EP3015653A1

EP3015653A1 - Rotor blade assembly

Info

Publication number: EP3015653A1
Application number: EP14190590.1A
Authority: EP
Inventors: Markus Paus; Peter Schröder; Vyacheslav Veitsman; Dimitri Zelmer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2016-05-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Laufschaufelanordnung (31) für einen um eine Maschinenachse (12) drehbaren Rotor (14) einer thermischen Strömungsmaschine (10), umfassend einen Schaufelträger (35) mit einer kreisförmigen Außenfläche und zumindest einer sich entlang des Außenumfangs erstreckenden endlosen Haltenut (39), in den Laufschaufeln (27) und Zwischenstücke (43) alternierend angeordnet fußseitig an Tragflanken (53, 55) der einander gegenüberliegenden Seitenwände (49) der Haltenut (39) anliegen. Um eine weiter verbesserte Laufschaufelanordnung bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass die für die Laufschaufeln (27) vorgesehenen Tragflanken (55) auf einem anderen Radius liegen als die für die Zwischenstücke (43) vorgesehenen Tragflanken (53) derselben Schaufelreihe.The invention relates to a rotor blade arrangement (31) for a rotor (14) of a thermal turbomachine (10) which can rotate around a machine axis, comprising a blade carrier (35) with a circular outer surface and at least one endless retaining groove (39) extending along the outer circumference ), in the rotor blades (27) and intermediate pieces (43) arranged alternately at the foot on support flanks (53, 55) of the opposite side walls (49) of the retaining groove (39). In order to provide a further improved blade arrangement, it is proposed that the support flanks (55) provided for the rotor blades (27) lie on a different radius than the support flanks (53) of the same blade row provided for the intermediate pieces (43).

Description

Die Erfindung betrifft eine Laufschaufelanordnung für einen um eine Maschinenachse drehbaren Rotor einer thermischen Strömungsmaschine, umfassend einen Schaufelträger mit einer kreisförmigen Außenfläche und zumindest einer sich entlang des Außenumfangs erstreckenden endlosen Haltenut, in der Laufschaufeln und Zwischenstücke unter Bildung einer Schaufelreihe alternierend angeordnet fußseitig an Tragflanken von Seitenwänden der Haltenut anliegen.The invention relates to a rotor blade arrangement for a rotor of a thermal fluid machine rotatable about a machine axis, comprising a blade carrier having a circular outer surface and at least one endless retaining groove extending along the outer circumference, alternately arranged in the rotor blades and intermediate pieces to form a row of blades on the side of support walls of side walls rest against the retaining groove.

Derartige Schaufelanordnungen sind aus dem umfangreich vorhandenen Stand der Technik bestens bekannt. Die bekannten Schaufelanordnungen werden insbesondere für Laufschaufelreihen von Verdichtern eingesetzt, wobei im Rotor eine Umfangsnut zur Aufnahme aller Schaufeln der betreffenden Reihe vorgesehen ist. Die Befestigung der Schaufeln in der Umfangsnut erfolgt mit Hilfe eines hammerförmigen oder schwalbenschwanzähnlichen Formschlusses, indem entsprechend ausgebildete Schaufelfüße die von den Seitenwänden der Haltenut hervorstehende Vorsprünge nach ihrem Einsetzen hintergreifen.Such blade arrangements are well known from the extensive prior art. The known blade arrangements are used in particular for blade rows of compressors, wherein in the rotor a circumferential groove for receiving all blades of the row in question is provided. The attachment of the blades in the circumferential groove is carried out with the aid of a hammer-shaped or dovetail-like positive connection by appropriately trained blade roots engage behind the protruding from the side walls of the retaining projections after their onset.

Um eine spielfreie, verschleißarme und zuverlässige Verspannung der Schaufeln in der Haltenut herbeizuführen, ist es bekannt, zwischen Schaufelfußunterseite und Nutgrund Unterbauungen in Gestalt von Passfedern, Federelementen in Form einer Spiralfeder oder einer längs wie quer geschlitzten Spannhülse einzusetzen.In order to bring about a backlash-free, low-wear and reliable clamping of the blades in the retaining groove, it is known to use subfloors in the form of feather keys, spring elements in the form of a helical spring or a longitudinally and transversely slotted clamping sleeve between the underside of the blade root and groove base.

