EP1643082A1 - Schaufelbefestigung einer Turbine - Google Patents

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EP1643082A1
EP1643082A1 EP04023350A EP04023350A EP1643082A1 EP 1643082 A1 EP1643082 A1 EP 1643082A1 EP 04023350 A EP04023350 A EP 04023350A EP 04023350 A EP04023350 A EP 04023350A EP 1643082 A1 EP1643082 A1 EP 1643082A1
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wedge
blade
groove
blade root
attachment according
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Withdrawn
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EP04023350A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Derek Hopkinson
Christoph Dr. Richter
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/32Locking, e.g. by final locking blades or keys
    • F01D5/323Locking of axial insertion type blades by means of a key or the like parallel to the axis of the rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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    • F05D2250/10Two-dimensional
    • F05D2250/18Two-dimensional patterned
    • F05D2250/183Two-dimensional patterned zigzag
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    • F05D2300/00Materials; Properties thereof
    • F05D2300/50Intrinsic material properties or characteristics
    • F05D2300/501Elasticity

Definitions

  • the invention relates to a blade attachment of a turbine, in particular a steam or gas turbine, with a blade holder on which a blade root of a blade is inserted in a groove.
  • Blade fasteners of the above type are typically used to attach blades to a shaft of the turbine, which then rotate at high speed as the shaft rotates. Due to the fast rotation of the shaft, the associated blades are subjected to high centrifugal force. The blade root of the blades is therefore exposed to high forces and is strongly forced radially outward in the groove on the blade holder. In addition, the blades are also exposed to strong vibration loads, so that it can come to the groove to mechanical damage, material fatigue, corrosion and migration of the blade root within the groove.
  • the invention has for its object to provide a blade mounting a turbine of the type mentioned, in which over a long period of operation, a precise and low-vibration mounting of blades in associated blade holders is made sure.
  • the object is achieved according to the invention with a generic blade attachment, in which between the blade root and the blade holder a substantially over the entire length of the groove extending wedge is used, which is made of a material or in a form with which he / in Transverse direction of the groove acts as a spring element.
  • a resilient pretension is produced on the blade root substantially over the entire length of the groove, by providing a retaining element through the material or the shape of the wedge, which has a low spring constant transversely to the groove. This low spring rate assures the presence of holding forces in the groove both under conditions in which the blade root moves radially and in thermal variations of the shaft or rotor of the turbine or blade.
  • vibrations of the blade are avoided on the blade root, whereby the risk of mechanical damage and the formation of corrosion is reduced. Furthermore, the tendency for movement of the blade root within the groove is reduced.
  • the wedge according to the invention in particular in the radial direction, the desired clamping forces and holding forces are achieved even at high shaft speed, the wedge according to the invention should be advantageously used on the underside of the blade root.
  • the said effect as a spring element can be varied constructively well by the wedge according to the invention is designed at least on one side with a textured surface.
  • the textured surface can be elastically deformed upon insertion of the wedge, thereby creating a resilient bias of the wedge in the groove. This effect is particularly pronounced in that the wedge according to the invention is designed on opposite sides with a structured surface.
  • the said spring effect in the transverse direction of the groove and in particular in the radial direction of the associated turbine shaft can also be advantageously achieved by shaping the wedge with which the wedge is selectively compressed during insertion into the groove in the longitudinal direction of the groove and thereby biased in the transverse direction of the groove.
  • a shape that is relatively easy to produce for the wedge is a wave form in the longitudinal direction of the wedge, which can be produced at least in sections by a comparatively inexpensive pressing process.
  • the wedge according to the invention may be given a zig-zag shape, at least in sections, in the longitudinal direction.
  • Such a shape typically has a somewhat higher transverse stiffness of the wedge compared to a waveform.
  • a wedge-shaped recess for receiving and guiding the wedge in the longitudinal direction of the groove is advantageously provided on the blade fastening according to the invention.
  • Such a guide is particularly advantageous in grooves, which are not purely straight, but curved.
