EP2407673A1 - Compressor - Google Patents

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Publication number
EP2407673A1
EP2407673A1 EP10007156A EP10007156A EP2407673A1 EP 2407673 A1 EP2407673 A1 EP 2407673A1 EP 10007156 A EP10007156 A EP 10007156A EP 10007156 A EP10007156 A EP 10007156A EP 2407673 A1 EP2407673 A1 EP 2407673A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
compressor
pin
housing
vane
flow channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10007156A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Brandenburg
Daniel Ecke
Markus Hofmann
Markus Kunze
Torsten Matthias
Bernward Dr. Mertens
Dirk MÜLLER
Markus Paus
Andre Placzek
Jens Sander
Achim Schirrmacher
Vadim Shevchenko
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 EP10007156A priority Critical patent/EP2407673A1/en
Publication of EP2407673A1 publication Critical patent/EP2407673A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/56—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/563—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable specially adapted for elastic fluid pumps

Definitions

  • the invention relates to a compressor with an annular flow channel radially outwardly bounding housing in which are supported radially rotatably supported by the flow channel extending vanes of a vane ring.
  • variable inlet guide vanes comprise an airfoil disposed on a circular plate.
  • the plate forms the platform of the compressor blade.
  • a pin is provided at the back of the plate.
  • the pin serves as a drive shaft for rotating the inlet guide vane of the compressor about its longitudinal axis.
  • To accommodate the pin bores are provided in the housing of the compressor, which lie for each vane ring in a plane perpendicular to the machine axis of the axial compressor and each extending in the radial direction, based on the machine axis.
  • the pins penetrate the holes, so that a lever is attached to the outside of the housing on each pin, with which the rotational movement of the compressor blade can be effected.
  • a so-called adjusting ring is articulated to the levers, whereby a rotational movement of the adjusting ring in the circumferential direction is converted into a rotation of the pin about its longitudinal axis.
  • freestanding vanes as adjustable vanes.
  • the object of the invention is therefore to provide a reliable compressor with adjustable vanes whose disassembly and installation time are shortened in case of maintenance.
  • a compressor having an annular flow channel radially outwardly delimiting housing in which are radially mounted rotatably supported by the flow channel extending vanes of a vane ring, wherein provided for rotation of each vane extending through the housing pin is, whose first end is connected to the vane, wherein the connection between the vane and the respective pin is releasable.
  • the invention is based on the finding that, if the guide blade and pin are not integrally formed, but are detachable from each other, the airfoil including platform through the flow channel of the compressor can be removed, without having to lift the upper housing part of the compressor. After removal of the guide vane the associated pin remains in its bore.
  • This type of disassembly of the adjustable vane saves significant installation effort, which significantly reduces the downtime of the compressor or a gas turbine equipped with such a compressor.
  • Another great advantage is that the vane is only one side, that is mounted on the housing side and thus has a defined radial position. The freestanding blade tip opposite wall of the rotor then serves exclusively to the inner boundary of the annular flow channel and is thus no longer required for receiving hub-side guide blade pins, which otherwise not freestanding vanes were stored in an inner ring.
  • the relevant vane has a platform on the housing side, which is connected by a cone connection with the pin.
  • a transversely extending aerodynamically curved blade is disposed on a first side of the platform and a truncated cone on a second side facing away from the blade, which truncated cone is clamped in a arranged at the first end of the pin conical receptacle.
  • the use of a cone connection ensures that the airfoil of the vane is arranged in concentric extension of the journal axis. It is thus specified a centric connection, which avoids any assembly-related incorrect or inclined positions of the blade against the pin axis as far as possible.
  • the cone connection is preferred.
  • the pin extends longitudinally through the respective pin screwed into the truncated cone clamping screw.
  • the pin is thus formed as a hollow shaft.
  • the clamping screw in this case has a screw head, which can be supported on the second end of the pin, whereby the clamping of the clamping screw of the truncated cone is drawn into the conical receptacle of the pin.
  • an adjustable bearing unit is provided on the housing, which supports the respective pin.
  • the adjustable bearing unit can of course also be used if the guide blade and pin are not designed modular, but monolithic. Due to the adjustable bearing unit, the gap between the inner boundary wall of the annular channel and the blade tip can be adjusted to the desired level. The brushing of the blade tip on the rotor can thus be avoided. If the airfoil has a profile which projects beyond the platform edge, the housing-side radial gap between projecting airfoil and housing can be adjusted simultaneously with the adjustable bearing unit.
