EP3540181A1 - Guide blade devices for a gas turbine and gas turbine - Google Patents

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Publication number
EP3540181A1
EP3540181A1 EP19162701.7A EP19162701A EP3540181A1 EP 3540181 A1 EP3540181 A1 EP 3540181A1 EP 19162701 A EP19162701 A EP 19162701A EP 3540181 A1 EP3540181 A1 EP 3540181A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing
retaining ring
sealing
gas turbine
vanes
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Withdrawn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
EP19162701.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Felix Klein
Simon Schuldt
Stephan Staudacher
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.)
Universitaet Stuttgart
Original Assignee
Universitaet Stuttgart
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 Universitaet Stuttgart filed Critical Universitaet Stuttgart
Publication of EP3540181A1 publication Critical patent/EP3540181A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/162—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for axial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially perpendicular to the rotor centre line

Definitions

  • the invention relates to vane arrangements for a gas turbine with variable vanes, a bearing device for rotatably supporting the vanes and a sealing device. Moreover, the invention relates to a gas turbine.
  • the document US 2002/0154991 A1 relates to a variable vane structure of a gas turbine compressor.
  • the vane structure includes a vane having an airfoil, a cylindrical inner airfoil at an inner end of the airfoil, and a cylindrical outer airfoil at an outer end of the airfoil.
  • a housing structure has an inner wall and an outer housing which together define an annular flow passage.
  • the inner blade carrier of the vane is held by an inner wall bearing on the inner wall.
  • the inner wall has three sealing rings directed toward the inner wall bearing.
  • the document US 2017/0114659 A1 relates to a turbine compressor with adjustable blades.
  • the turbine compressor has at least one annular row of adjustable stator vanes which extend substantially radially and have pivot pins at their radial ends.
  • the radial fulcrums of the vanes are received in first openings in a stator housing and the radially inner pivots are received in second openings in a seal ring surrounding a rotor of the compressor.
  • One annular stator part is interposed between the sliding ring and the rotor of the compressor, and first sealing means are mounted between the stator part and the rotor of the compressor.
  • Second sealing means are mounted between the sliding ring and the stator part.
  • the document US 2015/0071768 A1 relates to an adjustable flow straightener for a turbomachine compressor with two inner rings.
  • the flow straightener includes a plurality of radial vanes each having outer and inner pivots at outer and inner ends, the inner pivots being received between two upstream and downstream inner rings.
  • the rings are assembled by means of a connection arrangement.
  • the connection assembly comprises only a set of annular sectors of elastically deformable retaining clips which are arranged to clamp the inner peripheral edges of the upstream and downstream rings by clamping one against the other.
  • the object of the invention is to structurally and / or functionally improve the guide vanes mentioned at the outset.
  • the invention has the object to improve a gas turbine mentioned structurally and / or functionally.
  • the object is achieved with a guide vane device with the features of claim 1.
  • the object is achieved with a vane device with the features of claim 9.
  • the object is achieved with a gas turbine having the features of claim 14.
  • the gas turbine can be used to drive a vehicle.
  • the vehicle may be an aircraft.
  • the aircraft may be a turboprop aircraft, a jet aircraft or a helicopter.
  • the vehicle may be a land vehicle or a watercraft.
  • the gas turbine can be used to generate electricity.
  • the gas turbine can be used for pressure-difference-based pumping of media, for example in pumping or compressor stations in oil or natural gas pipelines.
  • the gas turbine can be a shaft power engine.
  • the gas turbine can be a jet turbine.
  • the gas turbine may have a gas turbine housing.
  • the gas turbine housing may have a housing outer portion and a housing inner portion. Between the housing outer portion and the housing inner portion, a flow channel may be formed with an annular cross-section.
  • the gas turbine can have an inlet.
  • the gas turbine may have a compressor.
  • the gas turbine may have a combustion chamber.
  • the gas turbine may have a turbine.
  • the gas turbine may have a nozzle.
  • the gas turbine may have a diffuser.