  • the wedge inclination of said recess corresponds, at least in sections, to the wedge inclination of the wedge itself.
  • the wedge advantageously at at least one of its ends on a supernatant, with the outside of the blade root a positive support for the wedge and / or the blade root itself is created on the blade holder.
  • Such supernatant prevents movement of the blade root within the groove in its longitudinal direction and also leads to a determination of the position of the wedge.
  • the supernatant is also advantageously provided at both ends of the wedge according to the invention, so that migration of the blade root within the groove is prevented towards both groove ends.
  • said projection is also advantageously designed such that it is bent over a section of the blade root and a section of the blade holder essentially in the transverse direction of the groove. So the Furthermore, the wedge according to the invention is not loaded by a possible wandering of the blade root to train, the supernatant should be bent such that the supernatant itself is fixed non-positively or positively on the blade holder. Such a determination is possible, for example, by the supernatant is twice bent pushed into a recess of the blade holder.
  • the blade attachment according to the invention over a large spring travel, tension forces are generated and thus permanent retention of the blade root within the associated groove is achieved even with rotation of the associated turbine shaft. Because only a single wedge element is required for the solution according to the invention, it can be produced and mounted very inexpensively. It usually requires no measurements or adjustments of the inventively designed wedge and the surrounding components.
  • the wedge designed according to the invention can also be disassembled comparatively easily again, because it is e.g. is stretched by pulling in the longitudinal direction of the groove and thereby reduces its resilient bias in the transverse direction of the groove.
  • the wedge according to the invention generates holding forces, in particular in the radial as well as in the axial direction, this being done with only a single component.
  • a blade attachment 10 is shown by a turbine, not further illustrated, in which a blade root 14 is supported on a blade holder 12 on a shaft of the turbine.
  • the blade root 14 is part of a blade 16, from which an airfoil 18 protrudes substantially radially from the shaft and thus perpendicularly from the blade root 14.
  • the blade root 14 is designed with a fir tree-like profile 20 which is inserted into a curved groove 22 formed in the blade holder 12. At the bottom of the groove 22 is located between the inserted blade root 14 and the blade holder 12 is a substantially over the entire length of the groove 22 extending wedge-shaped recess 24 in the blade root 14, in which a wedge 26 is inserted.
  • the wedge 26 serves to fix the blade root 14 within the blade holder 12 and is intended to generate holding forces, in particular, when the blade root 14 is strongly urged in the radial direction due to a high rotational speed of the shaft and resulting high centrifugal forces on the blade 18.
  • This holding function of the wedge 26 is ensured by the fact that it is formed of a metallic base material, such as a spring steel and designed over its longitudinal extent with a waveform.
  • the waveform leads on two opposite sides of the wedge 26 each to a structured surface, which individually considered webs and Have depressions.
  • the webs of this type are pressed against the adjacent components in such a way that a resilient pretension is generated with the wedge 26, in particular in the transverse direction of the groove 22.
  • This bias is maintained over a comparatively large spring travel away, so that the wedge 26 acts on the blade root 14 substantially over the entire length of the groove 22 away as a spring element.
  • the wedge 26 is each formed with a non-corrugated protrusion 28, which, as illustrated in Fig. 4, each pressed into a formed on the blade holder 12 recess 30 and then bent in the direction of the blade root 14. With the supernatants 28 thus inserted into the depressions 30, it is prevented that the wedge 26 is pulled out of the recess 24 within the groove 22 in the event of a possible tendency of the blade root 14 to migrate. By pulling on the wedge 26 namely its resilient bias would be reduced, reduces its holding power and thus the migration tendency of the blade root 14 may even be promoted.

