EP1028228A1 - Cooling device for a turbine rotor blade platform - Google Patents

Cooling device for a turbine rotor blade platform Download PDF

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Publication number
EP1028228A1
EP1028228A1 EP99102532A EP99102532A EP1028228A1 EP 1028228 A1 EP1028228 A1 EP 1028228A1 EP 99102532 A EP99102532 A EP 99102532A EP 99102532 A EP99102532 A EP 99102532A EP 1028228 A1 EP1028228 A1 EP 1028228A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
platform
rotor blade
turbine rotor
plate
turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99102532A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Tiemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP99102532A priority Critical patent/EP1028228A1/en
Publication of EP1028228A1 publication Critical patent/EP1028228A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
    • F01D5/081—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades
    • F05D2240/81—Cooled platforms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/201—Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid

Definitions

  • the present invention relates to a turbine blade, especially for a gas turbine, with a foot for attachment on a rotor of a turbine and a blade for flow around through a working medium, the turbine blade a platform to limit a channel for that Has working medium and for cooling radially inward Platform at least one baffle plate is arranged.
  • the turbine blade includes one Foot for attachment to a rotor of the turbine, a blade for flow around a working medium and a platform for Limit a channel for the working medium.
  • a perforated wall element arranged as Impact heat sink is called.
  • About recesses in the A baffle coolant enters and hits the coolant side of the platform facing away from the working medium.
  • cooling of the platform is achieved.
  • the baffle plate can be welded onto the platform.
  • this welded connection is used for the turbine blades used materials, especially at single-crystalline materials, very critical. Due to the The structure is locally deformed during thermal stress during welding and shows discontinuities. In addition, in Area of the weld seam cracks that extend into the Extend the platform. This will increase the strength the turbine blades are reduced.
  • the object of the present invention is therefore a turbine blade Provide easy attachment of the baffle plate and easy assembly of the Turbine rotor blades on the rotor of the turbine are possible.
  • this object is achieved with a turbine blade of the type mentioned in that the Impact cooling plate when the rotor is at a standstill opposite the platform movable and due to the rotation of the rotor Centrifugal force is immovably pressed to the platform.
  • the turbine blade When the rotor is at a standstill, the turbine blade is cooled not mandatory.
  • the baffle plate must then do not rest on the platform in a defined position. in the The baffle cooling plate is operated by the centrifugal force to the outside crowded, pressed against the platform and thereby immobile locked. The only while the turbine is operating Required cooling by means of the baffle plate is guaranteed. A structural change by welding the Baffle plate does not occur. Also inserting intricately shaped inserts with a complex assembly is no longer required.
  • a loss protection for the baffle plate provided. This protection against loss lasts the baffle plate in one when the rotor is at a standstill given space. A falling or an inadmissible Moving the baffle plate from one on the top the turbine blade located on the rotor is prevented. As soon as the turbine starts up again, the baffle cooling plate again due to the centrifugal force Platform pressed on.
  • the opposite is Side of the baffle plate between a contact surface the platform and a damping element added.
  • damping elements are between in known turbines the individual turbine blades to seal the Channel for the working medium already exists.
  • the baffle cooling plate can therefore reliably use on both sides without additional components are held.
  • the baffle cooling plate from a shielding plate is advantageous covered. This shielding plate shields the impact cooling area the platform from the other components of the rotor.
  • the shielding plate is when the rotor is at a standstill in relation to the turbine blade movable and on rotation of the rotor to the turbine blade pressed immovable.
  • the shield can thus like the baffle plate without complicated inserts and without Structural changes are attached.
  • the opposite is Side of the baffle plate between a contact surface the platform and the shield plate.
  • the baffle cooling plate is also reliable with this construction without using other components in a predeterminable Space area kept.
  • the baffle cooling plate and the shield plate has an outlet for Coolant provided.
  • the shielding plate and the platform define one of the coolant in the turbine blade charged room. Due to the baffle cooling plate very good cooling of the platform ensured.
  • Loss protection for the shielding plate is advantageous intended.
  • the protection against loss also holds the shielding plate when the rotor is at a standstill in a given area. Falling or unreliable shifting will be prevented.
  • the shielding plate engages with one side in a receptacle of the turbine blade on.
  • the shielding plate can thus like the impact cooling plate reliable on this side without the use of additional components being held.
  • the opposite side is of the shield plate between a contact surface of the platform and added a damping element.
  • the complete one Fixing the shielding plate can therefore as with the baffle cooling plate done without the use of additional components.
  • the Inclusion of the turbine blade and the damping element serve as a protection against loss for the shielding plate.
  • the shielding plate can be like the impact cooling plate movable with respect to the platform when the rotor is stationary be and immobile when the rotor rotates due to centrifugal force be pressed.
  • the shield plate on the turbine blade there is between the contact surfaces for the shield plate on the turbine blade and the shielding sheet a layer of easily deformable Material arranged.
  • this material due to the centrifugal force deforms and seals any Leaks from.
  • the coolant is thus reliably lossless directed to the baffle plate and onto the platform.
  • the layer is on the shielding plate or attached to the contact surfaces.
  • the Attaching to the shielding plate simplifies the construction the turbine blade. As soon as the layer on the contact surfaces the turbine blade is attached can be different Shielding plates are used. Moreover the shield can be changed easily and inexpensively become.
  • the platform advantageously has support knobs or support ribs to support the baffle plate. This will make an inadmissible Deflection of the baffle plate when the Avoided rotors under the influence of centrifugal force. At the same time the baffle cooling plate can be made comparatively thin become.
  • Figure 1 shows a schematic longitudinal section through a gas turbine 10 with a housing 11 and one in the housing rotatably mounted rotor 12.
  • the housing 11 is with turbine guide vanes 13 provided radially inward to the rotor 12 protrude.
  • Turbine rotor blades 14 are attached to the rotor 12, which protrude radially outward to the housing 11.
  • a channel 15 for a working medium Between housing 11 and the rotor 12 is formed a channel 15 for a working medium.
  • the working medium flows through the channel in the direction from right to left along the three positions A, B and C.
  • the inlet temperature of the working medium chosen very large to achieve the highest possible efficiency to obtain.
  • the temperature in point A can for example 1100 ° C, in point B 1000 ° C and in point C 930 ° C. This high temperatures require cooling of the turbine guide vanes 13 and the turbine blades 14, which are schematic
  • Cooling air is used as the cooling medium, that of the gas turbine 10 upstream compressor is removed.
  • the cooling air is through suitable, not shown holes in Housing 11 and in the rotor 12 to the turbine guide vanes 13 and the turbine blades 14 out. It flows through the Turbine guide vanes 13 and turbine rotor blades 14 and finally exits into channel 15.