Die Zwischenstücke zwischen zwei benachbarten Schaufeln einer Schaufelreihe werden insbesondere bei denjenigen Umfangsnuten verwendet, die keine Einführöffnung für die Schaufeln aufweisen, so dass zum abschließenden Verschluss der Umfangsnut auch hälftig teilbare Zwischenstücke sowie ein sogenanntes Schaufelschloss Verwendung findet. Derartige Schaufelschlösser sind im Stand der Technik bekannt und kennzeichnen sich dadurch, dass sie modular ausgestaltet sind und insgesamt die Gestalt eines Zwischenstückes aufweisen.The intermediate pieces between two adjacent blades of a row of blades are used in particular for those circumferential grooves which have no insertion opening for the blades, so that the final closure of the circumferential groove also half separable intermediate pieces and a so-called paddle lock is used. Such paddle locks are known in the art and are characterized by the fact that they are modular and have the overall shape of an intermediate piece.

Weiterhin besteht Bedarf an Laufschaufelanordnungen, die in Bezug auf Gewicht, Montage/Demontage und Lebensdauer sowie Kosten weiter verbessert sind.Furthermore, there is a need for blade assemblies which are further improved in terms of weight, assembly / disassembly and life and cost.

Diese Aufgabe wird mit einer Schaufelanordnung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die in angegebener Weise miteinander kombiniert werden können.This object is achieved with a blade arrangement according to the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims, which can be combined in the manner indicated.

Erfindungsgemäß ist bei der eingangs genannten Laufschaufelanordnung vorgesehen, dass - bezogen auf die Maschinenachse, innerhalb der betreffenden Haltenut - die Laufschaufeln der betreffenden Schaufelreihe an anderen Tragflanken der Haltenut anliegen als die Zwischenstücke derselben Schaufelreihe.According to the invention is provided in the blade assembly mentioned above, that - relative to the machine axis, within the respective holding - the blades of the blade row in question bear against other support flanks of the retaining than the intermediate pieces of the same blade row.