  • the platforms of the vanes are each sunk to an annular, with respect to the flow channel surface corresponding recessed Anaptungs Solutions sunk.
  • This allows a nearly continuous and edge-free flow path boundary surface, which is very wind-slippery. Aerodynamic losses can thus be largely avoided.
  • connection with the respective pin is solvable in all guide vanes.
  • the rotatable vanes are formed as free-standing vanes, so that when releasing the connection between the pin and the guide vane these need only be slightly tilted to remove them from their operating position.
  • a simple removal of the rotatable vanes is particularly possible if they are formed as inlet guide vanes of the compressor. In this case, no further blades are arranged upstream of the inlet guide vanes, which facilitates access for a fitter.
  • a stationary gas turbine expediently has a compressor of the aforementioned type.
  • the single figure shows a longitudinal section through a section of an axial compressor.
  • the single figure shows a longitudinal section through an axial type compressor 10, in the section of its inlet guide vanes 12 rotatable about its respective longitudinal axis 52.
  • the illustrated inlet guide vane 12 is representative of any variable length vanes 14 of a compressor 10.
  • the compressor 10 includes both an axial one as well as circumferentially divided housing 16.
  • the housing 16 surrounds the machine axis 18 of the compressor 10, along which an annular flow channel 20 extends. Radially outward, the inwardly facing surface 22 of the housing 16 defines the flow channel 20. Radially inward, the flow channel 20 is bounded by the outer circumferential surface 24 of a compressor rotor 26.
  • the compressor rotor 26 is rotatable about the machine axis 18.
  • the guide blade 14 is formed without a head-side platform, so that its free-standing blade tip 30 of the lateral surface 24 is radially gap forming opposite.
  • a circular platform 32 is provided in the form of a plate, wherein platform 32 and blade 28 form a monolithic unit.
  • the platform comprises on its side facing away from the airfoil 28 side 34 a truncated cone 36.
  • a pin 38 At the truncated cone 36 is a pin 38 with its first end 40 at. Is to at the first end 40, a conical receptacle 41 (cone) provided on the front side.
  • the pin 38 extends through a bore 42 arranged in the housing 16, so that the second end 44 of the pin 38 projects out of the housing 16.
  • a lever 46 is arranged, to which an adjusting ring, not shown, is articulated.
  • the pin 38 is hollow, so that a clamping screw 48 extends through it.
  • the clamping screw 48 has a screw head 50, which is supported on the second end 44 of the pin 38.
  • the clamping screw 48 is simultaneously screwed into a provided in the truncated cone 36 threaded hole 49, whereby the truncated cone 36 is seated biased in the arranged at the first end 40 conical receptacle 41.
  • the pin 38 is rotatably mounted in the bore 42, so that the pin 38 and attached thereto the guide vane 14 about the common longitudinal axis 52 are uniformly rotatable or pivotable.
  • an adjustable bearing unit 54 is provided for the pin 38, with its radial position and thus also the radial position of the guide vane 14 can be specified. It is a fixed bearing with radial adjustment.
  • the platform 32 is recessed on a reflection surface 35 in the form of a floating bearing 56.
  • the platform 32 including truncated cone 36 instead of the threaded hole 49 has a through hole through which the clamping screw 48 extends.
  • the clamping screw 48 is then screwed into a threaded hole arranged on the blade 28, so that both the pin 38 and the platform 32 are clamped between the screw head 50 and the blade 28.
  • the platform 32 does not necessarily have a circular shape. Other contours are also possible.
  • a compressor 10 is provided with adjustable guide vanes 14, in which the airfoil 28 of the vane 14 through the flow channel 20 to the compressor 10 can be removed.
  • the pin 38 required in the housing 16 for the rotatable mounting of the guide blade 14 be detachable from the blade leaf 28.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The compressor (10) has a housing (16) limiting radially outside an annular flow channel (20). A guide vane (14) of a guide vane collar i.e. intake guide vane collar, is rotatably mounted in the housing and extends through the flow channel. A spigot (38) i.e. hollow shaft, extends through the housing for rotating the guide vane. An end (40) of the spigot is connected with the guide vane. The guide vane comprises a platform (32) at a housing side, where the platform is connected with the spigot. A clamping screw (48) extends longitudinally by the spigot and is screwed in a truncated cone (36).

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdichter mit einem einen ringförmigen Strömungskanal radial außen begrenzenden Gehäuse, in dem sich radial durch den Strömungskanal erstreckende Leitschaufeln eines Leitschaufelkranzes drehgelagert gehaltert sind.The invention relates to a compressor with an annular flow channel radially outwardly bounding housing in which are supported radially rotatably supported by the flow channel extending vanes of a vane ring.

