelt. Der Mantelring 39 hat einen Außenflansch 40, der durch Schraubenbolzen bei 41 mit dem Nachbarflansch 29 des feststehenden Ringteiles 27 fest verbunden ist. Der Auslaßkonus 43 wird durch einen Außenring 44 von kanalförmigem Profil getragen, der die äußere Begrenzungswandung 45 der außenliegenden Ringkammer 30 bildet. Dieser Außenring 44 hat an seiner Innenseite bei 46 eine Verzahnung, die in eine Verzahnung 47 am Außenrand des Flansches 40 des Mantelringes 39 der ersten Rotorstufe im Eingriff steht. Der Ring 44 besitzt ferner einen Flansch 48 an seinem vorderen Ende, der durch Bolzen 49 mit dem rückwärtigen Rand des Außengehäuses des Verbrennungssystems unter Zwischenlegung eines Profilringes 50 verbunden ist. Der Ring 50 besitzt wenigstens an einer Stelle innerhalb der äußeren Ringkammer 30 einen axial gerichteten Ansatz oder Arm 51. Wenn alle Teile in ihrer richtigen Lage fest miteinander verbunden sind, drückt der Arm 51, den hinteren Flansch 29 des feststehenden Ringteiles 27 gegen die Zähne 46 des Außenringes 44 und den Flansch 40 des Mantelringes 39.

Soll die Turbine auseinandergenommen werden, so werden zunächst die Bolzen 49, die den Außenring 44 halten, der seinerseits den Auslaßkonus 43 trägt, entfernt und dieser nach hinten abgezogen. Der klauenförmige Eingriff der Zähne 46, 47 ineinander erlaubt diese Bewegung gegenüber dem Flansch des Mantelringes 39. Dadurch wird die bei 53 angedeutete Befestigung des Mantelringes der zweiten Rotorstufe frei zugänglich, so daß der Statorteil 54 der zweiten Stufe entfernt werden kann. Der Profilring 50 kann nun verdreht werden, bis sein Arm 51 gegenüber einem Schlitz 55 im Flansch 29 des feststehenden Ringteiles 27 zu liegen kommt. Jetzt kann auch der Anlagering nach hinten in axialer Richtung abgezogen werden. Dadurch werden die Schraubenbolzen 38 zugänglich, die den vorderen Flanschteil 28 des feststehenden Ringteiles mit dem Flanschring 37 verbinden. Nach Lösen dieser Schraubenbolzen kann auch der feststehende Ringteil in axialer Richtung zusammen mit dem Mantelring 39 der ersten Rotorstufe in axialer Richtung abgezogen werden, wodurch die Platten 25 der Schaufeln frei zu liegen kommen. In dieser Stellung kann jede beliebige Schaufel herausgezogen und ausgewechselt werden.

Claims

Patentansprüche·.

1. Gasturbine, bei welcher jede Schaufel eines feststehenden Schaufelkranzes an ihrem radial innenliegenden Ende so gelagert ist, daß sie in radialer Richtung herausgezogen werden kann, aber gegen Bewegung in jeder anderen Richtung an diesem Ende fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem äußeren Ende (24) jeder Schaufel eine Platte (25) fest verbunden ist, die durch Festklemmung zwischen einem feststehenden inneren Ring (26) mit Löchern zum Durchtritt der Außenenden (24) der Schaufein (12) und einem damit koaxial angeordneten äußeren Ring (27) gehalten und gegen eine Bewegung in jeder Richtung gesichert wird.

2. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch ge- no kennzeichnet, daß jede Platte (25) teilzylindrische Gestalt zur Turbinenachse besitzt und solche Größe hat, daß sie mit den entsprechenden Platten (25) der übrigen Schaufeln (12), wenn diese zu einem Schaufelkranz zusammengesetzt sind, eine zusammenhängende Ringfläche bilden.

3. Gasturbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ringteil (27) nach außen gerichtete, ein kanalförmiges Profil bildende Flansche (28,29) besitzt, die zwischen sich eine äußere Ringkammer (30) für Luft bilden, die aus dem Verbrennungssystem (32) über die vordere Außenkante (31) zutritt und dann durch Löcher (33) in dem feststehenden Ringteil (27) den radial außenliegenden Enden

der Schaufel (12) zur Innenkühlung derselben zuströmt.

4. Gasturbine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (26) in versenkte Ausnehmungen eingebettet ist, von denen die vordere in einen Flanschring (37) angeordnet ist, der durch Bolzen mit dem Nachbarflansch (28) des feststehenden Ringteiles (27) verbunden ist, während sich die rückwärtige Ausnehmung in dem Mantelring (39) der dahinterliegenden Rotorstufe befindet, und daß dieser Mantelring (39) einen Außenflansch (40) aufweist, der durch Bolzen mit dem benachbarten Flansch (29) des feststehenden Ringteiles (27) verbunden ist.

5. Gasturbine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßkonus (43) von einem außenliegenden Ring (44) von kanalförmigem Profil getragen wird, der die Außenwandung (45) der äußeren Ringkammer (30) bildet, wobei dieser äußere Ring (44) über eine innere radial gerichtete Verzahnung (46) mit Zähnen (47) am äußeren Umfang des Flansches (40) des Mantelringes (39) der ersten Rotorstufe im Eingriff steht. as

6. Gasturbine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der außenliegende Ring (44) außerdem noch einen Flansch (48) an seiner Vorderseite besitzt, der unter Zwischenlegung eines Profilringes (50) mit der Rückseite des Außengehäuses des Verbrennungssystems (32) verbunden ist, wobei der Profilring (50) wenigstens einen axial gerichteten Ansatz (51) aufweist, der im Innern der äußeren Ringkammer (30) liegt und, wenn die Teile in ihrer Arbeitsstellung miteinander verbunden sind, den rückwärtigen Flansch (29) des feststehenden Ringteiles (27) gegen die Zähriklauen (46) des außenliegenden Ringes (44) und gegen den Flansch (40) des Mantelringes (39) der ersten Rotorstufe preßt, und wobei endlich in dem rückwärtigen Flansch (29) ein Schlitz (55) zum Durchlaß des Ansatzes (51) bei der Demontage der Turbine vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

2470 11.