  • the gas turbine may have an output shaft.
  • the gas turbine may have one or more coupling shafts.
  • the gas turbine may have at least one stator and at least one rotor.
  • the gas turbine may have multiple rotors.
  • the rotors can be rotatably connected to each other.
  • the gas turbine can be multi-level.
  • the gas turbine can be at least two stages.
  • the gas turbine may have a gas turbine rotation axis.
  • axial refers to the gas turbine rotational axis.
  • radial corresponds to an extension direction of the gas turbine rotation axis.
  • Diagon is then a direction perpendicular to the direction of extension of the gas turbine rotation axis and intersecting with the gas turbine axis of rotation direction.
  • In the circumferential direction then corresponds to a circular arc direction around the gas turbine rotation axis.
  • the gas turbine may include vanes and blades.
  • the guide vanes may be arranged rotationally fixed with respect to the gas turbine rotation axis.
  • the vanes may be disposed on the gas turbine housing.
  • the blades may be rotatable about the gas turbine rotation axis.
  • the vane device may have an inflow side and an outflow side.
  • the vane device may include modules associated with the vanes and / or modules associated with the gas turbine casing.
  • the vanes may be arranged in a ring shape.
  • the vanes may each have a blade longitudinal axis.
  • the vanes may be arranged with their blade longitudinal axes radially to a gas turbine axis of rotation.
  • the vanes may each have an airfoil.
  • the vanes may be arranged with their airfoils in the flow channel.
  • the guide vanes may each be rotatable about their blade longitudinal axis. The variability of the vanes may relate to their rotatability.
  • the guide vanes can each be controlled actively rotatable.
  • the vanes may be rotatable synchronously.
  • the vanes may each have a radially outer end and a radially inner end.
  • the guide vanes may each have an outer bearing and an inner bearing for rotatable mounting on the gas turbine housing.
  • the outer bearings may be disposed at the radially outer ends of the vanes.
  • the inner bearings may be disposed at the radially inner ends of the vanes.
  • the outer bearings may serve for supporting the vanes on the housing outer portion.
  • the inner bearings may serve to support the vanes on the housing inner section.
  • the outer bearings and / or inner bearings may each belong to the bearing device.
  • the vanes may each have a pin for internal storage.
  • the pins may each be disposed at a radially inner end of the vane.
  • the pins can each be arranged concentrically to a blade longitudinal axis.
  • the outer bearing and / or inner bearing can each be arranged concentrically to a blade longitudinal axis.
  • the bearing device can be arranged in the axial direction centered to the guide vanes.
  • the sealing device may serve to reduce a leakage flow between the downstream side and the upstream side.
  • the sealing device may serve to reduce a leakage flow at the bearing device.
  • the sealing device can be arranged at least approximately completely axially next to the bearing device.
  • the sealing device can be arranged completely axially next to the bearing device.
  • the sealing device may be arranged substantially axially adjacent to the bearing device.
  • the bearing device can have at least one pair of bearings.
  • the sealing device can be arranged completely, at least approximately completely or essentially axially next to the bearing pairing.
  • the sealing device may be arranged in sections axially overlapping to the bearing device.
  • the sealing device can be arranged radially completely overlapping to and / or on the outside of the bearing device.
  • the sealing device can be arranged radially overlapping and / or on the outside of the bearing device in such a way that a space claimed by the sealing device is arranged radially at least partially, in particular completely, overlapping to and / or on the outside of the bearing device.
  • the sealing device may have at least one sealing pair.
  • the sealing device can be arranged radially overlapping and / or on the outside of the bearing device in such a way that the at least one sealing pair is arranged radially at least partially, in particular completely, overlapping to and / or outside the bearing device.
  • the sealing device may have a sealing section arranged upstream of the bearing device.
  • the sealing device may have a sealing section arranged downstream of the bearing device.
  • the sealing device can be designed as a brush seal.
  • the sealing device can be designed as a labyrinth seal.
  • the Labyrinth seal may have an inlet lining.