Axial durchströmte Verdichter von stationären Gasturbinen mit verstellbaren Einlassleitschaufeln sind aus dem Stand der Technik in umfangreicher Art und Weise bekannt. Die verstellbaren Einlassleitschaufeln umfassen ein Schaufelblatt, welches an einem kreisrunden Teller angeordnet ist. Der Teller bildet die Plattform der Verdichterschaufel. An der Rückseite des Tellers ist ein Zapfen vorgesehen. Der Zapfen dient als Antriebswelle, um die Einlassleitschaufel des Verdichters um ihre Längsachse zu drehen bzw. zu schwenken. Zur Aufnahme des Zapfens sind im Gehäuse des Verdichters Bohrungen vorgesehen, die für jeden Leitschaufelkranz in einer Ebene senkrecht zur Maschinenachse des Axialverdichters liegen und sich jeweils in Radialrichtung erstrecken, bezogen auf die Maschinenachse. Die Zapfen durchdringen die Bohrungen, so dass gehäuseaußenseitig an jedem Zapfen ein Hebel befestigt ist, mit welchem die Drehbewegung der Verdichterschaufel bewirkt werden kann. Zumeist ist dafür ein sogenannter Verstellring an den Hebeln angelenkt, wodurch eine Drehbewegung des Verstellrings in Umfangsrichtung in eine Drehung des Zapfens um seine Längsachse umgewandelt wird. Dabei ist es bekannt, auch freistehende Leitschaufeln als verstellbare Leitschaufeln zu verwenden.Axial-flow compressors of stationary gas turbines with adjustable inlet guide vanes are known from the prior art in a comprehensive manner. The variable inlet guide vanes comprise an airfoil disposed on a circular plate. The plate forms the platform of the compressor blade. At the back of the plate, a pin is provided. The pin serves as a drive shaft for rotating the inlet guide vane of the compressor about its longitudinal axis. To accommodate the pin bores are provided in the housing of the compressor, which lie for each vane ring in a plane perpendicular to the machine axis of the axial compressor and each extending in the radial direction, based on the machine axis. The pins penetrate the holes, so that a lever is attached to the outside of the housing on each pin, with which the rotational movement of the compressor blade can be effected. In most cases, a so-called adjusting ring is articulated to the levers, whereby a rotational movement of the adjusting ring in the circumferential direction is converted into a rotation of the pin about its longitudinal axis. It is known to use freestanding vanes as adjustable vanes.

