EP1907671A1 - Gasturbinenschaufel und plattformelement für einen gasturbinenschaufelkranz, tragstruktur zu deren befestigung, gasturbinenschaufelkranz und seine verwendung - Google Patents

Gasturbinenschaufel und plattformelement für einen gasturbinenschaufelkranz, tragstruktur zu deren befestigung, gasturbinenschaufelkranz und seine verwendung

Info

Publication number
EP1907671A1
EP1907671A1 EP06764202A EP06764202A EP1907671A1 EP 1907671 A1 EP1907671 A1 EP 1907671A1 EP 06764202 A EP06764202 A EP 06764202A EP 06764202 A EP06764202 A EP 06764202A EP 1907671 A1 EP1907671 A1 EP 1907671A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
platform
gas turbine
blade
turbine blade
longitudinal direction
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.)
Granted
Application number
EP06764202A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1907671B1 (de
Inventor
Alexander Ralph Beeck
Stefan Irmisch
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 PL06764202T priority Critical patent/PL1907671T3/pl
Publication of EP1907671A1 publication Critical patent/EP1907671A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1907671B1 publication Critical patent/EP1907671B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • 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
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • F01D11/006—Sealing the gap between rotor blades or blades and rotor
    • F01D11/008—Sealing the gap between rotor blades or blades and rotor by spacer elements between the blades, e.g. independent interblade platforms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/70—Shape
    • F05D2250/71—Shape curved
    • 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
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/70—Shape
    • F05D2250/71—Shape curved
    • F05D2250/711—Shape curved convex
    • 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
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/70—Shape
    • F05D2250/71—Shape curved
    • F05D2250/712—Shape curved concave

