EP2716874A1 - Leitschaufelkranz, Montageverfahren und Strömungsmaschine - Google Patents
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- EP2716874A1 EP2716874A1 EP12187575.1A EP12187575A EP2716874A1 EP 2716874 A1 EP2716874 A1 EP 2716874A1 EP 12187575 A EP12187575 A EP 12187575A EP 2716874 A1 EP2716874 A1 EP 2716874A1
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- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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- F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
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Definitions
- the invention relates to a vane ring according to the preamble of patent claim 1, a method for mounting a vane ring and a turbomachine.
- Turbomachines such as aircraft engines regularly have at least one compressor-side adjustable guide vane row with a large number of guide vanes which can be pivoted about their vertical axis in order to set optimum operating conditions.
- the vane row forms a guide vane ring with an inner ring surrounding a rotor section.
- the inner ring is used for internal stabilization and storage of the guide vanes and can, for example in the DE 10 2007 015 669 A1 shown to be composed of two half rings, which in turn are divided in an axial parting plane in a front half-ring segment and in a rear half-ring segment.
- the inner ring has a plurality of bores which are arranged on the axial parting plane and in which the guide vanes dive with their bearing journals.
- a plurality of axial pins or screws are provided, by means of which the half-ring segments are held together.
- the pins are arranged between two adjacent bearing journals. In accordance with small engines or small Leitschaufelotti but is not sufficient space for the pins between the journals available.
- An alternative pinning or screwing radially inward to the bearing pin leads to acentralsnachteil and unfavorable structural design of the opposite rotor section.
- the object of the invention is to provide a vane ring for a turbomachine, which eliminates the aforementioned disadvantages and allows a compact design of a vane ring.
- An inventive vane ring for a turbomachine has a plurality of rotatable vanes, an inner ring for radially inner stabilizing the vanes, which has two half rings, which are each separated in an axial parting plane in a front half-ring segment and in a rear half-ring segment.
- the vane ring has an annular seal carrier having two Dichtungwaitringe, which are releasably secured to each one of the half-ring segments and are arranged with a respective body portion radially inward to the half-ring segments.
- mold elements are used in opposite inner-ring-side recesses of the half-ring segments, which interact positively and / or non-positively with the recesses forming wall sections and which have a centering section, on each of which a guide vane is guided.
- the form elements brace each of the two half-ring segments axially, radially and circumferentially. At the same time, they center the guide vanes over their centering section.
- the mold elements are secured radially in their respective positions used in the recesses against falling out of the recesses. Since no installation space for axial connecting elements for connecting the half-ring segments to the respective half-ring is required between the guide vanes, the inner ring and thus the guide vane ring can be made correspondingly compact and weight-optimized.
- the number of guide vanes can be increased. Due to the greater variability with respect to the number of guide vanes, the aerodynamics of the turbomachine can be improved.
- the production of the recesses for the centering is carried out vorzugswan in the paired state of the half-ring segments.
- the recesses are formed by means of electrochemical removal (ECM) or by wire erosion.
- ECM electrochemical removal
- the centering sections themselves are preferably produced generatively as a function of an expected load, the respective component class and permissible tolerances.
- the mold elements each have a cuboid base body, which has a relation to a front portion and a rear portion cross-section reduced central portion.
- the recesses are then preferably each one lying in the parting plane with respect to a recess base cross-section reduced opening portion.
- the recesses are dovetailed, wherein they are arranged opposite with their cross-section reduced sections in the mounted state.
- the dovetail-like recesses with the corresponding form elements allow a large force application and a secure fit.
- the centering sections each preferably extend in a pin-like manner from the central section transversely to the cross-sectional taper and are thus positioned on the axial parting plane.
- the guide vanes preferably each have a bearing bore for internal guidance on the respective centering section. Such a centering can be made to save space, since the centering dive into the vanes. Of course, it is also possible to perform the centering cup-like and immerse the vanes with a journal in the centering, so that the vanes are guided outside.
- the inner ring can have vane cell bores which lie on the axial parting plane and into which the vanes with their radially inner vane plates can dip.
- the rear half-ring segments each have a radially inwardly pointing radial flange and the seal carrier half-rings each have a radially outwardly pointing radial web which, in the mounted state flat in the plant.
- the downstream attachment of the seal carrier on the inner ring has the advantage that there is sufficient space in this area.
- an axial sealing surface is created by the radially located with the radial web overlapping radial flange, are effectively sealed by means of the leakage paths between the inner ring and the seal carrier.
- an axial gap is formed between each of the radial flange and an upstream rear wall of the rear half-ring segments, and axial connecting elements for connecting the respective half-ring segments to a half-ring are inserted with their shanks in a radially inwardly open groove of the radial flanges and in an axial bore of the radial webs.
- the connection elements are screws, which allows easy assembly and disassembly. Through the grooves in the radial flanges while assembly and component tolerances of the inner ring and the seal carrier can be compensated.
- the mounting of the seal carrier on the inner ring can be further simplified if the connecting elements are held with their heads against rotation in the axial gap. As a result, no counter-holder is necessary when screwing a locking element such as a nut to prevent co-rotation of the connecting elements.
- the guide vanes are mounted on the housing side with the bearing bushes used in the bearing bores.
- the front and rear half-ring segments are arranged axially around the inner blade plates.
- the form elements are introduced with their centering radially from the inside into the inner blade plate and inserted into the respective opposite recesses.
- the screws are inserted radially from the inside into the slots of the radial web, wherein they are arranged with their heads in the axial gap.
- the seal carrier half rings are pushed with their axial bores axially from behind onto the screw shafts.
- the nuts are screwed onto the screws axially from behind and tightened with a set torque.
- the process is simple and quick to perform. Due to the axial mounting can a radial mounting clearance between the inner ring and the seal carrier can be reduced.
- a turbomachine according to the invention has at least one guide vane ring according to the invention. Due to the axial mounting of the inner ring and the seal carrier, a radial gap reduction between the inner ring and the seal carrier is achieved. This results in a total of less radial play. At the same time, a gap between the rotor-side sealing tips or sealing fins and the guide vane ring-side sealing elements can be reduced. In addition, leakage paths between the inner ring and the seal carrier are sealed. This results in an improved aerodynamics of the compressor and thus a higher compressor efficiency compared to a turbomachine with a conventional vane ring. In addition, the minimization of the inner ring construction space results in a weight saving and an optimized rotor construction with respect to structure and vibration behavior.