Mithin wird nichts anderes vorgeschlagen als eine Umfangsnut für die Laufschaufeln einer Schaufelreihe, deren Seitenwände jeweils zumindest zwei Tragflanken aufweisen, wobei die eine der Tragflanken, vorzugsweise die auf einem kleineren Radius liegende Tragflanke beider Seitenwände - für die Befestigung der Laufschaufeln der betreffenden Schaufelreihe vorgesehen ist und die andere der beiden Tragflanken - vorzugsweise die auf einem größeren Radius liegende Tragflanken der beiden Seitenwände - für die zwischen den Laufschaufeln angeordneten Zwischenstücke. Vorzugsweise liegen alle Laufschaufeln zumindest unter Fliehkraft fußseitig nur an der für sie vorgesehenen Tragflanke an; analoges gilt für die Zwischenstücke. Letzteres gilt insbesondere für die monolithischen Zwischenstücke. Für den Fall, dass hälftig geteilte Zwischenstücke oder gar das Schaufelschloss in der Haltenut zu befestigen ist, können diese - je nach mechanischen Randbedingungen - auch ausnahmsweise an der für die Laufschaufeln vorgesehenen Tragflanken gehaltert sein.Thus, nothing is proposed as a circumferential groove for the blades of a row of blades whose side walls each have at least two support flanks, wherein the one of the support flanks, preferably lying on a smaller radius supporting flank of both side walls - is provided for the attachment of the blades of the blade row in question and the other of the two supporting flanks-preferably the supporting flanks of the two side walls lying on a larger radius-for the intermediate pieces arranged between the moving blades. Preferably, all the blades are at least under centrifugal force on the foot side only on the intended support flank; the same applies to the intermediate pieces. The latter applies in particular to the monolithic intermediate pieces. In the event that half split spacers or even the paddle lock is to be mounted in the retaining, they can - depending on the mechanical constraints - also be exceptionally supported on the provided for the blades support flanks.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Zwischenstücke, so wie sie bisher im Stand der Technik verwendet wurden, vergleichsweise großvolumig und wegen ihrer massiven Ausführung entsprechend schwer ausgestaltet sind. Diese großvolumigen Zwischenstücke und ebenso die in der Haltenut befestigten Laufschaufeln führen beim bestimmungsgemäßen Einsatz der Laufschaufelreihe zu fliehkraftbedingten Belastungen des Schaufelträgers, die eine entsprechend große Ausgestaltung des Schaufelträgers bedingt, damit dieser dauerhaft und zuverlässig den auftretenden Betriebsbedingungen standhalten kann. Um diese mechanischen Belastungen jedoch zu reduzieren, schlägt die Erfindung vor, die Zwischenstücke kleinvolumiger auszugestalten. Um dies zu erreichen, weist die Haltenut der erfindungsgemäßen Schaufelanordnung an jeder Seitenwand zwei auf einem unterschiedlichen Radius liegende Tragflanken auf, wovon die radial innere vorzugsweise allein für die Befestigung der Laufschaufeln vorgesehen ist und die auf einem größeren Radius liegende Tragflanken vorzugsweise ausschließlich für die Befestigung der Zwischenstücke. Mithin können bei der erfindungsgemäßen Laufschaufelanordnung Zwischenstücke verwendet werden, deren radiale Erstreckung signifikant verringert ist gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Zwischenstücken, die an den selben Tragflanken anliegen wie die Laufschaufeln. Diese Verringerung der radialen Ausdehnung führt zu einer Gewichtsreduzierung der Zwischenstücke, was schlussendlich zu einer geringeren Fliehkraftbelastung des Schaufelträgers führt.The invention is based on the finding that the intermediate pieces, as they were previously used in the prior art, are comparatively large in volume and designed to be correspondingly heavy due to their massive design. These large-volume intermediate pieces and also the blades mounted in the holding lead in the intended use of the blade row to centrifugal forces loads of the blade carrier, which requires a correspondingly large design of the blade carrier so that it can withstand the operating conditions occurring permanently and reliably. However, in order to reduce these mechanical loads, the invention proposes to design the intermediate pieces with smaller volumes. To achieve this, the retaining groove of the blade assembly according to the invention has on each side wall two lying on a different radius supporting flanks, of which the radially inner is preferably provided solely for the attachment of the blades and lying on a larger radius supporting flanks preferably exclusively for the attachment of between pieces. Thus, in the blade assembly according to the invention intermediate pieces can be used, the radial extent is significantly reduced compared to the known from the prior art spacers, which bear against the same support flanks as the blades. This reduction in radial expansion leads to a reduction in weight of the intermediate pieces, which ultimately leads to a lower centrifugal load of the blade carrier.

Durch das geringere Gewicht der Zwischenstücke resultiert eine geringere Tangentialspannung im Schaufelträger, welcher vorzugsweise als Radscheibe ausgestaltet sein kann, was im letztgenannten Fall dazu führt, dass die sich in axialer Richtung des Rotors erstreckende Breite der Radscheibe somit weiter reduziert werden kann. Dies führt insgesamt zu einem konstruktiv kürzeren Rotor in axialer Länge, was weitere Gewichts- und Kosteneinsparungen hervorruft. Insgesamt führt das geringere Gesamtgewicht des Rotors zudem zu positiven Eigenschaften die Rotordynamik betreffend.Due to the lower weight of the intermediate pieces results in a lower tangential stress in the blade carrier, which may preferably be configured as a wheel disc, which in the latter case leads to the fact that in the axial direction of the rotor extending width of the wheel disc can be further reduced. Overall, this leads to a structurally shorter rotor in axial length, which causes further weight and cost savings. Overall, the lower total weight of the rotor also leads to positive properties regarding the rotor dynamics.

