EP1094199A1 - Roton für eine Gasturbine - Google Patents

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EP1094199A1
EP1094199A1 EP00810930A EP00810930A EP1094199A1 EP 1094199 A1 EP1094199 A1 EP 1094199A1 EP 00810930 A EP00810930 A EP 00810930A EP 00810930 A EP00810930 A EP 00810930A EP 1094199 A1 EP1094199 A1 EP 1094199A1
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EP
European Patent Office
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cooling air
rotor
blade root
cavities
recesses
Prior art date
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EP00810930A
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English (en)
French (fr)
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EP1094199B1 (de
Inventor
Alexander Dr. Beeck
Herbert Brandl
Hartmut Haehnle
Beat Von Arx
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.)
GE Vernova GmbH
Original Assignee
ABB Schweiz AG
Alstom SA
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Publication date
Application filed by ABB Schweiz AG, Alstom SA filed Critical ABB Schweiz AG
Publication of EP1094199A1 publication Critical patent/EP1094199A1/de
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Publication of EP1094199B1 publication Critical patent/EP1094199B1/de
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    • 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
    • F01D5/085—Heating, heat-insulating or cooling means cooling fluid circulating inside the rotor
    • F01D5/087—Heating, heat-insulating or cooling means cooling fluid circulating inside the rotor in the radial passages of the rotor disc
    • 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
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • F01D5/3015—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type with side plates

Definitions

  • the present invention relates to the field of gas turbine technology. It relates to a rotor for a gas turbine according to the preamble of the claim 1.
  • Such a rotor is e.g. known from US-A-4,505,640.
  • FIG. 1 A section of a rotor of the type mentioned at the outset is exemplary in FIG. 1 shown.
  • the rotor 10 comprises a rotor disk 11, on the circumference of which one A large number of rotor teeth, which run essentially in the axial direction 15 mutually separate receiving slots 13 are arranged. In the slots 13 come coming from below in the rotor disc 11 extending Cooling air inlets 14, through the cooling air for cooling the rotor blades 16 provided.
  • the rotor blades 16, each of an airfoil 17, one Blade root 19 and a platform arranged above the blade root 19 18, are with the blade root 19 in the axial direction in the receiving slots 13 inserted and are detachably held there, with a positive connection usually through a fir-tree-like design ("fir-tree") of the cross-sectional profile is achieved.
  • fir-tree fir-tree-like design
  • the cooling air (or some other suitable one) brought in by means of the cooling air supply 14 Cooling medium) is through channels (not shown) in the interior of the blade root 19 led into the interior of the (hollow) airfoil 17, flows there and is then through outlet openings on the airfoil 17 and / or on the platform 18 left out.
  • the rotor blades 16 do not have to for thermal reasons only the actual airfoil 17 due to the cooling medium flowing inside are cooled, but also the blade root 19 and the above the Platform 18 arranged on the blade root.
  • US-A-4,012,167, US-A-5,639,216 and US-A-5,848,876 proposed, for example, horizontally running inside the platform
  • Such internal cooling of the platform is, however, manufacturing-related very complex because it is difficult, for example with cast Blades to form corresponding channels.
  • cooling air that flows past the attachment for Use cooling of the platform or at least to flush the cavities.
  • the amount of cooling air is because of the fit between the blade root and Recording slot depends and is more like a leak, indefinitely.
  • the essence of the invention is between the outside of the blade root and form the inside of the receiving slot cooling air channels, the can be easily manufactured as recesses, for example, and the cooling medium lead directly from the cooling air supply into the cavities.
  • a preferred embodiment of the rotor according to the invention is characterized in that that the cooling air channels at least partially as recesses in the Blade root and / or receiving slot are formed. These recesses can be formed in a particularly simple manner directly during casting or through subsequent material removal can be produced.
  • the cooling air channels are formed as recesses, which run vertically between the mouth of the cooling air supply and the cavities.
  • Cooling air channels are formed as recesses, which on the one hand from the Mouth of the cooling air supply horizontally outwards to one end of the Blade root and on the other hand vertically up to the front Cavities run that the front recesses to the outside are sealed by cover plates that axially secure the rotor blades
  • cover plates that axially secure the rotor blades
  • Axial locking plates arranged on the face side in the receiving slots are provided, and that the axial locking plates are used as cover plates become.
  • a cooling air duct is formed as a recess, which from the mouth of the cooling air supply leads horizontally outwards to an end face of the blade root, that for axially securing the rotor blade in the receiving slot on one end arranged axial locking plate is provided, and that the axial locking plate is so shaped that between the axial locking plate and the front of the blade root vertically up into the cavities extending cooling air duct is formed.
  • the formation of the cooling air channels can at least in part through a comparatively simple shaping of the axial locking plates be effected.
  • FIG. 2 shows a rotor with additional ones in a representation comparable to FIG. 1 vertical cooling air channels according to a first embodiment of the invention reproduced.
  • the same parts have the same reference numerals provided, as in Fig. 1.
  • the cavities 21 below the platform 18 are here supplied with cooling air directly by means of vertical cooling air channels 22.
  • the cooling air ducts 22 run directly from the mouth of the cooling air supply 14 in the bottom of the receiving slot 13 to the cavity 21 and flush the cavity 21 with cooling air and simultaneously cool the underside of the platform 18.
  • the cooling air ducts 22 are located in the vertical center plane of the rotor blade 160 and are made by recesses formed in the blade root 19, either when casting the rotor blade 160 molded in or later formed by material removal (e.g. milling) become.
  • the cross section of the cooling air channels 22 is in accordance with the required Cooling air volume designed.
  • cooling air channels on the blade root to be formed by corresponding recesses is shown in Figs. 3 and 4.
  • cooling air channels 23, 24 running vertically through cutouts are kept free, is led upwards into the cavities 21 by the cooling air.
  • To the outside Limitation of the cooling air channels 23, 24 is used to axially secure the rotor blade 161 axial locking plate inserted into corresponding grooves 27, 28 26.
  • To connect the vertical cooling air channels 23, 24 with the mouth of the A further horizontal cooling air duct 25 is provided for the cooling air supply 14 through a recess or recess on the underside of the blade root 19 is formed.
  • the cooling air then flows according to the arrows in Fig. 4 from the Cooling air supply 14 and via the cooling air channels 25 and 23 or 24 upwards in the cavities 21 below the platform 18.
  • blade root in the one shown in FIG. 1 Maintain shape and the additional cooling air channels through complementary Recesses or recesses in the receiving slots 13 of the To form rotor disk 11.
  • FIGS. 5 to 8 Another type, the cooling air channels according to the invention in the area of the blade root Forming 19 is shown in FIGS. 5 to 8.
  • the recesses necessary for this are not provided on the blade root 19 itself, but on one end for axially securing the rotor blade 162 used axial locking plate 260 or 261.
  • the vertical cooling air channels 30 through in the axial locking plate molded beads 29 and 29 'formed (one of the beads is assigned to a blade root).
  • the invention results in manufacturing technology that is particularly simple A defined flushing of the cavities below the platforms, through which the entry of hot gas is reliably prevented, as well as a good one Cooling of the platforms themselves.