Es hat sich herausgestellt, dass es wünschenswert ist, einzelne Leitschaufeln tauschen zu können. Derzeit muss bei hälftig geteilten Gehäusen von axial durchströmten, zur Energieerzeugung vorgesehenen Gasturbinen, die obere Gehäusehälfte abgehoben werden. Erst danach kann die Leitschaufel der Bohrung entnommen werden. Diese Methode ist jedoch vergleichsweise zeitaufwendig und führt somit zu großen Stillstandszeiten, die die Verfügbarkeit der Gasturbine reduzieren.It has been found that it is desirable to be able to exchange individual vanes. Currently, in half-split housings of axially flowed, intended for power generation gas turbines, the upper half of the housing must be lifted. Only then can the vane be removed from the bore. However, this method is relatively time consuming and thus leads to large downtime, which reduce the availability of the gas turbine.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines zuverlässigen Verdichters mit verstellbaren Leitschaufeln, deren Demontage- und Montagedauer im Wartungsfall verkürzt sind.The object of the invention is therefore to provide a reliable compressor with adjustable vanes whose disassembly and installation time are shortened in case of maintenance.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einem Verdichter gelöst, welcher ein einen ringförmigen Strömungskanal radial außen begrenzendes Gehäuse aufweist, in dem sich radial durch den Strömungskanal erstreckende Leitschaufeln eines Leitschaufelkranzes drehgelagert gehaltert sind, wobei zur Drehung jeder Leitschaufel ein sich durch das Gehäuse erstreckender Zapfen vorgesehen ist, dessen erstes Ende mit der Leitschaufel verbunden ist, wobei die Verbindung zwischen der Leitschaufel und dem betreffenden Zapfen lösbar ist.The object underlying the invention is achieved with a compressor having an annular flow channel radially outwardly delimiting housing in which are radially mounted rotatably supported by the flow channel extending vanes of a vane ring, wherein provided for rotation of each vane extending through the housing pin is, whose first end is connected to the vane, wherein the connection between the vane and the respective pin is releasable.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass, wenn Leitschaufel und Zapfen nicht einstückig ausgebildet sind, sondern voneinander lösbar sind, das Schaufelblatt samt Plattform durch den Strömungskanal des Verdichters entnehmbar ist, ohne dass dafür das Gehäuseoberteil des Verdichters abgehoben werden muss. Nach Entnahme der Leitschaufel verbleibt der zugehörige Zapfen in seiner Bohrung. Diese Art der Demontage der verstellbaren Leitschaufel spart in erheblichem Umfang Montageaufwand, was die Stillstandszeit des Verdichters beziehungsweise einer mit einem solchen Verdichter ausgestatteten Gasturbine signifikant verringert. Ein weiterer, großer Vorteil liegt darin, dass die Leitschaufel dabei nur einseitig, d. h. gehäuseseitig gelagert ist und somit eine definierte radiale Position aufweist. Die der freistehenden Schaufelspitze gegenüberliegende Wand des Rotors dient dann ausschließlich zur inneren Begrenzung des ringförmigen Strömungskanals und wird somit nicht mehr zur Aufnahme von nabenseitigen Leitschaufelzapfen benötigt, die ansonsten bei nicht freistehenden Leitschaufeln in einen Innenring gelagert waren.The invention is based on the finding that, if the guide blade and pin are not integrally formed, but are detachable from each other, the airfoil including platform through the flow channel of the compressor can be removed, without having to lift the upper housing part of the compressor. After removal of the guide vane the associated pin remains in its bore. This type of disassembly of the adjustable vane saves significant installation effort, which significantly reduces the downtime of the compressor or a gas turbine equipped with such a compressor. Another great advantage is that the vane is only one side, that is mounted on the housing side and thus has a defined radial position. The freestanding blade tip opposite wall of the rotor then serves exclusively to the inner boundary of the annular flow channel and is thus no longer required for receiving hub-side guide blade pins, which otherwise not freestanding vanes were stored in an inner ring.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung weist die betreffende Leitschaufel gehäuseseitig eine Plattform auf, welche durch einen Konusverbindung mit dem Zapfen verbunden ist. Vorzugsweise ist an einer ersten Seite der Plattform ein sich quer erstreckendes aerodynamisch gekrümmtes Schaufelblatt und an einer zweiten dem Schaufelblatt abgewandten Seite ein Kegelstumpf angeordnet, welcher Kegelstumpf in einem am ersten Ende des Zapfens angeordneten konischen Aufnahme verspannt sitzt. Durch die Verwendung einer Konusverbindung wird gewährleistet, dass das Schaufelblatt der Leitschaufel in konzentrischer Verlängerung der Zapfenachse angeordnet ist. Es wird somit eine zentrische Verbindung angegeben, die etwaige montagebedingte Fehl- oder Schrägstellungen des Schaufelblatts gegenüber der Zapfenachse größtmöglich vermeidet. Dies erhöht die Genauigkeit der Konstruktion und vermeidet aerodynamische Verluste beim Betrieb des Verdichters. Auch werden somit in der Strömung über den Umfang verteilte Ungleichmäßigkeiten weitestgehend vermieden, die bei Fehlstellungen auftreten können. Als Verbindung zwischen Zapfen und Leitschaufel wird die Konusverbindung bevorzugt. Jedoch ist es auch möglich, anstelle der Konusverbindung eine Zapfen-Buchse-Verbindung zu verwenden.According to a first advantageous development, the relevant vane has a platform on the housing side, which is connected by a cone connection with the pin. Preferably, a transversely extending aerodynamically curved blade is disposed on a first side of the platform and a truncated cone on a second side facing away from the blade, which truncated cone is clamped in a arranged at the first end of the pin conical receptacle. The use of a cone connection ensures that the airfoil of the vane is arranged in concentric extension of the journal axis. It is thus specified a centric connection, which avoids any assembly-related incorrect or inclined positions of the blade against the pin axis as far as possible. This increases the accuracy of the design and avoids aerodynamic losses in the operation of the compressor. Also distributed in the flow over the circumference distributed unevenness are largely avoided, which can occur in misaligned positions. As the connection between the pin and the guide vane, the cone connection is preferred. However, it is also possible to use a pin and socket connection instead of the cone connection.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich längs durch den betreffenden Zapfen eine in den Kegelstumpf eingeschraubte Spannschraube. Der Zapfen ist somit als hohle Welle ausgebildet. Die Spannschraube weist dabei einen Schraubenkopf auf, welcher sich am zweiten Ende des Zapfens abstützen kann, wodurch beim Spannen der Spannschraube der Kegelstumpf in die konische Aufnahme des Zapfens hineingezogen wird. Hiermit ist eine vergleichsweise einfache Konstruktion möglich, bei der von außen die Verbindung zwischen Zapfen und Leitschaufel hergestellt und gelöst werden kann. Bei geschlossenem Gehäuse ist dann lediglich erforderlich, dass ein im Strömungskanal befindlicher Monteur die Leitschaufel hält und in Empfang nimmt, während ein zweiter Monteur die entsprechende Spannschraube löst.According to a preferred embodiment extends longitudinally through the respective pin screwed into the truncated cone clamping screw. The pin is thus formed as a hollow shaft. The clamping screw in this case has a screw head, which can be supported on the second end of the pin, whereby the clamping of the clamping screw of the truncated cone is drawn into the conical receptacle of the pin. Hereby, a comparatively simple construction is possible, in the outside of the connection between pins and Guide vane can be manufactured and solved. When the housing is closed then only required that an installer located in the flow channel holds and receives the vane, while a second mechanic releases the corresponding clamping screw.