Definitions

  • the invention relates to a gas turbine blade having a profiled in cross-section blade root, followed successively by a platform and thereon a longitudinally curved blade profile, wherein the blade root 5 extends in the longitudinal direction of the blade profile and the platform has two longitudinal curved curved platform longitudinal edges.
  • the invention relates to a gas turbine blade ring gear deck member, comprising a profiled platform leg and a platform plate having two curved longitudinal edges and wherein the platform plate and the platform base extend in a longitudinal direction.
  • the invention relates to a support structure for attachment of arranged in a ring gas turbine blades, in which 5 Schaufelhaltenuten are provided, in each of the
  • the invention relates to a gas turbine blade ring for a gas turbine having a support structure and gas turbine blades and the use of such a gas turbine blade ring.
  • Gas turbine blades with purely straight blade roots and platforms as well as curved blade profiles are known from the prior art.
  • the pressure-side and the suction-side platforms run with greatly varying platform overhangs.
  • the pressure side in the middle region between leading edge and trailing edge, such gas turbine blades have large Overhangs, which are steadily smaller towards the trailing edge and the leading edge. These large overhangs are poorly coolable and reduce the fatigue life of the gas turbine blade.
  • WO 2001/059263 A2 discloses a turbine blade arrangement for a gas turbine.
  • the gas turbine blade having a rectilinear blade root is positively inserted in a retaining groove, which on the outer circumference of a
  • Turbine disc is provided.
  • the gas turbine blades only have platform stubs whose longitudinal edges are curved in the axial direction of the turbine. Between two adjacent gas turbine blades, a separate platform is connected to the turbine disk by means of an additional support. Due to the comparatively lightweight, because platformless gas turbine blade radial extension of the blade profiles is possible.
  • each platform element must be secured by means of a separate holding element or a separate holder on the turbine disk.
  • the object of the invention is to specify a simplified system for fastening gas turbine blades on a
  • Support structure for forming a gas turbine blade ring for a gas turbine Another object of the invention is the use of a gas turbine blade ring according to the invention.
  • the object directed to the system is achieved by providing a gas turbine blade ring with the features of claim 13.
  • the simplified system is composed at least of a support structure according to any one of claims 10 to 12, are attached to the gas turbine blades according to one of claims 1 to 6. Accordingly, a support structure is also required for the solution in which the gas turbine blade forms a corresponding shape relative to the blade root Blade retaining grooves are provided.
  • the invention is based on the recognition that the platform and the blade root of the gas turbine blade and the retaining grooves of the support structure must be similarly shaped in the longitudinal direction or axial direction in order to achieve a particularly simple, even individual assembly of the gas turbine blades.
  • the platform longitudinal edges are curved in the axial direction
  • the blade root extends in a straight line in the axial direction. Since the known gas turbine blade is inserted in a purely translational movement due to the rectilinear blade root, and the platform longitudinal edges are curved, the intermediate platform elements must be radially introduced into their operating position, then attached to the rotor disc with an additional, mounted in a rectilinear direction of movement bracket to become.
  • the invention proposes that the blade root is shaped such that the respective blade end surface facing the suction side and pressure side profile wall runs convexly or concavely curved in accordance with the platform longitudinal edges. All geometric surfaces influencing the assembly are then curved in the same direction, so that all components forming the gas turbine blade ring can be individually assembled in a direction of movement corresponding to their curvature.
  • the design is subject to the condition that the gas turbine blades and, if necessary, the platform elements, in the support structure, based on their mounting position in the
  • Gas turbine blade ring more gas turbine blades than previously provided in a wreath.
  • Advantageous embodiments are specified in the subclaims.
  • the gas turbine blade according to the invention has a blade root surface on which all curvature lines extending in the longitudinal direction extend parallel to the curved platform longitudinal edges on a circular arc.
  • the suction-side and the pressure-side blade root surfaces could also be curved in such a way that the blade root becomes sharpened from an oncoming-edged end face to a downstream-edged end face, i. wedge-shaped shrinking its cross section in the longitudinal direction, tapers. in the
  • a suction-side or pressure-side platform protrusion projects from the suction-side profile wall to the suction-side platform longitudinal edge and / or from the pressure-side profile wall to the pressure-side platform longitudinal edge, whose platform width is approximately constant over 30% of its longitudinal length. Due to the almost constant platform width, the transition of platform and blade profile during operation is exposed to more uniform thermal and mechanical stresses. Such a designed platform is particularly good and uniformly cool and avoids non-uniform, because substantially different width wide platform projections along the blade profile. In addition, due to the now uniformized stresses, an increase in the fatigue life can be achieved.
  • a particularly small platform can be achieved if the suction-side and / or pressure-side platform overhang Platform stub is formed with a comparatively short platform width.
  • the gas turbine blade is almost platformless, which significantly simplifies their structural design.
  • the simplification leads to a cost reduction in the design of the gas turbine blade and in their manufacture.
  • the occurring in the transition region between the blade profile and platform and responsible for the early fatigue material stresses are eliminated.
  • the gas turbine blade is designed as a gas turbine blade, the blade root is formed in cross-section dovetailed, hammer-shaped or fir-tree-like.
  • the preferably cast gas turbine blade is coolable.
  • the generic platform element must have a platform foot which is shaped so that each lateral platform root surface corresponding to the respective longitudinal edge is convex or concavely curved.
  • the platform foot is shaped in the longitudinal direction in such a way that all the longitudinally extending curvature lines of the platform foot surface extend parallel to the longitudinal edges on a circular arc.
  • the platform foot is so in the same degree as the blade foot of the
  • Both feet thus have identical circular arcs or radii, so that each element can be mounted individually in the support structure.
  • this consists at least partially of ceramic.
  • the platform cooling can be reduced by what happens efficiency-increasing effect on a gas turbine equipped therewith.
  • the gas turbine blades are mounted in a support structure to a gas turbine blade ring, in the
  • Blade holding grooves are provided, in which the blade roots of the gas turbine blade can be inserted, wherein the blade retaining grooves correspond to the blade roots of the gas turbine blades, d. H. each blade retaining groove is identical to the blade root in FIG.
  • the support structure is designed as a rotor disk, in which the blade retaining grooves are provided in the axial direction of the rotor disk extending in its outer periphery.
  • platform elements according to the invention in one of their curvature corresponding
  • the upstream and / or pressure-side platform or their overhangs Due to the approximately constant width of the upstream and / or pressure-side platform or their overhangs, they can be cooled easier and more efficiently.
  • the use of Cooling air can be reduced.
  • the saved cooling air can be supplied in the stationary gas turbine to increase the efficiency of the combustion.
  • the platform element is provided as a ceramic or with a ceramic thermal barrier coating, it may even be possible to dispense with the platform cooling, which has an efficiency-increasing effect on a gas turbine equipped therewith.
  • FIG. 2 shows a gas turbine blade according to the invention with a curved blade root and a curved
  • FIG. 3 shows an inventive platform element with a curved platform foot
  • FIG. 1 shows a gas turbine 1 in a longitudinal partial section. It has inside a rotatably mounted about a rotation axis 2 rotor 3, which is also referred to as a turbine runner. Along the rotor 3 follow one another an intake housing 4, a compressor 5, a toroidal annular combustion chamber 6 with a plurality of rotationally symmetrical to each other arranged burners 7, a turbine unit 8 and an exhaust housing 9.
  • the annular combustion chamber 6 forms a combustion chamber 17 which is provided with an annular hot gas channel 18th communicated.
  • four turbine stages 10 connected in series form the turbine unit 8. Each turbine stage 10 is composed of two
  • FIG. 2 shows a gas turbine blade 50 according to the invention designed as a gas turbine blade with a blade root 52, on which a platform 54 and a successive one follow
  • Blade profile 56 is provided.
  • the blade profile 56 is longitudinally L, i. curved in the installed position in a gas turbine 1 in the axial direction A.
  • the blade profile 56 is not shown in its full height, but it ends comparatively close to the platform 54th
  • the blade profile 56 has a pressure-side profile wall 62 and a suction-side profile wall 64, which extend from a front edge 66 of the blade profile 56 to a trailing edge 68.
  • the hot gas 11 flows around the gas turbine blade 50. It flows along the profile walls 62, 64, from the front edge 66 in the direction of the trailing edge 68.
  • the platform 54 is curved along the longitudinal direction L, the longitudinal edges 55 of the platform 54 do not run in a straight line but on an arc.
  • the suction side platform longitudinal edge 55a is convex and the pressure side platform longitudinal edge 55b is concavely curved.
  • the platform 54 has, in each case in the region of the front edge 66 and in the region of the rear edge 68, a cross-platform transverse edge 53 running transversely on the front side.
  • the blade root 52 is curved in the same manner as the longitudinal edges 55 of the platform 54.
  • the suction-side blade root surface 72b is longitudinal curved convexly and the pressure-side blade root surface 72a in the longitudinal direction concave.
  • the blade root 52 is also shaped in the embodiment shown in such a way that all extending in the longitudinal direction L lines of curvature 70 of Schaufelfußober Design 72 extend parallel to the platform longitudinal edge 55 on a circular arc.
  • the curvature lines 70 of the platform longitudinal edges 55 and of the blade root 52 can run on a circular arc, so that they can be pushed into a supporting structure 80 (FIG. 4) in blade receiving grooves 82 in a particularly simple manner.
  • thermomechanical stresses can be reduced particularly well
  • platform overhangs 75 which extend along the longitudinal axis L at least over 30% of the length of the platform 54 (in the longitudinal direction) approximately constant, both the suction side and the pressure side.
  • An inventive platform element 74 is shown in a perspective view in FIG. The
  • Platform element 74 has a platform plate 76 and a platform foot 78, both of which extend in the longitudinal direction L. Analogous to the platform 54 of the gas turbine blade
  • the platform plate 76 of the platform element 74 has a platform longitudinal edge 79a that is convexly curved in the longitudinal direction L, and a concavely curved platform longitudinal edge 79b.
  • the platform foot 78 is curved to the platform longitudinal edges 79 in the longitudinal direction L correspondingly.
  • Like all longitudinally L extending curvature lines 70 of the Schaufelfußober Structure 72 of the gas turbine blade 50 according to the invention all extend in the longitudinal direction L. extending curvature lines 77 of the platform foot surface 81 to the longitudinal edges 79 of the platform plate 76 in parallel on a circular arc.
  • FIG. 4 shows a perspective view of a detail of a gas turbine blade ring 90 according to the invention for a gas turbine 1.
  • the gas turbine blade ring 90 is held by a support structure 80, in particular a rotor disk 19.
  • a support structure 80 in particular a rotor disk 19.
  • the retaining grooves serve to receive and secure gas turbine blades 50 and platform elements 74 according to the invention.
  • the retaining grooves provided for securing gas turbine blades 50 are the blade retaining grooves 92 in FIG.
  • Profile profiled fir-tree-shaped whereas the platform holding grooves 93 provided for holding and securing platform elements 74 are dovetail-shaped in cross-section or may have other foot shapes.
  • Each blade root 52 is seated in the blade retaining groove 92 in a positive fit, as well as each platform root 78 in the platform retaining groove 93.
  • Both the blade retaining grooves 92 and the platform retaining grooves 93 are curved in the axial direction A such that their axial direction A extending curvature lines of the groove surface parallel to a
  • Run circular arc and thereby correspond to the curvature of the blade root 52 and the platform foot 78.
  • all longitudinal edges curved in the axial direction A or in the longitudinal direction L can lie parallel on a circular arc, so that each component, both the gas turbine blade 50 and the platform element 74, is fully populated Gas turbine blade ring 90 guided out of this slidable.
  • Blade profile i. on the suction side and on the pressure side.
  • the pressure-side as well as the suction-side platform overhangs can thus be approximately the same size and thus comparatively symmetrical, which avoids one-sided platform overhangs and correspondingly locally varying mass accumulations. Varying mass accumulations have a negative effect on the voltage distributions and thus on the service life of the gas turbine blade.
  • the unilaterally occurring in sections platform overhangs are difficult to cool, which also has a negative impact on the life of the gas turbine blade. Fatigue symptoms appear delayed. Due to the design with curved blade root and curved
  • Platform longitudinal edges can be a structural simplification of the gas turbine blade and thus a more efficient cooling brought about, which advantageously also allows the introduction of provided between the gas turbine blades platform elements or intermediate platforms.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