Landscapes

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

Abstract

Ein Rotor (10) für eine Gasturbine umfasst eine Mehrzahl von Rotorschaufeln (160), die jeweils ein Schaufelblatt (17), einen Schaufelfuss (19) und eine zwischen Schaufelblatt (17) und Schaufelfuss (19) angeordnete Plattform (18) umfassen und mit dem Schaufelfuss (19) in einen am äusseren Umfang einer Rotorscheibe (11) angeordneten axialen Aufnahmeschlitz (13) derart eingeschoben und dort lösbar gehalten sind, dass zwischen der Plattform (18) und der Umfangsfläche (15) der Rotorscheibe (11) Hohlräume (21) gebildet werden, und die zur Kühlung jeweils durch wenigstens eine in der Rotorscheibe (11) verlaufende und in den Aufnahmeschlitz (13) mündende Kühlluftzuführung (14) mit Kühlluft versorgt werden, welche Kühlluft durch den Schaufelfuss (19) hindurch ins Innere des Schaufelblattes (17) geleitet wird Bei einem solchen Rotor wird auf einfache Weise eine definierte Verbesserung der thermischen Bedingungen im Fussbereich dadurch erreicht, dass zum Spülen der Hohlräume (21) und zum Kühlen der Plattform (18) zwischen der Aussenseite des Schaufelfusses (19) und der Innenseite des Aufnahmeschlitzes (13) Kühlluftkanäle (22) vorgesehen sind, über welche Kühlluft von der Kühlluftzuführung (14) in die Hohlräume (21) geleitet wird. <IMAGE>