- an inventive vane ring 1 a turbomachine such as an aircraft engine, a plurality of vanes 2, an inner ring 4, mold elements 6 and a seal carrier 8.
- the vane ring 1 is arranged on the stator side in the compressor and surrounds a rotor drum 10 of a rotor which is in the flow direction x of a main flow extending machine axis M rotates.
- the guide vanes 2 are adjustable about their blade axis or main axis H extending in the radial direction z and each have an airfoil 12 and an inner blade plate 14.
- the guide vanes 2 each have a radially outer blade plate, not shown, and a radially from the outer blade plate outside extending adjusting pin, by means of which they each with a housing-side adjusting device for pivoting to cooperate about their major axis H.
- the inner blade plates 14 are each arranged in a radial outer blind hole-like radial bores or a blade plate bore 15 of the inner ring 4. They have a radially inner and parallel to the machine axis M extending bottom 16 and a bottom 16 opposite top 18.
- the top 18 is arranged obliquely to the machine axis M, wherein it extends in the flow direction x radially from the inside to the outside. It forms with an upstream or front annular space surface 20 of the inner ring 4, with a downstream or rear annular space 22 of the inner ring 4 and extending between the radial bores 15 and the two annular space surfaces 20, 22 in sections interconnecting not shown inner ring surfaces a radially inner side wall portion one of the main flow through the annulus.
- the vanes 2 have in their inner blade plate 14 each designed as a blind hole bearing bore 24 which is open to the bottom 16 and is coaxial with the main axis H oriented.
- the bearing bores 24 serve for centering the guide vanes 2 about their main axis H and are each provided with a preferably pressed-in bearing bush 28 for receiving a centering section 26 of the mold elements 6.
- the bearing bore and / or the centering portion 26 are coated, whereby the bearing bush 28 can be omitted.
- the inner ring 4 serves for the radially inner stabilization of the guide vanes 2 and is spaced from the rotor drum 10 via a radial gap. It consists of two halves separated in a horizontal housing separating plane, which in turn are subdivided in an axial dividing plane T into a front half-ring segment 30 and a rear half-ring segment 32. Each half-ring segment 30, 32 thus forms one half of the radial bores 15 for receiving the inner blade plates 14.
- the front half-ring segments 30 each have a bottom surface 34 and an end face 36 orthogonal thereto.
- the bottom surface 34 extends in the direction of the machine axis M and is disposed radially inward of the end surface 36.
- the bottom surface 34 is downstream of a lying in the axial parting plane T trailing edge 38 (s. FIG. 2 ) of the front Half-ring segment 30 limited and penetrated by a plurality of recesses 40 for receiving one half of the mold elements 6.
- the recesses 40 pass through the bottom surface 34 in the region of the radial bores 15 and are open to the trailing edge 38.
- they are preferably dovetail-shaped with a base 42 which is enlarged cross-sectionally with respect to an opening 44 merging into the trailing edge 38.
- the end face 36 extends radially outward of the bottom surface 34 and transitions into the front annulus surface 20. It has such a radial extent that in the illustrated basic position of the guide vanes 2, the upper side 18 of the inner blade plate 14 is stepless or nearly stepless and thus flush with the front annular space 20.
- the rear half-ring segments 32 each have a bottom surface 46 and a rear surface 48 extending orthogonally to the bottom surface 46.
- the bottom surface 46 extends in the direction of the machine axis M and is disposed radially inward of the rear surface 48. It extends downstream of a lying in the axial parting plane T leading edge 50 (s. FIG. 2 ) of the rear half-ring segment 32 and is penetrated by a plurality of recesses 52 for receiving one half of the mold elements 6.
- the recesses 52 pass through the bottom surface 46 in the region of the radial bores 15 and are open to the front edge 50.
- FIG. 2 Shown are preferably dovetailed with a bottom 54, which is cross-sectionally opposite to a merging into the front edge 50 muzzle 56.
- the rear surface 48 extends radially outwardly from the bottom surface 46 in a rearward region. It merges into an axial projection 58 whose surface facing away from the rear surface 48 represents the rear annular space surface 22.
- the radial position of the axial projection 58 is such that in the illustrated basic position of the guide vanes 2, the upper side 18 of the inner blade plate 14 is steplessly or nearly steplessly and thus flush with the rear annular space surface 22. Due to the above-described inclination of the top 18, the rear surface 48 is higher than the end face 36 is formed.
- the rear half-ring segments 32 each have a radial flange 60 which extends radially inward from the axial projection 58.
- the radial flange 60 is over an axial gap 62 spaced from the rear surface 48 and has a plurality of the radial flange 60 passing through in the axial direction and radially inwardly open grooves 64.
- the axial gap 62 has an extent in the axial direction such that connecting elements 66 for connecting the seal carrier 8 to the inner ring 4 or its rear half-ring segments 32 with their heads 68 can be received therein. It is preferred if the heads 68 each interact positively with the axial projection 58 or with a portion of the seal carrier 8.
- the grooves 64 have an extent in the circumferential direction that the connecting elements 66 can be passed with their shanks 70 therethrough.
- the attachment elements 66 are T-bolts or screws with a flat head.
- the mold elements 6 have, as in FIG. 2 shown, in each case a centrally tapered cuboid base body from which the centering section 26 extends.
- the main body has two mutually remote end portions 72, 74, which are interconnected via a relative to the end portions 72. 74 cross-section reduced central portion 76.
- the cross-sectional tapering is such that the shaped elements 6 interact positively with the dovetail-like recesses 40, 52 or with their wall sections.
- the end portions 72, 74 are thus approximately triangular in shape, wherein they are brought together in the region of their leg tips.
- the centering portions 26 each extend orthogonally radially outward from the reduced cross-section central portions 76. They extend centrally from the cuboid body and have for dipping into the inner paddle 14 a peg-like or cylindrical shape.
- the seal carrier 8 is used for radial securing of the mold elements 6 in the recesses 40, 52, for carrying inlet linings 78, 80 for sealing the radial gap and for sealing leakage paths within the inner ring 4. It is divided along the horizontal housing separation plane into two seal carrier half rings, the Each have a circumferential wall 82 and a radially from the circumferential wall 82 orthogonal radially outwardly extending radial web 84.
- the peripheral wall 82 extends in the direction of the machine axis M and is downgraded radially downstream.
- the circumferential wall 82 is arranged in each case radially inwardly of the bottom surfaces 34, 46 of the half-ring segments 30, 32. As a result, it extends over the recesses 40, 52 of the half-ring segments 30, 32 and an accidental falling out of the mold elements 6 from the recesses 40, 52 is prevented.
