EP1566519A1 - Hochtemperatur-Komponente für eine Strömungsmaschine und eine Strömungsmaschine - Google Patents

Hochtemperatur-Komponente für eine Strömungsmaschine und eine Strömungsmaschine Download PDF

Info

Publication number
EP1566519A1
EP1566519A1 EP04004021A EP04004021A EP1566519A1 EP 1566519 A1 EP1566519 A1 EP 1566519A1 EP 04004021 A EP04004021 A EP 04004021A EP 04004021 A EP04004021 A EP 04004021A EP 1566519 A1 EP1566519 A1 EP 1566519A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature component
blade
porous material
viscous filler
turbomachine
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Withdrawn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
EP04004021A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Dr. Kayser
Ivo Dr. Wolter
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 EP04004021A priority Critical patent/EP1566519A1/de
Priority to US11/062,303 priority patent/US7347664B2/en
Publication of EP1566519A1 publication Critical patent/EP1566519A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/04—Antivibration arrangements
    • F01D25/06—Antivibration arrangements for preventing blade vibration
    • 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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/005—Selecting particular materials
    • 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
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/16—Form or construction for counteracting blade vibration
    • 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
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/26—Antivibration means not restricted to blade form or construction or to blade-to-blade connections or to the use of particular materials
    • 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
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0463—Cobalt
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0466—Nickel
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/21—Oxide ceramics
    • F05D2300/2102—Glass
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/21—Oxide ceramics
    • F05D2300/2112—Aluminium oxides
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/21—Oxide ceramics
    • F05D2300/2118—Zirconium oxides
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/20—Oxide or non-oxide ceramics
    • F05D2300/22—Non-oxide ceramics
    • F05D2300/222—Silicon
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/40—Organic materials
    • F05D2300/43—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/50—Intrinsic material properties or characteristics
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/612—Foam
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/615—Filler
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S416/00—Fluid reaction surfaces, i.e. impellers
    • Y10S416/50—Vibration damping features