GASTURBINENSCHAUFEL UND PLATTFORMELEMENT FÜR EINEN GASTURBINENSCHAUFELKRANZ , TRAGSTRUKTUR ZU DEREN BEFESTIGUNG, GASTURBINENSCHAUFELKRANZ UND SEINE VERWENDUNG
0
Die Erfindung betrifft eine Gasturbinenschaufel mit einem im Querschnitt profilierten Schaufelfuß, an dem aufeinander folgend eine Plattform und daran ein sich in Längsrichtung gekrümmtes Schaufelprofil anschließt, wobei der Schaufelfuß 5 in Längsrichtung des Schaufelprofils verläuft und die Plattform zwei in Längsrichtung verlaufende gebogene Plattformlängskanten aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Plattformelement für einen Gasturbinenschaufelkranz einer Gasturbine, mit einem profilierten Plattformfuß und einer 0 Plattformplatte, die zwei gebogene Längskanten aufweist und bei der die Plattformplatte und der Plattformfuß sich in einer Längsrichtung erstrecken. Außerdem betrifft die Erfindung eine Tragstruktur zur Befestigung von in einem Kranz angeordneten Gasturbinenschaufeln, in welcher 5 Schaufelhaltenuten vorgesehen sind, in die jeweils der
Schaufelfuß der Gasturbinenschaufel einsteckbar ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Gasturbinenschaufelkranz für eine Gasturbine mit einer Tragstruktur und mit Gasturbinenschaufeln sowie die Verwendung eines derartigen 0 Gasturbinenschaufelkranzes .
Aus dem Stand der Technik sind Gasturbinenschaufeln mit rein geradlinigen Schaufelfüßen und Plattformen sowie gekrümmte Schaufelprofilen bekannt. Entlang ihres Schaufelprofils 5 verlaufen die druckseitige und die saugseitige Plattform mit stark variierenden Plattformüberhängen. Beispielsweise auf der Druckseite, im mittleren Bereich zwischen Anströmkante und Abströmkante, weisen solche Gasturbinenschaufeln große Überhänge auf, die zur Abströmkante und Anströmkante hin stetig kleiner werden. Diese großen Überhänge sind schlecht bzw. schwierig kühlbar und verringern die Ermüdungslebensdauer der Gasturbinenschaufel.
Um diese Plattformüberhänge zu vermeiden, ist aus der WO 2001/059263 A2 eine Turbinenschaufelanordnung für eine Gasturbine bekannt. Die einen geradlinigen Schaufelfuß aufweisende Gasturbinenlaufschaufel ist formschlüssig in einer Haltenut eingesetzt, welche am Außenumfang einer
Turbinenscheibe vorgesehen ist. Die Gasturbinenlaufschaufeln weisen lediglich Plattformstummel auf, deren Längskanten in Axialrichtung der Turbine gekrümmt verlaufen. Zwischen zwei benachbarten Gasturbinenlaufschaufeln ist eine separate Plattform mittels einer zusätzlichen Halterung mit der Turbinenscheibe verbunden. Aufgrund der vergleichsweise leichten, weil plattformlosen Gasturbinenschaufel ist eine radiale Verlängerung der Schaufelprofile möglich.
Nachteilig ist hierbei, dass jedes Plattformelement mittels eines separaten Halteelements bzw. einer separaten Halterung an der Turbinenscheibe befestigt werden muss.
Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines vereinfachten Systems zur Befestigung von Gasturbinenschaufeln an einer
Tragstruktur zur Bildung eines Gasturbinenschaufelkranzes für eine Gasturbine. Weitere Aufgabe der Erfindung ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Gasturbinenschaufelkranzes .
Die auf das System gerichtete Aufgabe wird durch die Bereitstellung eines Gasturbinenschaufelkranzes mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Das vereinfachte System setzt sich zumindest aus einer Tragstruktur nach einem der Ansprüche 10 bis 12 zusammen, an der Gasturbinenschaufeln nach einem der Ansprüche 1 bis 6 befestigt sind. Zur Lösung ist demnach auch eine Tragstruktur erforderlich, in der zum Schaufelfuß der Gasturbinenschaufel korrespondierend geformte Schaufelhaltenuten vorgesehen sind.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Plattform und der Schaufelfuß der Gasturbinenschaufel sowie die Haltenuten der Tragstruktur gleichartig in Längsrichtung bzw. Axialrichtung geformt sein müssen, um eine besonders einfache, auch einzelne Montage der Gasturbinenschaufeln zu erreichen. Beim zitierten Stand der Technik sind diese jedoch unterschiedlich: die Plattformlängskanten verlaufen in Axialrichtung gekrümmt, wohingegen der Schaufelfuß in Axialrichtung geradlinig verläuft. Da die bekannte Gasturbinenschaufel aufgrund des geradlinig verlaufenden Schaufelfußes in einer rein translatorischen Bewegung eingeschoben wird, und deren Plattformlängskanten gekrümmt sind, müssen die zwischengeschalteten Plattformelemente radial in ihre Betriebslage eingebracht werden, um dann mit einer zusätzlichen, in einer geradlinigen Bewegungsrichtung montierten Halterung an der Rotorscheibe befestigt zu werden.
Dagegen schlägt die Erfindung vor, dass der Schaufelfuß derart geformt ist, dass die jeweilige der saugseitigen und druckseitigen Profilwand zugewandte Schaufelfußoberfläche entsprechend der Plattformlängskanten konvex bzw. konkav gekrümmt verläuft. Alle geometrischen, die Montage beeinflussenden Oberflächen sind dann in gleicher Richtung gekrümmt, so dass alle den Gasturbinenschaufelkranz bildenden Komponenten einzeln in einer ihrer Krümmung entsprechenden Bewegungsrichtung zusammengesetzt werden können.
Die Einhaltung dieser geometrischen Bedingung ermöglicht außerdem die Bereitstellung von Gasturbinenschaufeln mit einer druckseitigen Plattform und einer saugseitigen Plattform, die jeweils entlang der Profilwand eine annähernd gleiche Plattformbreite als Plattformüberhang aufweist. Die Plattformbreite ist der Abstand von der druckseitigen oder saugseitigen Profilwand zur nächstgelegenen Plattformlängskante . Die annähernd konstante Plattformbreite ermöglicht eine wesentliche einfachere und effizientere Kühlung der Plattform. Dies führt während des Einsatzes in einer Gasturbine zu einer gleichmäßigeren Temperaturverteilung entlang der Plattform, was wiederum wegen der geringeren
Materialspannungen die Lebensdauer der Gasturbine verlängert.
Die Gestaltung unterliegt der Bedingung, dass die Gasturbinenschaufeln und, falls nötig, die Plattformelemente, in die Tragstruktur, bezogen auf ihre Einbaulage in der
Gasturbine, in Axialrichtung verschiebbar, d.h. montierbar sein müssen. Für diesen Fall ist die entlang des Schaufelprofils konstante Plattformbreite ausschließlich nur mit einem entsprechend dem Schaufelprofil gekrümmten Schaufelfuß möglich. Bei Gasturbinenschaufeln mit geradlinigen Schaufelfuß und gekrümmten Plattformlängskante - wie beim zitierten Stand der Technik - muss der Übergangsbereich zwischen geradem Schaufelfuß und gekrümmter Plattform eine gewisse geometrische Anpassung leisten. Beim Betrieb sind die auftretenden Kräfte sowie mechanischen und thermischen Belastungen umzulenken. Dies entfällt bei der erfindungsgemäßen Gasturbinenschaufel. Außerdem können abschnittsweise vorhandene Plattformüberhänge, wie bei Gasturbinenschaufeln mit geradlinigen Schaufelfuß und geradliniger Plattform, vermieden werden.
Aufgrund der in gleicher Richtung verlaufenden Krümmungen der saugseitigen und druckseitigen Plattformlängskanten und den dazu korrespondierenden Schaufelfußoberflächen ist eine Zwischenschaltung eines Plattformelements, wie es bei dem Stand der Technik erforderlich ist, nicht mehr zwingend nötig. Dadurch entfällt auch das aus dem Stand der Technik bekannte Halteelement für das Plattformelement.