- the inlet linings 78, 80 are connected on the inner circumferential side to the circumferential wall 82. They are, for example, plate-shaped honeycomb seals and in particular cohesively connected to the circumferential wall 82, for example soldered or welded.
- the inlet linings 78, 80 are pinned or riveted or glued to the circumferential wall 82.
- the inlet linings 78, 80 are spaced from the rotor drum 10 in the radial direction z such that rotor-side sealing ribs or sealing fins 86 can enter them, so that the leakage path between the inner ring 4 and the rotor drum 10 is sealed.
- the radial web 84 extends rearwardly from the inlet linings 78, 80 and has a plurality of axial bores 88 for performing the connection elements 66.
- the radial web 84 has an end-face abutment surface 90, which can be brought into abutment with a rear abutment surface 92 of the respective radial flange 60 of the rear half-ring segments 32.
- the vane ring 1 is thereby individually mounted for each half of the housing and closed only by the assembly of the two housing halves into a ring.
- the bearing bushes 28 are inserted into the bearing bores 24 of the guide vanes 2, in particular pressed.
- the guide vanes 2 are used with their adjusting pins in the housing side bearings.
- the guide vanes 2 are now positioned like a spokes in relation to one another in the housing halves.
- the front and rear half-ring segments 30, 32 are positioned axially about the inner paddles 14, being brought into abutment with their body edges 38, 50, and their opposed recesses 40, 52 aligned therewith.
- the mold elements 6 are introduced with their centering portions 26 radially from the inside into the inner blade plate 14 and pressed into the opposite recesses 40, 52.
- the connecting elements 66 are inserted radially from the inside into the grooves 64, wherein they are arranged with their heads 68 in the axial gaps 62.
- the seal carrier half rings 8 are pushed axially with their axial bores 88 from rear to front onto the shanks 70 of the securing elements 66.
- closing elements 94 such as nuts, are screwed axially on the shafts 70 from behind and tightened with a desired torque.
- the guide vanes 2 are now each position-centered on a centering section 26 and the half-ring segments 30, 32 are connected to one another axially, radially and peripherally.
- the mold elements 6 are arranged by the press-fitting into the recesses 40, 52 positively in this and additionally secured by the peripheral wall 82 of the seal carrier half rings against accidental radial falling out.
- leakage paths between the inner ring 4 and the seal carrier 8 are closed by the sealing engagement or bracing of the front-side contact surface 90 of the seal carrier half rings with the respective rear contact surface 92 of the rear half-ring segments 32.
- a vane ring with adjustable vanes each guided radially inward on a centering of a molding element, which is positively inserted in opposite inner ring side recesses on an axial parting plane of the inner ring, a mounting method for mounting such a vane ring and a turbomachine with such a vane ring.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Leitschaufelkranz nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zur Montage eines Leitschaufelkranzes sowie eine Strömungsmaschine.
- Strömungsmaschinen wie Flugzeugtriebwerke haben zur Einstellung optimaler Betriebsbedingungen regelmäßig zumindest eine verdichterseitige verstellbare Leitschaufelreihe mit einer Vielzahl von um ihre Hochachse verschwenkbaren Leitschaufeln. Die Leitschaufelreihe bildet mit einem einen Rotorabschnitt umgreifenden Innenring einen Leitschaufelkranz. Der Innenring dient zur inneren Stabilisierung und Lagerung der Leitschaufeln und kann, wie beispielsweise in der
DE 10 2007 015 669 A1 gezeigt, aus zwei Halbringen zusammengesetzt sein, die wiederum in einer axialen Trennebene in ein vorderes Halbringsegment und in ein hinteres Halbringsegment unterteilt sind. Zum Lagern der Leitschaufeln hat der Innenring eine Vielzahl von Bohrungen, die auf der axialen Trennebene angeordnet sind und in die die Leitschaufeln mit ihren Lagerzapfen eintauchen. Zum axialen Verbinden der Halbringsegmente zu einem Halbring ist eine Vielzahl von axialen Stiften bzw. Schrauben vorgesehen, mittels denen die Halbringsegmente zusammengehalten werden. Die Stifte sind zwischen zwei benachbarten Lagerzapfen angeordnet. Bei entsprechend kleinen Triebwerken oder bei kleiner Leitschaufelteilung steht jedoch kein ausreichender Bauraum für die Stifte zwischen den Lagerzapfen zur Verfügung. Eine alternative Verstiftung bzw. Verschraubung radial innen zu den Lagerzapfen führt zu einem Gewichtsnachteil und zu einer ungünstigen konstruktiven Gestaltung des gegenüberliegenden Rotorabschnittes. - Aufgabe der Erfindung ist es, einen Leitschaufelkranz für eine Strömungsmaschine zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile beseitigt und eine kompakte Bauweise eines Leitschaufelkranzes ermöglicht. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Montage eines derartigen Leitschaufelkranzes und eine Strömungsmaschine zu schaffen, die zumindest einen hohen Verdichterwirkungsgrad aufweist.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Leitschaufelkranz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und durch eine Strömungsmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11.
- Ein erfindungsgemäßer Leitschaufelkranz für eine Strömungsmaschine hat eine Vielzahl von verdrehbaren Leitschaufeln, einen Innenring zum radial inneren Stabilisieren der Leitschaufeln, der zwei Halbringe aufweist, die jeweils in einer axialen Trennebene in ein vorderes Halbringsegment und in ein hinteres Halbringsegment getrennt sind. Zudem hat der Leitschaufelkranz einen ringförmigen Dichtungsträger, der zwei Dichtungshalbringe aufweist, die lösbar an jeweils einem der Halbringsegmente befestigt sind und mit jeweils einem Körperabschnitt radial innen zu den Halbringsegmenten angeordnet sind. Erfindungsgemäß sind in gegenüberliegenden innenringseitigen Ausnehmungen der Halbringsegmente Formelemente eingesetzt, die mit den Ausnehmungen bildenden Wandabschnitten formschlüssig und/oder kraftschlüssig zusammenwirken und die einen Zentrierabschnitt haben, auf dem jeweils eine Leitschaufel geführt ist.