  • it is Cooling is not provided over the entire length of the rotor 12, but only in the area of the first turbine guide vane 13 and the first turbine blade 14. The reason for this is the falling temperature of the working medium in the channel 15.
  • FIG. 2 shows a section along the line II-II of Figure 1.
  • Each of the turbine blades 14 has a foot 16 for attachment to the rotor 12 of the gas turbine 10 on. It is also a blade 18 for flow around provided by the working medium. Every turbine blade 14 has a platform 17 for limiting the channel 15 for the working medium.
  • For cooling is the radially inward Platform 17 left and right of the foot 16 an impact baffle 19 arranged.
  • Each of the baffle plate 19 is covered by a shielding plate 22. Between the baffle plate 19 and the associated shielding plate 22 is an outlet opening 30 provided for a coolant. Is further between two spaced apart turbine blades 14, a damping element 25 is arranged.
  • Each baffle cooling plate 19 is opposite when the rotor 12 is at a standstill the platform is movable and when the rotor 12 rotates due to the centrifugal force on the platform 17 immobile in Direction of arrow 33 pressed.
  • the shielding plates 22 are also when the rotor 12 is stationary and movable when the Rotors 12 pressed immovably due to the centrifugal force.
  • FIG 3 shows an enlarged view of the inclusion of a Baffle cooling plate 19 and a shielding plate 22 on a turbine blade 14. It is a loss protection for that Baffle cooling plate provided, which from the shield plate 22 and a receptacle 32 in the turbine blade 14.
  • the Impact cooling plate 19 engages with one side in the receptacle 32 the turbine blade 14.
  • the opposite side is between a contact surface 21 of the platform 17 and the Shield 22 added.
  • the shield plate 22 engages with one side in a receptacle 38 of the turbine blade 14 a.
  • the opposite side is between one Contact surface 24 of the platform 17 and the damping element 25 added.
  • the baffle plate 19 is due to the centrifugal force in the arrow direction 33 against contact surfaces 20, 21 on the Platform 17 pressed.
  • the shield 22 is also from the centrifugal force in the direction of arrow 33 against contact surfaces 23, 24 pressed.
  • the baffle cooling plate 19 and the shielding plate 22 are therefore due to the rotation of the rotor 12 in operation Centrifugal force immobile in relation to platform 17.
  • the baffle cooling plate 19 When the rotor 12 is at a standstill, the baffle cooling plate 19 is opposite the platform 17 movable. A complete fall is by the approach 27 of the turbine blade 14th and prevents the shielding plate. The baffle cooling plate 19 is therefore, even when the rotor 12 is at a standstill Space area kept. As soon as the rotor 12 starts again, the baffle plate 19 is again due to the centrifugal force immovably pressed against the contact surfaces 20, 21 of the platform 17. The shield plate 22 is also through the receptacle 38 the turbine blade 14 and the damping element 25 reliably kept in a given area. At Standstill of the rotor 12 serve the receptacle 38 and the damping element 25 as loss protection for the shielding plate 22.
  • the shielding plate 22 can therefore only in a predetermined Move room area.
  • the rotor 12 starts up the shielding plate 22 immovably on the contact surfaces 23, 24 the turbine blade 14 pressed.
  • the damping element 25 rests on contact surfaces 26 of the turbine rotor blade 14. It is automatically between the contact surfaces 26 the two adjacent turbine blades 14 centered. At the same time, the damping element 25 is supported on the shielding plates 22 from.
  • a coolant is used to cool the platform 17 Outlet opening 30 between the baffle plate 19 and the Shield 22 initiated.
  • the coolant 30 flows through Recesses 29 in the baffle cooling plate 19 in an intermediate space 31 between the baffle cooling plate 19 and the platform 17th There it meets the platform 17 essentially vertically on. Then the coolant is not shown Drilled holes.
  • the shield 22 prevents an uncontrolled spread of the coolant and limited the cooling effect as intended on the platform 17. This reduces the consumption of coolant.
  • FIG 4 shows a view like Figure 3 in another embodiment. The same was used for the same or similar components Reference numerals as used in Figure 3.
  • the baffle cooling plate 19 engages with one side in the receptacle 32 of the turbine blade 14. A fall of the baffle plate 19 when the rotor 12 is at a standstill through the approach 27 prevented.
  • the opposite side of the baffle plate 19 is between the contact surface 21 of the platform 17th and the damping element 25 added.
  • the damping element 25 and the receptacle 32 provide loss protection for the Baffle cooling plate 19 ready.
  • the captive 25, 32 holds the baffle cooling plate 19 even when the rotor 12 is at a standstill a given area.
  • the baffle cooling plate 19 is movable relative to the platform 17. It is only due to the rotation of the rotor 12 the centrifugal force in the direction of arrow 33 immovable to the platform 17 pressed.
  • Figures 5 and 6 show an enlarged view of the Detail X from Figure 3 in two different embodiments.
  • there is one layer 34, 35 made of easily deformable material between the shielding plate 22 and the contact surface 23 on a shoulder 28 of the Turbine rotor blade 14 is provided.
  • this layer 34 on the shielding plate 22 is attached.
  • the soft layer 35 is attached to the contact surface 23. The opposite side of the shield plate 22 is trained accordingly.
  • the shielding plate 22 When the rotor 12 rotates, the shielding plate 22 is covered by the Centrifugal force with the soft layer 34, 35 against the contact surface 23 pressed. Here, the soft layer 34, 35 deformed so that any existing leaks are eliminated become. The coolant flowing through the outlet opening 30 emerges, is thus reliably in the intended cooling area held.
  • the creep resistance is required to completely displace layer 34, 35 from the space between the contact surfaces 23, 24 and to prevent the shield plate 22 due to the high centrifugal force.
  • FIGs 7 and 8 show two embodiments of the system of the baffle plate 19 on the platform 17.
  • a support of the baffle cooling plate 19 is provided.
  • FIG 7 are in the space 31 arranged, spatially separated from each other Support knobs 36 used.
  • Figure 8 shows in the space 31 arranged support ribs 37.
  • the support ribs 37 can in some areas be broken so that no subdivision of the Intermediate space 31 takes place.
  • Both the support knobs 36 and the support ribs 37 support the baffle plate 19 during rotation of the rotor 12. This will result in an impermissible deflection of the baffle plate 19 when the rotor 12 rotates under the Influence of centrifugal force avoided.
  • Baffle cooling plate 19 are comparatively thin.
  • the subject of the present invention enables rapid and easy attachment of the baffle plate 19 to the Platforms 17 of the turbine blades 14. A welding the baffle plate 19 is not required, so that a Structural change of the turbine blades 14 reliably is avoided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

A baffle cooler plate (19) is located radially inside the platform (17). The cooler plate is moveable relative to the platform when the rotor is at a standstill, but is pressed non-moveable against the platform due to centrifugal force, when the rotor is moving. The baffle plate has a part (22) to hold it captive. One side of the plate engages in a holder in the rotor blade (14), the other side is held between a stop surface of the platform and a damper element (25).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turbinenlaufschaufel, insbesondere für eine Gasturbine, mit einem Fuß zur Befestigung an einem Rotor einer Turbine und einer Schaufel zur Umströmung durch ein Arbeitsmedium, wobei die Turbinenlaufschaufel eine Plattform zum Begrenzen eines Kanals für das Arbeitsmedium aufweist und zur Kühlung radial einwärts der Plattform mindestens ein Prallkühlblech angeordnet ist.The present invention relates to a turbine blade, especially for a gas turbine, with a foot for attachment on a rotor of a turbine and a blade for flow around through a working medium, the turbine blade a platform to limit a channel for that Has working medium and for cooling radially inward Platform at least one baffle plate is arranged.

