EP1318276A2 - Bajonettverbindung für ein Ringgehäuse eines Hochdruckkompressors einer Gasturbine - Google Patents

Bajonettverbindung für ein Ringgehäuse eines Hochdruckkompressors einer Gasturbine Download PDF

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EP1318276A2 EP02026024A EP02026024A EP1318276A2 EP 1318276 A2 EP1318276 A2 EP 1318276A2 EP 02026024 A EP02026024 A EP 02026024A EP 02026024 A EP02026024 A EP 02026024A EP 1318276 A2 EP1318276 A2 EP 1318276A2
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/33—Retaining components in desired mutual position with a bayonet coupling

Definitions

  • the invention relates to a bayonet connection for a Ring housing for a high pressure compressor according to a gas turbine the preamble of the main claim.
  • the invention relates to a ring housing, which comprises a plurality of axially arranged housing rings.
  • the invention has for its object a ring housing to create the type mentioned, which with a simple structure and simple, inexpensive to assemble the disadvantages avoids the prior art.
  • the object is characterized by the features of Main claim solved, the sub-claims show further advantageous Embodiments of the invention.
  • the ring housing according to the invention is characterized by a number significant benefits.
  • that the housing ring is composed of individual ring segments is.
  • a rotational fixation of the bayonet connection and thus a securing against unintentional loosening is preferred Embodiment of the invention by means of detachable radial connecting elements. These can be used as bolts, screws or be formed in a similar manner.
  • sealing surfaces can be more preferred Embodiment of the invention a trapezoidal or beveled Have cross-section. It is thus due to the rotational fixation and bracing of the individual parts of the ring housing at the same time also realized a reliable seal without this would require further, additional components.
  • sealing surfaces are radial are arranged on the outside of the ring housing.
  • the sealing surfaces are radial are arranged on the outside of the ring housing.
  • the bayonet design it is possible to have a compact Outer contour of the ring housing (inner housing of the high pressure compressor) to achieve which is a cheaper design of cooling air supplies or the like.
  • the figures show a front housing ring 1 and one rear housing ring 2. These are by means of a bayonet connection 3 connected to each other.
  • the bayonet connection 3 comprises as can be seen in particular from FIG. 1, against each other plantable trapezoidal elements 10, 11, the each have slanted contact surfaces.
  • the two housing rings are connected by means of the bayonet connections inserted into each other and by a predetermined angular amount twisted to each other.
  • a rotation lock and fixation takes place by means of a large number of connecting elements 12, which at the same time apply a radial force and become one accordingly lead tight tension of the trapezoidal elements 10, 11.
  • the outer contour shows (see Fig. 4) on a relatively smooth outer surface that the Supply of cooling air and the introduction of cooling air openings or something like that.
  • stator blade segments 8 are in the interior of the rear Housing ring 2 several stator blade segments 8 by means of Fasteners 12 attached.
  • the stator blade segments have Thread inserts 13 in which, as in Fig. 1 shown, bolts or screws screwed are.
  • plug elements 4 formed lugs or grooves, which is a pre-fixation and an unintentional Prevent twisting.
  • the bayonet connection which is formed by the trapezoidal element 10, 11, both a adequate fixation as well as good power transmission and ensures an excellent sealing effect.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ringgehäuse für einen Hochdruckkompressor einer Gasturbine, mit mehreren axial zueinander angeordneten Gehäuseringen 1, 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei benachbarte Gehäuseringe 1, 2 mittels einer Bajonettverbindung 3 miteinander verbunden sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bajonettverbindung für ein Ringgehäuse für einen Hochdruckkompressor einer Gasturbine gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf ein Ringgehäuse, welches mehrere axial zueinander angeordnete Gehäuseringe umfasst.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, das Ringgehäuse bzw. dessen Gehäuseringe mittels axialer und/oder radialer Verschraubungen miteinander zu verbinden. Um die hohen Spaltmaßanforderungen zu erfüllen, sind dabei sehr komplexe Verbindungseinrichtungen erforderlich, die sich durch eine hohe Anzahl an einzelnen Bauelementen auszeichnen. Demgemäß ist der Zusammenbau sehr arbeitsintensiv und dementsprechend kostenaufwendig. Gleiches gilt für die Demontage, die zu Wartungszwecken oder Reparaturzwecken erforderlich ist. Auch die hohe Anzahl der zu verwendenden Einzelteile ist aus Kostengründen unerwünscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ringgehäuse der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Montierbarkeit die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass zumindest zwei benachbarte Gehäuseringe mittels einer Bajonettverbindung miteinander verbunden sind.
Das erfindungsgemäße Ringgehäuse zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus.
Die Verwendung einer Bajonettverbindung zum Verbinden zweier benachbarter Gehäuseringe weist zum einen den erheblichen Vorteil auf, dass die Montage sehr einfach ist. Es kann auf die große Anzahl an Verbindungselementen (Schrauben, Schraubenbolzen oder Ähnliches) verzichtet werden, die bei der nach dem Stand der Technik bekannten Konstruktion erforderlich sind.
Weiterhin ist es möglich, mittels einer Bajonettverbindung ausreichend große Kräfte zu übertragen, so dass das Gehäuse mit einer ausreichenden Stabilität versehen sein kann.