  • the labyrinth seal may have flow path extending mold sections.
  • the mold sections can be designed like a fin.
  • the mold sections can be designed annular flange.
  • the mold sections may extend at least substantially in the radial direction.
  • the mold sections may extend at least substantially obliquely in the radial direction and in the axial direction.
  • the mold sections may extend toward the bearing device.
  • the mold sections may extend away from the bearing device.
  • the mold sections may have sealing edges.
  • the sealing edges can be arranged radially constant. Radially constant sealing edges may be sealing edges which are arranged equidistant from the gas turbine rotation axis.
  • Radially stepped arranged sealing edges may be sealing edges, which are arranged with increasing and / or decreasing distance to the gas turbine rotation axis.
  • the mold sections can be arranged on a torque-transmitting structure.
  • the mold sections can be arranged on a shaft of the gas turbine. Separate arm or flange sections for the mold sections can be omitted.
  • the sealing device may have at least one counter-mold section corresponding to the mold sections.
  • the mold sections and the at least one counter-molding section can limit a sealing gap.
  • the mold sections and the at least one counterforming section can form at least one sealing pair.
  • the at least one counterforming section can be arranged on the inflow side and / or outflow side of the bearing device.
  • the at least one counterforming section may have a cylindrical sealing surface.
  • the at least one counterforming section may have a constant distance from the gas turbine rotation axis on the cylindrical sealing surface.
  • the at least one counter-molding section may have a plurality of stepped cylindrical sealing surfaces.
  • the at least one counter-molding section may have an increasing and / or decreasing distance from the gas turbine rotation axis at the stepped cylindrical sealing surfaces.
  • the at least one counter-molding section may be a starting lining for the mold sections exhibit.
  • the tarpaulin can be replaceable.
  • the bearing device may comprise at least one bearing ring for the guide vanes, a first retaining ring for the at least one bearing ring and / or at least one second retaining ring, in particular two second retaining rings, for the first retaining ring.
  • the at least one counterforming section can be arranged on the at least one bearing ring, on the first retaining ring and / or on the at least one second retaining ring.
  • the at least one bearing ring can have recesses for the cones of the guide vanes.
  • the recesses can each be cylindrical.
  • the recesses may each be semi-cylindrical.
  • the at least one bearing ring can form bearing shells for the cones of the vanes.
  • the pins of the vanes may be slidably mounted on the at least one bearing ring. Between the pins of the vanes and the at least one bearing ring plain bearing shells can be arranged.
  • the at least one bearing ring can form plain bearing shells for the cones of the guide vanes.
  • Rolling bearings may be arranged between the pins of the guide vanes and the at least one bearing ring.
  • Two corresponding bearing rings can be joined in the axial direction.
  • Two corresponding bearing rings can each have an axial contact surface for mutual contact.
  • Two corresponding bearing rings can each have an axial holding surface for the first retaining ring.
  • the first retaining ring can fix the at least one bearing ring.
  • the first retaining ring can fix two bearing rings mutually.
  • the at least one bearing ring can be fixed by means of the first retaining ring non-positively and / or positively.
  • the first retaining ring may have a U-shaped cross section with a bottom portion and two wall portions. The wall sections may rest against retaining surfaces of the at least one bearing ring.
  • the first retaining ring can engage around the at least one bearing ring at least in sections.
  • the at least one second retaining ring can fix the first retaining ring.
  • the at least one second retaining ring can fix the first retaining ring on the stator side.
  • the first retaining ring can be fixed non-positively and / or positively by means of the at least one second retaining ring.
  • the at least one second retaining ring may have a holding portion arranged axially on the end side. The holding portion may rest against retaining surfaces of the first retaining ring.
  • the at least one second retaining ring can engage around the first retaining ring at least in sections.
  • the retaining ring segments may be retaining ring segments of the first retaining ring or retaining ring segments of the at least one second retaining ring.
  • the retaining ring segments may be rigid, non-resilient and / or non-elastic.