Definitions

  • the invention relates to a high-temperature component, in particular a shovel with an airfoil and a Blade root, for a turbomachine, z. B. for a gas turbine or a compressor. Furthermore, the invention relates a turbomachine with such a high-temperature component.
  • Conventional turbomachines, z. B. turbocharger, compressor, Gas turbines include high temperature components, e.g. B. Blades, such as guide vanes and rotor blades, carrier elements, ring elements, which is a high temperature and a corrosive one or oxidative atmosphere exposed by combustion gases are. In addition to such temperature stresses are in particular the blades also withstand high mechanical stresses, z. B. vibrations exposed.
  • high temperature components e.g. B. Blades, such as guide vanes and rotor blades, carrier elements, ring elements, which is a high temperature and a corrosive one or oxidative atmosphere exposed by combustion gases are.
  • the blades also withstand high mechanical stresses, z. B. vibrations exposed.
  • the blade is made of an airfoil, possibly a paddle platform and a blade root, formed.
  • the blade root is in a recess on a rotor or stator arranged a turbomachine.
  • a turbomachine When operating the Turbomachine can do it by different operating conditions to bending and torsional vibrations, especially in the transition region from the blade root to the blade, come, the to a material fatigue and thus to a shortened life being able to lead.
  • Shovel with damping elements to damp these vibrations to provide.
  • the blades provided with wires, friction elements or shrouds.
  • the invention is therefore based on the object, a high-temperature component indicate which ones are particularly easy to face Torsions and bending stresses is protected. Of Another is a particularly simple running turbomachine specify.
  • the first object is achieved by a high-temperature component for a turbomachine, in particular a blade with an airfoil and a Blade foot comprising at least partially as a base material porous material filled with a viscous filler and surrounded by a festival layer.
  • the invention is based on the consideration that a exposed to high temperature, torsional and bending stresses High-temperature component on elaborate damping elements should refrain from reducing the vibrations. Therefore, the high-temperature component itself should be appropriate be educated.
  • the high-temperature component is provided at least partially, especially in the areas with high vibration stress, as base material to form a porous material, which with a viscous Filled filler and surrounded by a solid layer is.
  • the porous material has the advantage of being particularly temperature-resistant and to be heat resistant. In addition, draws it has a high resistance to corrosion, Oxidation and other chemicals, such as combustion gases, out.
  • the viscous filler By a suitable choice of the viscous filler is the High-temperature component also particularly mechanically strong and sufficiently resistant to tension and damping. there occurs during a mechanical stress of the high-temperature component, z. B. by vibration movements, to a Relative movement between the porous material and the fluid Filler. The resulting friction causes a Damping and thus a vibration reduction and stress reduction.
  • a porous material is a raw material the base of silicon dioxide, a commodity based on Alumina, a zirconia based raw material, a raw material based on magnesium oxide or a raw material used on the basis of mica and aluminosilicates.
  • the material based on silicon carbide or on the basis of aluminum titanate another substance formed with carbide or nitrite structure or metal materials be.
  • These raw materials are characterized by a high temperature resistance and strength against thermal cycling out. In addition, these raw materials are especially against Corrosion and oxidation resistant.
  • the porous material has a porosity of not more than 20%, in particular from 5% to 15% or 10% up to 15%, up.
  • the porosity depends significantly on the use the high-temperature component, in particular of the load this by centrifugal forces and the resulting Bending and torsional stresses, from. Such is for example for a turbine blade a maximum porosity of 20% advantageous in which the vibrations occurring at the Turbine blade are sufficiently attenuated.
  • the porous material have a varying porosity. Especially can the high-temperature component in areas, in Dependence on the respective temperature load as well the vibration stress, made of a porous material with low porosity and high porosity. In areas with heavy use, z. B.
  • the porous material in the transition area between a blade root and an airfoil, is a porous material with a low porosity of maximum 20% provided.
  • a less stressed area of the High temperature component can be made of a porous material with a high porosity of greater than 20%, in particular from 40% to 60%, be formed.
  • the porous material has a variable pore size.
  • the porous material has an average Pore size from 20 microns to 70 microns, especially from 40 microns to 50 ⁇ m, on.
  • the base material is as granular Material formed whose grains by their surface shape Mutually abutting each other form of comparatively small cavities.
  • a viscous filler is a fluid, in particular a heat-resistant fluid used.
  • a viscous filler is a lubricant, in particular a polyalkylene glycol, a synthetic hydrocarbon, a dicarboxylic acid and polyol ester, a silicone Polyphenyl ether, a fluorocarbon, used.
  • a phosphoric acid ester may be used.
  • synthetic hydrocarbon is, for example, polyalphaolefins, Diakylbenzenes, polyisobutylenes used.
  • such viscous fillers are characterized by high temperature stability, Oxidation resistance, high pressure stability and viscosity-temperature behavior out.
  • a more viscous Filler is a wax or a liquid metal filling be used.
  • the porous material and the viscous filler in the ratio of 4 to 1, 3 to 1 or 2 to 1 mixed.
  • Other mixing ratios are also possible and depend significantly on the use of the high-temperature component and the operating conditions occurring.
  • the high-temperature component is as a surface layer a solid layer of a metal material, in particular of a heat-resistant alloy, provided substantially of at least one Ni-based material, one material Cr-based, a Co-based material, a material Fe-based and / or Ti-based material is.
  • this is alloy steel based on NiCr, based on CoCr, based on NiCrAl, NiCoCr or CoCrAl.
  • the solid layer of the high temperature component for a sufficient corrosion and wear protection a thickness of 100 microns to 1,000 microns, in particular from 180 ⁇ m to 300 ⁇ m or from 200 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the high temperature component is complete from the porous material filled with the viscous filler and surrounded by the hard layer is formed.
  • a formed as a blade high-temperature component the airfoil and the blade root completely out of the porous Material formed.
  • the bucket in Seen in the longitudinal direction of the blade body partially from the porous material filled with the viscous filler and surrounded by the hard layer, be formed.
  • the blade can at least partially, especially over a length of 10%, 20%, 30% to 45% the total length of the airfoil, made of the porous material be formed.
  • the blade is at least a third to half of the porous Material filled with the viscous filler and from the Fixed layer is surrounded, formed.
  • a possible use of such a trained high-temperature component puts a stationary blade in one Turbomachine dar.
  • the high-temperature component as a movable shovel in a turbomachine be educated.