- Die Formelemente verspannen jeweils die beiden Halbringsegmente axial, radial und umfangsseitig. Gleichzeitig zentrieren sie über ihren Zentrierabschnitt die Leitschaufeln. Durch den radial innenliegenden Körperabschnitt des Dichtungsträgers bzw. deren Dichtungshalbringe werden die Formelemente radial in ihrer jeweiligen in den Ausnehmungen eingesetzten Positionen gegen eine Herausfallen aus den Ausnehmungen gesichert. Da zwischen den Leitschaufeln kein Bauraum für axiale Verbindungselemente zum Verbinden der Halbringsegmente zum jeweiligen Halbring benötigt wird, kann der Innenring und somit der Leitschaufelkranz entsprechend kompakt und gewichtsoptimiert ausgeführt werden. Zudem bzw. alternativ kann die Anzahl der Leitschaufeln vergrößert werden. Durch die größere Variabilität bezüglich der Leitschaufelanzahl kann die Aerodynamik der Strömungsmaschine verbessert werden. Die Herstellung der Ausnehmungen für die Zentrierabschnitte erfolgt vorzugserweise im gepaarten Zustand der Halbringsegmente. Bevorzugterweise erfolgt die Ausbildung der Ausnehmungen mittels elektrochemischen Abtragens (ECM) oder mittels Drahterodierens. Die Zentrierabschnitte selbst werden bevorzugterweise generativ in Abhängigkeit von einer zu erwartenden Belastung, der jeweiligen Bauteilklasse und zulässigen Toleranzen hergestellt.
- Bevorzugterweise haben die Formelemente jeweils einen quaderartigen Grundkörper, der einen gegenüber einem vorderen Abschnitt und einem hinteren Abschnitt querschnittsreduzierten mittleren Abschnitt hat. Die Ausnehmungen haben dann bevorzugterweise jeweils eine in der Trennebene liegende gegenüber einem Ausnehmungsgrund querschnittsreduzierten Öffnungsabschnitt. Insbesondere sind die Ausnehmungen schwalbenschwanzartig ausgebildet, wobei sie mit ihren querschnittsreduzierten Abschnitten im montierten Zustand gegenüberliegen angeordnet sind. Die schwalbenschwanzartigen Ausnehmungen mit den entsprechenden Formelementen ermöglichen eine großflächige Krafteinleitung sowie einen sicheren Formschluss.
- Die Zentrierabschnitte erstrecken sich jeweils bevorzugterweise zapfenartig von dem mittleren Abschnitt quer zur Querschnittsverjüngung und sind so auf der axialen Trennebene positioniert. Die Leitschaufeln haben jeweils bevorzugterweise eine Lagerbohrung zur inneren Führung auf dem jeweiligen Zentrierabschnitt. Eine derartige Zentrierung lässt sich platzsparend ausbilden, da die Zentrierabschnitte in die Leitschaufeln eintauchen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Zentrierabschnitte becherartig auszuführen und die Leitschaufeln mit einem Lagerzapfen in die Zentrierbecher eintauchen zu lassen, so dass die Leitschaufeln außen geführt werden.
- Zur Verbesserung der Führung der Leitschaufeln auf den Zentrierabschnitten und zur Verschleißreduzierung können in die Lagerbohrungen Lagerbuchsen eingesetzt sein, in denen die Zentrierabschnitte eintauchen.
- Alternativ ist eine Beschichtung der Zentrierabschnitte und/oder der Lagerbohrungen möglich. Hierdurch kann auf die Lagerbuchsen verzichtet werden.
- Zur Bildung einer stufenlosen bzw. nahezu stufenfreien inneren Ringraumwandung im Bereich des Leitschaufelkranzes kann der Innenring Schaufeltellerbohrungen haben, die auf der axialen Trennebene liegen und in die die Leitschaufeln mit ihren radial inneren Schaufeltellern eintauchen können.
- Bei einer bevorzugten Anbindung des Dichtungsträgers an dem Innenring haben jeweils die hinteren Halbringsegmente einen radial nach innen weisenden Radialflansch und die Dichtungsträgerhalbringe jeweils einen radial nach außen weisenden Radialsteg, die sich im montierten Zustand flächig in Anlage befinden. Die stromabwärtige Befestigung des Dichtungsträgers an dem Innenring hat den Vorteil, dass in diesem Bereich ausreichend Bauraum vorhanden ist. Gleichzeitig wird durch den sich mit dem Radialsteg in Überlappung befindenden Radialflansch eine axiale Dichtfläche geschaffen, mittels der Leckagepfade zwischen dem Innenring und dem Dichtungsträger wirkungsvoll abgedichtet werden.
- Bevorzugterweise ist zwischen dem Radialflansch und einer stromaufwärtigen Rückwandung der hinteren Halbringsegmente jeweils ein Axialspalt gebildet und axiale Anbindungselemente zum Verbinden der jeweiligen Halbringsegmente zu einem Halbring sind mit ihren Schäften in jeweils einer radial nach innen geöffneten Nut der Radialflansche und in einer Axialbohrung der Radialstege eingesetzt. Bevorzugterweise sind die Anbindungselemente Schrauben, was eine einfache Montage und Demontage ermöglicht. Durch die Nuten in den Radialflanschen können dabei Montage- und Bauteiltoleranzen des Innenrings und des Dichtungsträgers ausgeglichen werden.
- Die Montage des Dichtungsträgers an dem Innenring lässt sich weiter vereinfachen, wenn die Anbindungselemente mit ihren Köpfen drehsicher in dem Axialspalt gehalten sind. Hierdurch ist beim Aufschrauben eines Verriegelungselementes wie eine Mutter kein Gegenhalter notwendig, um ein Mitdrehen der Anbindungselemente zu verhindern.
- Bei einem bevorzugten Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Leitschaufelkranzes werden die Leitschaufeln mit den in den Lagerbohrungen eingesetzten Lagerbuchsen gehäuseseitig gelagert. Dann werden die vorderen und hinteren Halbringsegmente axial um die inneren Schaufelteller angeordnet. Danach werden die Formelemente mit ihren Zentrierabschnitten radial von innen in die inneren Schaufelteller eingeführt und in die jeweils gegenüberliegenden Ausnehmungen eingesetzt. Anschließend werden die Schrauben radial von innen in die Schlitze des Radialsteges eingeführt, wobei sie mit ihren Köpfen in dem Axialspalt angeordnet werden. Anschließend werden die Dichtungsträgerhalbringe mit ihren Axialbohrungen axial von hinten auf die Schraubenschäfte aufgeschoben. Abschließend werden die Muttern auf die Schrauben axial von hinten aufgeschraubt und mit einem Soll-Drehmoment angezogen.
- Das Verfahren ist einfach und schnell durchzuführen. Aufgrund der axialen Montage kann ein radiales Montagespiel zwischen dem Innenring und dem Dichtungsträger reduziert werden.