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

Es wird eine Schaufelbefestigung (10) einer Turbine mit einem Schaufelhalter (12) vorgestellt, an dem in einer Nut (22) ein Schaufelfuß (14) einer Schaufel (16) eingeschoben ist, wobei zwichen dem Schaufelfuß (14) und dem Schaufelhalter (12) ein sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Nut (22) ersteckender Keil (26) eingesetzt ist, der aus einem Material oder in einer Form gestaltet ist, mit dem/der er in Querrichtung der Nut (22) als Federelement wirkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaufelbefestigung einer Turbine, insbesondere einer Dampf- oder Gasturbine, mit einem Schaufelhalter, an dem in einer Nut ein Schaufelfuß einer Schaufel eingeschoben ist.
  • Schaufelbefestigungen der oben genannten Art werden in der Regel zum Befestigen von Laufschaufeln an einer Welle der Turbine verwendet, die dann bei Rotation der Welle mit hoher Geschwindigkeit umlaufen. Durch die schnelle Rotation der Welle werden die zugehörigen Laufschaufeln einer hohen Fliehkraft unterworfen. Der Schaufelfuß der Schaufeln ist daher hohen Kräften ausgesetzt und wird in der Nut am Schaufelhalter stark radial nach außen gedrängt. Darüber hinaus sind die Schaufeln auch starken Schwingungsbelastungen ausgesetzt, so dass es an der Nut zu mechanischen Beschädigungen, Materialermüdung, Korrosion und einer Wanderbewegung des Schaufelfußes innerhalb der Nut kommen kann.
  • Zum Festlegen des Schaufelfußes innerhalb der Nut sind verschiedene Lösungen, wie beispielsweise Metallkeile, Federringe oder Abdichtungsstücke bekannt. Metallkeile stellen zwar sowohl axial als auch radial eine Arretierung des zugehörigen Schaufelfußes innerhalb einer Nut her, bei großen Schaufeln ist es mit solchen Metallkeilen aber schwierig, dass während der Rotation der Schaufel ausreichend Haltekräfte in radialer Richtung erzeugt werden. Tellerfedern erzeugen lediglich radiale Haltekräfte und erfordern zusätzlichen Aufwand für eine Arretierung in Längsrichtung der zugehörigen Nut. Ferner sind für Tellerfedern während der Montage aufwändige Messungen erforderlich. Als Abdichtungsstücke müssen immer zwei Teile vorgesehen sein, deren Montage darüber hinaus teilweise der Bearbeitung der Teile von Hand bedarf.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schaufelbefestigung einer Turbine der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der über einen langen Betriebszeitraum hinweg eine präzise und schwingungsarme Halterung von Schaufeln in zugehörigen Schaufelhaltern sicher gestellt ist.
  • Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer gattungsgemäßen Schaufelbefestigung gelöst, bei der zwischen dem Schaufelfuß und dem Schaufelhalter ein sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Nut erstreckender Keil eingesetzt ist, der aus einem Material oder in einer Form gestaltet ist, mit dem/der er in Querrichtung der Nut als Federelement wirkt.
  • Mit dem erfindungsgemäß gestalteten Keil wird auf den Schaufelfuß im Wesentlichen über die gesamte Länge der Nut hinweg eine federnde Vorspannung erzeugt, indem durch das Material oder die Form des Keils ein Halteelement geschaffen ist, welches quer zur Nut eine geringe Federkonstante aufweist. Diese geringe Federkonstante sichert das Vorhandensein von Haltekräften in der Nut sowohl bei Bedingungen, unter denen sich der Schaufelfuß radial bewegt, als auch bei thermischen Veränderungen der Welle bzw. des Rotors der Turbine oder der Schaufel.
  • Auf diese Weise wird mit dem erfindungsgemäß gestalteten Keil über einen vergleichsweise großen Federweg hinweg eine Federkraft erzeugt, selbst wenn sich der Schaufelfuß wegen einer Vergrößerung des Durchmessers der Welle, einer Vergrößerung des Passungsspiels des Schaufelfußes in der Nut und/oder einem möglichen Herausgleiten von geneigten Schaufelfußflanken in der Nut radial nach außen bewegt. Diese Wirkung ergibt sich insbesondere bei axial gerichteten Nuten, wobei aufgrund der Länge des erfindungsgemäßen Keils die Wirkung sich vorteilhaft auch über die gesamte Länge der Nut erstreckt.