  • other uses as a carrier element, Bearing element or ring element in a turbomachine are possible.
  • the advantages achieved by the invention are in particular in that at a high temperature component, which at least partially as a base material a porous material having filled with viscous filler, a sufficient high protection against mechanical stress, the caused by vibrations, eg. B. bending and torsional stresses, given is.
  • a sufficient high protection against mechanical stress the caused by vibrations, eg. B. bending and torsional stresses, given is.
  • the by the Use of the porous material caused damping due the relative movement between the porous material and the viscous filler leads to a vibration reduction and thus reducing the stress on the high temperature component due to mechanical stresses, so that extends the life of the high-temperature component becomes.
  • the base material 1 shows a base material 1, which consists of a porous material 2 is formed.
  • the porous material 2 is with a viscous filler 4 filled and surrounded by a solid layer 6.
  • a raw material is used the base of silicon dioxide, a commodity based on Alumina, a zirconia based raw material, a raw material based on magnesium oxide, a raw material based on aluminum titanate, a commodity based of silicon carbide or a raw material based on Mica and aluminosilicates.
  • the porous Material has a porosity of at most 20%, in particular of 5% to 15% or from 10% to 15%.
  • the porous material 2 a varying porosity, z. B. from 10%, 20% to a maximum of 30%, or a variable pore size, z. B. an average pore size of 20 microns to 80 microns, in particular from 20 ⁇ m to 40 ⁇ m or 40 ⁇ m to 60 ⁇ m.
  • a viscous filler 4 is a fluid, in particular a heat resistant fluid.
  • a lubricant in particular Polyalkylene glycols, synthetic hydrocarbons, Dicarboxylic acid and polyol esters, silicones, polyphenyl ethers, Fluorocarbons, are used.
  • These viscous Fillers 4 are characterized by the fact that they are at do not flocculate such temperature loads and thus even with a vibration stress of the base material 1, for example, by centrifugal forces, a relative movement between the porous material 2 and the viscous filler. 4 cause. This relative movement then leads to a vibration reduction.
  • the porous material 2 and the viscous filler 4 in the ratio of 4 to 1, from 3 to 1 or from 2 to 1 or in any other Mixing ratio mixed.
  • a metal material made of a heat-resistant alloy provided, which consists essentially of at least one material Ni-based, a Co-based material, a material Fe base and / or a Ti-based material is formed.
  • the solid layer 6 has, for example, a thickness d of 100 microns to 1,000 microns, in particular from 180 microns to 350 microns or from 350 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • a high-temperature component 8 which, for example as a blade 10, z. B. as a guide or blade, as a stationary or as a movable shovel, for one not shown turbomachine is formed.
  • the high-temperature component 8 can also be used as a carrier element, Bearing element or ring element for a turbomachine be educated.
  • the blade 10 is in the embodiment of an airfoil 12, a paddle platform 14 and a blade root 16 formed. Alternatively, the blade 10 in not closer shown way, depending on the blade type and an upper and include lower blade platform. About the blade root 14 the blade 10 is arranged in the turbomachine.
  • the airfoil 12 can be at least one Third to half of the base material 1 and thus from the porous material 2 filled with the viscous filler 4 and surrounded by the solid layer 6, be formed.
  • FIG. 3 shows a cast rotor blade 20 with an airfoil 22, a platform 24 and a blade root 26 in a partial section.
  • the airfoil 22 and the blade root 26 is at least partially hollow.
  • a not shown Casting device which is used for pouring the blade 20 will, casting cores on, after pouring the blade 20 are removed, leaving the cavities 28.
  • the casting cores extend doing so from the blade root 26 through the blade 20 to the Blade tip 30, so that the casting cores outside the Blade 20 are attached to the casting device.
  • the Molded with this casting device blade 20 has the blade tip 30 and the blade root 26 through the core cores caused Kernhalteötechnisch 32.
  • porous materials and viscous fillers disposed through the blade root 26 Core holding openings 32 in the cavities 28 of the blade 20 are introduced.
  • a vibration-damping Material only a quartz sand or a Granules of visco-elastic substances in the hollow blade 20 are filled.
  • the cast walls 34 of the blade 20 then surrounded as a solid layer 6 that the vibrational energy dissipative filler.
  • a granular material 36 as a base material be used.
  • Fig. 3 is the granular Material indicated only in a cavity 28.
  • a suitable, in particular irregular, form of the grains 35 are these under formation of a variety of comparative small cavities 37 together, in which optionally the viscous filler can be filled.
  • Attaching the Cast Cores Outside of the Blade 20 has the further advantage that the usual fixing pins, which hold the casting cores with each other, can be omitted.
  • the better fixation of Cast cores more uniform wall thicknesses of the airfoil 22, which gives a better temperature distribution and stress distribution in the walls 34 of the airfoil 22 causes and thus to a further increase in the life of the Blade 20 leads.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Erfindungsgemäß ist eine Hochtemperatur-Komponente (8) für eine Strömungsmaschine, insbesondere für eine Schaufel (10) mit einem Schaufelblatt (12) und einem Schaufelfuß (16), vorgesehen, wobei die Hochtemperatur-Komponente (8) zumindest teilweise als Basisstoff (1) einen porösen Werkstoff (2) umfasst, der mit einem viskosen Füllstoff (4) gefüllt und von einer Festschicht (6) umgeben ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochtemperatur-Komponente, insbesondere eine Schaufel mit einem Schaufelblatt und einem Schaufelfuß, für eine Strömungsmaschine, z. B. für eine Gasturbine oder einen Verdichter. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Strömungsmaschine mit einer derartigen Hochtemperatur-Komponente.
Herkömmliche Strömungsmaschinen, z. B. Turbolader, Verdichter, Gasturbinen, umfassen Hochtemperatur-Komponenten, z. B. Schaufeln, wie Leit- und Laufschaufeln, Trägerelemente, Ringelemente, welche einer hohen Temperatur und einer korrosiven oder oxidativen Atmosphäre durch Verbrennungsgase ausgesetzt sind. Neben derartigen Temperaturbeanspruchungen sind insbesondere die Schaufeln auch hohen mechanischen Beanspruchungen, z. B. Schwingungen, ausgesetzt.
Üblicherweise ist die Schaufel aus einem Schaufelblatt, ggf. einer Schaufelplattform und einem Schaufelfuß, gebildet. Der Schaufelfuß ist in einer Ausnehmung an einem Rotor oder Stator einer Strömungsmaschine angeordnet. Beim Betrieb der Strömungsmaschine kann es durch verschiedene Betriebszustände zu Biege- und Torsionsschwingungen, insbesondere im Übergangsbereich vom Schaufelfuß zum Schaufelblatt, kommen, die zu einer Materialermüdung und somit zu einer verkürzten Lebensdauer führen können. Um eine hinreichend lange Lebensdauer für die Schaufel sicherzustellen, ist es bekannt, die Schaufel mit Dämpfungselementen zur Dämpfung dieser Schwingungen zu versehen. Beispielsweise ist es bekannt, die Schaufeln mit Drähten, Reibelementen oder Deckbändern zu versehen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hochtemperatur-Komponente anzugeben, welche besonders einfach gegenüber Torsions- und Biegebeanspruchungen geschützt ist. Des Weiteren ist eine besonders einfach ausgeführte Strömungsmaschine anzugeben.
Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Hochtemperatur-Komponente für eine Strömungsmaschine, insbesondere eine Schaufel mit einem Schaufelblatt und einem Schaufelfuß, umfassend zumindest teilweise als Basisstoff einen porösen Werkstoff, der mit einem viskosen Füllstoff gefüllt und von einer Festschicht umgeben ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine hohen Temperatur-, Torsions- sowie Biegebeanspruchungen ausgesetzte Hochtemperatur-Komponente auf aufwändige Dämpfungselemente zur Verminderung der Vibrationen verzichten sollte. Daher sollte die Hochtemperatur-Komponente selbst entsprechend ausgebildet sein. Hierzu ist vorgesehen, die Hochtemperatur-Komponente zumindest teilweise, insbesondere in den Bereichen mit hoher Schwingungsbeanspruchung, als Basisstoff aus einem porösen Werkstoff zu bilden, welcher mit einem viskosen Füllstoff gefüllt und von einer Festschicht umgeben ist. Der poröse Werkstoff hat den Vorteil, besonders temperaturfest und hitzebeständig zu sein. Darüber hinaus zeichnet er sich durch eine hohe Beständigkeit gegenüber Korrosion, Oxidation und anderen Chemikalien, wie Verbrennungsgasen, aus. Durch geeignete Wahl des viskosen Füllstoffes ist die Hochtemperatur-Komponente zudem besonders mechanisch fest und hinreichend spannungs- und dämpfungsfest ausgeführt. Dabei kommt es bei einer mechanischen Beanspruchung der Hochtemperatur-Komponente, z. B. durch Schwingungsbewegungen, zu einer Relativbewegung zwischen dem porösen Werkstoff und dem fluiden Füllstoff. Die dabei entstehende Reibung bewirkt eine Dämpfung und somit eine Schwingungsreduktion sowie Beanspruchungsreduktion.
Zweckmäßigerweise ist als poröser Werkstoff ein Rohstoff auf der Basis von Siliziumdioxid, ein Rohstoff auf der Basis von Aluminiumoxid, ein Rohstoff auf der Basis von Zirkoniumoxid, ein Rohstoff auf der Basis von Magnesiumoxid oder ein Rohstoff auf der Basis von Glimmer und Alumosilikaten eingesetzt. Auch kann der Werkstoff auf der Basis von Siliziumkarbid oder auf Basis von Aluminiumtitanat einem anderen Stoff mit Karbid- oder Nitrit-Struktur oder Metallstoffen gebildet sein. Diese Rohstoffe zeichnen sich durch eine hohe Temperaturbeständigkeit und -festigkeit gegenüber Temperaturwechselbeanspruchungen aus. Zudem sind diese Rohstoffe besonders gegen Korrosion und Oxidation beständig.
Vorzugsweise weist der poröse Werkstoff eine Porosität von höchstens 20 %, insbesondere von 5 % bis 15 % oder von 10 % bis 15 %, auf. Die Porosität hängt dabei maßgeblich vom Einsatz der Hochtemperatur-Komponente, insbesondere von der Belastung dieser durch Fliehkräfte und daraus resultierender Biege- und Torsionsbeanspruchungen, ab. So ist beispielsweise für eine Turbinenschaufel eine Porosität von maximal 20 % vorteilhaft, bei welcher die auftretenden Schwingungen an der Turbinenschaufel hinreichend gedämpft werden. Auch kann der poröse Werkstoff eine variierende Porosität aufweisen. Insbesondere kann die Hochtemperatur-Komponente bereichsweise, in Abhängigkeit von der jeweiligen Temperaturbeanspruchung sowie der Schwingungsbeanspruchung, aus einem porösen Werkstoff mit niedriger Porosität und hoher Porosität gebildet sein. In Bereichen mit starker Beanspruchung, z. B. im Übergangsbereich zwischen einem Schaufelfuß und einem Schaufelblatt, ist ein poröser Werkstoff mit einer niedrigen Porosität von maximal 20 % vorgesehen. In einem weniger beanspruchten Bereich der Hochtemperatur-Komponente kann diese aus einem porösen Werkstoff mit einer hohen Porosität von größer 20 %, insbesondere von 40 % bis 60 %, gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich weist der poröse Werkstoff eine variable Porengröße auf. Beispielsweise weist der poröse Werkstoff eine durchschnittliche Porengröße von 20 µm bis 70 µm, insbesondere von 40 µm bis 50 µm, auf.
In besonders vorteilhafter Weise ist der Basisstoff als körniger Werkstoff ausgebildet, dessen Körner durch ihre Oberflächenform beim gegenseitigen aneinander liegen eine Vielzahl von vergleichsweise kleinen Hohlräume bilden.
Zweckmäßigerweise ist als viskoser Füllstoff ein Fluid, insbesondere ein hitzebeständiges Fluid, eingesetzt. Beispielsweise ist als viskoser Füllstoff ein Schmierstoff, insbesondere ein Polyalkulenglykol, ein synthetischer Kohlenwasserstoff, ein Dicarbonsäure- und Polyolester, ein Silikon, ein Polyphenylether, ein Fluorkohlenwasserstoff, eingesetzt. Darüber hinaus kann ein Phosphorsäure-Ester eingesetzt sein. Als synthetischer Kohlenwasserstoff ist beispielsweise Polyalphaolefine, Diakylbenzole, Polyisobutylene eingesetzt. Derartige viskose Füllstoffe zeichnen sich durch hohe Temperaturstabilität, Oxidationsbeständigkeit, Hochdruckstabilität und Viskositäts-Temperaturverhalten aus. Alternativ kann als viskoser Füllstoff ein Wachsstoff oder eine Flüssigmetallfüllung eingesetzt werden.
Je nach Art und Funktion der Hochtemperatur-Komponente und deren mechanischer Beanspruchung sowie deren Temperaturbeanspruchung sind der poröse Werkstoff und der viskose Füllstoff im Verhältnis von 4 zu 1, von 3 zu 1 oder von 2 zu 1 gemischt. Andere Mischungsverhältnisse sind ebenfalls möglich und hängen maßgeblich vom Einsatz der Hochtemperatur-Komponente und den dabei auftretenden Betriebsbedingungen ab.
Für eine gegenüber den Belastungen hinreichend harte Oberfläche der Hochtemperatur-Komponente ist als Oberflächenschicht eine Festschicht aus einem Metallmaterial, insbesondere aus einer hitzebeständigen Legierung, vorgesehen, die im Wesentlichen aus mindestens einem Material auf Ni-Basis, einem Material auf Cr-Basis, einem Material auf Co-Basis, einem Material auf Fe-Basis und/oder einem Material auf Ti-Basis gebildet ist. Beispielsweise handelt es sich dabei um Legierungsstahl auf Basis von NiCr, auf Basis von CoCr, auf Basis von NiCrAl, NiCoCr oder CoCrAl.
Zweckmäßigerweise weist die Festschicht der Hochtemperatur-Komponente für einen hinreichenden Korrosions- und Verschleißschutz eine Dicke von 100 µm bis 1.000 µm, insbesondere von 180 µm bis 300 µm oder von 200 µm bis 500 µm, auf.
Vorzugsweise ist die Hochtemperatur-Komponente vollständig aus dem porösen Werkstoff, der mit dem viskosen Füllstoff gefüllt und von der Festschicht umgeben ist, gebildet. Bei einer als Schaufel ausgebildeten Hochtemperatur-Komponente sind das Schaufelblatt und der Schaufelfuß vollständig aus dem porösen Werkstoff gebildet. Alternativ kann die Schaufel in Längsrichtung des Schaufelkörpers gesehen bereichsweise aus dem porösen Werkstoff, der mit dem viskosen Füllstoff gefüllt und von der Festschicht umgeben ist, gebildet sein. Beispielsweise kann das Schaufelblatt zumindest bereichsweise, insbesondere über eine Länge von 10 %, 20 %, 30 % bis 45 % der Gesamtlänge des Schaufelblattes, aus dem porösen Werkstoff gebildet sein. Mit anderen Worten: Das Schaufelblatt ist zumindest zu einem Drittel bis zur Hälfte aus dem porösen Werkstoff, der mit dem viskosen Füllstoff gefüllt und von der Festschicht umgeben ist, gebildet.
Eine mögliche Verwendung einer derart ausgebildeten Hochtemperatur-Komponente stellt eine stationäre Schaufel in einer Strömungsmaschine dar. Alternativ kann die Hochtemperatur-Komponente als bewegliche Schaufel in einer Strömungsmaschine ausgebildet sein. Auch weitere Verwendungen als Trägerelement, Lagerelement oder Ringelement in einer Strömungsmaschine sind möglich.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass bei einer Hochtemperatur-Komponente, welche zumindest teilweise als Basisstoff einen porösen Werkstoff aufweist, der mit viskosem Füllstoff gefüllt ist, ein hinreichend hoher Schutz gegenüber mechanischen Belastungen, die durch Schwingungen verursacht werden, z. B. Biege- und Torsionsbeanspruchungen, gegeben ist. Darüber hinaus können zusätzlich Dämpfungselemente vorgesehen sein. Die durch die Verwendung des porösen Werkstoffes bewirkte Dämpfung aufgrund der Relativbewegung zwischen dem porösen Werkstoff und dem viskosen Füllstoff führt zu einer Schwingungsreduktion und somit zu einer Verringerung der Beanspruchung der Hochtemperatur-Komponente durch mechanische Beanspruchungen, so dass die Lebensdauer der Hochtemperatur-Komponente verlängert wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