- Eine erfindungsgemäße Strömungsmaschine weist zumindest einen erfindungsgemäßen Leitschaufelkranz auf. Aufgrund der axialen Montage des Innenrings und des Dichtungsträgers wird eine radiale Spaltreduzierung zwischen dem Innenring und dem Dichtungsträger erreicht. Damit ergibt sich in Summe ein geringeres radiales Spiel. Gleichzeitig kann ein Spalt zwischen rotorseitigen Dichtspitzen bzw. Dichtfins und leitschaufelkranzseitigen Dichtelementen reduziert werden. Zudem werden Leckagepfade zwischen dem Innenring und dem Dichtungsträger abgedichtet. Hierdurch ergibt sich somit eine verbesserte Aerodynamik des Verdichters und somit ein höherer Verdichterwirkungsgrad im Vergleich zu einer Strömungsmaschine mit einem herkömmlichen Leitschaufelkranz. Zudem ergibt sich durch die Minimierung des Innenringbauraums eine Gewichtsersparnis und eine optimierte Rotorkonstruktion hinsichtlich Struktur und Schwingungsverhalten.
- Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand stark vereinfachter schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
-
Figur 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Leitschaufelkranz, und -
Figur 2 einen Schnitt durch den Leitschaufelkranz entlang der Linie AA ausFigur 1 . - Gemäß
Figur 1 hat ein erfindungsgemäßer Leitschaufelkranz 1 einer Strömungsmaschine wie ein Flugzeugtriebwerk eine Vielzahl von Leitschaufeln 2, einen Innenring 4, Formelemente 6 und einen Dichtungsträger 8. Der Leitschaufelkranz 1 ist statorseitig im Verdichter angeordnet und umgreift eine Rotortrommel 10 eines Rotors, der um eine sich in Strömungsrichtung x eines Hauptstroms erstreckende Maschinenachse M rotiert. - Die Leitschaufeln 2 sind um ihre sich in Radialrichtung z erstreckende Schaufelachse bzw. Hauptachse H verstellbar und haben jeweils ein Schaufelblatt 12 und einen inneren Schaufelteller 14. Zudem haben die Leitschaufeln 2 jeweils einen nicht gezeigten radial äußeren Schaufelteller sowie einen sich von dem äußeren Schaufelteller radial nach außen erstreckenden Verstellzapfen, mittels dem sie jeweils mit einer gehäuseseitigen Verstelleinrichtung zum Verschwenken um ihre Hauptachse H zusammenwirken.
- Die inneren Schaufelteller 14 sind jeweils in einer radialen äußeren sacklochartigen Radialbohrungen bzw. einer Schaufeltellerbohrung 15 des Innenrings 4 angeordnet. Sie haben eine radial innere und sich parallel zur Maschinenachse M erstreckende Unterseite 16 und eine zur Unterseite 16 entgegengesetzte Oberseite 18. Die Oberseite 18 ist schräg zur Maschinenachse M angeordnet, wobei sie sich in Strömungsrichtung x radial von innen nach außen erstreckt. Sie bildet mit einer stromaufwärtigen bzw. vorderen Ringraumfläche 20 des Innenrings 4, mit einer stromabwärtigen bzw. hinteren Ringraumfläche 22 des Innenrings 4 und mit sich zwischen den Radialbohrungen 15 erstreckenden und die beiden Ringraumflächen 20, 22 abschnittsweise miteinander verbindenden nicht gezeigten Innenringoberflächen einen radial inneren Seitenwandabschnitt eines von dem Hauptstrom durchströmten Ringraums.
- Die Leitschaufeln 2 weisen in ihrem inneren Schaufelteller 14 jeweils eine als Sacklochbohrung ausgebildete Lagerbohrung 24 auf, die zur Unterseite 16 geöffnet ist und koaxial zur Hauptachse H orientiert ist. Die Lagerbohrungen 24 dienen zur Zentrierung der Leitschaufeln 2 um ihre Hauptachse H und sind jeweils zur Aufnahme eines Zentrierabschnittes 26 der Formelemente 6 mit einer vorzugsweise eingepressten Lagerbuchse 28 versehen. Alternativ zur Lagerbuchse 28 sind die Lagerbohrung und/oder der Zentrierabschnitt 26 beschichtet, wodurch die Lagerbuchse 28 entfallen kann.
- Der Innenring 4 dient zur radial inneren Stabilisierung der Leitschaufeln 2 und ist über einen Radialspalt von der Rotortrommel 10 beabstandet. Er besteht aus zwei in einer horizontalen Gehäusetrennebene getrennten Halbringen, die wiederum in einer axialen Trennebene T in ein vorderes Halbringsegment 30 und ein hinteres Halbringsegment 32 unterteilt sind. Jedes Halbringsegment 30, 32 bildet somit eine Hälfte der Radialbohrungen 15 zur Aufnahme der inneren Schaufelteller 14 aus.
- Die vorderen Halbringsegmente 30 haben jeweils eine Bodenfläche 34 und eine orthogonal zu dieser angeordnete Stirnfläche 36. Die Bodenfläche 34 erstreckt sich in Richtung der Maschinenachse M und ist radial innen zur Stirnfläche 36 angeordnet. Die Bodenfläche 34 ist stromabwärts von einer in der axialen Trennebene T liegenden Hinterkante 38 (s.
Figur 2 ) des vorderen Halbringsegments 30 begrenzt und von einer Vielzahl von Ausnehmungen 40 zur Aufnahme jeweils einer Hälfte der Formelemente 6 durchsetzt. Die Ausnehmungen 40 durchsetzen die Bodenfläche 34 im Bereich der Radialbohrungen 15 und sind zur Hinterkante 38 geöffnet. Wie inFigur 2 gezeigt sind sie bevorzugterweise schwalbenschwanzartig ausgebildet mit einem Grund 42, der gegenüber einer in die Hinterkante 38 übergehenden Mündung 44 querschnittserweitert ist. - Die Stirnfläche 36 erstreckt sich stromaufwärts der Bodenfläche 34 radial nach außen und geht in die vordere Ringraumfläche 20 über. Sie hat eine derartige radiale Erstreckung, dass in der gezeigten Grundstellung der Leitschaufeln 2 die Oberseite 18 der inneren Schaufelteller 14 stufenlos bzw. nahezu stufenlos und somit bündig mit der vorderen Ringraumfläche 20 abschließt.