Vorzugsweise können die Tragflanken entweder koaxial zur Maschinenachse ausgestaltet sein oder gegenüber der Axialrichtung der Maschinenachse geneigt oder gekrümmt ausgestaltet sein. In den beiden letzten Fällen existiert dann kein eindeutiger Radius für die betreffenden Tragflanken, so dass deren mittleren Radien zu ermitteln sind, die dann unterschiedlich groß sind.Preferably, the support flanks can either be designed coaxially to the machine axis or be inclined or curved with respect to the axial direction of the machine axis. In the last two cases, there is then no clear radius for the respective bearing flanks, so that their mean radii are to be determined, which are then of different sizes.

Zweckmäßigerweise ist jede beliebige Kombination von koaxialen, geneigten oder gekrümmten Tragflanken möglich.Conveniently, any combination of coaxial, inclined or curved support flanks is possible.

Des Weiteren und unabhängig davon, ob nun die Zwischenstücke und Laufschaufeln an gleichen oder unterschiedlichen Tragflanken anliegen, kann eine Gewichtsreduzierung und eine weitere Reduzierung der mechanischen Belastung des Rotors erreicht werden, wenn ein monolithisches, massives Zwischenstück für die Laufschaufelreihe eines Rotors einer thermischen Strömungsmaschine, umfassend einen Fußabschnitt zur Anlage an einer Tragflanke einer Haltenut des Rotors, einen Abdeckabschnitt zur Abdeckung der Haltenut an der betreffenden Stelle sowie einen sich von der Unterseite des Abdeckabschnitts zu dem Fußabschnitt erstreckender zentraler Steg vorgesehen ist, an der dem Fußabschnitt zugewandten Seite des Abdeckabschnitts eine gewichtsreduzierende Aussparung aufweist.Furthermore, and regardless of whether the spacers and blades abut on the same or different support flanks, a weight reduction and a further reduction of the mechanical load of the rotor can be achieved if a monolithic, solid intermediate piece for the blade row of a rotor of a thermal turbomachine comprising a foot portion for abutment against a support flank of a retaining groove of the rotor, a cover portion for covering the retaining groove at the respective location, and a central web extending from the underside of the cover portion to the foot portion, on the side of the cover portion facing the foot portion, a weight-reducing recess having.

Insgesamt betrifft die Erfindung somit eine Laufschaufelanordnung für einen um eine Maschinenachse drehbaren Rotor einer thermischen Strömungsmaschine, umfassend einen Schaufelträger mit einer kreisförmigen Außenfläche und zumindest einer sich entlang des Außenumfangs erstreckenden endlosen Haltenut, in den Laufschaufeln und Zwischenstücke unter Bildung einer Schaufelreihe alternierend angeordnet fußseitig an Tragflanken der einander gegenüberliegenden Seitenwände der Haltenut anliegen. Um eine weiter verbesserte Laufschaufelanordnung bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass - bezogen auf die Maschinenachse, innerhalb der betreffenden Haltenut - die für die Laufschaufeln vorgesehenen Tragflanken auf einem anderen Radius liegend als die für die Zwischenstücke vorgesehenen Tragflanken derselben Schaufelreihe.Overall, the invention thus relates to a blade assembly for a rotatable around a machine axis rotor of a thermal fluid machine, comprising a blade carrier with a circular outer surface and at least one extending along the outer circumference endless retaining groove, alternately arranged in the blades and intermediate pieces to form a row of blades on the foot side of support flanks abut the opposite side walls of the retaining groove. In order to provide a further improved blade arrangement, it is proposed that, with respect to the machine axis, within the respective retaining slot, the support flanks provided for the rotor blades lie on a different radius than the support flanks of the same blade row provided for the intermediate pieces.

Die erfindungsgemäße Laufschaufelanordnung ist verwendbar mit und ohne sogenannte Unterbauung von Laufschaufeln bzw. Zwischenstücken. Derartige Unterbauungen sind im Stand der Technik bekannt, damit selbst im betriebslosen Zustand (also ohne Einwirkung an Fliehkräften) die Tragflanken der Laufschaufelfüße bzw. der Fußabschnitte der Zwischenstücke an den Tragflanken der Haltenut anliegen.The blade assembly according to the invention can be used with and without so-called substructure of blades or spacers. Such substructures are known in the prior art, so that even in the idle state (ie, without the influence of centrifugal forces) abut the support flanks of the blade feet or the foot portions of the intermediate pieces on the support flanks of the retaining.

Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert, ohne damit die Erfindung näher einzuschränken. Dabei werden weitere Merkmale und weitere Vorteile angegeben. Es zeigen:

Figur 1: einen Längsschnitt durch eine Gasturbine,
Figur 2: einen Ausschnitt einer Schaufelreihe des Verdichters der Gasturbine einschließlich dessen Schaufelträgers,
Figur 3: einen Querschnitt durch die Ansicht gemäß Figur 2 gemäß der Schnittlinie III-III,
Figur 4: den Querschnitt durch die Anordnung gemäß Figur 2 gemäß der Schnittlinie IV-IV,
Figur 5: den Schnitt gemäß Figur 3 durch eine alternative Laufschaufelanordnung und
Figur 6: ein gewichtsreduziertes Zwischenstück in einer perspektivischen Darstellung.

The invention will be explained in more detail with reference to several embodiments in the following description of the figures, without limiting the invention in more detail. In this case, further features and other advantages are given. Show it:

FIG. 1: a longitudinal section through a gas turbine,
FIG. 2: a section of a blade row of the compressor of the gas turbine including the blade carrier,
FIG. 3: a cross section through the view according to FIG. 2 according to the section line III-III,
FIG. 4: the cross section through the arrangement according to FIG. 2 according to the section line IV-IV,
FIG. 5: the cut according to FIG. 3 by an alternative blade arrangement and
FIG. 6: a weight-reduced intermediate piece in a perspective view.

In allen Figuren sind identische Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In all figures, identical features are provided with the same reference numerals.

Figur 1 zeigt als Beispiel für eine thermische Strömungsmaschine 10 eine stationäre Gasturbine in einem Längsteilschnitt. Die Gasturbine weist im Inneren einen um eine Maschinenachse 12 drehgelagerten Rotor 14 auf. Entlang des Rotors 14 folgen aufeinander ein Ansauggehäuse 16, ein Axialturboverdichter 18, eine torusartige Ringbrennkammer 20 mit mehreren rotationssymmetrisch zueinander angeordneten Brennern 22, eine Turbineneinheit 24 und ein Abgasgehäuse 26. Der Axialturboverdichter 18 umfasst einen ringförmig ausgestalteten Verdichterkanal mit darin kaskadisch aufeinanderfolgenden Verdichterstufen aus Laufschaufel- und Leitschaufelkränzen. Die am Rotor 14 angeordneten Laufschaufeln 27 liegen mit ihren frei endenden Schaufelblattspitzen einer äußeren Kanalwand des Verdichterkanals gegenüber. Darein ragen ebenso Leitschaufeln 25, die an der äußeren Kanalwand befestigt sind. Der Verdichterkanal mündet über einen Verdichterausgangsdiffusor 36 in ein Plenum 38. Darin ist die Ringbrennkammer 20 mit ihrem Verbrennungsraum 28 vorgesehen, der mit einem ringförmigen Heißgaskanal 30 der Turbineneinheit 24 kommuniziert. In der Turbineneinheit 24 sind vier hintereinander geschaltete Turbinenstufen 32 angeordnet. Am Rotor 14 ist ein Generator oder eine Arbeitsmaschine (jeweils nicht dargestellt) angekoppelt. FIG. 1 shows as an example of a thermal turbomachine 10, a stationary gas turbine in a longitudinal partial section. The gas turbine has inside a rotatably mounted around a machine axis 12 rotor 14. Along the rotor 14 successively follow an intake housing 16, a Axialturboverdichter 18, a toroidal annular combustion chamber 20 with a plurality of rotationally symmetrical mutually arranged burners 22, a turbine unit 24 and an exhaust housing 26. The Axialturboverdichter 18 includes a ring-shaped compressor duct with cascading in succession compressor stages of blade and vane rings. The rotor blades 14 arranged on the blades 27 are located with their free-ending blade tips of an outer channel wall of the compressor passage opposite. It also protrude vanes 25 which are attached to the outer channel wall. The compressor duct opens into a plenum 38 via a compressor outlet diffuser 36. The annular combustion chamber 20 is provided with its combustion chamber 28, which communicates with an annular hot gas duct 30 of the turbine unit 24. In the turbine unit 24 four successive turbine stages 32 are arranged. On the rotor 14, a generator or a working machine (each not shown) is coupled.