Außerdem können mit dem erfindungsgemäßen
Gasturbinenschaufelkranz mehr Gasturbinenschaufeln als bisher in einen Kranz vorgesehen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen angegeben.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung weist die gattungsgemäße Gasturbinenschaufel eine Schaufelfußoberfläche auf, auf der alle in Längsrichtung verlaufenden Krümmungslinien zu den gebogenen Plattformlängskanten parallel auf einem Kreisbogen verlaufen. Dadurch ist es möglich, die Gasturbinenschaufel besonders einfach und preiswert herzustellen. Alternativ dazu könnten auch die saugseitige und die druckseitige Schaufelfußoberfläche derart zueinander gekrümmt verlaufen, dass der Schaufelfuß von einer anströmkantigen Stirnseite zu einer abströmkantigen Stirnseite spitzer werdend, d.h. keilförmig seinen Querschnitt in Längsrichtung verkleinernd, zuläuft. Im
Betrieb würde eine derartige Gasturbinenschaufel in eine dazu korrespondierend geformte Haltenut einer Tragstruktur aufgrund der im Heißgas auftretenden Schubkräfte eingepresst und axial fixiert werden.
Besonders vorteilhaft kragt von der saugseitigen Profilwand bis zur saugseitigen Plattformlängskante und/oder von der druckseitigen Profilwand bis zur druckseitigen Plattformlängskante ein saugseitiger bzw. druckseitiger Plattformüberstand aus, dessen Plattformbreite über 30% ihrer in Längsrichtung verlaufenden Länge annähernd konstant ist. Aufgrund der annähernd gleich bleibenden Plattformbreite ist der Übergang von Plattform und Schaufelprofil im Betrieb gleichmäßigeren thermischen und mechanischen Spannungen ausgesetzt. Eine derartig ausgestaltete Plattform ist besonders gut und gleichmäßig kühlbar und vermeidet ungleichförmige, weil wesentlich unterschiedlich breite Plattformüberstände entlang des Schaufelprofils. Zudem kann aufgrund der nun vergleichmäßigten Spannungen eine Erhöhung der Ermüdungslebensdauer erzielt werden.
Eine besonders kleine Plattform kann erreicht werden, wenn der saugseitige und/oder druckseitige Plattformüberstand als Plattformstummel mit einer vergleichsweise kurzen Plattformbreite ausgebildet ist. Für diesen Fall ist die Gasturbinenschaufel fast plattformlos, wodurch sich ihre strukturelle Gestalt wesentlich vereinfacht. Die Vereinfachung führt zu einer Kostenreduktion bei der Konstruktion der Gasturbinenschaufel sowie bei deren Herstellung. Außerdem sind die im Übergangsbereich zwischen Schaufelprofil und Plattform auftretenden und für die frühzeitige Ermüdung verantwortlichen Materialspannungen beseitigt.
Vorzugsweise ist die Gasturbinenschaufel als Gasturbinenlaufschaufel ausgebildet, deren Schaufelfuß im Querschnitt schwalbenschwanzförmig, hammerförmig oder tannenbaumartig ausgebildet ist. Zudem ist die vorzugsweise gegossene Gasturbinenschaufel kühlbar.
Wenn zwischen zwei benachbarten Gasturbinenschaufeln eines Gasturbinenschaufelkranzes separate Plattformelemente in der gleichen Art und Weise wie die Gasturbinenschaufel befestigt werden sollen, muss das gattungsgemäße Plattformelement einen Plattformfuß aufweisen, der derart geformt ist, dass jede seitliche Plattformfußoberfläche entsprechend der betreffenden Längskante konvex bzw. konkav gekrümmt verläuft.
Besonders bevorzugt ist der Plattformfuß in Längsrichtung derart geformt, dass alle in Längsrichtung verlaufenden Krümmungslinien der Plattformfußoberfläche zu den Längskanten parallel auf einem Kreisbogen verlaufen. Der Plattformfuß ist also im gleichen Maße wie der Schaufelfuß der
Gasturbinenschaufel gekrümmt. Beide Füße weisen somit identische Kreisbögen bzw. Radien auf, so dass jedes Element einzeln in der Tragstruktur montierbar ist.
Um ein besonders preisgünstiges und/oder temperatur- und korrosionsbeständiges Plattformelement bereitzustellen, besteht dieses zumindest teilweise aus Keramik. Die Plattformkühlung kann dadurch reduziert werden, was sich wirkungsgradsteigernd auf eine damit ausgerüstete Gasturbine auswirkt .
Die Gasturbinenschaufeln werden in einer Tragstruktur zu einem Gasturbinenschaufelkranz montiert, in der
Schaufelhaltenuten vorgesehen sind, in die die Schaufelfüße der Gasturbinenschaufel einsteckbar sind, wobei die Schaufelhaltenuten mit den Schaufelfüßen der Gasturbinenschaufeln korrespondieren, d. h. jede Schaufelhaltenut ist identisch zu dem Schaufelfuß in
Längsrichtung bzw. Axialrichtung gewölbt (gekrümmt) und im Querschnitt profiliert.
Zweckmäßiger Weise ist die Tragstruktur als Rotorscheibe ausgebildet, bei der die Schaufelhaltenuten in Axialrichtung der Rotorscheibe verlaufend in deren Außenumfang vorgesehen sind.
Für den Fall, dass annähernd plattformlose Gasturbinenschaufeln in die Tragstruktur eingesetzt werden, sind in der Tragstruktur zwischen zwei benachbarten Schaufelhaltenuten jeweils eine Plattformhaltenut vorgesehen, die in identischem Maße wie die Plattformfüße gewölbt sind. In diese Plattformhaltenuten sind erfindungsgemäße Plattformelemente in einer ihrer Krümmung entsprechenden
Bewegungsrichtung einschiebbar, da sowohl die Längskanten der Plattformelemente als auch die Plattformlängskanten der Plattform der Gasturbinenschaufel sowie deren (Plattform- und Schaufel-) Füße in gleicher Richtung gewölbt sind.
Die auf die Verwendung eines Gasturbinenschaufelkranzes gerichtete Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelöst, in dem dieser vorzugsweise in einer stationären Gasturbine eingesetzt und verwendet wird.
Aufgrund der annähernd konstanten Breite der sauseitigen und/oder druckseitigen Plattform bzw. deren Überhänge lassen sich diese einfacher und effizienter kühlen. Der Einsatz von Kühlluft kann verringert werden. Die eingesparte Kühlluft kann in der stationären Gasturbine zur Steigerung des Wirkungsgrades der Verbrennung zugeführt werden. Insbesondere, wenn das Plattformelement als Keramik oder mit einer keramischen Wärmedämmschicht ausgestattet ist, kann ggf. sogar die Plattformkühlung entfallen, was sich wirkungsgradsteigernd auf eine damit ausgerüstete Gasturbine auswirkt .
Die Erfindung wird anhand von Figuren erläutert. Es zeigen
FIG 1 eine Gasturbine in einen Längsteilschnitt,
FIG 2 eine erfindungsgemäße Gasturbinenschaufel mit einem gekrümmten Schaufelfuß und einer gekrümmten
Plattform,
FIG 3 ein erfindungsgemäßes Plattformelement mit einem gekrümmten Plattformfuß
FIG 4 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnittes eines erfindungsgemäßen
Gasturbinenschaufelkranzes .
FIG 1 zeigt eine Gasturbine 1 in einem Längsteilschnitt. Sie weist im Inneren einen um eine Rotationsachse 2 drehgelagerten Rotor 3 auf, der auch als Turbinenläufer bezeichnet wird. Entlang des Rotors 3 folgen aufeinander ein Ansauggehäuse 4, ein Verdichter 5, eine torusartige Ringbrennkammer 6 mit meh- reren rotationssymmetrisch zueinander angeordneten Brennern 7, eine Turbineneinheit 8 und ein Abgasgehäuse 9. Die Ringbrennkammer 6 bildet einen Verbrennungsraum 17, der mit einem ringförmigen Heißgaskanal 18 kommuniziert. Dort bilden vier hintereinander geschaltete Turbinenstufen 10 die Turbineneinheit 8. Jede Turbinenstufe 10 ist aus zwei