Um in Bezug auf die Maschinenachse des Verdichters die radiale Position der Leitschaufel einzustellen zu können, ist jeweils eine verstellbare Lagereinheit am Gehäuse vorgesehen, welche den betreffenden Zapfen lagert. Die verstellbare Lagereinheit kann auch selbstverständlich dann verwendet werden, wenn Leitschaufel und Zapfen nicht modular ausgestaltet sind, sondern monolithisch. Durch die verstellbare Lagereinheit kann der Spalt zwischen innerer Begrenzungswand des Ringkanals und Schaufelblattspitze auf das gewünschte Maß eingestellt werden. Das Anstreifen der Schaufelblattspitze am Rotor kann somit vermieden werden. Sofern das Schaufelblatt ein Profil aufweist, welches über den Plattformrand hinausragt, kann mit der verstellbaren Lagereinheit gleichzeitig auch der gehäuseseitige Radialspalt zwischen überstehendem Schaufelblatt und Gehäuse eingestellt werden.In order to adjust the radial position of the vane with respect to the machine axis of the compressor, an adjustable bearing unit is provided on the housing, which supports the respective pin. The adjustable bearing unit can of course also be used if the guide blade and pin are not designed modular, but monolithic. Due to the adjustable bearing unit, the gap between the inner boundary wall of the annular channel and the blade tip can be adjusted to the desired level. The brushing of the blade tip on the rotor can thus be avoided. If the airfoil has a profile which projects beyond the platform edge, the housing-side radial gap between projecting airfoil and housing can be adjusted simultaneously with the adjustable bearing unit.

Vorzugsweise sind die Plattformen der Leitschaufeln jeweils an einer ringförmigen, gegenüber der Strömungskanaloberfläche entsprechend zurückspringenden Anspiegelungsfläche versenkt angeordnet. Dies ermöglicht eine nahezu stufenlose und kantenfreie Strömungspfadbegrenzungsfläche, die dadurch sehr windschlüpfrig ist. Aerodynamische Verluste können somit weitestgehend vermieden werden.Preferably, the platforms of the vanes are each sunk to an annular, with respect to the flow channel surface corresponding recessed Anspiegelungsfläche sunk. This allows a nearly continuous and edge-free flow path boundary surface, which is very wind-slippery. Aerodynamic losses can thus be largely avoided.

Vorzugsweise ist bei allen Leitschaufeln die Verbindung mit dem betreffenden Zapfen lösbar. Zweckmäßigerweise sind die drehbaren Leitschaufeln als freistehende Leitschaufeln ausgebildet, so dass beim Lösen der Verbindung zwischen Zapfen und Leitschaufel diese lediglich leicht gekippt werden müssen, um sie ihrer Betriebslage zu entnehmen.Preferably, the connection with the respective pin is solvable in all guide vanes. Conveniently, the rotatable vanes are formed as free-standing vanes, so that when releasing the connection between the pin and the guide vane these need only be slightly tilted to remove them from their operating position.

Eine einfache Entnahme der verdrehbaren Leitschaufeln ist insbesondere dann möglich, wenn diese als Einlassleitschaufeln des Verdichters ausgebildet sind. In diesem Fall sind stromauf der Einlassleitschaufeln keine weiteren Schaufeln angeordnet, was den Zugang für einen Monteur erleichtert. Zweckmäßigerweise weist eine stationäre Gasturbine einen Verdichter vorgenannter Art auf.A simple removal of the rotatable vanes is particularly possible if they are formed as inlet guide vanes of the compressor. In this case, no further blades are arranged upstream of the inlet guide vanes, which facilitates access for a fitter. A stationary gas turbine expediently has a compressor of the aforementioned type.