  • Erfindungsgemäß werden Schwingungen der Schaufel am Schaufelfuß vermieden, wodurch die Gefahr mechanischer Beschädigungen und das Entstehen von Korrosion verringert ist. Ferner wird die Tendenz zu einer Bewegung des Schaufelfußes innerhalb der Nut verringert.
  • Damit mit dem erfindungsgemäßen Keil insbesondere in Radialrichtung die gewünschten Spannkräfte und Haltekräfte auch bei hoher Wellendrehzahl erzielt werden, sollte der erfindungsgemäße Keil vorteilhaft an der Unterseite des Schaufelfußes eingesetzt sein.
  • Die genannte Wirkung als Federelement kann konstruktiv gut variiert werden, indem der erfindungsgemäße Keil zumindest einseitig mit einer strukturierten Oberfläche gestaltet ist. Die strukturierte Oberfläche kann beim Einsetzen des Keils elastisch verformt und dadurch eine federnde Vorspannung des Keils in der Nut erzeugt werden. Besonders ausgeprägt wird diese Wirkung, indem der erfindungsgemäße Keil an einander gegenüberliegenden Seiten mit einer strukturierten Oberfläche gestaltet wird.
  • Die genannte Federwirkung in Querrichtung der Nut und insbesondere in Radialrichtung der zugehörigen Turbinenwelle kann ferner vorteilhaft durch ein Formgebung am Keil erzielt werden, mit der der Keil beim Einschieben in die Nut in Längsrichtung der Nut gezielt komprimiert und dabei in Querrichtung der Nut vorgespannt wird.
  • Eine vergleichsweise einfach herzustellende Formgebung für den Keil ist dabei eine Wellenform in Längsrichtung des Keils, welche zumindest abschnittsweise durch einen vergleichsweise kostengünstigen Pressvorgang hergestellt werden kann.
  • Alternativ oder zusätzlich kann dem erfindungsgemäßen Keil in Längsrichtung zumindest abschnittsweise im Wesentlichen eine Zick-Zack-Form gegeben sein. Eine solche Form weist im Vergleich zu einer Wellenform in der Regel eine etwas höhere Steifigkeit in Querrichtung des Keils auf.
  • Ferner ist an der erfindungsgemäßen Schaufelbefestigung vorteilhaft eine keilförmige Aussparung zum Aufnehmen und zum Führen des Keils in Längsrichtung der Nut vorgesehen. Eine solche Führung ist insbesondere bei Nuten von Vorteil, welche nicht rein geradlinig sind, sondern gekrümmt.
  • Damit über die Länge des erfindungsgemäßen Keils hinweg gleichmäßig starke Spannkräfte erzielt werden, ist es vorteilhaft, wenn die Keilneigung der genannten Aussparung zumindest abschnittsweise der Keilneigung des Keils selbst entspricht.
  • Darüber hinaus weist der Keil vorteilhaft an mindestens einem seiner Enden einen Überstand auf, mit dem außen am Schaufelfuß eine formschlüssige Halterung für den Keil und/oder den Schaufelfuß selbst an dem Schaufelhalter geschaffen ist. Der derartige Überstand verhindert ein Bewegen des Schaufelfußes innerhalb der Nut in deren Längsrichtung und führt ferner zu einer Festlegung der Lage des Keils.
  • Der Überstand ist ferner vorteilhaft an beiden Enden des erfindungsgemäßen Keils vorgesehen, so dass ein Wandern des Schaufelfußes innerhalb der Nut zu beiden Nutenden hin verhindert ist.