Schaufelringen gebildet. In Strömungsrichtung eines in der Ringbrennkammer 6 erzeugten Heißgases 11 gesehen, folgt im Heißgaskanal 18 jeweils einer Leitschaufelreihe 13 eine aus Gasturbinenlaufschaufeln 15 gebildete Reihe 14. Die Leitschaufeln 12 sind am Stator befestigt, wohingegen die Gasturbinenlaufschaufeln 15 einer Reihe 14 mittels einer Turbinenscheibe 19 am Rotor 3 angebracht sind. An dem Rotor 3 ist ein Generator oder eine Arbeitsmaschine (nicht darge¬ stellt) angekoppelt.
FIG 2 zeigt eine erfindungsgemäße als Gasturbinenlaufschaufel ausgebildete Gasturbinenschaufel 50 mit einem Schaufelfuß 52, an dem aufeinander folgend eine Plattform 54 und ein
Schaufelprofil 56 vorgesehen ist. Das Schaufelprofil 56 ist in Längsrichtung L, d.h. bei Einbaulage in einer Gasturbine 1 in Axialrichtung A gekrümmt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das Schaufelprofil 56 nicht in seiner vollständigen Höhe dargestellt, sondern es endet vergleichsweise nah an der Plattform 54.
Das Schaufelprofil 56 weist eine druckseitige Profilwand 62 sowie eine saugseitige Profilwand 64 auf, die sich von einer Vorderkante 66 des Schaufelprofils 56 zu einer Hinterkante 68 erstrecken. Beim Betrieb der Gasturbine 1 umströmt das Heißgas 11 die Gasturbinenschaufel 50. Es strömt entlang den Profilwänden 62, 64, von der Vorderkante 66 in Richtung der Hinterkante 68.
Korrespondierend zu der Krümmung des Schaufelprofils 56 ist die Plattform 54 entlang der Längsrichtung L gekrümmt, die Längskanten 55 der Plattform 54 verlaufen nicht geradlinig, sondern auf einem Bogen. Die saugseitige Plattformlängskante 55a ist konvex und die druckseitige Plattformlängskante 55b ist konkav gekrümmt. Die Plattform 54 weist jeweils im Bereich der Vorderkante 66 und im Bereich der Hinterkante 68 eine stirnseitig quer verlaufende Plattformquerkante 53 auf.
Wie aus der perspektivischen Darstellung der FIG 2 ersichtlich ist, ist der Schaufelfuß 52 in gleicher Art und Weise wie die Längskanten 55 der Plattform 54 gekrümmt. Die saugseitige Schaufelfußoberfläche 72b ist in Längsrichtung konvex gekrümmt und die druckseitige Schaufelfußoberfläche 72a in Längsrichtung konkav. Der Schaufelfuß 52 ist in der gezeigten Ausgestaltung darüber hinaus derart geformt, dass alle in Längsrichtung L verlaufenden Krümmungslinien 70 der Schaufelfußoberfläche 72 zu dem Plattformlängskanten 55 parallel auf einem Kreisbogen verlaufen.
Die Krümmungslinien 70 der Plattformlängskanten 55 und des Schaufelfußes 52 können auf einem Kreisbogen verlaufen, damit diese besonders einfach in eine Tragstruktur 80 (FIG 4) sukzessive in Schaufelhaltenuten 82 eingeschoben werden können.
Unter der Schaufelfußoberfläche 72 ist die Seitenfläche des Schaufelfußes 52 zu verstehen, die in Richtung der Längsrichtung L verläuft. Die stirnseitigen Schaufelfußflächen 73 sind davon ausgenommen.
Aufgrund der gekrümmten Form des Schaufelfußes 52 lassen sich besonders gut thermomechanische Spannungen reduzierende
Plattformüberhänge 75 realisieren, die entlang der Längsachse L zumindest über 30% der Länge der Plattform 54 (in Längsrichtung) annähernd konstant verlaufen, sowohl saugseitig als auch druckseitig.
Ein erfindungsgemäßes Plattformelement 74 ist in perspektivischer Ansicht in FIG 3 gezeigt. Das
Plattformelement 74 weist eine Plattformplatte 76 sowie einen Plattformfuß 78 auf, die sich beide in Längsrichtung L erstrecken. Analog zur Plattform 54 der Gasturbinenschaufel
50 weist die Plattformplatte 76 des Plattformelements 74 eine in Längsrichtung L konvex gekrümmte Plattformlängskante 79a und eine konkav gekrümmte Plattformlängskante 79b auf. Der Plattformfuß 78 ist zu den Plattformlängskanten 79 in Längsrichtung L korrespondierend gekrümmt. Wie alle in Längsrichtung L verlaufenden Krümmungslinien 70 der Schaufelfußoberfläche 72 der erfindungsgemäßen Gasturbinenschaufel 50 verlaufen alle in Längsrichtung L verlaufenden Krümmungslinien 77 der Plattformfußoberfläche 81 zu den Längskanten 79 der Plattformplatte 76 parallel auf einem Kreisbogen.
FIG 4 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Gasturbinenschaufelkranzes 90 für eine Gasturbine 1. Der Gasturbinenschaufelkranz 90 wird von einer Tragstruktur 80, insbesondere einer Rotorscheibe 19 gehalten. Am Außenumfang 91 der Rotorscheibe 19 sind in Axialrichtung A, bezogen auf die Rotationsachse des Rotors 3, verlaufende profilierte Haltenuten vorgesehen. Die Haltenuten dienen zur Aufnahme und zur Befestigung von erfindungsgemäßen Gasturbinenschaufeln 50 und Plattformelementen 74. Vorzugsweise sind die zum Befestigen von Gasturbinenschaufeln 50 vorgesehenen Haltenuten, die Schaufelhaltenuten 92 im
Querschnitt tannenbaumförmig profiliert, wohingegen die zum Halten und Befestigen von Plattformelementen 74 vorgesehene Plattformhaltenuten 93 im Querschnitt schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind oder auch andere Fußformen besitzen können. Jeder Schaufelfuß 52 sitzt in der Schaufelhaltenut 92 formschlüssig, ebenso jeder Plattformfuß 78 in der Plattformhaltenut 93. Sowohl die Schaufelhaltenuten 92 als auch die Plattformhaltenuten 93 verlaufen in Axialrichtung A derart gekrümmt, dass ihre in Axialrichtung A verlaufenden Krümmungslinien der Nutoberfläche parallel auf einem
Kreisbogen verlaufen und dabei der Krümmung des Schaufelfußes 52 und des Plattformfußes 78 entsprechen.
Dadurch ist es möglich, die Gasturbinenschaufel 50 und die Plattformelemente 74 einzeln nacheinander in die entsprechenden Haltenuten in einer ihrer Krümmung entsprechenden Bewegungsrichtung einzuschieben.
Wie aus FIG 4 ersichtlich, können alle in Axialrichtung A bzw. in die Längsrichtung L gekrümmt verlaufende Längskanten parallel auf einem Kreisbogen liegen, damit jedes Bauteil, sowohl die Gasturbinenschaufel 50 als auch das Plattformelement 74 eines vollständig bestückten Gasturbinenschaufelkranzes 90 geführt aus diesem heraus schiebbar.
Insgesamt kann aufgrund der gekrümmten Ausführungen des Schaufelfußes und der Plattform grundsätzlich eine gleichmäßigere Plattformbreite beidseitig des
Schaufelprofils, d.h. saugseitig und druckseitig, eingestellt werden. Entlang der Längsrichtung des Schaufelprofils können somit die druckseitigen als auch die saugseitigen Plattformüberhänge annähernd gleich groß und somit vergleichsweise symmetrisch ausgebildet sein, was einseitige Plattformüberhänge und dementsprechend lokal variierende Masseansammlungen vermeidet. Variierende Masseansammlungen wirken sich negativ die Spannungsverteilungen und damit auf die Lebensdauer der Gasturbinenschaufel aus. Außerdem sind die einseitig abschnittsweise auftretenden Plattformüberhänge schwer kühlbar, was ebenfalls negative Einflüsse auf die Lebensdauer der Gasturbinenschaufel hat. Ermüdungserscheinungen treten verzögert auf. Durch die Ausführung mit gekrümmtem Schaufelfuß und mit gekrümmten
Plattformlängskanten kann eine konstruktive Vereinfachung der Gasturbinenschaufel und somit einer effizientere Kühlung herbeigeführt werden, die vorteilhafter Weise darüber hinaus auch die Einführung von zwischen den Gasturbinenschaufeln vorgesehenen Plattformelementen oder Zwischenplattformen ermöglicht .