FIG 1
schematisch einen Basisstoff für eine Hochtemperatur-Komponente,
FIG 2
schematisch eine als Schaufel ausgebildete Hochtemperatur-Komponente, die zumindest teilweise aus dem Basisstoff gebildet ist, und
FIG 3
eine gegossene Laufschaufel mit einem Schaufelblatt, einer Plattform und einen Schaufelfuß in einem Teilschnitt.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
FIG 1 zeigt einen Basisstoff 1, der aus einem porösen Werkstoff 2 gebildet ist. Der poröse Werkstoff 2 ist mit einem viskosen Füllstoff 4 gefüllt und von einer Festschicht 6 umgeben.
Als poröser Werkstoff 2 dient beispielsweise ein Rohstoff auf der Basis von Siliziumdioxid, ein Rohstoff auf der Basis von Aluminiumoxid, ein Rohstoff auf der Basis von Zirkoniumoxid, ein Rohstoff auf der Basis von Magnesiumoxid, ein Rohstoff auf der Basis von Aluminiumtitanat, ein Rohstoff auf der Basis von Siliziumkarbid oder ein Rohstoff auf der Basis von Glimmer und Alumosilikaten. Je nach Vorgabe kann der poröse Werkstoff eine Porosität von höchstens 20 %, insbesondere von 5 % bis 15 % oder von 10 % bis 15 %, aufweisen. Auch kann der poröse Werkstoff 2 eine variierende Porosität, z. B. von 10 %, 20 % bis maximal 30 %, oder eine variable Porengröße, z. B. eine Durchschnittsporengröße von 20 µm bis 80 µm, insbesondere von 20 µm bis 40 µm oder 40 µm bis 60 µm, aufweisen.
Als viskoser Füllstoff 4 dient ein Fluid, insbesondere ein hitzebeständiges Fluid. Je nach Betriebsbedingungen, z. B. bei einer Temperaturbelastung von größer 800 °C bis hin zu 1200 °C, kann als viskoser Füllstoff 4 ein Schmierstoff, insbesondere Polyalkulenglykole, synthetische Kohlenwasserstoffe, Dicarbonsäure- und Polyolester, Silikone, Polyphenylether, Fluorkohlenwasserstoffe, eingesetzt werden. Diese viskosen Füllstoffe 4 zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei derartigen Temperaturbelastungen nicht ausflocken und somit auch bei einer Schwingungsbeanspruchung des Basisstoffs 1, beispielsweise durch Fliehkräfte, eine Relativbewegung zwischen dem porösen Werkstoff 2 und dem viskosen Füllstoff 4 bewirken. Diese Relativbewegung führt dann zu einer Schwingungsreduktion.
Je nach Beanspruchung des Basisstoffs 1 sind der poröse Werkstoff 2 und der viskose Füllstoff 4 im Verhältnis von 4 zu 1, von 3 zu 1 oder von 2 zu 1 oder in einem anderen beliebigen Mischungsverhältnis gemischt. Zum Schutz des Basisstoffs 1 nach außen gegenüber Korrosion und Hitze ist als Festschicht 6 ein Metallmaterial aus einer hitzebeständigen Legierung vorgesehen, die im Wesentlichen aus mindestens einem Material auf Ni-Basis, einem Material auf Co-Basis, einem Material auf Fe-Basis und/oder einem Material auf Ti-Basis gebildet ist. Die Festschicht 6 weist beispielsweise eine Dicke d von 100 µm bis 1.000 µm, insbesondere von 180 µm bis 350 µm oder von 350 µm bis 500 µm, auf.
FIG 2 zeigt eine Hochtemperatur-Komponente 8, welche beispielsweise als Schaufel 10, z. B. als Leit- oder Laufschaufel, als stationäre oder als bewegliche Schaufel, für eine nicht näher dargestellte Strömungsmaschine ausgebildet ist. Alternativ kann die Hochtemperatur-Komponente 8 auch als Trägerelement, Lagerelement oder Ringelement für eine Strömungsmaschine ausgebildet sein.
Die Schaufel 10 ist im Ausführungsbeispiel aus einem Schaufelblatt 12, einer Schaufelplattform 14 und einem Schaufelfuß 16 gebildet. Alternativ kann die Schaufel 10 in nicht näher dargestellter Weise je nach Schaufeltyp auch eine obere und untere Schaufelplattform umfassen. Über den Schaufelfuß 14 ist die Schaufel 10 in der Strömungsmaschine angeordnet.
Je nach Schaufeltyp und Einsatz der Schaufel in der Strömungsmaschine, d. h. der Art der Beanspruchung der Schaufel 10, kann diese vollständig aus dem porösen Werkstoff 2, der mit dem viskosen Füllstoff 4 gefüllt und von der Festschicht 6 umgeben ist, gebildet sein. D. h. sowohl der Schaufelfuß 16, die Schaufelplattform 14 als auch das Schaufelblatt 12 sind aus dem Basisstoff 1 gebildet. Alternativ kann, wie in der FIG 2 dargestellt, nur das Schaufelblatt 12 zumindest bereichsweise aus dem porösen Werkstoff 2, der mit dem viskosen Füllstoff 6 gefüllt und von der Festschicht 6 umgeben ist, gebildet sein. Der Schaufelfuß 16, die Schaufelplattform 14 und das Schaufelblattende sind aus herkömmlichem Schaufelmaterial, z. B. aus einer Legierung auf Basis von Nickel, auf Basis von Chrom, auf Basis von Kobalt, auf Basis von Eisen und/oder auf Basis von Titan, gebildet.
Beispielsweise kann das Schaufelblatt 12 zumindest zu einem Drittel bis zur Hälfte aus dem Basisstoff 1 und somit aus dem porösen Werkstoff 2, der mit dem viskosen Füllstoff 4 gefüllt und von der Festschicht 6 umgeben ist, gebildet sein.
FIG 3 zeigt eine gegossene Laufschaufel 20 mit einem Schaufelblatt 22, einer Plattform 24 und einen Schaufelfuß 26 in einem Teilschnitt.
Das Schaufelblatt 22 sowie der Schaufelfuß 26 ist zumindest teilweise hohl ausgeführt. Dazu weist eine nicht gezeigte Gießvorrichtung, welche zum Abgießen der Laufschaufel 20 verwendet wird, Gusskerne auf, die nach dem Abgießen der Laufschaufel 20 entfernt werden und so die Hohlräume 28 hinterlassen. In der Gießvorrichtung erstrecken sich die Gusskerne dabei vom Schaufelfuß 26 durch die Laufschaufel 20 bis zur Schaufelblattspitze 30, so dass die Gusskerne außerhalb der Laufschaufel 20 an der Gießvorrichtung befestigt sind. Die mit dieser Gießvorrichtung gegossene Laufschaufel 20 weist an der Schaufelblattspitze 30 und an dem Schaufelfuß 26 durch die Gusskerne hervorgerufene Kernhalteöffnungen 32 auf.
Nach dem Gießen der Laufschaufel 20 werden die an der Schaufelblattspitze 30 angeordneten Kernhalteöffnungen 32 durch das Anbringen von Stopfen, durch das Anlöten bzw. Verschweißen von Blechen 33 oder durch sonstige geeignete und bekannte Mittel und Verfahren dicht verschlossen.
Anschließend können die bereits erwähnten porösen Werkstoffe und viskosen Füllstoffe durch die am Schaufelfuß 26 angeordneten Kernhalteöffnungen 32 in die Hohlräume 28 der Laufschaufel 20 eingebracht werden. Alternativ kann als schwingungsdämpfender Werkstoff lediglich ein Quarzsand oder ein Granulat aus visco-elastischen Stoffen in die hohle Laufschaufel 20 gefüllt werden. Die gegossenen Wände 34 der Laufschaufel 20 umgeben dann als Festschicht 6 das die Schwingungsenergie dissipierende Füllmaterial. Ferner kann anstelle der porösen Werkstoffe auch ein körniger Werkstoff 36 als Basisstoff verwendet werden. In der Fig. 3 ist der körnige Werkstoff lediglich in einem Hohlraum 28 angedeutet. Durch eine geeignete, insbesondere unregelmäßige, Form der Körner 35 liegen diese unter Bildung von einer Vielzahl von vergleichsweise kleinen Hohlräumen 37 aneinander, in welche gegebenenfalls der viskose Füllstoff gefüllt werden kann.
Nach dem Füllen der Laufschaufel 20 werden die am Schaufelfuß 26 angeordneten Kernhalteöffnungen 32 entsprechend den Kernhalteöffnungen 32 der Schaufelblattspitze 30 dicht verschlossen, so dass das Füllmaterial sicher und dauerhaft in der Laufschaufel 20 eingeschlossen ist.
Das Befestigen der Gusskerne außerhalb der Laufschaufel 20 hat ferner den Vorteil, dass die sonst üblichen Fixierstifte, welche die Gusskerne untereinander halten, entfallen können. Darüber hinaus ergeben sich durch die bessere Fixierung der Gusskerne gleichmäßigere Wandstärken des Schaufelblattes 22, welches eine bessere Temperaturverteilung und Spannungsverteilung in den Wänden 34 des Schaufelblattes 22 hervorruft und somit zu einer weiteren Erhöhung der Lebensdauer der Laufschaufel 20 führt.