Die weitere Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigt:The further explanation of the invention is based on the embodiment shown in the drawing. It shows:

die einzige Figur einen Längsschnitt durch einen Ausschnitt eines Axialverdichters.the single figure shows a longitudinal section through a section of an axial compressor.

Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch einen Verdichter 10 axialer Bauart, im Abschnitt seiner um ihre jeweilige Längsachse 52 drehbaren Einlassleitschaufeln 12. Die gezeigte Einlassleitschaufel 12 steht stellvertretend für jegliche um ihre Längsachse verstellbaren Leitschaufeln 14 eines Verdichters 10. Der Verdichter 10 umfasst ein sowohl axial als auch in Umfangsrichtung geteiltes Gehäuse 16. Das Gehäuse 16 umgreift die Maschinenachse 18 des Verdichters 10, entlang welcher sich ein ringförmiger Strömungskanal 20 erstreckt. Radial außen begrenzt die nach innen gewandte Fläche 22 des Gehäuses 16 den Strömungskanal 20. Radial innen wird der Strömungskanal 20 von der äußeren Mantelfläche 24 eines Verdichterrotors 26 begrenzt. Der Verdichterrotor 26 ist um die Maschinenachse 18 drehbar. Die Leitschaufel 14 ist ohne kopfseitige Plattform ausgebildet, so dass deren freistehende Schaufelblattspitze 30 der Mantelfläche 24 radialspaltbildend gegenüber liegt. Am radial äußeren, gehäuseseitigen Ende des aerodynamisch gekrümmten Schaufelblatts 28 ist eine kreisrunde Plattform 32 in Form eines Tellers vorgesehen, wobei Plattform 32 und Schaufelblatt 28 eine monolithische Einheit bilden. Die Plattform umfasst an ihrer dem Schaufelblatt 28 abgewandten Seite 34 einen Kegelstumpf 36. An dem Kegelstumpf 36 liegt ein Zapfen 38 mit seinem ersten Ende 40 an. Dazu ist am ersten Ende 40 stirnseitig eine konische Aufnahme 41 (Konus) vorgesehen. Der Zapfen 38 erstreckt sich durch eine im Gehäuse 16 angeordnete Bohrung 42, so dass das zweite Ende 44 des Zapfens 38 aus dem Gehäuse 16 ragt. Am zweiten Ende 44 ist ein Hebel 46 angeordnet, an den ein nicht dargestellter Verstellring angelenkt ist. Der Zapfen 38 ist hohl ausgebildet, so dass sich durch ihn eine Spannschraube 48 erstreckt. Die Spannschraube 48 weist einen Schraubenkopf 50 auf, der sich am zweiten Ende 44 des Zapfens 38 abstützt. Die Spannschraube 48 ist gleichzeitig in ein im Kegelstumpf 36 vorgesehenes Gewindeloch 49 eingeschraubt, wodurch der Kegelstumpf 36 in der am ersten Ende 40 angeordneten konischen Aufnahme 41 vorgespannt sitzt. Der Zapfen 38 ist in der Bohrung 42 drehbar gelagert, so dass der Zapfen 38 und die daran befestigte Leitschaufel 14 um deren gemeinsame Längsachse 52 einheitlich drehbar bzw. schwenkbar sind.The single figure shows a longitudinal section through an axial type compressor 10, in the section of its inlet guide vanes 12 rotatable about its respective longitudinal axis 52. The illustrated inlet guide vane 12 is representative of any variable length vanes 14 of a compressor 10. The compressor 10 includes both an axial one as well as circumferentially divided housing 16. The housing 16 surrounds the machine axis 18 of the compressor 10, along which an annular flow channel 20 extends. Radially outward, the inwardly facing surface 22 of the housing 16 defines the flow channel 20. Radially inward, the flow channel 20 is bounded by the outer circumferential surface 24 of a compressor rotor 26. The compressor rotor 26 is rotatable about the machine axis 18. The guide blade 14 is formed without a head-side platform, so that its free-standing blade tip 30 of the lateral surface 24 is radially gap forming opposite. At the radially outer, housing-side end of the aerodynamically curved blade 28, a circular platform 32 is provided in the form of a plate, wherein platform 32 and blade 28 form a monolithic unit. The platform comprises on its side facing away from the airfoil 28 side 34 a truncated cone 36. At the truncated cone 36 is a pin 38 with its first end 40 at. Is to at the first end 40, a conical receptacle 41 (cone) provided on the front side. The pin 38 extends through a bore 42 arranged in the housing 16, so that the second end 44 of the pin 38 projects out of the housing 16. At the second end 44, a lever 46 is arranged, to which an adjusting ring, not shown, is articulated. The pin 38 is hollow, so that a clamping screw 48 extends through it. The clamping screw 48 has a screw head 50, which is supported on the second end 44 of the pin 38. The clamping screw 48 is simultaneously screwed into a provided in the truncated cone 36 threaded hole 49, whereby the truncated cone 36 is seated biased in the arranged at the first end 40 conical receptacle 41. The pin 38 is rotatably mounted in the bore 42, so that the pin 38 and attached thereto the guide vane 14 about the common longitudinal axis 52 are uniformly rotatable or pivotable.