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Technik von Gasturbinen. Sie betrifft einen Rotor für eine Gasturbine gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solcher Rotor ist z.B. aus der Druckschrift US-A-4,505,640 bekannt.
STAND DER TECHNIK
Ein Rotor der eingangs genannten Art ist in einem Ausschnitt beispielhaft in Fig. 1 dargestellt. Der Rotor 10 umfasst eine Rotorscheibe 11, an deren Umfang eine Vielzahl von im wesentlichen in axialer Richtung verlaufender, durch Rotorzacken 15 voneinander getrennter Aufnahmeschlitze 13 angeordnet sind. In die Aufnahmeschlitze 13 münden von unten kommend in der Rotorscheibe 11 verlaufende Kühlluftzuführungen 14, durch die Kühlluft für die Kühlung der Rotorschaufeln 16 bereitgestellt wird. Die Rotorschaufeln 16, die jeweils ein Schaufelblatt 17, einen Schaufelfuss 19 und eine oberhalb des Schaufelfusses 19 angeordnete Plattform 18 aufweisen, sind mit dem Schaufelfuss 19 in axialer Richtung in die Aufnahmeschlitze 13 eingeschoben und werden dort lösbar gehalten, wobei ein Formschluss meist durch eine tannenbaumartige Ausgestaltung ("fir-tree") des Querschnittsprofils erreicht wird. Zwischen den Plattformen 18 und der darunterliegenden Umfangsfläche 15 der Rotorscheibe 11 werden Hohlräume 21 gebildet. Die mittels der Kühlluftzuführung 14 herangeführte Kühlluft (oder eine anderes geeignetes Kühlmedium) wird durch (nicht dargestellte) Kanäle im Inneren des Schaufelfusses 19 ins Innere des (hohlen) Schaufelblattes 17 geführt, strömt dort und wird dann durch Austrittsöffnungen am Schaufelblatt 17 und/oder an der Plattform 18 ausgelassen.
Bei den Rotorschaufeln 16 muss aus Gründen der thermischen Belastbarkeit nicht nur das eigentliche Schaufelblatt 17 durch das im Inneren strömende Kühlmedium gekühlt werden, sondern auch der Schaufelfuss 19 sowie die oberhalb des Schaufelfusses angeordnete Plattform 18.
Zur Kühlung dieser Teilbereiche der Rotorschaufel sind in der Vergangenheit eine Vielzahl von Vorschlägen gemacht worden:
In den Druckschriften US-A-4,012,167, US-A-5,639,216 und US-A-5,848,876 wird beispielsweise vorgeschlagen, im Inneren der Plattform horizontal verlaufende Kühlluftkanäle unterzubringen, die auf verschiedene Weise mit Kühlluft versorgt werden. Eine solche interne Kühlung der Plattform ist jedoch herstellungstechnisch sehr aufwendig, weil es schwierig ist, beispielsweise bei gegossenen Schaufeln entsprechende Kanäle auszubilden.
In der US-A-5,800,124 wird weiterhin vorgeschlagen, seitlich im Fussbereich angeordnete Abdeckplatten so auszubilden, dass die hintere Kante der Schaufelplattform durch entsprechende vertikale Kanäle in den Abdeckplatten von unten mit Kühlluft angeblasen werden. Eine durchgängige Kühlung der Plattform ist damit nicht möglich.
In der US-A-5,738,489 wird vorgeschlagen, auf der Unterseite der Plattformen einen thermischen Leiter anzubringen, der die Wärme von der Plattform abführt und zum zentralen Kühlluftkanal im Schaufelfuss führt. Eine solche Lösung ist ebenfalls herstellungstechnisch aufwendig, weil hier spezielle Materialien zusätzlich auf die Schaufel aufgebracht werden müssen. Darüber hinaus ist eine Spühlung der Hohlräume unterhalb der Plattform mit Kühlluft auf diese Weise nicht möglich.
In der US-A-5,340,278 schliesslich wird vorgeschlagen, auf der Höhe der Plattform schräg nach unten verlaufende Bohrungen vorzusehen, durch die Kühlluft aus dem zentralen Kühlluftkanal der Schaufel in die Hohlräume unterhalb der Plattform eingeblasen wird. Hierdurch wird zwar eine Kühlung der Plattform und eine Spühlung der Hohlräume ermöglicht, die Bohrungen sind jedoch ebenfalls sehr aufwendig in der Herstellung.