Figur 2 zeigt nun in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt auf eine Laufschaufelanordnung 31, so wie sie beispielsweise im Verdichter 18 oder auch in der Turbineneinheit 24 oder gar in einer Dampfturbine Verwendung finden kann. In Figur 2 ist somit lediglich ein Abschnitt des Umfangs der Laufschaufelanordnung 31 perspektivisch dargestellt. An einem kreis- oder ringförmigen Schaufelträger 35, der an seiner nach radial außen weisenden Außenfläche 37 eine sich in Umfangsrichtung erstreckende, endlose Haltenut 39 aufweist, sind eine Vielzahl von Laufschaufeln 27 befestigt, die gemeinschaftlich eine Schaufelreihe 33 bilden. Jede Schaufel 27 umfasst ein aerodynamisch gewölbtes Schaufelblatt 41 und eine den Strömungspfad lokal begrenzende Plattform 22. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schaufelträger 35 als Radscheibe 13 des in Radscheibenbauweise ausgeführten Rotors 14 ausgestaltet. Radial innerhalb der Plattform 22 weist jede Schaufel 27 einen Schaufelfuß (Figuren 3, 4) zur Befestigung der Schaufel 27 in der Haltenut 39 auf. Zwischen einander unmittelbar benachbarten Laufschaufeln 27 ist jeweils ein Zwischenstück 43 angeordnet, so dass insgesamt Laufschaufeln 27 und Zwischenstücke 43 alternierend angeordnet sind. FIG. 2 now shows a perspective view of a section of a blade assembly 31, as it can be used for example in the compressor 18 or in the turbine unit 24 or even in a steam turbine use. In FIG. 2 Thus, only a portion of the circumference of the blade assembly 31 is shown in perspective. On a circular or annular blade carrier 35, which has a circumferentially extending, endless retaining groove 39 on its radially outwardly facing outer surface 37, a plurality of blades 27 are fixed, which together form a row of blades 33. Each blade 27 comprises an aerodynamically curved airfoil 41 and a flow path locally limiting platform 22. According to the embodiment shown here, the blade carrier 35 designed as a wheel disc 13 of the executed in Radscheibenbauweise rotor 14. Radially within the platform 22, each blade 27 has a blade root ( FIGS. 3, 4 ) for mounting the blade 27 in the retaining groove 39. Between each directly adjacent blades 27, an intermediate piece 43 is arranged in each case, so that a total of blades 27 and spacers 43 are arranged alternately.