An der äußeren Seite des Gehäuses 16 ist eine verstellbare Lagereinheit 54 für den Zapfen 38 vorgesehen, mit dem dessen radiale Position und somit auch die radiale Position der Leitschaufel 14 vorgegeben werden kann. Es handelt sich dabei um ein Festlager mit radialer Einstellung. Gleichzeitig ist die Plattform 32 an einer Anspiegelungsfläche 35 in Form eines Loslagers 56 versenkt angeordnet.On the outer side of the housing 16, an adjustable bearing unit 54 is provided for the pin 38, with its radial position and thus also the radial position of the guide vane 14 can be specified. It is a fixed bearing with radial adjustment. At the same time, the platform 32 is recessed on a reflection surface 35 in the form of a floating bearing 56.

Zur Demontage der Leitschaufel 14 muss lediglich die Spannschraube 48 gelöst und aus dem Kegelstumpf 36 ausgeschraubt werden. Dann ist ein im Strömungskanal 20 befindlicher Monteur in der Lage, die Leitschaufel 14 dem Verdichter 10 zu entnehmen. Dazu muss der Monteur die Schaufelblattspitze 30 in Axialrichtung - hier nach links -schwenken, womit der fußseitige, d. h. plattformseitige Teil der Leitschaufel 14 sich von der Anspiegelungsfläche 35 löst. Anschließend ist die Leitschaufel 14 dem Verdichter 10 durch den Strömungskanal 20 entnehmbar. Das Abdecken des Gehäuseoberteils ist zur Demontage der Leitschaufel 14 somit nicht mehr erforderlich. Selbstverständlich müssen Schaufelblatt 28 und Plattform 32 nicht als monolithische Einheit ausgebildet sein. Sie können auch separat voneinander gefertigt sein. In dieser Ausführungsform weist die Plattform 32 samt Kegelstumpf 36 anstelle des Gewindelochs 49 eine Durchgangsbohrung auf, durch die sich die Spannschraube 48 erstreckt. Die Spannschraube 48 ist dann in ein am Schaufelblatt 28 angeordnetes Gewindeloch eingeschraubt, so dass zwischen Schraubenkopf 50 und Schaufelblatt 28 sowohl der Zapfen 38 als auch die Plattform 32 verspannt sind. Unabhängig davon muss die Plattform 32 nicht zwingend eine kreisrunde Form aufweisen. Andere Konturen sind ebenfalls möglich.To disassemble the vane 14, only the clamping screw 48 has to be loosened and unscrewed from the truncated cone 36. Then a fitter located in the flow channel 20 is able to remove the guide vane 14 of the compressor 10. For this purpose, the fitter 30 must the blade tip 30 in the axial direction - here to the left -schwenken, whereby the foot-side, ie platform-side part of the guide blade 14 is released from the Anschauungsfläche 35. Subsequently, the guide vane 14 of the compressor 10 through the flow passage 20 can be removed. The covering of the upper housing part is thus no longer required for disassembly of the vane 14. Of course, the airfoil 28 and platform 32 need not be formed as a monolithic unit. They can also be made separately from each other. In this embodiment, the platform 32 including truncated cone 36 instead of the threaded hole 49 has a through hole through which the clamping screw 48 extends. The clamping screw 48 is then screwed into a threaded hole arranged on the blade 28, so that both the pin 38 and the platform 32 are clamped between the screw head 50 and the blade 28. Regardless of the platform 32 does not necessarily have a circular shape. Other contours are also possible.

Ebenso ist eine weitere Ausführungsform vorstellbar, bei der das Schaufelblatt 28 ohne Zwischenschaltung einer Plattform am Zapfen 38 angeordnet ist.Likewise, a further embodiment is conceivable in which the blade airfoil 28 is arranged on the journal 38 without the interposition of a platform.