Die DE 26 28 807 A1 beschreibt ein Prallkühlsystem für eine Turbinenlaufschaufel. Die Turbinenlaufschaufel umfaßt einen Fuß zur Befestigung an einem Rotor der Turbine, eine Schaufel zur Umströmung durch ein Arbeitsmedium und eine Plattform zum Begrenzen eines Kanals für das Arbeitsmedium. Bei einer Gasturbine treten in dem Kanal sehr hohe Temperaturen auf, so daß die dem heißen Arbeitsmedium ausgesetzte Oberfläche der Plattform thermisch stark belastet ist. Zur Kühlung der Plattform ist daher vor der dem heißen Arbeitsmedium abgewandten Seite ein gelochtes Wandelement angeordnet, das als Prallkühlblech bezeichnet wird. Über Ausnehmungen in dem Prallkühlblech tritt ein Kühlmittel ein und trifft auf die dem Arbeitsmedium abgewandte Seite der Plattform. Hierdurch wird eine Kühlung der Plattform erreicht.DE 26 28 807 A1 describes an impact cooling system for a Turbine blade. The turbine blade includes one Foot for attachment to a rotor of the turbine, a blade for flow around a working medium and a platform for Limit a channel for the working medium. With a gas turbine very high temperatures occur in the channel, so that the surface exposed to the hot working medium Platform is heavily stressed. To cool the The platform is therefore facing away from the hot working medium Side a perforated wall element arranged as Impact heat sink is called. About recesses in the A baffle coolant enters and hits the coolant side of the platform facing away from the working medium. Hereby cooling of the platform is achieved.

Das Prallkühlblech kann auf die Plattform aufgeschweißt werden. Diese Schweißverbindung ist jedoch bei den für die Turbinenlaufschaufeln verwendeten Werkstoffen, insbesondere bei einkristallinen Werkstoffen, sehr kritisch. Auf Grund der Temperaturbelastung beim Schweißen wird das Gefüge lokal verformt und weist Unstetigkeiten auf. Darüber hinaus können im Bereich der Schweißnaht Risse entstehen, die sich bis in die Plattform hinein erstrecken. Hierdurch wird die Festigkeit der Turbinenlaufschaufeln herabgesetzt. The baffle plate can be welded onto the platform. However, this welded connection is used for the turbine blades used materials, especially at single-crystalline materials, very critical. Due to the The structure is locally deformed during thermal stress during welding and shows discontinuities. In addition, in Area of the weld seam cracks that extend into the Extend the platform. This will increase the strength the turbine blades are reduced.

Weiter können speziell geformte Blecheinsätze oder Gußteile in verschiedene Kammern direkt unterhalb der Plattform eingesetzt werden. Diese Blecheinsätze oder Gußteile werden automatisch zwischen zwei benachbarten Turbinenlaufschaufeln zentriert. Diese Blecheinsätze oder Gußteile sind allerdings in der Montage sehr aufwendig, da dann sämtliche Turbinenlaufschaufeln gemeinsam montiert oder demontiert werden müssen.You can also use specially shaped sheet metal inserts or castings used in different chambers directly below the platform become. These sheet metal inserts or castings are automatic centered between two adjacent turbine blades. These sheet metal inserts or castings are however in assembly is very complex, since then all turbine blades must be assembled or disassembled together.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Turbinenlaufschaufel bereitzustellen, bei der eine leichtes Anbringen des Prallkühlblechs und eine einfache Montage der Turbinenlaufschaufel am Rotor der Turbine möglich sind.The object of the present invention is therefore a turbine blade Provide easy attachment of the baffle plate and easy assembly of the Turbine rotor blades on the rotor of the turbine are possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Turbinenlaufschaufel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Prallkühlblech bei Stillstand des Rotors gegenüber der Plattform beweglich und bei Drehung des Rotors auf Grund der Fliehkraft an die Plattform unbeweglich angepreßt ist.According to the invention, this object is achieved with a turbine blade of the type mentioned in that the Impact cooling plate when the rotor is at a standstill opposite the platform movable and due to the rotation of the rotor Centrifugal force is immovably pressed to the platform.

Bei Stillstand des Rotors ist eine Kühlung der Turbinenlaufschaufel nicht erforderlich. Das Prallkühlblech muß dann nicht in definierter Position an der Plattform anliegen. Im Betrieb wird das Prallkühlblech durch die Fliehkraft nach außen gedrängt, an die Plattform angepreßt und hierdurch unbeweglich arretiert. Die nur während des Betriebs der Turbine erforderliche Kühlung mittels des Prallkühlbleches ist gewährleistet. Eine Gefügeveränderung durch ein Anschweißen des Prallkühlblechs tritt nicht auf. Auch das Einschieben von kompliziert geformten Einsätzen mit einer aufwendigen Montage ist nicht mehr erforderlich.When the rotor is at a standstill, the turbine blade is cooled not mandatory. The baffle plate must then do not rest on the platform in a defined position. in the The baffle cooling plate is operated by the centrifugal force to the outside crowded, pressed against the platform and thereby immobile locked. The only while the turbine is operating Required cooling by means of the baffle plate is guaranteed. A structural change by welding the Baffle plate does not occur. Also inserting intricately shaped inserts with a complex assembly is no longer required.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous refinements and developments of the invention emerge from the subclaims.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist eine Verliersicherung für das Prallkühlblech vorgesehen. Diese Verliersicherung hält das Prallkühlblech auch beim Stillstand des Rotors in einem vorgegebenen Raumbereich. Ein Herabfallen oder ein unzulässiges Verschieben des Prallkühlblechs von einer an der Oberseite des Rotors befindlichen Turbinenlaufschaufel wird verhindert. Sobald die Turbine wieder anläuft, wird das Prallkühlblech erneut auf Grund der Fliehkraft unbeweglich an die Plattform angepreßt.In an advantageous embodiment, a loss protection for the baffle plate provided. This protection against loss lasts the baffle plate in one when the rotor is at a standstill given space. A falling or an inadmissible Moving the baffle plate from one on the top the turbine blade located on the rotor is prevented. As soon as the turbine starts up again, the baffle cooling plate again due to the centrifugal force Platform pressed on.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung greift eine Seite des Prallkühlblechs in eine Aufnahme der Turbinenlaufschaufel ein. Diese Aufnahme kann bei der Herstellung der Turbinenlaufschaufel mitgegossen werden, so daß auf weitere Bauteile zur Befestigung verzichtet werden kann.According to an advantageous development, one side of the Baffle plate in a receptacle of the turbine blade on. This inclusion can be used in the manufacture of the turbine blade be cast, so that on other components can be dispensed with for fastening.

Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist die gegenüberliegende Seite des Prallkühlblechs zwischen einer Anlagefläche der Plattform und einem Dämpfungselement aufgenommen. Derartige Dämpfungselemente sind bei bekannten Turbinen zwischen den einzelnen Turbinenlaufschaufeln zur Abdichtung des Kanals für das Arbeitsmedium bereits vorhanden. Das Prallkühlblech kann daher auf beiden Seiten zuverlässig ohne Verwendung zusätzlicher Bauteile gehalten werden.According to a first advantageous embodiment, the opposite is Side of the baffle plate between a contact surface the platform and a damping element added. Such damping elements are between in known turbines the individual turbine blades to seal the Channel for the working medium already exists. The baffle cooling plate can therefore reliably use on both sides without additional components are held.

Vorteilhaft ist das Prallkühlblech von einem Abschirmblech überdeckt. Dieses Abschirmblech schirmt den Prallkühlbereich der Plattform von den weiteren Bauteilen des Rotors ab.The baffle cooling plate from a shielding plate is advantageous covered. This shielding plate shields the impact cooling area the platform from the other components of the rotor.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Abschirmblech bei Stillstand des Rotors gegenüber der Turbinenlaufschaufel beweglich und bei Drehung des Rotors an die Turbinenlaufschaufel unbeweglich angepreßt. Das Abschirmblech kann somit wie das Prallkühlblech ohne komplizierte Einsätze und ohne Gefügeveränderung angebracht werden.According to an advantageous development, the shielding plate is when the rotor is at a standstill in relation to the turbine blade movable and on rotation of the rotor to the turbine blade pressed immovable. The shield can thus like the baffle plate without complicated inserts and without Structural changes are attached.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die gegenüberliegende Seite des Prallkühlblechs zwischen einer Anlagefläche der Plattform und dem Abschirmblech aufgenommen. Das Prallkühlblech wird auch bei dieser Konstruktion zuverlässig ohne Verwendung weiterer Bauteile in einem vorgebbaren Raumbereich gehalten.According to a further advantageous embodiment, the opposite is Side of the baffle plate between a contact surface the platform and the shield plate. The baffle cooling plate is also reliable with this construction without using other components in a predeterminable Space area kept.

In vorteilhafter Weiterbildung ist zwischen dem Prallkühlblech und dem Abschirmblech eine Austrittsöffnung für ein Kühlmittel vorgesehen. Das Abschirmblech und die Plattform definieren in der Turbinenlaufschaufel einen von dem Kühlmittel beaufschlagten Raum. Durch das Prallkühlblech wird eine sehr gute Kühlung der Plattform sichergestellt.In an advantageous development is between the baffle cooling plate and the shield plate has an outlet for Coolant provided. The shielding plate and the platform define one of the coolant in the turbine blade charged room. Due to the baffle cooling plate very good cooling of the platform ensured.

Vorteilhaft ist eine Verliersicherung für das Abschirmblech vorgesehen. Die Verliersicherung hält das Abschirmblech auch bei einem Stillstand des Rotors in einem vorgegebenen Raumbereich. Ein Herabfallen oder ein unzuverlässiges Verschieben wird verhindert.Loss protection for the shielding plate is advantageous intended. The protection against loss also holds the shielding plate when the rotor is at a standstill in a given area. Falling or unreliable shifting will be prevented.

Gemäß einer vorteilhalften Ausgestaltung greift das Abschirmblech mit einer Seite in eine Aufnahme der Turbinenlaufschaufel ein. Das Abschirmblech kann somit wie das Prallkühlblech an dieser Seite ohne Verwendung zusätzlicher Bauteile zuverlässig gehalten werden.According to an advantageous embodiment, the shielding plate engages with one side in a receptacle of the turbine blade on. The shielding plate can thus like the impact cooling plate reliable on this side without the use of additional components being held.

In vorteilhafter Weiterbildung ist die gegenüberliegende Seite des Abschirmblechs zwischen einer Anlagefläche der Plattform und einem Dämpfungselement aufgenommen. Die vollständige Fixierung des Abschirmblechs kann daher wie bei dem Prallkühlblech ohne Verwendung zusätzlicher Bauteile erfolgen. Die Aufnahme der Turbinenlaufschaufel und das Dämpfungselement dienen hierbei als Verliersicherung für das Abschirmblech. Insbesondere kann das Abschirmblech wie das Prallkühlblech bei Stillstand des Rotors gegenüber der Plattform beweglich sein und bei Drehung des Rotors auf Grund der Fliehkraft unbeweglich angepreßt sein.In an advantageous development, the opposite side is of the shield plate between a contact surface of the platform and added a damping element. The complete one Fixing the shielding plate can therefore as with the baffle cooling plate done without the use of additional components. The Inclusion of the turbine blade and the damping element serve as a protection against loss for the shielding plate. In particular, the shielding plate can be like the impact cooling plate movable with respect to the platform when the rotor is stationary be and immobile when the rotor rotates due to centrifugal force be pressed.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen den Anlageflächen für das Abschirmblech an der Turbinenlaufschaufel und dem Abschirmblech eine Schicht aus leicht verformbaren Material angeordnet. Bei Drehung des Rotors wird dieses Material auf Grund der Fliehkraft verformt und dichtet eventuelle Leckstellen ab. Das Kühlmittel wird somit zuverlässig verlustfrei zu dem Prallkühlblech und auf die Plattform geleitet.According to an advantageous embodiment, there is between the contact surfaces for the shield plate on the turbine blade and the shielding sheet a layer of easily deformable Material arranged. When the rotor turns, this material due to the centrifugal force deforms and seals any Leaks from. The coolant is thus reliably lossless directed to the baffle plate and onto the platform.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Schicht an dem Abschirmblech oder an der Anlagerflächen angebracht. Das Anbringen an dem Abschirmblech vereinfacht die Konstruktion der Turbinenlaufschaufel. Sobald die Schicht an den Anlageflächen der Turbinenlaufschaufel angebracht ist, können unterschiedliche Abschirmbleche zum Einsatz kommen. Außerdem kann das Abschirmblech leicht und kostengünstig gewechselt werden.According to an advantageous development, the layer is on the shielding plate or attached to the contact surfaces. The Attaching to the shielding plate simplifies the construction the turbine blade. As soon as the layer on the contact surfaces the turbine blade is attached can be different Shielding plates are used. Moreover the shield can be changed easily and inexpensively become.