  • Der genannte Überstand ist schließlich auch vorteilhaft derart gestaltet, dass er über einen Abschnitt des Schaufelfußes und einen Abschnitt des Schaufelhalters im Wesentlichen in Querrichtung der Nut gebogen ist. Damit der erfindungsgemäße Keil ferner nicht durch ein mögliches Wandern des Schaufelfußes auf Zug belastet wird, sollte der Überstand derart gebogen sein, dass der Überstand selbst am Schaufelhalter kraftschlüssig oder formschlüssig festgelegt ist. Eine solche Festlegung ist beispielsweise möglich, indem der Überstand doppelt gebogen in eine Aussparung des Schaufelhalters hineingeschoben ist.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit der erfindungsgemäßen Schaufelbefestigung über einen großen Federweg hinweg Spannkräfte erzeugt und damit eine dauerhafte Halterung des Schaufelfußes innerhalb der zugehörigen Nut selbst unter Rotation der zugehörigen Turbinenwelle erreicht wird. Weil für die erfindungsgemäße Lösung lediglich ein einzelnes Keilelement erforderlich ist, kann sie sehr kostengünstig hergestellt und montiert werden. Es bedarf in der Regel keiner Messungen oder Anpassungen des erfindungsgemäß gestalteten Keils und der umgebenden Bauelemente. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäß gestaltete Keil auch wieder vergleichsweise leicht demontiert werden, weil er z.B. durch ein Ziehen in Längsrichtung der Nut gestreckt wird und dadurch seine federnde Vorspannung in Querrichtung der Nut verringert. Der erfindungsgemäße Keil erzeugt insbesondere sowohl in radialer als auch in axialer Richtung Haltekräfte, wobei dies mit nur einem einzigen Bauelement geschieht.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaufelbefestigung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaufelbefestigung,
    • Fig. 2 eine Draufsicht eines Keils der Schaufelbefestigung gemäß Fig. 1,
    • Fig. 3 eine Seitenansicht des Keils der Schaufelbefestigung gemäß Fig. 1 und
    • Fig. 4 den Schnitt IV-IV in Fig. 1.
  • In den Figuren ist eine Schaufelbefestigung 10 von einer weiter nicht veranschaulichten Turbine dargestellt, bei der an einem Schaufelhalter 12 an einer Welle der Turbine ein Schaufelfuß 14 gehaltert ist. Der Schaufelfuß 14 ist Teil einer Schaufel 16, von der ein Schaufelblatt 18 im Wesentlichen radial von der Welle und damit senkrecht vom Schaufelfuß 14 absteht.
  • Der Schaufelfuß 14 ist mit einem tannenbaumähnlichen Profil 20 gestaltet, welches in eine im Schaufelhalter 12 ausgeformte gebogene Nut 22 eingeschoben ist. Am Boden der Nut 22 befindet sich zwischen dem eingeschobenen Schaufelfuß 14 und dem Schaufelhalter 12 eine sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Nut 22 erstreckende keilförmige Aussparung 24 in dem Schaufelfuß 14, in welche ein Keil 26 eingeschoben ist.
  • Der Keil 26 dient zum Festlegen des Schaufelfußes 14 innerhalb des Schaufelhalters 12 und soll dabei insbesondere auch dann Haltekräfte erzeugen, wenn der Schaufelfuß 14 aufgrund einer hohen Drehzahl der Welle und damit entstehenden hohen Fliehkräften am Schaufelblatt 18 stark in radialer Richtung gedrängt wird.
  • Diese Haltefunktion des Keils 26 ist dadurch gewährleistet, dass dieser aus einem metallischen Grundmaterial, beispielsweise einem Federstahl ausgebildet und über seine Längserstreckung hinweg mit einer Wellenform gestaltet ist. Die Wellenform führt an zwei aneinander gegenüberliegenden Seiten des Keils 26 jeweils zu einer strukturierten Oberfläche, welche einzeln betrachtet jeweils Stege und Vertiefungen aufweisen. Die derartigen Stege werden beim Einschieben des Keils 26 in die Aussparung 24 derart gegen die benachbarten Bauteile gepresst, dass mit dem Keil 26 insbesondere in Querrichtung der Nut 22 eine federnde Vorspannung erzeugt wird. Diese Vorspannung bleibt über einen vergleichsweise großen Federweg hinweg erhalten, so dass der Keil 26 an dem Schaufelfuß 14 im Wesentlichen über die gesamte Länge der Nut 22 hinweg als Federelement wirkt.