Claims (19)

  1. Hochtemperatur-Komponente (8) für eine Strömungsmaschine, insbesondere für eine Schaufel (10) mit einem Schaufelblatt (12) und einem Schaufelfuß (16), umfassend zumindest teilweise als Basisstoff (1) einen porösen Werkstoff (2), der mit einem viskosen Füllstoff (4) gefüllt und von einer Festschicht (6) umgeben ist.
  2. Hochtemperatur-Komponente (8) nach Anspruch 1, bei der als poröser Werkstoff (2) ein Rohstoff auf der Basis von Siliziumdioxid, ein Rohstoff auf der Basis von Aluminiumoxid, ein Rohstoff auf der Basis von Zirkoniumoxid, ein Rohstoff auf der Basis von Magnesiumoxid oder ein Rohstoff auf der Basis von Glimmer und Alumosilikaten eingesetzt ist.
  3. Hochtemperatur-Komponente (8) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der poröse Werkstoff (2) eine Porosität von höchstens 20 %, insbesondere von 5 % bis 15 % oder von 10 % bis 15 %, aufweist.
  4. Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der poröse Werkstoff (2) eine variierende Porosität aufweist.
  5. Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der poröse Werkstoff (2) eine variable Porengröße aufweist.
  6. Hochtemperatur-Komponente (8) nach Anspruch 1, bei der der Basisstoff (2) als körniger Werkstoff (36) ausgebildet ist, dessen Körner (35) durch ihre Oberflächenform beim gegenseitigen aneinander liegen eine Vielzahl von vergleichsweise kleinen Hohlräume (37) bilden.
  7. Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der als viskoser Füllstoff (4) ein Fluid, insbesondere ein hitzebeständiges Fluid, vorgesehen ist.
  8. Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der als viskoser Füllstoff (4) ein Schmierstoff, insbesondere Polyalkulenglykole, synthetische Kohlenwasserstoffe, Dicarbonsäure- und Polyolester, Silikone, Polyphenylether, Fluorkohlenwasserstoffe, eingesetzt ist.
  9. Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der als viskoser Füllstoff (4) ein Wachsstoff eingesetzt ist.
  10. Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der der poröse Werkstoff (2) und der viskose Füllstoff (4) im Verhältnis von 4 zu 1, von 3 zu 1 oder von 2 zu 1 gemischt sind.
  11. Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der als Festschicht (6) ein Metallmaterial aus einer hitzebeständigen Legierung vorgesehen ist, die im Wesentlichen aus mindestens einem Material auf Ni-Basis, einem Material auf Co-Basis, einem Material auf Fe-Basis und/oder einem Material auf Ti-Basis gebildet ist.
  12. Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Festschicht (6) eine Dicke (d) von 100 µm bis 1.000 µm, insbesondere von 180 µm bis 350 µm oder 350 µm bis 500 µm, aufweist.
  13. Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der das Schaufelblatt (12) und der Schaufelfuß (16) vollständig aus dem porösen Werkstoff (2), der mit dem viskosen Füllstoff (4) gefüllt und von der Festschicht (6) umgeben ist, gebildet ist.
  14. Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der das Schaufelblatt (12) zumindest bereichsweise aus dem porösen Werkstoff (2), der mit dem viskosen Füllstoff (4) gefüllt und von der Festschicht (6) umgeben ist, gebildet ist.
  15. Hochtemperatur-Komponente (8) nach Anspruch 14, bei der das Schaufelblatt (12) zumindest zu einem Drittel bis zur Hälfte aus dem porösen Werkstoff (2), der mit dem viskosen Füllstoff (4) gefüllt und von der Festschicht (6) umgeben ist, gebildet ist.
  16. Verwendung einer Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als stationäre Schaufel (10) in einer Strömungsmaschine.
  17. Verwendung einer Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als bewegliche Schaufel (10) in einer Strömungsmaschine.
  18. Verwendung einer Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als Trägerelement, Lagerelement oder Ringelement in einer Strömungsmaschine.
  19. Strömungsmaschine mit einer Hochtemperatur-Komponente (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als stationäre oder bewegliche Schaufel (10).
EP04004021A 2004-02-23 2004-02-23 Hochtemperatur-Komponente für eine Strömungsmaschine und eine Strömungsmaschine Withdrawn EP1566519A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04004021A EP1566519A1 (de) 2004-02-23 2004-02-23 Hochtemperatur-Komponente für eine Strömungsmaschine und eine Strömungsmaschine
US11/062,303 US7347664B2 (en) 2004-02-23 2005-02-18 High-temperature component for a turbomachine, and a turbomachine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04004021A EP1566519A1 (de) 2004-02-23 2004-02-23 Hochtemperatur-Komponente für eine Strömungsmaschine und eine Strömungsmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1566519A1 true EP1566519A1 (de) 2005-08-24