Die Figuren 3 und 4 zeigen die Querschnitte durch die in Figur 2 dargestellte Laufschaufelanordnung 31. Die Schnittlinie III-III ist so gewählt, dass diese ein Zwischenstück 43 der Schaufelreihe 33 schneidet, wohingegen die Schnittlinie IV-IV so gewählt ist, dass dieser durch einen Schaufelfuß 45 der Laufschaufel 27 verläuft. Die Haltenut 39 erstreckt sich längs des Umfangs des Schaufelträgers 35 bzw. der Radscheibe 13. Prinzipiell umfasst die Querschnittskontur der Haltenut 39 einen Nutgrund 47 sowie zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 49 sowie die in der Außenfläche 37 liegende Nutöffnung 51. Die einander gegenüberliegenden Seitenwände 49 sind profiliert und weitestgehend zueinander korrespondierend spiegelbildlich ausgebildet, wobei jede Seitenwand 49 trotz hammerförmigen bzw. schwalbenschwanzförmigen Schaufelfüßen 45 zwei Tragflanken 53, 55 umfasst, die jeweils auf einem unterschiedlichen Radius R₁, R₂ liegen. Unter dem Radius ist dabei der ggf. mittlere Abstand zwischen den Flächen der Tragflanken 53, 55, an denen die Laufschaufeln 27 bzw. die Zwischenstücke 43 unter Fliehkrafteinwirkung anliegen, und der Maschinenachse 12 verstanden. Die Radien R₁, R₂ sind in den Figuren 3 und 4 nur schematisch gezeigt.The FIGS. 3 and 4 show the cross sections through the in FIG. 2 illustrated blade assembly 31. The section line III-III is selected so that it intersects an intermediate piece 43 of the blade row 33, whereas the section line IV-IV is selected so that it passes through a blade root 45 of the blade 27. The retaining groove 39 extends along the circumference of the blade carrier 35 or the wheel disc 13. In principle, the cross-sectional contour of the retaining groove 39 includes a groove bottom 47 and two opposing side walls 49 and lying in the outer surface 37 slot opening 51. The opposite side walls 49 are profiled and largely corresponding to each other formed mirror-inverted, wherein each side wall 49, despite hammer-shaped or dovetail-shaped blade roots 45, two support flanks 53, 55, each lying on a different radius R ₁ , R ₂ . The radius is the average distance between the surfaces of the support flanks 53, 55, in which the rotor blades 27 or the intermediate pieces 43 bear under centrifugal force, and the machine axis 12. The radii R ₁ , R ₂ are in the FIGS. 3 and 4 shown only schematically.

Wie aus der Figur 6 ersichtlich, umfasst jedes aus dem Vollen gefrästes Zwischenstück 43 einen Abdeckabschnitt 61, einen Fußabschnitt 65 und ein dazwischen angeordneten Steg 63. Weiter ist ersichtlich, dass der Fußabschnitt 65 des Zwischenstücks 43 an der in Figur 3 radial weiter außen liegenden Tragflanke 53 der Seitenwand 49 anliegt, wobei nur zum besseren Verständnis der Erfindung ein schmaler Spalt zwischen den Tragflanken des Zwischenstücks und den Tragflanken der Haltenut dargestellt ist. Im Gegensatz dazu und wie aus Figur 4 hervorgeht, liegt die Tragflanke des Schaufelfußes 45 der Laufschaufel 27 an der radial weiter innen angeordneten Tragflanke 55 der Haltenut 39 an. Es ist offensichtlich, dass aufgrund der Bereitstellung unterschiedlicher Tragflanken 53, 55 für die unterschiedlichen Elemente - einerseits Laufschaufeln 27 sowie andererseits Zwischenstücke 43 - Freiräume 34 zwischen den Fußabschnitten 65 und dem Nutgrund 47 entstehen, wodurch die Schaufelanordnung 31 insgesamt leichter ist als bisher. Aufgrund der leichteren Ausführung sind die beim Betrieb auftretenden Fliehkraftbelastungen in der Radscheibe 13 bzw. im Schaufelträger 35 geringer, so dass insgesamt eine längere Betriebsdauer erreicht werden kann und/oder gegebenenfalls die Abmaße des Schaufelträgers 35 verringert werden können.Like from the FIG. 6 As can be seen, each of the milled intermediate piece 43 comprises a cover portion 61, a foot portion 65 and a web 63 interposed therebetween. Further, it can be seen that the foot portion 65 of the intermediate piece 43 abuts on the in FIG. 3 radially further outwardly lying support flank 53 of the side wall 49 abuts, wherein only a better understanding of the invention, a narrow gap between the support flanks of the intermediate piece and the support flanks of the retaining groove is shown. In contrast, and how out FIG. 4 shows, the support flank of the blade root 45 of the blade 27 abuts against the radially further inwardly disposed support flank 55 of the retaining groove 39. It is obvious that due to the provision of different support flanks 53, 55 for the different elements - on the one hand rotor blades 27 and on the other hand intermediate pieces 43 - free spaces 34 between the foot portions 65 and the groove bottom 47 arise, whereby the blade assembly 31 is lighter overall than before. Due to the lighter design, the centrifugal force occurring in the wheel disc 13 or in the blade carrier 35 during operation are lower, so that overall a longer operating time can be achieved and / or optionally the dimensions of the blade carrier 35 can be reduced.