Vorteilhaft weist die Plattform Stütznoppen oder Stützrippen zum Abstützen des Prallkühlblechs auf. Hierdurch wird ein unzulässiges Durchbiegen des Prallkühlblechs bei Drehung des Rotors unter dem Einfluß der Fliehkraft vermieden. Gleichzeitig kann das Prallkühlblech vergleichsweise dünn ausgebildet werden.The platform advantageously has support knobs or support ribs to support the baffle plate. This will make an inadmissible Deflection of the baffle plate when the Avoided rotors under the influence of centrifugal force. At the same time the baffle cooling plate can be made comparatively thin become.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei zeigt:

Figur 1
einen schematischen Längsschnitt durch eine Gasturbine;
Figur 2
einen Schnitt längs der Linie II-II aus Figur 1;
Figur 3
eine vergrößerte Einzelheit aus Figur 2;
Figur 4
eine Ansicht gemäß Figur 3 in zweiter Ausführungsform;
Figur 5
eine Darstellung der Einzelheit X aus Figur 3 in erster Ausführungsform;
Figur 6
eine Darstellung der Einzelheit X aus Figur 3 in zweiter Ausführungsform;
Figur 7
eine Darstellung der Anlage des Prallkühlblechs an der Plattform in erster Ausführungsform; und
Figur 8
eine Darstellung der Anlage des Prallkühlblechs an der Plattform in zweiter Ausführungsform.
The invention is described in more detail below on the basis of exemplary embodiments, which are shown schematically in the drawing. It shows:
Figure 1
a schematic longitudinal section through a gas turbine;
Figure 2
a section along the line II-II of Figure 1;
Figure 3
an enlarged detail of Figure 2;
Figure 4
a view of Figure 3 in the second embodiment;
Figure 5
a representation of the detail X from Figure 3 in the first embodiment;
Figure 6
a representation of the detail X of Figure 3 in a second embodiment;
Figure 7
a representation of the system of the baffle plate on the platform in the first embodiment; and
Figure 8
a representation of the system of the baffle plate on the platform in the second embodiment.

Figur 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine Gasturbine 10 mit einem Gehäuse 11 und einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten Rotor 12. Das Gehäuse 11 ist mit Turbinenleitschaufeln 13 versehen, die radial einwärts zum Rotor 12 ragen. Am Rotor 12 sind Turbinenlaufschaufeln 14 angebracht, die radial auswärts zum Gehäuse 11 ragen. Zur Verringerung von Spaltverlusten greifen die Turbinenleitschaufeln 13 und die Turbinenlaufschaufeln 14 in entsprechende Ausnehmungen am Rotor 12 beziehungsweise Gehäuse 11. Zwischen dem Gehäuse 11 und dem Rotor 12 wird ein Kanal 15 für ein Arbeitsmedium gebildet. Das Arbeitsmedium durchströmt den Kanal in Richtung von rechts nach links entlang der drei Positionen A, B und C. Bei Gasturbinen wird die Eintrittstemperatur des Arbeitsmediums sehr groß gewählt, um einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erhalten. Die Temperatur im Punkt A kann beispielsweise 1100°C betragen, im Punkt B 1000°C und im Punkt C 930°C. Diese hohen Temperaturen erfordern eine Kühlung der Turbinenleitschaufeln 13 und der Turbinenlaufschaufeln 14, die schematisch in Figur 1 dargestellt ist.Figure 1 shows a schematic longitudinal section through a gas turbine 10 with a housing 11 and one in the housing rotatably mounted rotor 12. The housing 11 is with turbine guide vanes 13 provided radially inward to the rotor 12 protrude. Turbine rotor blades 14 are attached to the rotor 12, which protrude radially outward to the housing 11. To reduce the turbine guide vanes 13 and the turbine blades 14 in corresponding recesses on Rotor 12 or housing 11. Between housing 11 and the rotor 12 is formed a channel 15 for a working medium. The working medium flows through the channel in the direction from right to left along the three positions A, B and C. With gas turbines, the inlet temperature of the working medium chosen very large to achieve the highest possible efficiency to obtain. The temperature in point A can for example 1100 ° C, in point B 1000 ° C and in point C 930 ° C. This high temperatures require cooling of the turbine guide vanes 13 and the turbine blades 14, which are schematic is shown in Figure 1.

Als Kühlmedium wird Kühlluft verwendet, die dem der Gasturbine 10 vorgeschalteten Verdichter entnommen wird. Die Kühlluft wird durch geeignete, nicht näher dargestellte Bohrungen im Gehäuse 11 und im Rotor 12 zu den Turbinenleitschaufeln 13 und den Turbinenlaufschaufeln 14 geführt. Sie durchströmt die Turbinenleitschaufeln 13 und Turbinenlaufschaufeln 14 und tritt schließlich in den Kanal 15 aus. Im Regelfall ist die Kühlung nicht über die gesamte Länge des Rotors 12 vorgesehen, sondern nur im Bereich der ersten Turbinenleitschaufel 13 und der ersten Turbinenlaufschaufel 14. Grund hierfür ist die sinkende Temperatur des Arbeitsmediums in dem Kanal 15.Cooling air is used as the cooling medium, that of the gas turbine 10 upstream compressor is removed. The cooling air is through suitable, not shown holes in Housing 11 and in the rotor 12 to the turbine guide vanes 13 and the turbine blades 14 out. It flows through the Turbine guide vanes 13 and turbine rotor blades 14 and finally exits into channel 15. As a rule, it is Cooling is not provided over the entire length of the rotor 12, but only in the area of the first turbine guide vane 13 and the first turbine blade 14. The reason for this is the falling temperature of the working medium in the channel 15.

Figur 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II aus Figur 1. Es sind mehrere nebeneinander angeordnete Turbinenlaufschaufeln 14 vorgesehen. Jede der Turbinenlaufschaufeln 14 weist einen Fuß 16 zur Befestigung an dem Rotor 12 der Gasturbine 10 auf. Es ist weiter eine Schaufel 18 zur Umströmung durch das Arbeitsmedium vorgesehen. Jede Turbinenlaufschaufel 14 weist eine Plattform 17 zum Begrenzen des Kanals 15 für das Arbeitsmedium auf. Zur Kühlung ist radial einwärts der Plattform 17 jeweils links und rechts des Fußes 16 ein Prallkühlblech 19 angeordnet. Jedes der Prallkühlbleche 19 wird von einem Abschirmblech 22 überdeckt. Zwischen dem Prallkühlblech 19 und dem zugeordneten Abschirmblech 22 ist eine Austrittsöffnung 30 für ein Kühlmittel vorgesehen. Weiter ist zwischen zwei zueinander beabstandeten Turbinenlaufschaufeln 14 ein Dämpfungselement 25 angeordnet.Figure 2 shows a section along the line II-II of Figure 1. There are several turbine blades arranged side by side 14 provided. Each of the turbine blades 14 has a foot 16 for attachment to the rotor 12 of the gas turbine 10 on. It is also a blade 18 for flow around provided by the working medium. Every turbine blade 14 has a platform 17 for limiting the channel 15 for the working medium. For cooling is the radially inward Platform 17 left and right of the foot 16 an impact baffle 19 arranged. Each of the baffle plate 19 is covered by a shielding plate 22. Between the baffle plate 19 and the associated shielding plate 22 is an outlet opening 30 provided for a coolant. Is further between two spaced apart turbine blades 14, a damping element 25 is arranged.