Insgesamt wird mit der Erfindung ein Verdichter 10 mit verstellbaren Leitschaufeln 14 angegeben, bei denen das Schaufelblatt 28 der Leitschaufel 14 durch den Strömungskanal 20 dem Verdichter 10 entnehmbar ist. Um dies zu erreichen wird vorgeschlagen, dass der im Gehäuse 16 zur drehbaren Lagerung der Leitschaufel 14 erforderliche Zapfen 38 vom Schaufelblatt 28 lösbar ist.Overall, with the invention, a compressor 10 is provided with adjustable guide vanes 14, in which the airfoil 28 of the vane 14 through the flow channel 20 to the compressor 10 can be removed. In order to achieve this, it is proposed that the pin 38 required in the housing 16 for the rotatable mounting of the guide blade 14 be detachable from the blade leaf 28.

Claims (9)

Verdichter (10),
mit einem einen ringförmigen Strömungskanal (20) radial außen begrenzenden Gehäuse (16), in dem sich radial durch den Strömungskanal (20) erstreckende Leitschaufeln (14) eines Leitschaufelkranzes drehgelagert gehaltert sind, wobei zur Drehung jeder Leitschaufel (14) ein sich durch das Gehäuse (16) erstreckender Zapfen (38) vorgesehen ist, dessen erstes Ende (40) mit der Leitschaufel (14) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei zumindest einer der Leitschaufeln (14) die Verbindung mit dem betreffenden Zapfen (38) lösbar ist.Compressor (10),
with a housing (16) which radially outwardly delimits an annular flow channel (20) and in which guide vanes (14) of a vane ring are radially supported by the flow channel (20), wherein each vane (14) rotates through the housing to rotate (16) is provided extending pin (38) whose first end (40) is connected to the guide vane (14),
characterized in that
at least one of the guide vanes (14) the connection with the respective pin (38) is releasable. Verdichter (10) nach Anspruch 1,
bei dem die betreffende Leitschaufel (14) gehäuseseitig eine Plattform (32) aufweist, welche durch eine Konusverbindung mit dem Zapfen (38) verbunden ist.Compressor (10) according to claim 1,
in which the relevant vane (14) has on the housing side a platform (32) which is connected by a cone connection with the pin (38). Verdichter (10) nach Anspruch 2,
bei der an einer ersten Seite der Plattform (32) ein sich dazu quer erstreckendes aerodynamisch gekrümmtes Schaufelblatt (28) und an einer zweiten, dem Schaufelblatt abgewandten Seite (34) ein Kegelstumpf (36) angeordnet ist, welcher Kegelstumpf (36) in einem am ersten Ende (40) des Zapfens (38) angeordneten konischen Aufnahme (41) sitzt.Compressor (10) according to claim 2,
wherein on a first side of the platform (32) a transversely extending aerodynamically curved airfoil (28) and on a second side facing away from the airfoil (34) a truncated cone (36) is arranged, which truncated cone (36) in an am first end (40) of the pin (38) arranged conical receptacle (41) sits. Verdichter (10) nach Anspruch 3,
bei dem sich längs durch den betreffende Zapfen (38) eine in den Kegelstumpf (36) eingeschraubte Spannschraube (48) erstreckt.Compressor (10) according to claim 3,
in which extends longitudinally through the respective pin (38) into the truncated cone (36) screwed clamping screw (48). Verdichter (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Zapfen (38) im Gehäuse (16) - bezogen auf die Maschinenachse (18) - radial verlagerbar ist.Compressor (10) according to one of the preceding claims, wherein the pin (38) in the housing (16) - with respect to the machine axis (18) - is radially displaceable. Verdichter (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Plattformen (32) der Leitschaufeln (14) jeweils an einer ringförmigen, gegenüber der Strömungskanaloberfläche entsprechend zurückspringenden Anspiegelungsfläche (35) versenkt angeordnet sind.Compressor (10) according to one of the preceding claims, in which the platforms (32) of the guide vanes (14) are in each case countersunk on an annular reflecting surface (35) corresponding to the flow channel surface. Verdichter (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem bei allen Leitschaufeln (14) des betreffenden Leitschaufelkranzes die Verbindung mit dem betreffenden Zapfen (38) lösbar ist.Compressor (10) according to one of the preceding claims, in which all the guide vanes (14) of the relevant vane ring have the connection with the relevant pin (38) detachable. Verdichter (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Leitschaufelkranz als Einlassleitschaufelkranz ausgebildet ist.A compressor (10) according to any one of the preceding claims, wherein the vane ring is formed as an inlet guide vane ring. Stationäre Gasturbine mit einem Verdichter (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche.Stationary gas turbine with a compressor (10) according to one of the preceding claims.
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