Family

ID=34707366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04004021A Withdrawn EP1566519A1 (de) 2004-02-23 2004-02-23 Hochtemperatur-Komponente für eine Strömungsmaschine und eine Strömungsmaschine

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7347664B2 (de)
EP (1) EP1566519A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1980715A1 (de) * 2007-04-13 2008-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Dämpfung von Schwingungen in Laufschaufeln und Leitschaufeln mittels Granulat
DE102008058142A1 (de) * 2008-11-20 2010-05-27 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Herstellen und/oder Reparieren eines Rotors einer Strömungsmaschine und Rotor hierzu
DE102008058141A1 (de) * 2008-11-20 2010-05-27 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Schaufel für einen Rotor einer Strömungsmaschine
EP2851510A1 (de) * 2013-09-24 2015-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Schaufel für eine Strömungsmaschine
EP2907973A3 (de) * 2014-02-14 2015-11-18 United Technologies Corporation Montageverfahren für ein Partikel gedämpftes Bauteil eines Gasturbinentriebwerks und zugehörige strukturelle Leitschaufel
CN109083685A (zh) * 2017-06-13 2018-12-25 通用电气公司 冷却布置和创建冷却布置的方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2450937B (en) * 2007-07-13 2009-06-03 Rolls Royce Plc Component with tuned frequency response
US8087881B1 (en) * 2008-11-22 2012-01-03 Florida Turbine Technologies, Inc. Damped stator assembly
US8840369B2 (en) 2010-09-30 2014-09-23 General Electric Company Apparatus and methods for cooling platform regions of turbine rotor blades
US8794921B2 (en) 2010-09-30 2014-08-05 General Electric Company Apparatus and methods for cooling platform regions of turbine rotor blades
US8851846B2 (en) 2010-09-30 2014-10-07 General Electric Company Apparatus and methods for cooling platform regions of turbine rotor blades
US8684664B2 (en) 2010-09-30 2014-04-01 General Electric Company Apparatus and methods for cooling platform regions of turbine rotor blades
US8777568B2 (en) 2010-09-30 2014-07-15 General Electric Company Apparatus and methods for cooling platform regions of turbine rotor blades
US8814517B2 (en) 2010-09-30 2014-08-26 General Electric Company Apparatus and methods for cooling platform regions of turbine rotor blades
US8814518B2 (en) 2010-10-29 2014-08-26 General Electric Company Apparatus and methods for cooling platform regions of turbine rotor blades
US8636471B2 (en) 2010-12-20 2014-01-28 General Electric Company Apparatus and methods for cooling platform regions of turbine rotor blades
US9004873B2 (en) * 2010-12-27 2015-04-14 Rolls-Royce Corporation Airfoil, turbomachine and gas turbine engine
US8734111B2 (en) 2011-06-27 2014-05-27 General Electric Company Platform cooling passages and methods for creating platform cooling passages in turbine rotor blades
US9925584B2 (en) * 2011-09-29 2018-03-27 United Technologies Corporation Method and system for die casting a hybrid component
US9181806B2 (en) * 2012-04-24 2015-11-10 United Technologies Corporation Airfoil with powder damper
GB201216343D0 (en) * 2012-09-13 2012-10-24 Rolls Royce Plc Filled static structure for axial-flow machine
US9903434B2 (en) * 2013-08-21 2018-02-27 General Electric Company Components having vibration dampers enclosed therein and methods of forming such components
US10215029B2 (en) 2016-01-27 2019-02-26 Hanwha Power Systems Co., Ltd. Blade assembly
US10577940B2 (en) 2017-01-31 2020-03-03 General Electric Company Turbomachine rotor blade
US11365636B2 (en) 2020-05-25 2022-06-21 General Electric Company Fan blade with intrinsic damping characteristics
US11536144B2 (en) 2020-09-30 2022-12-27 General Electric Company Rotor blade damping structures
US11739645B2 (en) 2020-09-30 2023-08-29 General Electric Company Vibrational dampening elements
CN112610285B (zh) * 2020-12-18 2021-09-14 武汉大学 一种仿金刚石晶胞拓扑的汽轮机空心静叶强化除湿结构及汽轮机除湿装置
US11767765B2 (en) 2021-09-28 2023-09-26 General Electric Company Glass viscous damper
US11725520B2 (en) 2021-11-04 2023-08-15 Rolls-Royce Corporation Fan rotor for airfoil damping
US11746659B2 (en) 2021-12-23 2023-09-05 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Fan blade with internal shear-thickening fluid damping
US11560801B1 (en) 2021-12-23 2023-01-24 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Fan blade with internal magnetorheological fluid damping