- Die hinteren Halbringsegmente 32 haben jeweils eine Bodenfläche 46 sowie eine sich orthogonal zur Bodenfläche 46 erstreckende Rückfläche 48. Die Bodenfläche 46 erstreckt sich in Richtung der Maschinenachse M und ist radial innen zur Rückfläche 48 angeordnet. Sie erstreckt sich stromabwärts von einer in der axialen Trennebene T liegenden Vorderkante 50 (s.
Figur 2 ) des hinteren Halbringsegments 32 und ist von einer Vielzahl von Ausnehmungen 52 zur Aufnahme jeweils einer Hälfte der Formelemente 6 durchsetzt. Die Ausnehmungen 52 durchsetzen die Bodenfläche 46 im Bereich der Radialbohrungen 15 und sind zur Vorderkante 50 geöffnet. Wie inFigur 2 gezeigt sind bevorzugterweise schwalbenschwanzartig ausgebildet mit einem Grund 54, der gegenüber einer in die Vorderkante 50 übergehenden Mündung 56 querschnittserweitert ist. - Die Rückfläche 48 erstreckt sich in einem hinteren Bereich von der Bodenfläche 46 radial nach außen. Sie geht in einen Axialvorsprung 58 über, dessen von der Rückfläche 48 abgewandte Fläche die hintere Ringraumfläche 22 darstellt. Die radiale Position des Axialvorsprungs 58 ist derart, dass in der gezeigten Grundstellung der Leitschaufeln 2 die Oberseite 18 der inneren Schaufelteller 14 stufenlos bzw. nahezu stufenlos und somit bündig mit der hinteren Ringraumfläche 22 abschließt. Aufgrund der vorbeschriebenen Schrägstellung der Oberseite 18 ist die Rückfläche 48 höher als die Stirnfläche 36 ausgebildet.
- Zudem haben die hinteren Halbringsegmente 32 jeweils einen Radialflansch 60, der sich von dem Axialvorsprung 58 radial nach innen erstreckt. Der Radialflansch 60 ist über einen Axialspalt 62 von der Rückfläche 48 beabstandet und weist eine Vielzahl von den Radialflansch 60 in axialer Richtung durchsetzenden und radial nach innen geöffneten Nuten 64 auf. Der Axialspalt 62 hat eine derartige Erstreckung in axialer Richtung, dass in ihm Anbindungselemente 66 zum Anbinden des Dichtungsträgers 8 an dem Innenring 4 bzw. dessen hinteren Halbringsegmenten 32 mit ihren Köpfen 68 aufgenommen werden können. Dabei wird es bevorzugt, wenn die Köpfe 68 jeweils formschlüssig mit dem Axialvorsprung 58 oder mit einem Abschnitt des Dichtungsträgers 8 zusammenwirken. Die Nuten 64 haben eine Erstreckung in Umfangsrichtung, dass die Anbindungselemente 66 mit ihren Schäften 70 durch diese hindurchgeführt werden können. Vorzugsweise sind die Anbindungselemente 66 T-Schrauben bzw. Schrauben mit einem flachen Kopf.
- Die Formelemente 6 haben, wie in
Figur 2 gezeigt, jeweils einen mittig verjüngten quaderförmigen Grundkörper, von dem sich der Zentrierabschnitt 26 erstreckt. Der Grundkörper hat zwei voneinander entfernt liegende Endabschnitte 72, 74, die über einen gegenüber den Endabschnitten 72. 74 querschnittsreduzierten mittleren Abschnitt 76 miteinander verbunden sind. Die Querschnittsverjüngung ist derart, dass die Formelemente 6 formschlüssig mit den schwalbenschwanzartigen Ausnehmungen 40, 52 bzw. mit deren Wandungsabschnitten zusammenwirken. Die Endabschnitte 72, 74 sind somit für sich in etwa dreieckförmig, wobei sie im Bereich ihrer Schenkelspitzen zusammengeführt sind. - Die Zentrierabschnitte 26 erstrecken sich jeweils orthogonal radial nach außen von den querschnittsreduzierten mittleren Abschnitten 76. Sie erstrecken sich mittig von dem quaderförmigen Körper und haben zum Eintauchen in die inneren Schaufelteller 14 eine zapfenartige bzw. zylinderförmige Gestalt.
- Der Dichtungsträger 8 dient zum radialen Sichern der Formelemente 6 in den Ausnehmungen 40, 52, zum Tragen von Einlaufbelägen 78, 80 zum Abdichten des Radialspaltes und zum Abdichten von Leckagepfaden innerhalb des Innenrings 4. Er ist entlang der horizontalen Gehäusetrennebene in zwei Dichtungsträgerhalbringe geteilt, die jeweils eine Umfangswandung 82 sowie einen sich von der Umfangswandung 82 orthogonal radial nach außen erstreckenden Radialsteg 84 aufweisen.
- Die Umfangswandung 82 verläuft in Richtung der Maschinenachse M und ist stromabwärts radial zurückgestuft. Die Umfangswandung 82 ist jeweils radial innenliegend zu den Bodenflächen 34, 46 der Halbringsegmente 30, 32 angeordnet. Hierdurch erstreckt sie sich über die Ausnehmungen 40, 52 der Halbringsegmente 30, 32 und ein versehentliches Herausfallen der Formelemente 6 aus den Ausnehmungen 40, 52 wird verhindert. Die Einlaufbeläge 78, 80 sind innenumfangsseitig an der Umfangswandung 82 angebunden. Sie sind beispielsweise plattenförmige Honigwabendichtungen und mit der Umfangswandung 82 insbesondere stoffschlüssig verbunden, beispielsweise verlötet oder verschweißt. Alternativ sind die Einlaufbeläge 78, 80 mit der Umfangswandung 82 verstiftet bzw. vernietet oder verklebt. Die Einlaufbeläge 78, 80 sind in radialer Richtung z derart von der Rotortrommel 10 beabstandet, dass rotorseitige Dichtstege bzw. Dichtfins 86 in sie einlaufen können, so dass der Leckagepfad zwischen dem Innenring 4 und der Rotortrommel 10 abgedichtet ist.
- Der Radialsteg 84 erstreckt sich rückwärtig von den Einlaufbelägen 78, 80 und weist eine Vielzahl von Axialbohrungen 88 zum Durchführen der Anbindungselemente 66 auf. Zum Abdichten der Leckagepfade zwischen dem Innenring 4 und dem Dichtungsträger 8 hat der Radialsteg 84 eine stirnseitige Anlagefläche 90, die dichtend mit einer rückwärtigen Anlagefläche 92 des jeweiligen Radialflansches 60 der hinteren Halbringsegmente 32 in Anlage bringbar ist.