  • the term "fixed" with respect to the retaining ring segments can serve to differentiate against resilient retaining rings, which can be resiliently expanded during assembly / disassembly.
  • the retaining ring segments may initially be made in one piece and subsequently separated from each other.
  • the retaining ring segments can be made separately from each other.
  • the retaining ring segments can complement each other to a full circle.
  • the retaining layer may be a layer in which the retaining ring segments hold the at least one bearing ring or to the first retaining ring. In the holding position, the retaining ring segments can be fixed or not fixed.
  • the retaining ring segments can be fixed to one another, to the at least one bearing ring and / or to the first retaining ring.
  • the retaining ring segments can be mounted axially or radially in the holding position and / or be removable from the holding position.
  • the retaining ring segments can be fixed to each other fixed.
  • the retaining ring segments can be fixed to each other supported in the circumferential direction.
  • the retaining ring segments can be fixed by means of at least one bayonet closure.
  • the retaining ring segments can be fixed by means of at least one bayonet lock on the at least one bearing ring or on the first retaining ring.
  • the retaining ring segments may each have at least one counter-forming section which corresponds with the form sections of the sealing device.
  • the invention thus provides, among other things, a seal and mounting of variable guide vanes in gas turbines.
  • the invention relates in particular to an arrangement of the seal and / or a bearing of variable guide vanes.
  • the seal may be laterally offset from the storage of variable vanes.
  • the seal can be made as a labyrinth seal with associated inlet lining or brush seal.
  • the gasket may be mounted either on one side upstream or downstream of the variable nozzle support or in split form on both upstream and downstream sides.
  • the seal can be made in a stepped arrangement with sealing fins on different radii or in an arrangement with sealing fins on a constant radius.
  • variable vanes on the inside can be done via two rings, which are pushed in the axial direction on the bearing bushes of the vanes.
  • These rings can each have pockets in the form of half cylinders, in which bearing bushes of the vanes are edged.
  • U-shaped ring segments can be pushed over the two rings.
  • These U-shaped ring segments can be attached to the rings using a bayonet catch.
  • U-shaped ring segments without bayonet closure can be successively pushed onto the two rings and fix themselves to each other in the circumferential direction.
  • a structure to which a starting lining is applied may be part of a main flow channel, in particular a stator platform.
  • the ring segments may be part of a holding device.
  • the holding device may be part of the main flow channel. Coupled with a bayonet lock can be radially disassembled by such an arrangement, the ring segments with the starting lining thereon.
  • the tarnish can be a wearing part. A possibly necessary replacement of the tarpaulin is thus facilitated.
  • variable vanes and the associated seal With the invention, a space requirement, in particular a radial space requirement, the storage of variable vanes and the associated seal is reduced and a further reduction of an inner radius of a compressor drum is made possible. It can be realized aviation gas turbine with increased power density and higher compression pressure ratios and thus higher efficiency.
  • Fig. 1 shows a vane device 100 for a gas turbine.
  • the gas turbine is used, for example, to drive an aircraft.
  • the gas turbine has a gas turbine housing and a gas turbine rotational axis 102.
  • the gas turbine housing has a housing outer portion and a housing inner portion. Between the housing outer portion and the housing inner portion, a flow channel is formed with an annular cross-section.
  • the gas turbine has variable vanes, such as 104, and blades.
  • the guide vanes 104 are arranged rotationally fixed relative to the gas turbine rotation axis 102 on the gas turbine housing.
  • the blades are rotatably mounted about the gas turbine rotational axis 102.
  • the vanes 104 are annular with their blade longitudinal axes, such as 106, arranged radially to the gas turbine rotation axis 102.
  • the vanes 104 each have an airfoil, such as 108, and are disposed with their airfoils 108 in the flow channel.
  • the guide vanes 104 are each actively rotated in synchronism with their blade longitudinal axis 106 in a synchronously controlled manner.
  • the guide vanes 104 each have an outer bearing for rotatable mounting on the housing outer portion and an inner bearing for rotatable mounting on the housing inner portion.