Weiterhin ist es üblich, bei Rotorschaufeln, die von der Rotorseite her mit Kühlluft gespiesen werden, diejenige Kühlluft, die an der Befestigung vorbeiströmt, zur Kühlung der Plattform oder zumindest zum Spülen der Hohlräume zu benutzen. Die Menge der Kühlluft ist, da sie von der Passung zwischen Schaufelfuss und Aufnahmeschlitz abhängt und eher einer Leckage gleichkommt, unbestimmt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Rotor zu schaffen, bei dem auf herstellungstechnisch einfache Weise Kühlmedium bzw. Kühlluft in definierter Menge von der rotorseitigen Kühlluftzuführung in die Hohlräume unterhalb der Plattform gebracht werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der Kern der Erfindung besteht darin, zwischen der Aussenseite des Schaufelfusses und der Innenseite des Aufnahmeschlitzes Kühlluftkanäle auszubilden, die sich beispielsweise als Ausnehmungen einfach herstellen lassen und das Kühlmedium auf direktem Wege von der Kühlluftzuführung in die Hohlräume führen.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Rotor nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluftkanäle zumindest teilweise als Ausnehmungen im Schaufelfuss und/oder Aufnahmeschlitz ausgebildet sind. Diese Ausnehmungen können auf besonders einfache Weise direkt beim Giessen ausgeformt oder durch nachträglichen Materialabtrag hergestellt werden.
Besonders einfach ist es, wenn gemäss einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform die Kühlluftkanäle als Ausnehmungen ausgebildet sind, welche vertikal zwischen der Mündung der Kühlluftzuführung und den Hohlräumen verlaufen.
Eine andere bevorzugte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluftkanäle als Ausnehmungen ausgebildet sind, welche einerseits von der Mündung der Kühlluftzuführung horizontal nach aussen zu einer Stirnseite des Schaufelfusses und andererseits an der Stirnseite vertikal nach oben bis in die Hohlräume verlaufen, dass die stirnseitigen Ausnehmungen nach aussen hin durch Abdeckplatten abgedichtet sind, dass zur axialen Sicherung der Rotorschaufeln in den Aufnahmeschlitzen stirnseitig angeordnete Axialsicherungsbleche vorgesehen sind, und dass die Axialsicherungsbleche als Abdeckplatten eingesetzt werden.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Kühlluftkanal als Ausnehmung ausgebildet ist, welche von der Mündung der Kühlluftzuführung horizontal nach aussen zu einer Stirnseite des Schaufelfusses führt, dass zur axialen Sicherung der Rotorschaufel in dem Aufnahmeschlitz ein stirnseitig angeordnetes Axialsicherungsblech vorgesehen ist, und dass das Axialsicherungsblech so ausgeformt ist, dass zwischen dem Axialsicherungsblech und der Stirnseite des Schaufelfusses ein vertikal nach oben bis in die Hohlräume verlaufender Kühlluftkanal gebildet wird. Die Bildung der Kühlluftkanäle kann so zumindest teilweise durch eine vergleichsweise einfache Formung der Axialsicherungsbleche bewirkt werden.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1
in perspektivischer Seitenansicht den Ausschnitt einer Rotorscheibe mit eingesetzter, gekühlter Rotorschaufel nach dem Stand der Technik;
Fig. 2
eine zu Fig. 1 vergleichbare Darstellung eines Rotors mit zusätzlichen vertikalen Kühlluftkanälen gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3
eine Rotorschaufel mit am Schaufelfuss angeformten zusätzlichen horizontal und vertikal verlaufenden Kühlluftkanälen gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 4
in der Seitenansicht die in die Rotorscheibe eingesetzte Rotorschaufel nach Fig. 3, wobei zur Bildung der vertikalen Kühlluftkanäle ein Axialsicherungsblech herangezogen wird;
Fig. 5
eine zu Fig. 4 vergleichbare Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei welchem die vertikalen Kühlluftkanäle durch eingeformte Sicken im Axialsicherungsblech gebildet werden;
Fig. 6
eine zu Fig. 4 vergleichbare Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei welchem die vertikalen Kühlluftkanäle durch flächige Ausnehmungen im Axialsicherungsblech gebildet werden;
Fig. 7
in einer perspektivischen Seitenansicht von Vorderseite (Teilfigur A) und Rückseite (Teilfigur B) das Axialsicherungsblech gemäss Fig. 5; und
Fig. 8