- Im Folgenden wird ein bevorzugtes Verfahren zur Montage des Leitschaufelkranzes 1 erläutert: Der Leitschaufelkranz 1 wird dabei für jede Gehäusehälfte einzeln montiert und erst durch das Zusammensetzen der beiden Gehäusehälften zu einem Ring geschlossen. Zuerst werden die Lagerbuchsen 28 in die Lagerbohrungen 24 der Leitschaufeln 2 eingesetzt, insbesondere eingepresst. Dann werden die Leitschaufeln 2 mit ihren Verstellzapfen in gehäuseseitige Lagerungen eingesetzt. Die Leitschaufeln 2 sind nun speichenartig zueinander in den Gehäusehälften positioniert. Danach werden die vorderen und hinteren Halbringsegmente 30, 32 axial um die inneren Schaufeltellern 14 positioniert, wobei sie mit ihren Körperkanten 38, 50 in Anlage gebracht werden und ihre gegenüberliegenden Ausnehmungen 40, 52 fluchtend zueinander angeordnet werden. Dann werden die Formelemente 6 mit ihren Zentrierabschnitten 26 radial von innen in die inneren Schaufelteller 14 eingeführt und in die gegenüberliegenden Ausnehmungen 40, 52 eingepresst. Anschließend werden die Anbindungselemente 66 radial von innen in die Nuten 64 eingeführt, wobei sie mit ihren Köpfen 68 in den Axialspalten 62 angeordnet werden. Dann werden die Dichtungsträgerhalbringe 8 mit ihren Axialbohrungen 88 axial von hinten nach vorne auf die Schäfte 70 der Sicherungselemente 66 aufgeschoben. Abschließend werden Schließelemente 94, beispielsweise Muttern, auf die Schäfte 70 axial von hinten aufgeschraubt und mit einem Soll-Drehmoment angezogen. Die Leitschaufeln 2 sind nun jeweils auf einem Zentrierabschnitt 26 lagezentriert und die Halbringsegmente 30, 32 sind axial, radial und umfangsseitig miteinander verbunden. Die Formelemente 6 sind durch das Einpressen in die Ausnehmungen 40, 52 formschlüssig in diesen angeordnet sowie zusätzlich durch die Umfangswandung 82 der Dichtungsträgerhalbringe gegen ein versehentliches radiales Herausfallen gesichert. Gleichzeitig werden Leckagepfade zwischen dem Innenring 4 und dem Dichtungsträger 8 durch die dichtende Anlage bzw. das Verspannen der stirnseitigen Anlagefläche 90 der Dichtungsträgerhalbringe mit der jeweiligen rückseitigen Anlagefläche 92 der hinteren Halbringsegmente 32 geschlossen.
- Offenbart ist ein Leitschaufelkranz mit verstellbaren Leitschaufeln, die jeweils radial innen an einem Zentrierabschnitten eines Formelements geführt sind, das in gegenüberliegenden innenringseitigen Ausnehmungen auf einer axialen Trennebene des Innenrings formschlüssig eingesetzt ist, ein Montageverfahren zum Montieren eines derartigen Leitschaufelkranzes sowie eine Strömungsmaschine mit einem derartigen Leitschaufelkranz.
-
- 1
- Leitschaufelkranz
- 2
- Leitschaufeln
- 4
- Innenring
- 6
- Formelemente
- 8
- Dichtungsträger
- 10
- Rotortrommel
- 12
- Schaufelblatt
- 14
- innere Schaufelteller
- 15
- Radialbohrung
- 16
- Unterseite
- 18
- Oberseite
- 20
- vordere Ringraumfläche
- 22
- hintere Ringraumfläche
- 24
- Lagerbohrung
- 26
- Zentrierabschnitt
- 28
- Lagerbuchse
- 30
- vorderes Halbringsegement
- 32
- hinteres Halbringsegement
- 34
- Bodenfläche
- 36
- Stirnfläche
- 38
- Hinterkante
- 40
- Ausnehmung
- 42
- Grund
- 44
- Mündung
- 46
- Bodenfläche
- 48
- Rückfläche
- 50
- Vorderkante
- 52
- Ausnehmung
- 54
- Grund
- 56
- Mündung
- 58
- Axialvorsprung
- 60
- Radialflansch
- 62
- Axialspalt
- 64
- Nut
- 66
- Anbindungselemente
- 68
- Kopf
- 70
- Schaft
- 72
- Endabschnitt
- 74
- Endabschnitt
- 76
- mittlerer Abschnitt
- 78
- Einlaufbelag
- 80
- Einlaufbelag
- 82
- Umfangswandung
- 84
- Radialsteg
- 86
- Dichtstege
- 88
- Axialbohrung
- 90
- stirnseitige Anlagefläche
- 92
- rückseitige Anlagefläche
- 94
- Schließelement
- H
- Hauptachse/Schaufelachse
- M
- Maschinenachse
- T
- axiale Trennebene
- x
- Strömungsrichtung/Axialrichtung
- z
- Radialrichtung
Claims (11)
- Leitschaufelkranz (1) für eine Strömungsmaschine, mit einer Vielzahl von verdrehbaren Leitschaufeln (2), mit einem Innenring (4) zum radial inneren Stabilisieren der Leitschaufeln (2), der zwei Halbringe aufweist, die jeweils in einer axialen Trennebene (T) in ein vorderes Halbringsegment (30) und in ein hinteres Halbringsegment (32) getrennt sind, und mit einem ringförmigen Dichtungsträger (8), der zwei Dichtungshalbringe hat, die lösbar an jeweils einem der Halbringsegmente (30, 32) befestigt sind und mit jeweils einem Körperabschnitt (82) radial innen zu den Halbringsegmenten (30, 32) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass Formelemente (6) in gegenüberliegenden Ausnehmungen (40, 52) der Halbringsemente (30, 32) eingesetzt sind, die mit Wandungsabschnitten der Ausnehmungen (40, 52) formschlüssig und/oder kraftschlüssig zusammenwirken und die einen Zentrierabschnitt (26) haben, auf dem jeweils eine Leitschaufel (2) geführt ist.
- Leitschaufelkranz nach Anspruch 1, wobei die Formelemente (6) jeweils einen quaderartigen Grundköper haben, der einen gegenüber einem vorderen Abschnitt (72) und einem hinteren Abschnitt (74) querschnittsreduzierten mittleren Abschnitt (76) hat, und die Ausnehmungen (40, 52) jeweils einen in der Trennebene (T) liegenden gegenüber einem Ausnehmungsgrund (42, 54) querschnittsreduzierten Öffnungsabschnitt (44, 56) haben.