Die in den Figuren 3 und 4 dargestellten Tragflanken 53, 55, sind dabei koaxial, d.h. parallel zur Maschinenachse 12 ausgestaltet.The in the FIGS. 3 and 4 shown supporting flanks 53, 55, are coaxial, ie configured parallel to the machine axis 12.

Eine dazu alternative Ausgestaltung zeigt Figur 5, bei der die Tragflanken 53 für die Zwischenstücke 43 gegenüber der Axialrichtung der Maschinenachse gekrümmt sind. In diesem Falle ist der Fußabschnitt 65 des Zwischenstücks 43 in korrespondierender Art und Weise ausgestaltet.An alternative embodiment shows FIG. 5 in which the support flanks 53 for the intermediate pieces 43 are curved with respect to the axial direction of the machine axis. In this case, the foot portion 65 of the intermediate piece 43 is designed in a corresponding manner.

Um eine weitere Gewichtsreduzierung herbeizuführen, ist es ebenso zweckdienlich, an der freien Unterseite des Abdeckabschnitts 61 des Zwischenstücks 43 eine gewichtsreduzierende Aussparung 66 vorzusehen, so dass diese U-förmig profiliert ist.In order to bring about a further reduction in weight, it is also expedient to provide a weight-reducing recess 66 on the free underside of the cover section 61 of the intermediate piece 43, so that it is profiled in a U-shape.

Claims

Blade assembly (31) for a about a machine axis (12) rotatable rotor (14) of a thermal fluid machine (10),
comprising a blade carrier (35) with a circular outer surface and at least one endless retaining groove (39) extending along the outer circumference, alternately arranged in the rotor blades (27) and intermediate pieces (43) forming a row of blades (33) on the support side (53, 55) ) abut the opposite side walls (49) of the retaining groove (39),
characterized in that
the blades (27) on other support edges (55) than the intermediate pieces (43) of the same blade row (33).

Blade assembly (31) according to claim 1,
in which the supporting flanks (55) of the retaining groove (39) against which the moving blades (27) rest are located on a different radius than those supporting flanks (53) of the retaining groove (39) against which the intermediate pieces (43) abut.

Blade assembly (31) according to claim 2,
in which the rotor blades (27) bear against those bearing flanks (55) which lie on the smaller radius (R ₁ ) and the intermediate pieces (43) on those bearing flanks (53) which lie on the larger radius (R ₂ ).

Blade assembly (31) according to claim 1, 2 or 3,
in which the supporting blades (55) of the retaining groove holding the moving blades (27) and the supporting flanks (53) of the retaining groove holding the intermediate pieces (43) are configured coaxially with the machine axis (12).

Blade assembly (31) according to claim 1, 2 or 3,
in which the support flanks (55) of the retaining groove (39) holding the rotor blades (27) and the support flanks (53) of the retaining groove (39) holding the intermediate pieces (43) are inclined or curved with respect to the axial direction of the machine axis (12) and radii are the average radii of the inclined or curved support flanks.

Blade assembly (31) according to claim 1, 2 or 3,
in which the supporting blades (55) of the retaining groove (39) holding the moving blades (27) are designed coaxially with the machine axis (12) and the support flanks (53) for the intermediate pieces (43) are inclined or curved relative to the axial direction of the machine axis (12) or the other way around,
wherein the respective radii are the mean radii of the so inclined or curved wings.

Blade assembly (31) according to any one of claims 1 to 6,
in which the intermediate piece (43) has a foot portion (65) for engaging a support flank (53) of a retaining groove (39) of the rotor (14) and a cover portion (61) for covering the retaining groove (39) at the relevant point and a comprising a central web (63) extending from an underside of the cover section (61) to the foot section (65),
characterized in that
a weight-reducing recess (66) is provided on the side of the cover section (61) facing the foot section (65).