DK142755B - Gasturbine med knivtætning mellem rotorens skovle og husets ledeskovle. - Google Patents

Description

l jjg OD FREMLÆGGELSE$SKRIFT 1U2755 ^ DANMARK (51) mt. ci.3 F 02 C 7/28 uMmviMmv F 01 o 11/00 §(21) Ansegning nr. 26l 0/77 (22) Indleveret den l4. Jun. 1977 (24) Løbedag 14. Jun. 1 977 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlaeggelsesskriftet offentliggjort den 12. J3)1. 1 98l

DIREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prforitet begæret fra den

29. jun. 1976, 701004, US

(71) UNITED TECHNOLOGIES CORPORATION, 1, Financial Plaza, Hartford, CT U61C1, US- (72) Opfinder: Edwin Morris Jr., 8855 Bates Road, Lake Park, Florida 33410, US: David FrankiTn Toler, 7339 ^th Trail North, Apartment 624, Riviera Beach, Florida 33407 US.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Larsen & Birkeholm Patentkontor.

(54) Gasturbine med knivtætning mellem rotorens skovle og husets ledeskovle.

Opfindelsen angår en gasturbine med knivtætning mellem rotorens skovle og de indre ender af husets ledeskovle, hvor knivtætningen består af et ringformet tætningselement fastgjort til en flange, som strækker sig aksialt ud fra rotorskiven, 5 hvor det nævnte tætningselement har i det mindste én knivkant, der samvirker med en ringformet tætningsring fastgjort på ledeskovlens indre ender, hvor den nævnte flange og det nævnte tætningselement har åbninger langs deres omkreds og 2 142755 hvor låseelementer er placeret i de nævnte åbninger.

Opfindelsen angår specielt fastgørelse af en varmefølsom knivtætning, som formindsker utæthed mellem rotorskiven og inder-5 ringen på tilstødende stationære skovle, mens turbinen kører, og som let kan fjernes. I denne forbindelse har mange tætninger været anvendt, og eksempler på disse vises i beskrivelserne til U.S.A.-patenterne nr. 3.023.998, 3-455.537 og 3-841.792.

10 Formålet med den foreliggende opfindelse er at anvise en forbedret knivtætning, som under alle transiente accelerationer og dece-lerationer bevarer en tætningskontakt mellem tætningselementets og den roterende skives flange, og som er konstrueret således, at den tillader en let afmontering af det ringformede element 15 fra den roterende skives flange.

Dette formål opfyldes ved, at det ringformede tætningselement har et tværsnit, som består af en U-formet del, og en indre og en ydre aksialt rettet arm, hvor den frie ende af den 20 nævnte indre arm er i kontakt med indersiden af flangen, og den frie ende af den nævnte ydre arm er i kontakt med ydersiden af flangen, og at de nævnte låseelementer er stifter, som hver har et forstørret hoved placeret på indersiden af den nævnte flange, idet det ringformede tætningselement yderligere 25 har en radialt indadragende flange, der er fastgjort til enden af den nævnte indre arm, og en stiftlåsering, som er fastgjort til den nævnte radialt indadragende flange for at kunne fastlåse de nævnte stifter ved stillestående rotor.

30 Gasturbinen kan ifølge krav 2 være ejendommelig ved, at den nævnte ringformede flange har ophøjede partier på inder- og ydersiden, som passer stramt mellem de indre og ydre arme af det U-formede tætningselement og hvor de nævnte stifter med hoveder rager gennem den nævnte ringformede flange og i det 35 mindste det U-formede tætningselements ene arm. Herved opnås en forbedring af det dobbelte tætningsindgreb ved tilvejebring- 142755 3 else af snaplåse til fastholdelse af tætningselementet på den roterende skives flange.

Endelig kan gasturbinen ifølge krav 3 være ejendommelig ved, 5 at stiftlåseringen er nittet fast på den indadragende flange. Denne fastgørelse af stiftlåseringen på det ringformede tætningselement er særlig fordelagtig, idet nitterne let fjernes til frigørelse af stiftlåseringen fra tætningselementet.