Zudem ist es möglich, eine derartige Bajonettverbindung so auszugestalten, dass diese nach ihrer Befestigung spielfrei ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Gehäusering aus einzelnen Ringsegmenten zusammengesetzt ist.
Auch diese lassen sich mit entsprechenden Bajonettverbindungen befestigen.
Eine Drehfixierung der Bajonettverbindung und somit eine Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen erfolgt in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung mittels lösbarer radialer Verbindungselemente. Diese können als Schraubenbolzen, Schrauben oder in ähnlicher Weise ausgebildet sein.
Um ein passgenaues Zusammensetzen der einzelnen Gehäuseteile sicherzustellen, kann es günstig sein, wenn an zumindest einem Gehäusering zumindest eine Markierung angebracht ist. Somit wird eine genaue Positionierung der Gehäuseteile (und der daran befestigbaren Statorschaufelsegmente) vor der Montage sichergestellt.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Bajonettverbindung einander zugewandte, gegeneinander verspannbare Dichtflächen umfasst. Diese Dichtflächen können in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung einen trapezförmigen oder abgeschrägten Querschnitt aufweisen. Es wird somit durch die Drehfixierung und Verspannung der einzelnen Teile des Ringgehäuses zugleich auch eine zuverlässige Dichtung realisiert, ohne dass hierzu weitere, zusätzliche Bauelemente erforderlich wären.
Besonders günstig ist es auch, wenn die Dichtflächen radial außenliegend an dem Ringgehäuse angeordnet sind. In Zusammenhang mit der Bajonettausgestaltung ist es möglich, eine kompakte Außenkontur des Ringgehäuses (inneres Gehäuse des Hochdruckkompressors) zu erzielen, welche eine günstigere Ausgestaltung von Kühlluftzuführungen oder Ähnlichem ermöglicht.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1
eine Teil-Schnittansicht des Ringgehäuses mit zwei mittels einer Bajonettverbindung verbundenen Gehäuseringen,
Fig. 2
eine perspektivische, vereinfachte Darstellung des vorderen Gehäuseringes mit vormontierten Statorschaufelsegmenten,
Fig. 3
eine Schnittansicht, ähnlich Fig. 1, in einer geänderten Schnittdarstellung, und
Fig. 4
eine Teil-Seitenansicht der Außenkontur des erfindungsgemäßen Ringgehäuses.
In den Figuren des Ausführungsbeispiels ist jeweils nur ein Teilbereich des erfindungsgemäßen Ringgehäuses dargestellt, auf die Abbildung weiterer Details wurde verzichtet.
Die Figuren zeigen einen vorderen Gehäusering 1 sowie einen hinteren Gehäusering 2. Diese sind mittels einer Bajonettverbindung 3 miteinander verbunden. Die Bajonettverbindung 3 umfasst, wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, gegeneinander in Anlage bringbare trapezförmige Elemente 10, 11, die jeweils abgeschrägte Kontaktflächen aufweisen.
Die beiden Gehäuseringe werden mittels der Bajonettverbindungen ineinander gesteckt und um einen vorgegebenen Winkelbetrag zueinander verdreht. Eine Drehsicherung und Fixierung erfolgt mittels einer Vielzahl von Verbindungselementen 12, die zugleich eine radiale Kraft aufbringen und zu einer entsprechend dichten Verspannung der Trapezelemente 10, 11 führen.
Wie aus den Abbildungen ersichtlich, weist die Außenkontur (siehe Fig. 4) eine relativ glatte Außenfläche auf, die die Zuführung von Kühlluft sowie die Einbringung von Kühlluftöffnungen oder Ähnlichem erleichtert.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind im Innenbereich des hinteren Gehäuserings 2 mehrere Statorschaufelsegmente 8 mittels Verbindungselementen 12 befestigt. Hierzu weisen die Statorschaufelsegmente Gewindeeinsätze 13 auf, in welche, wie in Fig. 1 gezeigt, Schraubenbolzen oder Schrauben einschraubbar sind. Um die Vor-Montage der Statorschaufelsegmente 8, zu erleichtern, sind an dem vorderen Gehäusering 1 sowie an den Statorschaufelsegmenten 8 Steckelemente 4 ausgebildet (Nasen bzw. Nuten), die eine Vorfixierung und ein unbeabsichtigtes Verdrehen verhindern.
Es ist somit festzustellen, dass die Bajonettverbindung, welche durch die Trapezelement 10, 11 gebildet wird, sowohl eine ausreichende Fixierung als auch eine gute Kraftübertragung und eine hervorragende Dichtwirkung gewährleistet.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr ergeben sich im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten.
Bezugszeichenliste:
1
Gehäusering
2
Gehäusering
3
Bajonettverbindung
4
Steckelemente
5 6 7 8
Statorschaufelsegment
9 10
Trapezelement
11
Trapezelement
12
Verbindungselement
13
Gewindeeinsatz

Claims (7)

  1. Ringgehäuse für einen Hochdruckkompressor einer Gasturbine, mit mehreren axial zueinander angeordneten Gehäuseringen (1, 2), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei benachbarte Gehäuseringe (1, 2) mittels einer Bajonettverbindung (3) miteinander verbunden sind.
  2. Ringgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusering (1, 2) als Ringsegment ausgebildet ist.
  3. Ringgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehfixierung mittels lösbarer radialer Verbindungselemente (12) erfolgt.
  4. Ringgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zumindest eine Markierung an dem Gehäusering.
  5. Ringgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bajonettverbindung (3) zueinander zugewandte, gegeneinander verspannbare Dichtflächen (10, 11) umfasst.
  6. Ringgehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtflächen einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.
  7. Ringgehäuse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtflächen radial außen liegend an dem Ringgehäuse angeordnet sind.
EP02026024A 2001-12-05 2002-11-21 Bajonettverbindung für ein Ringgehäuse eines Hochdruckkompressors einer Gasturbine Expired - Lifetime EP1318276B1 (de)

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