  • An seinen Endabschnitten ist der Keil 26 jeweils mit einem nicht wellenförmig ausgebildeten Überstand 28 gestaltet, welche, wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, jeweils in eine am Schaufelhalter 12 ausgebildete Vertiefung 30 eingepresst und dann in Richtung zum Schaufelfuß 14 gebogen sind. Mit den derart in die Vertiefungen 30 eingefügten Überständen 28 ist verhindert, dass der Keil 26 bei einer möglichen Wandertendenz des Schaufelfußes 14 innerhalb der Nut 22 aus der Aussparung 24 herausgezogen wird. Durch ein Ziehen am Keil 26 würde nämlich dessen federnde Vorspannung reduziert, seine Haltekraft verringert und damit die Wandertendenz des Schaufelfußes 14 unter Umständen sogar gefördert werden.

Claims (10)

  1. Schaufelbefestigung (10) einer Turbine, insbesondere einer Dampf- oder Gasturbine, mit einem Schaufelhalter (12), an dem in einer Nut (22) ein Schaufelfuß (14) einer Schaufel (16) eingeschoben ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen dem Schaufelfuß (14) und dem Schaufelhalter (12) ein sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Nut (22) erstreckender Keil (26) eingesetzt ist, der aus einem Material oder in einer Form gestaltet ist, mit dem/der er in Querrichtung der Nut (22) als Federelement wirkt.
  2. Schaufelbefestigung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Keil (26) an der Unterseite des Schaufelfußes (14) eingesetzt ist.
  3. Schaufelfestigung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Keil (26) zumindest einseitig mit einer strukturierten Oberfläche gestaltet ist.
  4. Schaufelbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Keil (26) derart geformt ist, dass er beim Einschieben in die Nut (22) in Längsrichtung der Nut (22) gezielt komprimiert und dabei in Querrichtung der Nut (22) vorgespannt wird.
  5. Schaufelbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Keil (26) in Längsrichtung der Nut (22) zumindest abschnittsweise im Wesentlichen wellenförmig gestaltet ist.
  6. Schaufelbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Keil (26) in Längsrichtung der Nut (22) zumindest abschnittsweise im Wesentlichen zick-zack-förmig gestaltet ist.
  7. Schaufelbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine keilförmige Aussparung zum Aufnehmen des Keils (26) und zum Führen des Keils (26) in Richtung der Nut (22) vorgesehen ist.
  8. Schaufelbefestigung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Keilneigung der Aussparung (24) zumindest abschnittsweise im Wesentlichen der Keilneigung des Keils (26) entspricht.
  9. Schaufelbefestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Keil (26) an mindestens einem seiner Enden einen Überstand (28) aufweist, mit dem außen am Schaufelfuß (14) eine formschlüssige Halterung für den Keil (26) und/oder den Schaufelfuß (14) an dem Schaufelhalter (12) geschaffen ist.