Claims

Patentansprüche
1. Gasturbinenschaufel (50), mit einen im Querschnitt profilierten Schaufelfuß (52), an dem aufeinander folgend eine Plattform (54) und daran ein sich in Längsrichtung (L) gekrümmtes Schaufelprofil (56) anschließt, welches von einer saugseitigen Profilwand (64) und einer druckseitigen Profilwand (62) gebildet wird, wobei der Schaufelfuß (52) in Längsrichtung (L) des Schaufelprofils (56) verläuft und die Plattform (54) eine saugseitig konvex gebogene und eine druckseitig konkav gebogene, jeweils in Längsrichtung (L) verlaufende Plattformlängskante (55a, 55b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaufelfuß (52) derart geformt ist, dass die jeweilige der saugseitigen und druckseitigen Profilwand (62, 64) zugewandte Schaufelfußoberfläche (72) entsprechend der zugehörigen Plattformlängskante (55a, 55b) konvex und konkav gekrümmt verläuft.
2. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1 bei der der Schaufelfuß (52) in Längsrichtung (L) derart geformt ist, dass alle in Längsrichtung (L) verlaufenden Krümmungslinien (70) der
Schaufelfußoberfläche (72) zu den Plattformlängskanten (55) parallel auf einem Kreisbogen verlaufen.
3. Gasturbinenschaufel (50) nach Anspruch 1 oder 2, bei der von der saugseitigen Profilwand (64) bis zur saugseitigen Plattformlängskante (55) und/oder von der druckseitigen Profilwand (62) bis zur druckseitigen Plattformlängskante (55) ein saugseitiger bzw. druckseitiger Plattformüberstand (75) mit einer Plattformbreite (B) auskragt, welche Plattformbreite (B) über 30% ihrer in Längsrichtung (L) verlaufenden Länge annähernd konstant ist.
4. Gasturbinenschaufel (50) nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der der saugseitige und/oder druckseitige Plattformüberstand (75) als Plattformstummel mit einer vergleichsweise kurzen Plattformbreite (B) ausgebildet ist.
5. Gasturbinenschaufel (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Schaufelfuß (52) im Querschnitt schwalbenschwanzförmig, hammerförmig oder tannenbaumartig ausgebildet ist.
6. Gasturbinenschaufel (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die kühlbar und/oder gegossen ist.
7. Plattformelement (74) für einen
Gasturbinenschaufelkranz (90) einer Gasturbine (1) , mit einem profilierten Plattformfuß (78) und einer Plattformplatte (76), die eine konvex gebogene Längskante (79a) und eine konkav gebogene Längskante
(79b) aufweist und bei der die Plattformplatte (76) und der Plattformfuß
(78) sich in einer Längsrichtung (L) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, der Plattformfuß (78) derart geformt ist, dass die entsprechende seitliche Plattformfußoberfläche (77) der betreffenden Längskante (79) konvex bzw. konkav gekrümmt verläuft.
8. Plattformelement (74) nach Anspruch 7, bei dem der Plattformfuß (78) in Längsrichtung (L) derart geformt ist, dass alle in Längsrichtung (L) verlaufenden Krümmungslinien (77) der Plattformfußoberfläche (81) zu den Längskanten (79) parallel auf einem Kreisbogen verlaufen.
9. Plattformelement (74) nach Anspruch 8, welches zumindest teilweise aus Keramik besteht.
10. Tragstruktur (80) zur Befestigung von in einem Kranz angeordneten Gasturbinenschaufeln (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in welcher Schaufelhaltenuten (92) vorgesehen sind, in die Schaufelfüße (52) der Gasturbinenschaufeln (50) einsteckbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schaufelhaltenut (52) in identischem Maße wie der Schaufelfuß (52) gewölbt ist.
11. Tragstruktur (80) nach Anspruch 10, die durch eine Rotorscheibe (19) gebildet ist und bei der die Schaufelhaltenuten (52) in einer Axialrichtung verlaufend im Außenumfang (91) der Rotorscheibe (19) vorsehen sind.
12.Tragstruktur (80) nach Anspruch 10 oder 11, in der zwischen benachbarten Schaufelhaltenuten (92) jeweils eine Plattformhaltenut (93) vorgesehen ist, die in identischem Maße wie der Plattformfuß (78) gewölbt ist.
13. Gasturbinenschaufelkranz (80) für eine Gasturbine (1), mit einer Tragstruktur (80) nach einem der Ansprüche 10 bis 12 mit Gasturbinenschaufeln (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die mit ihren Schaufelfüßen (52) in die korrespondierenden Schaufelhaltenuten (92) der Tragstruktur (80) eingeschoben sind.
14. Gasturbinenschaufelkranz (90) nach Anspruch 13, mit einer Tragstruktur (80) nach Anspruch 12 und mit Gasturbinenschaufeln (50) nach Anspruch 4, bei dem in Umfangrichtung (U) gesehen jeweils zwischen den Plattformlängskanten (55) zweier in den
Schaufelhaltenuten (92) eingeschobener benachbarter Gasturbinenschaufeln (50) in den Plattformhaltenuten (93) eingeschobene Plattformelemente (74) nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9 vorgesehen sind, wobei die Plattformplatte (76) die Tragstruktur (50) abdeckt .
15.Verwendung eines Gasturbinenschaufelkranzes (90) nach einem der Ansprüche 13 oder 14 in einer vorzugsweise stationären Gasturbine (1).
EP06764202A 2005-07-25 2006-07-19 Gasturbinenschaufelkranz Not-in-force EP1907671B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL06764202T PL1907671T3 (pl) 2005-07-25 2006-07-19 Wieniec łopatkowy turbiny gazowej