- Leitschaufelkranz nach Anspruch 2, wobei sich die Zentrierabschnitte (26) jeweils zapfenartig von dem mittleren Abschnitt (76) quer zur Querschnittsverjüngung erstrecken und die Leitschaufeln (2) jeweils eine Lagerbohrung (24) zur Führung auf dem Zentrierabschnitt (26) haben.
- Leitschaufelkranz nach Anspruch 3, wobei die Leitschaufeln (2) über Lagerbuchsen (28) auf den Zentrierabschnitten (26) geführt sind.
- Leitschaufelkranz nach Anspruch 3, wobei die Lagerbohrungen (24) und/oder die Zentrierabschnitte (26) beschichtet sind.
- Leitschaufelkranz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Innenring (4) Schaufeltellerbohrungen (15) hat, die auf der Trennebene (T) liegen und in die die Leitschaufeln (2) mit radial inneren Schaufeltellern (14) eintauchen.
- Leitschaufelkranz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die hinteren Halbringsegmente (32) jeweils einen radial nach innen weisenden Radialflansch (60) und die Dichtungsträgerhalbringe jeweils einen radial nach außen weisenden Radialsteg (84) haben, die sich im montierten Zustand in Anlage befinden.
- Leitschaufelkranz nach Anspruch 7, wobei zwischen dem Radialflansch (60) und einer stromaufwärtigen Fläche (48) der hinteren Halbringsegmente (32) ein Axialspalt (62) gebildet ist und Anbindungselemente (66) zum Anbinden der Dichtungsträgerhalbringe mit ihren Schäften (70) in jeweils eine radial nach innen geöffnete Nut (64) der Radialflansche (60) und Axialbohrungen (88) der Radialstege (84) eingesetzt sind.
- Leitschaufelkranz nach Anspruch 8, wobei Köpfe (68) der Anbindungselemente (66) drehsicher in dem Axialspalt (62) angeordnet sind.
- Verfahren zur Montage eines Leitschaufelkranzes (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:- Einsetzen der Leitschaufeln (2) mit den in den Lagerbohrungen (24) eingesetzten Lagerbuchsen (28) in eine Gehäuselagerung,- Zusammensetzen der vorderen und hinteren Halbringsegmente (30, 32) axial um die inneren Schaufelteller (14),- Einführen der Zentrierabschnitte (26) in die inneren Schaufelteller (14) und Einsetzen der Formelemente (6) radial von innen in die jeweils gegenüberliegenden Ausnehmungen (40, 52),- Einsetzen der Schrauben (66) radial von innen in die Nuten (64), wobei sie mit ihren Köpfen (68) in dem Axialspalt (62) angeordnet werden,- Aufschieben der Dichtungsträgerhalbringe axial von hinten auf die Schraubenschäfte (70), und- Aufschrauben der Muttern (94) auf die Schrauben (66) axial von hinten bis diese mit einem Soll-Drehmoment angezogen sind.
- Strömungsmaschine mit einem Leitschaufelkranz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Priority Applications (1)
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EP12187575.1A EP2716874B1 (de) | 2012-10-08 | 2012-10-08 | Leitschaufelkranz, Montageverfahren und Strömungsmaschine |
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EP12187575.1A EP2716874B1 (de) | 2012-10-08 | 2012-10-08 | Leitschaufelkranz, Montageverfahren und Strömungsmaschine |
Publications (2)
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EP2716874A1 true EP2716874A1 (de) | 2014-04-09 |
EP2716874B1 EP2716874B1 (de) | 2017-12-27 |
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ID=47018865
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3056684A1 (de) * | 2015-02-16 | 2016-08-17 | MTU Aero Engines GmbH | Axial geteilter Innenring für eine Strömungsmaschine, Leitschaufelkranz und Flugtriebwerk |
EP3203035A1 (de) * | 2016-02-05 | 2017-08-09 | MTU Aero Engines GmbH | Leitschaufelsystem für eine strömungsmaschine |
EP3460196A1 (de) * | 2017-09-20 | 2019-03-27 | Rolls-Royce plc | Lageranordnung für eine variable leitschaufel |
US10858959B2 (en) | 2017-06-08 | 2020-12-08 | MTU Aero Engines AG | Axially divided turbomachine inner ring |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0546935A1 (de) * | 1991-12-11 | 1993-06-16 | Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "Snecma" | Stator zur Einführung von Luft in das Innere einer Turbomaschine und Verfahren zum Montieren einer Schaufel dieses Stators |
DE102008032661A1 (de) * | 2008-07-10 | 2010-01-14 | Mtu Aero Engines Gmbh | Strömungsmaschine |
-
2012
- 2012-10-08 EP EP12187575.1A patent/EP2716874B1/de active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0546935A1 (de) * | 1991-12-11 | 1993-06-16 | Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "Snecma" | Stator zur Einführung von Luft in das Innere einer Turbomaschine und Verfahren zum Montieren einer Schaufel dieses Stators |
DE102008032661A1 (de) * | 2008-07-10 | 2010-01-14 | Mtu Aero Engines Gmbh | Strömungsmaschine |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3056684A1 (de) * | 2015-02-16 | 2016-08-17 | MTU Aero Engines GmbH | Axial geteilter Innenring für eine Strömungsmaschine, Leitschaufelkranz und Flugtriebwerk |
US20160238028A1 (en) * | 2015-02-16 | 2016-08-18 | MTU Aero Engines AG | Axially Split Inner Ring for a Fluid Flow Machine, Guide Vane Ring, and Aircraft Engine |
US10294963B2 (en) * | 2015-02-16 | 2019-05-21 | MTU Aero Engines AG | Axially split inner ring for a fluid flow machine, guide vane ring, and aircraft engine |
EP3203035A1 (de) * | 2016-02-05 | 2017-08-09 | MTU Aero Engines GmbH | Leitschaufelsystem für eine strömungsmaschine |
US10450888B2 (en) | 2016-02-05 | 2019-10-22 | MTU Aero Engines AG | Guide vane system for a turbomachine |
US10858959B2 (en) | 2017-06-08 | 2020-12-08 | MTU Aero Engines AG | Axially divided turbomachine inner ring |
EP3460196A1 (de) * | 2017-09-20 | 2019-03-27 | Rolls-Royce plc | Lageranordnung für eine variable leitschaufel |
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