  10. Schaufelbefestigung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Keil (26) einen Überstand (28) aufweist, welcher über einen Abschnitt des Schaufelfußes (14) und einen Abschnitt des Schaufelhalters (12) im Wesentlichen in Querrichtung der Nut (22) gebogen ist.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1860280A1 (de) * 2006-04-07 2007-11-28 Siemens Aktiengesellschaft Verriegelungsvorrichtung einer Turbinenschaufel mit einem Sperrelement
EP1892380A1 (de) * 2006-08-25 2008-02-27 Siemens Aktiengesellschaft Schaufelbefestigung einer Turbine
DE102008013118A1 (de) * 2008-03-07 2009-09-10 Man Diesel Se Anordnung zum Befestigen von Turbinenschaufeln
EP2112328A1 (de) * 2008-04-21 2009-10-28 Siemens Aktiengesellschaft Rotor für eine Strömungsmaschine
CN104285041A (zh) * 2012-06-15 2015-01-14 三菱日立电力系统株式会社 叶根弹簧插入夹具以及叶根弹簧插入方法
WO2015057424A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 Siemens Aktiengesellschaft Adjustable blade root spring for turbine blade fixation in turbomachinery
US20150330235A1 (en) * 2013-10-18 2015-11-19 Siemens Energy, Inc. Variable dual spring blade root support for gas turbines
EP3650652A1 (de) 2018-11-08 2020-05-13 Doosan Skoda Power S.r.o. Fixierung einer turbinenschaufel mit tannenbaumförmigen fuss in turbinenrotor mittels eines deformierbaren fixierkeils und sicherungselements
CN111472845A (zh) * 2020-05-27 2020-07-31 上海尚实能源科技有限公司 一种涡桨发动机用涡轮盘与叶片锁紧机构
CN114458391A (zh) * 2022-02-22 2022-05-10 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 一种透平叶片锁紧组件
EP4006305A3 (de) * 2020-11-20 2022-07-20 Solar Turbines Incorporated Steifigkeitskopplung und schwingungsdämpfung für turbinenschaufeldeckband
US11401945B2 (en) 2020-08-19 2022-08-02 Doosan Enerbility Co., Ltd. Compressor blade assembly structure, gas turbine having same, and compressor blade assembly method
US20220268164A1 (en) * 2019-07-19 2022-08-25 MTU Aero Engines AG Intermediate element for a blade/rotor disc connection in a rotor of a turbomachine, associated rotor for a turbomachine, and turbomachine
FR3139159A1 (fr) * 2022-08-31 2024-03-01 Safran Aircraft Engines Roue de turbine comprenant un dispositif de maintien radial de pieds d’aube dans les alveoles d’un disque de rotor

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2942842A (en) * 1956-06-13 1960-06-28 Gen Motors Corp Turbine blade lock
DE1551211A1 (de) * 1966-07-20 1970-02-12 Siemens Ag Loesbare Laufschaufelbefestigung mit Stemmverbindung
DE3236021A1 (de) * 1981-11-10 1983-05-19 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., 5401 Baden, Aargau Mit schaufeln versehener turbinenrotorkoerper
JPS61129405A (ja) * 1984-11-28 1986-06-17 Hitachi Ltd タ−ビン動翼固定方法
US5584659A (en) * 1994-08-29 1996-12-17 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh Device for fixing turbine blades and for eliminating rotor balance errors in axially flow-through compressors or turbines of gas turbine drives
DE19823157A1 (de) * 1998-05-23 1999-11-25 Asea Brown Boveri Einrichtung zur Befestigung der Laufschaufeln axial durchströmter Turbomaschinen
WO2003100220A1 (de) * 2002-05-24 2003-12-04 Abb Turbo Systems Ag Axialsicherung für laufschaufeln
US20040062653A1 (en) * 2002-09-27 2004-04-01 Franco Di Paola Blade retention scheme using a retention tab

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2942842A (en) * 1956-06-13 1960-06-28 Gen Motors Corp Turbine blade lock
DE1551211A1 (de) * 1966-07-20 1970-02-12 Siemens Ag Loesbare Laufschaufelbefestigung mit Stemmverbindung
DE3236021A1 (de) * 1981-11-10 1983-05-19 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., 5401 Baden, Aargau Mit schaufeln versehener turbinenrotorkoerper