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US70235805P 2005-07-25 2005-07-25
US11/214,303 US7300253B2 (en) 2005-07-25 2005-08-29 Gas turbine blade or vane and platform element for a gas turbine blade or vane ring of a gas turbine, supporting structure for securing gas turbine blades or vanes arranged in a ring, gas turbine blade or vane ring and the use of a gas turbine blade or vane ring
PCT/EP2006/064400 WO2007012587A1 (de) 2005-07-25 2006-07-19 Gasturbinenschaufel und plattformelement für einen gasturbinenschaufelkranz, tragstruktur zu deren befestigung, gasturbinenschaufelkranz und seine verwendung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1907671A1 true EP1907671A1 (de) 2008-04-09
EP1907671B1 EP1907671B1 (de) 2008-12-31

Family

ID=37054737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06764202A Not-in-force EP1907671B1 (de) 2005-07-25 2006-07-19 Gasturbinenschaufelkranz

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7300253B2 (de)
EP (1) EP1907671B1 (de)
JP (1) JP2009503330A (de)
CN (1) CN101233299B (de)
AT (1) ATE419451T1 (de)
DE (1) DE502006002518D1 (de)
ES (1) ES2317560T3 (de)
PL (1) PL1907671T3 (de)
WO (1) WO2007012587A1 (de)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7931442B1 (en) * 2007-05-31 2011-04-26 Florida Turbine Technologies, Inc. Rotor blade assembly with de-coupled composite platform
US8408874B2 (en) * 2008-04-11 2013-04-02 United Technologies Corporation Platformless turbine blade
CH700001A1 (de) 2008-11-20 2010-05-31 Alstom Technology Ltd Laufschaufelanordnung, insbesondere für eine gasturbine.
US8235663B2 (en) * 2008-12-11 2012-08-07 General Electric Company Article and ultrasonic inspection method and system therefor
US20100166561A1 (en) * 2008-12-30 2010-07-01 General Electric Company Turbine blade root configurations
US8277190B2 (en) * 2009-03-27 2012-10-02 General Electric Company Turbomachine rotor assembly and method
US8192166B2 (en) * 2009-05-12 2012-06-05 Siemens Energy, Inc. Tip shrouded turbine blade with sealing rail having non-uniform thickness
US8322977B2 (en) * 2009-07-22 2012-12-04 Siemens Energy, Inc. Seal structure for preventing leakage of gases across a gap between two components in a turbine engine
US8292583B2 (en) * 2009-08-13 2012-10-23 Siemens Energy, Inc. Turbine blade having a constant thickness airfoil skin
DE102010004854A1 (de) 2010-01-16 2011-07-21 MTU Aero Engines GmbH, 80995 Laufschaufel für eine Strömungsmaschine und Strömungsmaschine
US8356975B2 (en) * 2010-03-23 2013-01-22 United Technologies Corporation Gas turbine engine with non-axisymmetric surface contoured vane platform
US9976433B2 (en) 2010-04-02 2018-05-22 United Technologies Corporation Gas turbine engine with non-axisymmetric surface contoured rotor blade platform
US8657579B2 (en) 2010-08-27 2014-02-25 General Electric Company Blade for use with a rotary machine and method of assembling same rotary machine
US8527241B2 (en) 2011-02-01 2013-09-03 Siemens Energy, Inc. Wireless telemetry system for a turbine engine
US8599082B2 (en) 2011-02-01 2013-12-03 Siemens Energy, Inc. Bracket assembly for a wireless telemetry component
CH704825A1 (de) 2011-03-31 2012-10-15 Alstom Technology Ltd Turbomaschinenrotor.
US8827643B2 (en) * 2011-10-26 2014-09-09 General Electric Company Turbine bucket platform leading edge scalloping for performance and secondary flow and related method
US8967973B2 (en) * 2011-10-26 2015-03-03 General Electric Company Turbine bucket platform shaping for gas temperature control and related method
US20130149130A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 General Electric Company Fan Hub Frame for Double Outlet Guide Vane
US9303520B2 (en) 2011-12-09 2016-04-05 General Electric Company Double fan outlet guide vane with structural platforms
US9303531B2 (en) 2011-12-09 2016-04-05 General Electric Company Quick engine change assembly for outlet guide vanes
US9033669B2 (en) 2012-06-15 2015-05-19 General Electric Company Rotating airfoil component with platform having a recessed surface region therein
FR2994211B1 (fr) * 2012-08-03 2018-03-30 Safran Aircraft Engines Aube mobile de turbine
US9739158B2 (en) 2013-03-10 2017-08-22 Rolls-Royce Corporation Attachment feature of a gas turbine engine blade having a curved profile
WO2014163709A2 (en) 2013-03-13 2014-10-09 Uskert Richard C Platform for ceramic matrix composite turbine blades
WO2014204542A2 (en) * 2013-04-01 2014-12-24 United Technologies Corporation Lightweight blade for gas turbine engine
US9670781B2 (en) * 2013-09-17 2017-06-06 Honeywell International Inc. Gas turbine engines with turbine rotor blades having improved platform edges
US9896946B2 (en) * 2013-10-31 2018-02-20 General Electric Company Gas turbine engine rotor assembly and method of assembling the same
FR3014942B1 (fr) * 2013-12-18 2016-01-08 Snecma Aube, roue a aubes et turbomachine ; procede de fabrication de l'aube
FR3018849B1 (fr) * 2014-03-24 2018-03-16 Safran Aircraft Engines Piece de revolution pour un rotor de turbomachine
EP3303773B1 (de) * 2015-06-02 2019-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Befestigungssystem für eine turbinenschaufel zur verwendung in einem gasturbinenmotor
FR3048719B1 (fr) * 2016-03-14 2018-03-02 Safran Aircraft Engines Redresseur de flux pour turbomachine avec plateformes integrees et rapportees
US10428661B2 (en) 2016-10-26 2019-10-01 Roll-Royce North American Technologies Inc. Turbine wheel assembly with ceramic matrix composite components
US10358922B2 (en) * 2016-11-10 2019-07-23 Rolls-Royce Corporation Turbine wheel with circumferentially-installed inter-blade heat shields
US10557350B2 (en) * 2017-03-30 2020-02-11 General Electric Company I beam blade platform
FR3066531B1 (fr) * 2017-05-19 2019-05-03 Safran Aircraft Engines Aube en materiau composite et a plateforme integree pour une turbomachine d'aeronef
US10724390B2 (en) 2018-03-16 2020-07-28 General Electric Company Collar support assembly for airfoils
US10767498B2 (en) 2018-04-03 2020-09-08 Rolls-Royce High Temperature Composites Inc. Turbine disk with pinned platforms
US10577961B2 (en) 2018-04-23 2020-03-03 Rolls-Royce High Temperature Composites Inc. Turbine disk with blade supported platforms
US10890081B2 (en) 2018-04-23 2021-01-12 Rolls-Royce Corporation Turbine disk with platforms coupled to disk
FR3085992B1 (fr) * 2018-09-14 2020-12-11 Safran Aircraft Engines Aube de roue mobile de turbine comportant un pied de forme curviligne
DE102020216436A1 (de) * 2020-12-21 2022-06-23 MTU Aero Engines AG Rotorscheibe und Laufschaufel für eine Flugtriebwerk-Gasturbinen-Verdichter- oder Turbinenstufe
FR3140649A1 (fr) * 2022-10-07 2024-04-12 Safran Aircraft Engines Disque pour une turbine de turbomachine d’aeronef