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5634189A (en) * 1993-11-11 1997-05-27 Mtu Motoren-Und Turbinen Union Munchen Gmbh Structural component made of metal or ceramic having a solid outer shell and a porous core and its method of manufacture
US5820348A (en) * 1996-09-17 1998-10-13 Fricke; J. Robert Damping system for vibrating members
DE10057295A1 (de) 2000-11-17 2002-05-23 Heinrich Adams Werkzeugmaschin Vibrationen oder Schwingungen dämpfender Körper
US20030185685A1 (en) * 2000-09-05 2003-10-02 Volker Simon Moving blade for a turbomachine and turbomachine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2783966A (en) * 1948-10-22 1957-03-05 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Parts for machinery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5634189A (en) * 1993-11-11 1997-05-27 Mtu Motoren-Und Turbinen Union Munchen Gmbh Structural component made of metal or ceramic having a solid outer shell and a porous core and its method of manufacture
US5820348A (en) * 1996-09-17 1998-10-13 Fricke; J. Robert Damping system for vibrating members
US20030185685A1 (en) * 2000-09-05 2003-10-02 Volker Simon Moving blade for a turbomachine and turbomachine
DE10057295A1 (de) 2000-11-17 2002-05-23 Heinrich Adams Werkzeugmaschin Vibrationen oder Schwingungen dämpfender Körper

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1980715A1 (de) * 2007-04-13 2008-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Dämpfung von Schwingungen in Laufschaufeln und Leitschaufeln mittels Granulat
DE102008058142A1 (de) * 2008-11-20 2010-05-27 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Herstellen und/oder Reparieren eines Rotors einer Strömungsmaschine und Rotor hierzu
DE102008058141A1 (de) * 2008-11-20 2010-05-27 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Schaufel für einen Rotor einer Strömungsmaschine
EP2851510A1 (de) * 2013-09-24 2015-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Schaufel für eine Strömungsmaschine
EP2907973A3 (de) * 2014-02-14 2015-11-18 United Technologies Corporation Montageverfahren für ein Partikel gedämpftes Bauteil eines Gasturbinentriebwerks und zugehörige strukturelle Leitschaufel
US9920650B2 (en) 2014-02-14 2018-03-20 United Technologies Corporation Retention of damping media
CN109083685A (zh) * 2017-06-13 2018-12-25 通用电气公司 冷却布置和创建冷却布置的方法
CN109083685B (zh) * 2017-06-13 2023-08-29 通用电气公司 冷却布置和创建冷却布置的方法

Also Published As

Publication number Publication date
US7347664B2 (en) 2008-03-25
US20050186082A1 (en) 2005-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1566519A1 (de) Hochtemperatur-Komponente für eine Strömungsmaschine und eine Strömungsmaschine
EP1322838B1 (de) Laufschaufel für eine strömungsmaschine sowie strömungsmaschine
CA2645380C (en) Monolithic and bi-metallic turbine blade dampers and method of manufacture
EP3191244B1 (de) Verfahren zur herstellung einer laufschaufel und so erhaltene schaufel
EP0285778B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer zusammengesetzten Gasturbinenschaufel bestehend aus Fussstück, Schaufelblatt und Deckplatte oder Deckband, wobei das Schaufelblatt aus einer dispersionsgehärteten Nickelbasis-Superlegierung besteht, und nach diesem Verfahren hergestellte zusammengesetzte Gasturbinenschaufel
DE10337866B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Bauteilen für Gasturbinen
DE3019920C2 (de) Einrichtung zur äußeren Ummantelung der Laufschaufeln von Axialturbinen für Gasturbinentriebwerke
DE602004006437T2 (de) Legierung zum löten und deren verwendung
DE68922873T2 (de) Gasturbine, Deckband für eine Gasturbine und Verfahren zur Herstellung des Deckbandes.
WO2016058900A1 (de) Turbinenschaufel mit innenmodul und verfahren zur herstellung einer turbinenschaufel
DE10361882B4 (de) Rotor für die Hochdruckturbine eines Flugtriebwerks
DE102007035236A1 (de) Turbinenschaufelspitzendeckband
WO2011015187A1 (de) Abreibbarer schaufelspitzenbelag
CH630289A5 (de) Hochdaempfender verbundwerkstoff.
DE19859477A1 (de) Verschleißschutzschicht
JPS63263203A (ja) 羽根板，羽根基部及びカバープレート又はカバーバンドから成る回転熱機関用羽根をカバープレートを固定することにより製造する方法及びこの方法により製造される羽根
DE102007056452A1 (de) Dichtsystem einer Turbomaschine
EP3043085A1 (de) Schaufelanordnung für eine axial durchströmbare thermische Strömungsmaschine sowie Verfahren zur Montage eines Dämpferelements zwischen zwei Schaufeln eines Schaufelkranzes einer thermischen Strömungsmaschine
EP1675702B1 (de) Gasturbine und laufschaufel für eine strömungsmaschine
EP2737103B1 (de) Verfahren zum aufbringen einer verschleissschutzschicht auf eine strömungsmaschinenkomponente
EP1481747A2 (de) Verfahren zur Herstellung eines wärmebelasteten Bauteils sowie wärmebelastetes Bauteil
DE102009026279A1 (de) Turbomaschinenkomponenten-Dämpfungsstruktur und Verfahren zur Schwingungsdämpfung einer Turbomaschinenkomponente
DE102009030398A1 (de) Verfahren zum Herstellen und/oder Reparieren einer Schaufel für eine Strömungsmaschine
EP3649323A1 (de) Funktionale struktur, zugehörige komponente für eine strömungsmaschine und turbine
EP1266706A1 (de) Gussvorrichtung, Verfahren zur Herstellung einer Gussvorrichtung und Verwendung einer Gussvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK

17P Request for examination filed

Effective date: 20050922

AKX Designation fees paid

Designated state(s): CH DE GB IT LI

17Q First examination report despatched

Effective date: 20060803

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20140428

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20140909