  • For external storage is an outer ring 110.
  • For internal storage is an inner ring 112th
  • Fig. 2 shows a vane device 200, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , with variable guide vanes, such as 202, a bearing device 204 for rotatably supporting the guide vanes 202 and a sealing device 206 arranged axially on both sides next to the bearing device 204 with radially constant sealing edges, such as 208, 210.
  • variable guide vanes such as 202
  • bearing device 204 for rotatably supporting the guide vanes 202
  • a sealing device 206 arranged axially on both sides next to the bearing device 204 with radially constant sealing edges, such as 208, 210.
  • the guide vanes 202 each have a pin which is arranged concentrically to the blade longitudinal axis 212 for inner bearing at its radially inner end on.
  • the bearing device 204 has two bearing rings 214, 216 and a retaining ring 218.
  • the bearing rings 214, 216 each have semi-cylindrical recesses in which the pins of the guide vanes 202 are accommodated.
  • the retaining ring 218 has a U-shaped cross section with a bottom portion and two wall portions.
  • the wall sections are axially in contact with retaining surfaces of the bearing rings 214, 216 and engage around the bearing rings 214, 216 in sections in order to fix the bearing rings 214, 216 positively and positively.
  • the sealing device 206 serves to reduce a leakage flow between an inflow side 220 and an outflow side 222 of the vane device 200 on the bearing device 204.
  • the sealing device 206 has a sealing section 224 arranged upstream of the bearing device 204 and a sealing section 226 arranged downstream of the bearing device 204.
  • the sealing device 206 is designed as a labyrinth seal with flow path extending mold sections.
  • the mold portions of the seal portion 224 extend in the radial direction.
  • the mold portions of the seal portion 226 extend obliquely in the radial direction and in the axial direction of the bearing means 204 away.
  • the mold sections have the sealing edges 208, 210 arranged at the same distance from the gas turbine rotation axis.
  • the sealing device 206 has a counter-shaping section 228 arranged upstream of the bearing device 204 with a cylindrical sealing surface and a counter-shaping section 230 arranged downstream of the bearing device 204 with a cylindrical sealing surface.
  • the cylindrical sealing surfaces of the Jacobformabitese 228, 230 have a constant distance from the gas turbine axis of rotation.
  • the cylindrical sealing surface of the counter-shaping section 228 delimits with the sealing edges 208 an upstream sealing gap.
  • the cylindrical sealing surface of the Gegenformabitess 230 bounded by the sealing edges 210 a downstream sealing gap.
  • the sealing device 206 is arranged axially next to the bearing device 204 and radially inward of the bearing device 204 radially partially overlapping the bearing device 204.
  • FIG. 3 shows a vane device 300, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , for a gas turbine with variable guide vanes, such as 302, a bearing device 304 for rotatably supporting the guide vanes 302 and an axially on one side next to the bearing means 304 arranged sealing means 306 arranged with radially stepped sealing edges, such as 308th
  • the sealing device 306 has a sealing section 310 arranged upstream of the bearing device 304.
  • the mold portions of the seal portion 310 extend obliquely in the radial direction and in the axial direction to the bearing means 304.
  • the mold sections have the sealing edges 308.
  • the sealing edges 308 are arranged to the bearing means 304 with decreasing distance to the gas turbine rotation axis.
  • the sealing device 306 has a counter-shaping section 312, arranged upstream of the bearing device 304, with stepped cylindrical sealing surfaces.
  • the cylindrical sealing surfaces are arranged towards the bearing device 304 with decreasing distance to the gas turbine rotation axis.
  • the cylindrical sealing surfaces of the counter-shaping section 312 delimit with the sealing edges 308 an inflow-side sealing gap.
  • Fig. 4 shows a vane device 400, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , for a gas turbine with variable guide vanes, such as 402, a bearing device 404 for rotatably supporting the vanes 402 and an axially on both sides next to the bearing means 404 arranged sealing means 406 with radially stepped sealing edges, such as 408, 410.