Jedes Prallkühlblech 19 ist bei Stillstand des Rotors 12 gegenüber der Plattform beweglich und bei Drehung des Rotors 12 auf Grund der Fliehkraft an die Plattform 17 unbeweglich in Pfeilrichtung 33 angepreßt. Auch die Abschirmbleche 22 sind bei Stillstand des Rotors 12 beweglich und bei Drehung des Rotors 12 auf Grund der Fliehkraft unbeweglich angepreßt.Each baffle cooling plate 19 is opposite when the rotor 12 is at a standstill the platform is movable and when the rotor 12 rotates due to the centrifugal force on the platform 17 immobile in Direction of arrow 33 pressed. The shielding plates 22 are also when the rotor 12 is stationary and movable when the Rotors 12 pressed immovably due to the centrifugal force.

Figur 3 zeigt in vergrößerter Darstellung die Aufnahme eines Prallkühlblechs 19 und eines Abschirmblechs 22 an einer Turbinenlaufschaufel 14. Es ist eine Verliersicherung für das Prallkühlblech vorgesehen, die aus dem Abschirmblech 22 und einer Aufnahme 32 in der Turbinenlaufschaufel 14 besteht. Das Prallkühlblech 19 greift mit einer Seite in die Aufnahme 32 der Turbinenlaufschaufel 14 ein. Die gegenüberliegende Seite ist zwischen einer Anlagefläche 21 der Plattform 17 und dem Abschirmblech 22 aufgenommen. Auch das Abschirmblech 22 greift mit einer Seite in eine Aufnahme 38 der Turbinenlaufschaufel 14 ein. Die gegenüberliegende Seite ist zwischen einer Anlagefläche 24 der Plattform 17 und dem Dämpfungselement 25 aufgenommen.Figure 3 shows an enlarged view of the inclusion of a Baffle cooling plate 19 and a shielding plate 22 on a turbine blade 14. It is a loss protection for that Baffle cooling plate provided, which from the shield plate 22 and a receptacle 32 in the turbine blade 14. The Impact cooling plate 19 engages with one side in the receptacle 32 the turbine blade 14. The opposite side is between a contact surface 21 of the platform 17 and the Shield 22 added. The shield plate 22 engages with one side in a receptacle 38 of the turbine blade 14 a. The opposite side is between one Contact surface 24 of the platform 17 and the damping element 25 added.

Im Betrieb wird das Prallkühlblech 19 auf Grund der Fliehkraft in Pfleilrichtung 33 gegen Anlageflächen 20, 21 an der Plattform 17 angepreßt. Auch das Abschirmblech 22 wird von der Fliehkraft in Pfeilrichtung 33 gegen Anlageflächen 23, 24 angepreßt. Das Prallkühlblech 19 und das Abschirmblech 22 sind daher bei Drehung des Rotors 12 im Betrieb auf Grund der Fliehkraft unbeweglich gegenüber der Plattform 17.In operation, the baffle plate 19 is due to the centrifugal force in the arrow direction 33 against contact surfaces 20, 21 on the Platform 17 pressed. The shield 22 is also from the centrifugal force in the direction of arrow 33 against contact surfaces 23, 24 pressed. The baffle cooling plate 19 and the shielding plate 22 are therefore due to the rotation of the rotor 12 in operation Centrifugal force immobile in relation to platform 17.

Bei Stillstand des Rotors 12 ist das Prallkühlblech 19 gegenüber der Plattform 17 beweglich. Ein vollständiges Herunterfallen wird durch den Ansatz 27 der Turbinenlaufschaufel 14 und das Abschirmblech verhindert. Das Prallkühlblech 19 wird daher auch beim Stillstand des Rotors 12 in einem vorgegebenen Raumbereich gehalten. Sobald der Rotor 12 wieder anläuft, wird das Prallkühlblech 19 erneut auf Grund der Fliehkraft unbeweglich an die Anlageflächen 20, 21 der Plattform 17 angepreßt. Auch das Abschirmblech 22 wird durch die Aufnahme 38 der Turbinenlaufschaufel 14 und das Dämpfungselement 25 zuverlässig in einem vorgegebenen Raumbereich gehalten. Bei Stillstand des Rotors 12 dienen die Aufnahme 38 und das Dämpfungselement 25 als Verliersicherung für das Abschirmblech 22. Das Abschirmblech 22 kann sich somit nur in einem vorgegebenen Raumbereich bewegen. Beim Anlaufen des Rotors 12 wird das Abschirmblech 22 unbeweglich an die Anlageflächen 23, 24 der Turbinenlaufschaufel 14 angepreßt. Das Dämpfungselement 25 ruht hierbei auf Anlageflächen 26 der Turbinenlaufschaufel 14. Es wird durch die Anlageflächen 26 selbsttätig zwischen den beiden benachbarten Turbinenlaufschaufeln 14 zentriert. Gleichzeitig stützt sich das Dämpfungselement 25 an den Abschirmblechen 22 ab. When the rotor 12 is at a standstill, the baffle cooling plate 19 is opposite the platform 17 movable. A complete fall is by the approach 27 of the turbine blade 14th and prevents the shielding plate. The baffle cooling plate 19 is therefore, even when the rotor 12 is at a standstill Space area kept. As soon as the rotor 12 starts again, the baffle plate 19 is again due to the centrifugal force immovably pressed against the contact surfaces 20, 21 of the platform 17. The shield plate 22 is also through the receptacle 38 the turbine blade 14 and the damping element 25 reliably kept in a given area. At Standstill of the rotor 12 serve the receptacle 38 and the damping element 25 as loss protection for the shielding plate 22. The shielding plate 22 can therefore only in a predetermined Move room area. When the rotor 12 starts up the shielding plate 22 immovably on the contact surfaces 23, 24 the turbine blade 14 pressed. The damping element 25 rests on contact surfaces 26 of the turbine rotor blade 14. It is automatically between the contact surfaces 26 the two adjacent turbine blades 14 centered. At the same time, the damping element 25 is supported on the shielding plates 22 from.