JPS61129405A (ja) * 1984-11-28 1986-06-17 Hitachi Ltd タ−ビン動翼固定方法
US5584659A (en) * 1994-08-29 1996-12-17 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh Device for fixing turbine blades and for eliminating rotor balance errors in axially flow-through compressors or turbines of gas turbine drives
DE19823157A1 (de) * 1998-05-23 1999-11-25 Asea Brown Boveri Einrichtung zur Befestigung der Laufschaufeln axial durchströmter Turbomaschinen
WO2003100220A1 (de) * 2002-05-24 2003-12-04 Abb Turbo Systems Ag Axialsicherung für laufschaufeln
US20040062653A1 (en) * 2002-09-27 2004-04-01 Franco Di Paola Blade retention scheme using a retention tab

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 323 (M - 531) 5 November 1986 (1986-11-05) *

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1860280A1 (de) * 2006-04-07 2007-11-28 Siemens Aktiengesellschaft Verriegelungsvorrichtung einer Turbinenschaufel mit einem Sperrelement
EP1892380A1 (de) * 2006-08-25 2008-02-27 Siemens Aktiengesellschaft Schaufelbefestigung einer Turbine
WO2008022890A1 (de) * 2006-08-25 2008-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Schaufelbefestigung einer turbine
US8192167B2 (en) 2006-08-25 2012-06-05 Siemens Aktiengesellschaft Blade fastening means of a turbine
CN101506475B (zh) * 2006-08-25 2013-01-23 西门子公司 透平叶片锁紧装置
DE102008013118A1 (de) * 2008-03-07 2009-09-10 Man Diesel Se Anordnung zum Befestigen von Turbinenschaufeln
JP2009216096A (ja) * 2008-03-07 2009-09-24 Man Diesel Se タービン翼を固定するための構造
DE102008013118B4 (de) * 2008-03-07 2014-03-27 Man Diesel & Turbo Se Anordnung zum Befestigen von Turbinenschaufeln
EP2112328A1 (de) * 2008-04-21 2009-10-28 Siemens Aktiengesellschaft Rotor für eine Strömungsmaschine
CN104285041A (zh) * 2012-06-15 2015-01-14 三菱日立电力系统株式会社 叶根弹簧插入夹具以及叶根弹簧插入方法
WO2015057424A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 Siemens Aktiengesellschaft Adjustable blade root spring for turbine blade fixation in turbomachinery
US20150330235A1 (en) * 2013-10-18 2015-11-19 Siemens Energy, Inc. Variable dual spring blade root support for gas turbines
US9739160B2 (en) 2013-10-18 2017-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Adjustable blade root spring for turbine blade fixation in turbomachinery
US9909431B2 (en) * 2013-10-18 2018-03-06 Siemens Energy, Inc. Variable dual spring blade root support for gas turbines
EP3650652A1 (de) 2018-11-08 2020-05-13 Doosan Skoda Power S.r.o. Fixierung einer turbinenschaufel mit tannenbaumförmigen fuss in turbinenrotor mittels eines deformierbaren fixierkeils und sicherungselements
US20220268164A1 (en) * 2019-07-19 2022-08-25 MTU Aero Engines AG Intermediate element for a blade/rotor disc connection in a rotor of a turbomachine, associated rotor for a turbomachine, and turbomachine
US11905852B2 (en) * 2019-07-19 2024-02-20 MTU Aero Engines AG Intermediate element for a blade/rotor disc connection in a rotor of a turbomachine, associated rotor for a turbomachine, and turbomachine
CN111472845A (zh) * 2020-05-27 2020-07-31 上海尚实能源科技有限公司 一种涡桨发动机用涡轮盘与叶片锁紧机构
US11401945B2 (en) 2020-08-19 2022-08-02 Doosan Enerbility Co., Ltd. Compressor blade assembly structure, gas turbine having same, and compressor blade assembly method
EP4006305A3 (de) * 2020-11-20 2022-07-20 Solar Turbines Incorporated Steifigkeitskopplung und schwingungsdämpfung für turbinenschaufeldeckband
CN114458391A (zh) * 2022-02-22 2022-05-10 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 一种透平叶片锁紧组件
FR3139159A1 (fr) * 2022-08-31 2024-03-01 Safran Aircraft Engines Roue de turbine comprenant un dispositif de maintien radial de pieds d’aube dans les alveoles d’un disque de rotor

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