  • the sealing device 406 has a sealing section 412 arranged upstream of the bearing device 404 and a sealing section 414 arranged downstream of the bearing device 404.
  • the mold portions of the seal portion 412 extend obliquely in the radial direction and in the axial direction to the bearing means 404.
  • the mold portions of the seal portion 414 extend in the radial direction.
  • the mold sections have the sealing edges 408, 410.
  • the sealing edges 408, 410 are arranged toward the bearing device 404 with decreasing distance to the gas turbine rotation axis.
  • the sealing device 406 has a counter-shaping section 416 arranged upstream of the bearing device 404 with stepped cylindrical sealing surfaces and a counter-shaping section 418 arranged downstream of the bearing device 404 with stepped cylindrical sealing surfaces.
  • the cylindrical sealing surfaces are arranged toward the bearing device 404 with decreasing distance to the gas turbine rotation axis.
  • the cylindrical sealing surfaces of the Jacobformabitess 416 limit with the sealing edges 408 an upstream sealing gap.
  • the cylindrical sealing surfaces of the counter-shaping section 418 delimit with the sealing edges 410 an outflow-side sealing gap.
  • Fig. 5 shows a vane device 500, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , for a gas turbine with variable vanes, such as 502, and a Bearing means for rotatably supporting the vanes 502.
  • the bearing means comprises two bearing rings 504, 506 for the vanes 502 and a retaining ring 508 on.
  • the retaining ring 508 has two holding ring segments 510, 512 which are initially separate from each other and subsequently fixed to the bearing rings 504, 506 by means of a bayonet catch.
  • the retaining ring segments 510, 512 complement each other to a full circle and are based on each other in the circumferential direction for fixing.
  • Fig. 6 shows a vane device 600, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , for a gas turbine with variable vanes, such as 602, and a bearing means for rotatably supporting the vanes 602.
  • the bearing means comprises two bearing rings 604, 606 for the vanes 602 and a retaining ring 608.
  • the retaining ring 608 has two holding ring segments which are initially separate from each other and subsequently fixed by mutual support, of which only one retaining ring segment 610 is shown.
  • Fig. 7 shows a vane device 700, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , for a gas turbine with variable vanes, such as 702, and a bearing means for rotatably supporting the vanes 702 with two bearing rings 704, 706 for the vanes 702, a first retaining ring 708 and two segmented second retaining rings 710, 712.
  • Fig. 7 is a sequence rotor 714 - stator 716 - rotor 718 shown as a detail of a gas turbine with a compressor designed as at least two-stage axial compressor.
  • Rotor 714 and rotor 718 are interconnected via a compressor shaft 720.
  • the illustrated stator 716 includes the variable vanes 702. These are on the side facing the axis of rotation in the mounted as half rings bearing rings 704, 706 mounted with a corresponding cylindrical recess. These bearing rings 704, 706 are fixed via the first retaining ring 708.
  • the first retaining ring 708 On the first retaining ring 708 are mounted either on the downstream, upstream or on both sides of the second segmented retaining rings 710, 712, on which run-up pads 722, 724 for the sealing device 726 is applied.
  • the sealing device 726 in the present case consists of the segments of the second retaining rings 710, 712, the starting linings 722, 724 and the sealing fins Mold portions, such as 730, which are parts of the compressor shaft 720.
  • FIG. 8 shows how the segments of the second retaining rings 712 hold the first retaining ring 708 to the stator 716 and are fixed by means of a bayonet closure 736.
  • the segments of the second retaining rings 710, 712 with the starting linings 722, 724 located thereon can be disassembled radially by such an arrangement. Since the starting linings 722, 724 are wear parts, this facilitates a possibly necessary replacement of the starting linings 722, 724. If this arrangement is combined with the described axially staggered arrangement of the sealing device 726, synergistic results in particular advantages, in particular a small radially necessary installation space simultaneously radial disassembly of the starting linings 722, 724.