Zur Kühlung der Plattform 17 wird ein Kühlmittel durch die Austrittsöffnung 30 zwischen dem Prallkühlblech 19 und dem Abschirmblech 22 eingeleitet. Das Kühlmittel 30 strömt durch Ausnehmungen 29 in dem Prallkühlblech 19 in einen Zwischenraum 31 zwischen dem Prallkühlblech 19 und der Plattform 17. Dort trifft es im wesentlichen senkrecht auf die Plattform 17 auf. Anschließend wird das Kühlmittel über nicht näher dargestellte Bohrungen abgeführt. Das Abschirmblech 22 verhindert ein unkontrolliertes Ausbreiten des Kühlmittels und beschränkt die Kühlwirkung wie vorgesehen auf die Plattform 17. Hierdurch wird der Verbrauch an Kühlmittel reduziert.A coolant is used to cool the platform 17 Outlet opening 30 between the baffle plate 19 and the Shield 22 initiated. The coolant 30 flows through Recesses 29 in the baffle cooling plate 19 in an intermediate space 31 between the baffle cooling plate 19 and the platform 17th There it meets the platform 17 essentially vertically on. Then the coolant is not shown Drilled holes. The shield 22 prevents an uncontrolled spread of the coolant and limited the cooling effect as intended on the platform 17. This reduces the consumption of coolant.

Figur 4 zeigt eine Ansicht wie Figur 3 in weiterer Ausführungsform. Für gleiche oder ähnliche Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen wie in Figur 3 verwendet. Das Prallkühlblech 19 greift mit einer Seite in die Aufnahme 32 der Turbinenlaufschaufel 14. Ein Herabfallen des Prallkühlblechs 19 bei Stillstand des Rotors 12 wird wiederum durch den Ansatz 27 verhindert. Die gegenüberliegende Seite des Prallkühlblechs 19 ist zwischen der Anlagefläche 21 der Plattform 17 und dem Dämpfungselement 25 aufgenommen. Das Dämpfungselement 25 und die Aufnahme 32 stellen eine Verliersicherung für das Prallkühlblech 19 bereit. Die Verliersicherung 25, 32 hält das Prallkühlblech 19 auch bei Stillstand des Rotors 12 in einem vorgegebenen Raumbereich. Bei Stillstand des Rotors 12 ist das Prallkühlblech 19 gegenüber der Plattform 17 beweglich. Es wird erst bei der Drehung des Rotors 12 auf Grund der Fliehkraft in Pfeilrichtung 33 unbeweglich an die Plattform 17 angepreßt.Figure 4 shows a view like Figure 3 in another embodiment. The same was used for the same or similar components Reference numerals as used in Figure 3. The baffle cooling plate 19 engages with one side in the receptacle 32 of the turbine blade 14. A fall of the baffle plate 19 when the rotor 12 is at a standstill through the approach 27 prevented. The opposite side of the baffle plate 19 is between the contact surface 21 of the platform 17th and the damping element 25 added. The damping element 25 and the receptacle 32 provide loss protection for the Baffle cooling plate 19 ready. The captive 25, 32 holds the baffle cooling plate 19 even when the rotor 12 is at a standstill a given area. When the rotor is at a standstill 12 the baffle cooling plate 19 is movable relative to the platform 17. It is only due to the rotation of the rotor 12 the centrifugal force in the direction of arrow 33 immovable to the platform 17 pressed.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X aus Figur 3 in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen. Bei beiden Ausführungsformen ist eine Schicht 34, 35 aus leicht verformbaren Material zwischen dem Abschirmblech 22 und der Anlagefläche 23 an einem Ansatz 28 der Turbinenlaufschaufel 14 vorgesehen. Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform ist diese Schicht 34 an dem Abschirmblech 22 angebracht. In der Ausführungsform gemäß Figur 6 ist die weiche Schicht 35 an der Anlagefläche 23 angebracht. Die gegenüberliegende Seite des Abschirmblechs 22 ist entsprechend ausgebildet.Figures 5 and 6 show an enlarged view of the Detail X from Figure 3 in two different embodiments. In both embodiments there is one layer 34, 35 made of easily deformable material between the shielding plate 22 and the contact surface 23 on a shoulder 28 of the Turbine rotor blade 14 is provided. In the shown in Figure 5 Embodiment is this layer 34 on the shielding plate 22 attached. In the embodiment according to FIG 6, the soft layer 35 is attached to the contact surface 23. The opposite side of the shield plate 22 is trained accordingly.

Bei Drehung des Rotors 12 wird das Abschirmblech 22 durch die Fliehkraft mit der weichen Schicht 34, 35 gegen die Anlagefläche 23 gepreßt. Hierbei wird die weiche Schicht 34, 35 verformt, so daß eventuell vorhandene Leckstellen eliminiert werden. Das Kühlmittel, das durch die Austrittsöffnung 30 austritt, wird somit zuverlässig im vorgesehenen Kühlbereich gehalten.When the rotor 12 rotates, the shielding plate 22 is covered by the Centrifugal force with the soft layer 34, 35 against the contact surface 23 pressed. Here, the soft layer 34, 35 deformed so that any existing leaks are eliminated become. The coolant flowing through the outlet opening 30 emerges, is thus reliably in the intended cooling area held.

Das Anbringen der Schicht 34 aus leicht verformbarem Material an dem Abschirmblech 22 vereinfacht die Konstruktion der Turbinenlaufschaufel 14. Sobald diese Schicht 35 an den Anlageflächen 23, 24 der Turbinenlaufschaufel 14 angebracht ist, können unterschiedliche Abschirmbleche 22 zum Einsatz kommen. Außerdem können die Abschirmbleche 22 leicht und kostengünstig gewechselt werden.Applying layer 34 of easily deformable material on the shielding plate 22 simplifies the construction of the turbine blade 14. Once this layer 35 on the contact surfaces 23, 24 of the turbine blade 14 is attached, different shielding plates 22 can be used. In addition, the shielding plates 22 can be easily and inexpensively change.

Als Material für die Schicht 34, 35 kommt jedes Material in Frage, das bei den herrschenden Temperaturen eine ausreichende Verformbarkeit, gleichzeitig aber eine ausreichend hohe Kriechfestigkeit aufweist. Die Kriechfestigkeit ist erforderlich, um ein vollständiges Verdrängen der Schicht 34, 35 aus dem Zwischenraum zwischen den Anlageflächen 23, 24 und dem Abschirmblech 22 auf Grund der hohen Fliehkraft zu verhindert.Any material comes in as material for the layer 34, 35 Question that is sufficient at the prevailing temperatures Deformability, but at the same time sufficiently high Has creep resistance. The creep resistance is required to completely displace layer 34, 35 from the space between the contact surfaces 23, 24 and to prevent the shield plate 22 due to the high centrifugal force.