in einer perspektivischen Seitenansicht von Vorderseite (Teilfigur A) und Rückseite (Teilfigur B) das Axialsicherungsblech gemäss Fig. 6.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In Fig. 2 ist in einer zu Fig. 1 vergleichbaren Darstellung ein Rotor mit zusätzlichen vertikalen Kühlluftkanälen gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie in Fig. 1. Die Hohlräume 21 unterhalb der Plattform 18 werden hier direkt mittels vertikaler Kühlluftkanäle 22 mit Kühlluft versorgt. Die Kühlluftkanäle 22 verlaufen direkt von der Mündung der Kühlluftzuführung 14 im Boden des Aufnahmeschlitzes 13 zum Hohlraum 21 und spülen den Hohlraum 21 mit Kühlluft und kühlen gleichzeitig die Unterseite der Plattform 18. Die Kühlluftkanäle 22 liegen in der vertikalen Mittelebene der Rotorschaufel 160 und werden durch Ausnehmungen im Schaufelfuss 19 gebildet, die entweder beim Giessen der Rotorschaufel 160 eingeformt oder später durch Materialabtrag (z.B. Fräsen) gebildet werden. Der Querschnitt der Kühlluftkanäle 22 wird dabei entsprechend der benötigten Kühlluftmenge ausgelegt.
Eine andere Möglichkeit, gemäss der Erfindung Kühlluftkanäle am Schaufelfuss durch entsprechende Ausnehmungen zu bilden, ist in Fig. 3 und 4 dargestellt. Bei der Rotorschaufel 161 der Fig. 3 sind an der einen Stirnseite des Schaufelfusses 19 durch Aussparungen vertikal verlaufende Kühlluftkanäle 23, 24 freigehalten, durch die Kühlluft von unten in die Hohlräume 21 hinaufgeleitet wird. Zur äusseren Begrenzung der Kühlluftkanäle 23, 24 dient ein zur axialen Sicherung der Rotorschaufel 161 in entsprechende Nuten 27, 28 eingesetztes Axialsicherungsblech 26. Zur Verbindung der vertikalen Kühlluftkanäle 23, 24 mit der Mündung der Kühlluftzuführung 14 ist ein weiterer horizontaler Kühlluftkanal 25 vorgesehen, der durch eine Aussparung bzw. Ausnehmung auf der Unterseite des Schaufelfusses 19 gebildet wird. Die Kühlluft strömt dann gemäss den Pfeilen in Fig. 4 aus der Kühlluftzuführung 14 und über die Kühlluftkanäle 25 und 23 bzw. 24 nach oben in die Hohlräume 21 unterhalb der Plattform 18.
Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, den Schaufelfuss in der in Fig. 1 gezeigten Form beizubehalten und die zusätzlichen Kühlluftkanäle durch komplementäre Aussparungen bzw. Ausnehmungen in den Aufnahmeschlitzen 13 der Rotorscheibe 11 zu bilden.
Eine weitere Art, die Kühlluftkanäle gemäss der Erfindung im Bereich des Schaufelfusses 19 zu bilden, ist in den Fig. 5 bis 8 dargestellt. Auch hier sind - wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 - die vertikalen Kühlluftkanäle an einer Stirnseite des Schaufelfusses 19 angeordnet und werden durch einen vertikalen Kühlluftkanal 25 mit der Kühlluftzuführung 14 verbunden. Anders als bei Fig. 3 werden die dazu notwendigen Ausnehmungen jedoch nicht am Schaufelfuss 19 selbst vorgesehen, sondern an einem stirnseitig zur axialen Sicherung der Rotorschaufel 162 eingesetzten Axialsicherungsblech 260 bzw. 261. Beim Axialsicherungsblech 260 gemäss Fig. 5 bzw. Fig. 7 werden die vertikalen Kühlluftkanäle 30 durch im Axialsicherungsblech eingeformte Sicken 29 bzw. 29' gebildet (jeweils eine der Sicken ist einem Schaufelfuss zugeordnet). Beim Axialsicherungsblech 261 gemäss Fig. 6 bzw. Fig. 8 werden die vertikalen Kühlluftkanäle durch im (dickeren) Axialsicherungsblech untergebrachte Ausnehmungen 31 bzw. 31' gebildet. Zwischen den Sicken 29, 29' bzw. Ausnehmungen 31, 31' kann jeweils ein Sicherungsnocken 32 bzw. 33 vorgesehen werden, mit dem das Sicherungsblech zur Umfangssicherung in eine Sicherungsnut 20 am Schaufelfuss 19 (Fig. 1-3) eingreift. Der Kühlluftstrom erfolgt bei dieser Art der Kanalführung entlang den in Fig. 5 und 6 eingezeichneten Pfeilen.
Insgesamt ergibt sich mit der Erfindung auf herstellungstechnisch besonders einfache Weise eine definierte Spühlung der Hohlräume unterhalb der Plattformen, durch welche der Eintritt von Heissgas sicher verhindert wird, sowie eine gute Kühlung der Plattformen selbst.
BEZUGSZEICHENLISTE
10
Rotor
11
Rotorscheibe
12
Rotorzacke
13
Aufnahmeschlitz
14
Kühlluftzuführung
15
Umfangsfläche (Rotorscheibe)
16,160-162
Rotorschaufel
17
Schaufelblatt
18
Plattform
19
Schaufelfuss
20
Sicherungsnut
21
Hohlraum
22-25
Kühlluftkanal
26, 260,261
Axialsicherungsblech
27,28
Nut
29,29'
Sicke
30
Kühlluftkanal
31,31'
Ausnehmung
32,33
Sicherungsnocken