10 Opfindelsen forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en gasturbine ifølge opfindelsen til et fly og med en del fjernet for at vise placeringen 15 af knivtætningen, fig. 2 en forstørret tegning af området, som er vist i den fjernede del i fig. 1? og 20 fig. 3 stykket langs linjen 3-3 i fig. 2, som viser de pågældende dele i perspektiv.

Gasturbinemotoren 1 i fig. 1 er af blæsertypen. Motoren har en blæser og kompressordel 2, en forbrændingsdel 4, en turbinedel 25 6 og en udblæsningsdel 8. Lidt af turbinedelen 6 er fjernet for at vise gastyrbinetætningen. Fig. 2 viser dette i forstørret målestok.

Turbinerotoren er af almindelig konstruktion og omfatter en 30 rotorskive 10. En del af en af disse ses i fig. 1 og fig. 2. Rotorskiven 10 har et antal profilriller 12 omkring yderkanten til at modtage skovlenes 16 roddel 14. Et fremspring 18 strækker sig indadtil fra hver skovls forreste side til berøring med skiven 10 for at bringe skovlen i aksial stilling i dens til-35 svarende rille 12.

En aksialt forlænget ringformet flange 20 på skiven 10 strækker 4 142755 strækker sig fremad ved et punkt ved siden af fremspringenes 18 inderflader. Den ringformede flange 20 er indrettet med en ophøjet ringformet del 22 på ydersiden tæt ved skiven 10 og en ophøjet ringformet del 24 på indersiden ved den fri 5 kant. Der er et antal åbninger 26 omkring flangen 20, og formålet med disse vil senere blive beskrevet.

Der sidder et antal ledeskovle 30 i turbinedelen 6; de er fastgjort til turbinehuset, og deres indre ender er forbundet med 10 en indre tætningsring 32. Den indre tætningsring 32 har et ydre ringformet fremspring 34, som strækker sig ind i den ringformede rille 36, der er dannet mellem de tilstødende skovles 30 tilstødende flanger 38 og 40. Det ringformede element 34 er anbragt deri af hensyn til relativ bevægelse, og det holdes 15 centreret af stifter 42, der er fastgjort til flanger 40 i de radiale riller 44 i fremspringet 34.

Ringformede, trindelte tætningsflader 46 og 48 er anbragt på indersiden af den indre tætningsring 32. Fladerne 46 og 48 20 kan være fremstillet af et hvilket som helst almindeligt tætningsmateriale og af en hvilken som helst konstruktion. Som eksempel kan nævnes metallisk honeyeomb-materiale.

Et ringformet, roterende tætningselement 50 med to ringformede '25 udad forlængede knivkanttætninger 51 og 53 er fastgjort på skivens 10 flange 20 til tætningsforbindelse med tætningsfladerne, henholdsvis 46 og 48. Tætningselementet 50 har et U-formet tværsnit med forskellige armlængder. Den indre ringformede arm 52 er kort, og endens ydre flade går i indgreb 30 med flangens 20 hævede ringformede del 22. Afstanden mellem armene 52 og 54 er mindre end afstanden mellem den indre flade på den hævede, ringformede del 24 og den ydre flade på den hævede, ringformede del 22. Dette giver en lynkobling på begge forbindelsessteder mellem tætningselementet 50 og flangen 20.

35 Den ydre ringformede arms 54 aksiale endeflade kommer i forbindelse med fremspringenes 18 forreste flader for at holde 142755 5 skovlene på plads. Flere åbninger 56 er placeret omkring den ydre, ringformede arm 54, hvilke åbninger er på linje med og findes i samme antal som åbningerne 26 omkring flangen 20. En stift med hoved 60 er anbragt gennem hvert par åbninger 26 og 56, som er på linje, således at hovedet er anbragt radialt indad og ved siden af flangen 20. En ringformet flange 62 strækker sig indad fra armens 52 ende. En stiftspændering 64 er nittet til flangen 62 med nitter 63 og har en aksialt forlænget, ringformet flange ved siden af stifternes 60 hove der. Det fremgår, at stifterne 60 nemt kan fjernes ved at fjerne nitterne 63 og trække stiftspænderingen 64 tilbage, indtil stifternes 60 hoveder er blottet.