Die Figuren 7 und 8 zeigen zwei Ausführungsformen der Anlage des Prallkühlblechs 19 an der Plattform 17. In beiden Ausführungsformen ist ein Abstützen des Prallkühlblechs 19 vorgesehen. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 7 werden in dem Zwischenraum 31 angeordnete, räumlich voneinander getrennte Stütznoppen 36 verwendet. Figur 8 zeigt in dem Zwischenraum 31 angeordnete Stützrippen 37. Die Stützrippen 37 können bereichsweise durchbrochen sein, so daß keine Unterteilung des Zwischenraums 31 erfolgt. Sowohl die Stütznoppen 36 als auch die Stützrippen 37 stützen das Prallkühlblech 19 bei Drehung des Rotors 12 ab. Hierdurch wird ein unzulässiges Durchbiegen des Prallkühlblechs 19 bei Drehung des Rotors 12 unter dem Einfluß der Fliehkraft vermieden. Gleichzeitig kann das Prallkühlblech 19 vergleichsweise dünn ausgebildet werden.Figures 7 and 8 show two embodiments of the system of the baffle plate 19 on the platform 17. In both embodiments a support of the baffle cooling plate 19 is provided. In the embodiment according to Figure 7 are in the space 31 arranged, spatially separated from each other Support knobs 36 used. Figure 8 shows in the space 31 arranged support ribs 37. The support ribs 37 can in some areas be broken so that no subdivision of the Intermediate space 31 takes place. Both the support knobs 36 and the support ribs 37 support the baffle plate 19 during rotation of the rotor 12. This will result in an impermissible deflection of the baffle plate 19 when the rotor 12 rotates under the Influence of centrifugal force avoided. At the same time it can Baffle cooling plate 19 are comparatively thin.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ermöglicht ein rasches und einfaches Anbringen der Prallkühlbleche 19 an den Plattformen 17 der Turbinenlaufschaufeln 14. Ein Anschweißen der Prallkühlbleche 19 ist nicht erforderlich, so daß eine Gefügeveränderung der Turbinenlaufschaufeln 14 zuverlässig vermieden wird.The subject of the present invention enables rapid and easy attachment of the baffle plate 19 to the Platforms 17 of the turbine blades 14. A welding the baffle plate 19 is not required, so that a Structural change of the turbine blades 14 reliably is avoided.

Claims (14)

Turbinenlaufschaufel, insbesondere für eine Gasturbine, mit einem Fuß (16) zur Befestigung an einem Rotor (12) einer Turbine (10) und einer Schaufel (18) zur Umströmung durch ein Arbeitsmedium, wobei die Turbinenlaufschaufel (14) eine Plattform (17) zum Begrenzen eines Kanals (15) für das Arbeitsmedium aufweist und zur Kühlung radial einwärts der Plattform (17) mindestens ein Prallkühlblech (19) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallkühlblech (19) bei Stillstand des Rotors (12) gegenüber der Plattform (17) beweglich und bei Drehung des Rotors (12) auf Grund der Fliehkraft an die Plattform (17) unbeweglich angepreßt ist.Turbine blade, in particular for a gas turbine, with a foot (16) for attachment to a rotor (12) of a turbine (10) and a blade (18) for flow around a working medium, the turbine blade (14) having a platform (17) for Has a channel (15) for the working medium and at least one baffle cooling plate (19) is arranged radially inward of the platform (17) for cooling, characterized in that the baffle cooling plate (19) is at a standstill of the rotor (12) relative to the platform (17 ) is movable and immovably pressed when the rotor (12) rotates due to the centrifugal force on the platform (17). Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verliersicherung (22, 32; 25, 32) für das Prallkühlblech (19) vorgesehen ist.Turbine rotor blade according to claim 1, characterized in that an anti-loss device (22, 32; 25, 32) is provided for the impact cooling plate (19). Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite des Prallkühlblechs (17) in eine Aufnahme (32) der Turbinenlaufschaufel (14) eingreift.Turbine rotor blade according to claim 2, characterized in that one side of the impingement cooling plate (17) engages in a receptacle (32) of the turbine rotor blade (14). Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegende Seite des Prallkühlblechs (19) zwischen einer Anlagefläche (21) der Plattform (17) und einem Dämpfungselement (25) aufgenommen ist.Turbine rotor blade according to claim 3, characterized in that the opposite side of the baffle cooling plate (19) is received between a contact surface (21) of the platform (17) and a damping element (25). Turbinenlaufschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallkühlblech (19) von einem Abschirmblech (22) überdeckt ist.Turbine rotor blade according to one of the preceding claims, characterized in that the baffle cooling plate (19) is covered by a shielding plate (22). Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmblech (22) bei Stillstand des Rotors (12) gegenüber der Turbinenlaufschaufel (14) beweglich ist und bei Drehung des Rotors (12) an die Turbinenlaufschaufel (14) unbeweglich angepreßt ist. Turbine rotor blade according to claim 5, characterized in that the shield plate (22) is movable relative to the turbine rotor blade (14) when the rotor (12) is at a standstill and is immovably pressed against the turbine rotor blade (14) when the rotor (12) rotates. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 4 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegende Seite des Prallkühlblechs (19) zwischen einer Anlagefläche (21) der Plattform (17) und dem Abschirmblech (22) aufgenommen ist.Turbine rotor blade according to claim 4 and claim 6, characterized in that the opposite side of the baffle cooling plate (19) is received between a contact surface (21) of the platform (17) and the shielding plate (22). Turbinenlaufschaufel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Prallkühlblech (19) und dem Abschirmblech (22) eine Austrittsöffnung (30) für ein Kühlmittel vorgesehen ist.Turbine rotor blade according to one of claims 5 to 7, characterized in that an outlet opening (30) for a coolant is provided between the impact cooling plate (19) and the shielding plate (22). Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verliersicherung (25, 38) für das Abschirmblech (22) vorgesehen ist.Turbine rotor blade according to claim 8, characterized in that an anti-loss device (25, 38) is provided for the shielding plate (22). Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmblech (22) mit einer Seite in eine Aufnahme (38) der Turbinenlaufschaufel (14) eingreift.Turbine rotor blade according to claim 9, characterized in that the shielding plate (22) engages with one side in a receptacle (38) of the turbine rotor blade (14). Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegende Seite des Abschirmblechs (22) zwischen einer Anlagefläche (24) der Plattform (17) und einem Dämpfungselement (25) aufgenommen ist.Turbine rotor blade according to claim 9 or 10, characterized in that the opposite side of the shielding plate (22) is received between a contact surface (24) of the platform (17) and a damping element (25). Turbinenlaufschaufel nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anlageflächen (23, 24) für das Abschirmblech (22) an der Turbinenlaufschaufel (14) und dem Abschirmblech (22) eine Schicht (34; 35) aus leicht verformbarem Material angeordnet ist.Turbine rotor blade according to one of Claims 5 to 11, characterized in that a layer (34; 35) made of easily deformable material is arranged between contact surfaces (23, 24) for the shielding plate (22) on the turbine rotor blade (14) and the shielding plate (22) is. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (34; 35) an dem Abschirmblech (22) oder an den Anlageflächen (23, 24) angebracht ist.Turbine rotor blade according to claim 12, characterized in that the layer (34; 35) is attached to the shielding plate (22) or to the contact surfaces (23, 24). Turbinenlaufschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (17) Stütznoppen (36) oder Stützrippen (37) zum Abstützen des Prallkühlblechs (19) aufweist.Turbine rotor blade according to one of the preceding claims, characterized in that the platform (17) has support knobs (36) or support ribs (37) for supporting the impingement cooling plate (19).
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