Claims (8)

  1. Rotor (10) für eine Gasturbine, welcher Rotor (10) eine Mehrzahl von Rotorschaufeln (160-162) umfasst, die jeweils ein Schaufelblatt (17), einen Schaufelfuss (19) und eine zwischen Schaufelblatt (17) und Schaufelfuss (19) angeordnete Plattform (18) umfassen und mit dem Schaufelfuss (19) in einen am äusseren Umfang einer Rotorscheibe (11) angeordneten axialen Aufnahmeschlitz (13) derart eingeschoben und dort lösbar gehalten sind, dass zwischen der Plattform (18) und der Umfangsfläche (15) der Rotorscheibe (11) Hohlräume (21) gebildet werden, und die zur Kühlung jeweils durch wenigstens eine in der Rotorscheibe (11) verlaufende und in den Aufnahmeschlitz (13) mündende Kühlluftzuführung (14) mit Kühlluft versorgt werden, welche Kühlluft durch den Schaufelfuss (19) hindurch ins Innere des Schaufelblattes (17) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Spülen der Hohlräume (21) und zum Kühlen der Plattform (18) zwischen der Aussenseite des Schaufelfusses (19) und der Innenseite des Aufnahmeschlitzes (13) Kühlluftkanäle (22-25) vorgesehen sind, über welche Kühlluft von der Kühlluftzuführung (14) in die Hohlräume (21) geleitet wird.
  2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluftkanäle (22-25) zumindest teilweise als Ausnehmungen im Schaufelfuss (19) und/oder Aufnahmeschlitz (13) ausgebildet sind.
  3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluftkanäle (22) als Ausnehmungen ausgebildet sind, welche vertikal zwischen der Mündung der Kühlluftzuführung (14) und den Hohlräumen (21) verlaufen.
  4. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluftkanäle (23-25) als Ausnehmungen ausgebildet sind, welche einerseits von der Mündung der Kühlluftzuführung (14) horizontal nach aussen zu einer Stirnseite des Schaufelfusses (19) und andererseits an der Stirnseite vertikal nach oben bis in die Hohlräume (21) verlaufen, und dass die stirnseitigen Ausnehmungen nach aussen hin durch Abdeckplatten (26) abgedichtet sind.
  5. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Sicherung der Rotorschaufeln (161) in den Aufnahmeschlitzen (13) stirnseitig angeordnete Axialsicherungsbleche (26) vorgesehen sind, und dass die Axialsicherungsbleche (26) als Abdeckplatten eingesetzt werden.
  6. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlluftkanal (25) als Ausnehmung ausgebildet ist, welche von der Mündung der Kühlluftzuführung (14) horizontal nach aussen zu einer Stirnseite des Schaufelfusses (19) führt, dass zur axialen Sicherung der Rotorschaufel (162) in dem Aufnahmeschlitz (13) ein stirnseitig angeordnetes Axialsicherungsblech (260, 261) vorgesehen ist, und dass das Axialsicherungsblech (260, 261) so ausgeformt ist, dass zwischen dem Axialsicherungsblech (260, 261) und der Stirnseite des Schaufelfusses (19) ein vertikal nach oben bis in die Hohlräume (21) verlaufender Kühlluftkanal (30, 31) gebildet wird.
  7. Rotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der vertikalen Kühlluftkanäle (30) in das Axialsicherungsblech (260) Sicken (29, 29') eingeformt sind.
  8. Rotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der vertikalen Kühlluftkanäle in dem Axialsicherungsblech (261) Ausnehmungen (31, 31') vorgesehen sind.
EP00810930A 1999-10-18 2000-10-10 Rotor für eine Gasturbine Expired - Lifetime EP1094199B1 (de)

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DE19950109A DE19950109A1 (de) 1999-10-18 1999-10-18 Rotor für eine Gasturbine
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