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1719415A (en) * 1927-09-14 1929-07-02 Westinghouse Electric & Mfg Co Turbine-blade attachment
US1793468A (en) * 1929-05-28 1931-02-24 Westinghouse Electric & Mfg Co Turbine blade
US2669383A (en) * 1951-02-06 1954-02-16 A V Roe Canada Ltd Rotor blade
US3986793A (en) * 1974-10-29 1976-10-19 Westinghouse Electric Corporation Turbine rotating blade
US4767275A (en) * 1986-07-11 1988-08-30 Westinghouse Electric Corp. Locking pin system for turbine curved root side entry closing blades
JP2506577Y2 (ja) * 1989-08-22 1996-08-14 石川島播磨重工業株式会社 プラットフォ―ム付圧縮機用動翼
US5017091A (en) * 1990-02-26 1991-05-21 Westinghouse Electric Corp. Free standing blade for use in low pressure steam turbine
GB2280478A (en) * 1993-07-31 1995-02-01 Rolls Royce Plc Gas turbine sealing assemblies.
FR2715968B1 (fr) * 1994-02-10 1996-03-29 Snecma Rotor à plates-formes rapportées entre les aubes.
US5435693A (en) * 1994-02-18 1995-07-25 Solar Turbines Incorporated Pin and roller attachment system for ceramic blades
EP1163428B1 (de) * 1999-03-24 2004-08-25 Siemens Aktiengesellschaft Leitschaufel und leitschaufelkranz für eine strömungsmaschine, sowie bauteil zur begrenzung eines strömungskanals
EP1124038A1 (de) * 2000-02-09 2001-08-16 Siemens Aktiengesellschaft Turbinenschaufelanordnung
US6739837B2 (en) * 2002-04-16 2004-05-25 United Technologies Corporation Bladed rotor with a tiered blade to hub interface

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007012587A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US7300253B2 (en) 2007-11-27
ES2317560T3 (es) 2009-04-16
PL1907671T3 (pl) 2009-06-30
DE502006002518D1 (de) 2009-02-12
EP1907671B1 (de) 2008-12-31
US20070020102A1 (en) 2007-01-25
JP2009503330A (ja) 2009-01-29
CN101233299B (zh) 2011-06-15
WO2007012587A1 (de) 2007-02-01
ATE419451T1 (de) 2009-01-15
CN101233299A (zh) 2008-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1907671B1 (de) Gasturbinenschaufelkranz
DE10210866C5 (de) Leitschaufelbefestigung in einem Strömungskanal einer Fluggasturbine
DE69932966T2 (de) Leitschaufelanordnung für eine Turbomaschine
EP2304186B1 (de) Axialturbomaschine mit geringen spaltverlusten
EP3176370B1 (de) Leitschaufelcluster für eine strömungsmaschine
EP2723991B1 (de) Schaufelanordnung
EP2179143B1 (de) Spaltkühlung zwischen brennkammerwand und turbinenwand einer gasturbinenanlage
EP2320030B1 (de) Rotor mit Laufschaufel für eine axial durchströmte Turbomaschine
DE60022003T2 (de) Schaufelbefestigungsanordnung und Verfahren zur Reduzierung von Spannungen in einer Schaufelbefestigungsanordnung
DE102007027427A1 (de) Schaufeldeckband mit Überstand
EP2723988B1 (de) Verfahren zum profilieren einer ersatzschaufel als ein ersatzteil für eine altschaufel für eine axialströmungsmaschine
EP1653049B1 (de) Leitschaufelring einer Strömungsmaschine und zugehöriges Modifikationsverfahren
EP3161325A1 (de) Diffuser für radialverdichter
EP2846000B1 (de) Turbinenleitrad einer Gasturbine
EP2505784B1 (de) Rotor für eine Turbomaschine und zugehöriges Modernisierungsverfahren
EP1690011B1 (de) Rotor für einen verdichter
EP3287608A1 (de) Innenring für einen leitschaufelkranz einer strömungsmaschine
EP3309359B1 (de) Laufschaufelbaugruppe für ein triebwerk
DE2532554C2 (de) Verdichterstator
WO2009059580A1 (de) Gasturbinenbauteil und verdichter mit einem solchen bauteil
EP2526263A2 (de) Gehäusesystem für eine axialströmungsmaschine
DE102019135335A1 (de) Hybrid-laufschaufeln für turbinentriebwerke
EP2730745A1 (de) Schaufelanordnung für eine Turbomaschine
EP2811117A2 (de) Deckbandanordnung für eine Strömungsmaschine
DE2126850A1 (de) Verschleiß Einlegeteil fur Turbo maschinenlaufschaufel

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

17P Request for examination filed

Effective date: 20080115

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 IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: IRMISCH, STEFAN

Inventor name: BEECK, ALEXANDER, RALPH

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RTI1 Title (correction)

Free format text: GAS-TURBINE BLADE RING

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

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

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: SIEMENS SCHWEIZ AG

REF Corresponds to:

Ref document number: 502006002518

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20090212

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2317560

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081231

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081231

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081231

REG Reference to a national code

Ref country code: PL

Ref legal event code: T3

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081231

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081231

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081231

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081231

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20090430

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20090601

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20090331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081231

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081231

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

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

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20091001

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20090331

BERE Be: lapsed

Owner name: SIEMENS A.G.

Effective date: 20090731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090731

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20100331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20090401

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090719

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090719

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20090701

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081231

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Payment date: 20130624

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20130807

Year of fee payment: 8

Ref country code: DE

Payment date: 20130918

Year of fee payment: 8

Ref country code: NL

Payment date: 20130708

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20130710

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20130726

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20131010

Year of fee payment: 8

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502006002518

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: V1

Effective date: 20150201

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20140719

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150201

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140731

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140719

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150203

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140731

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502006002518

Country of ref document: DE

Effective date: 20150203

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140719

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20150902

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140720

REG Reference to a national code

Ref country code: PL

Ref legal event code: LAPE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140719