  • a split sealing device 726 is shown in which only a part of the side remote from the axis of rotation of the segments of the second retaining rings 710, 712 is part of the main flow channel.
  • a part of the segments of the second retaining rings 710, 712 is overlapped in the axial direction by the adjacent rotor 714, 718 (area A).
  • a gap 738 Between the rotor 714, 718 and the segments of the second retaining rings 710, 712 there is a gap 738. This is small to choose. This gives the gap 738 a sealing effect.
  • the mold sections 730 move close to the starting linings 722, 724 due to the high centrifugal forces.
  • the sealing device 726 seals.
  • the mold sections 730 move away from the lower centrifugal forces
  • the starting linings 722, 724 and the sealing means 726 loses sealing effect, whereby the efficiency of the compressor decreases. Due to the lower centrifugal forces, however, the gap 738 becomes smaller and can thereby compensate for a loss of sealing effect and a consequent loss of compressor efficiency (part).
  • a loss of compressor efficiency in the partial load range is reduced.
  • This embodiment can be seen by opening the bayonet closure 736 and tilting the segments of the second retaining rings 710, 712, see Fig. 8 , disassemble radially. Incidentally, in addition to particular Fig. 1 to Fig. 6 and the related description.
  • Fig. 9 shows a vane device 800, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , for a variable geometry gas turbine engine such as 802, and a bearing means for rotatably supporting the vanes 802 with two bearing rings 804, 806 for the vanes 802, a first retaining ring 808, and a segmented second retaining ring 810.
  • Fig. 10 shows how the segments of the second retaining ring 810 hold the first retaining ring 808 to the stator 816 and fixed by means of a bayonet closure 814.
  • the segments of the second retaining ring 810 can be mounted either upstream, downstream or on both sides of the stator 816.
  • the sealing device 818 can be designed as a labyrinth seal, as a brush seal or by means of another sealing technology.
  • isolated features can also be selected from the feature combinations disclosed herein and used with the resolution of a structural and / or functional relationship that may exist between the features in combination with other features to delineate the subject of the claim.

Landscapes

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Abstract

Leitschaufeleinrichtung (100) für eine Gasturbine, die Leitschaufeleinrichtung (100) aufweisend variable Leitschaufeln (104), eine Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln (104) und eine Dichtungseinrichtung, bei der die Dichtungseinrichtung axial neben der Lagereinrichtung angeordnet ist. Leitschaufeleinrichtung (100) für eine Gasturbine, die Leitschaufeleinrichtung (100) aufweisend variable Leitschaufeln (104), eine Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln (104) und eine Dichtungseinrichtung, wobei die Lagereinrichtung zwei Lagerringe für die Leitschaufeln (104) und einen Haltering für die Lagerringe aufweist, bei der der Haltering zumindest zwei voneinander zunächst gesonderte und nachfolgend fixierte Halteringsegmente aufweist. Gasturbine, wobei die Gasturbine eine derartige Leitschaufeleinrichtung (100) aufweist.

Figure imgaf001
A gas turbine vane device (100), the vane device (100) having variable vanes (104), a bearing means for rotatably supporting the vanes (104), and a sealing device in which the sealing device is disposed axially adjacent to the bearing device. A gas turbine stator vane assembly (100) comprising variable nozzle vanes (104), bearing means for rotatably supporting the vanes (104), and sealing means, the bearing means comprising two bearing rings for the vanes (104) and a retaining ring for the stator blades (104) Having bearing rings, in which the retaining ring has at least two mutually initially separate and subsequently fixed retaining ring segments. Gas turbine, wherein the gas turbine such a vane device (100).
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft Leitschaufeleinrichtungen für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln, einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln und einer Dichtungseinrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung eine Gasturbine.The invention relates to vane arrangements for a gas turbine with variable vanes, a bearing device for rotatably supporting the vanes and a sealing device. Moreover, the invention relates to a gas turbine.

Das Dokument US 2002/0154991 A1 betrifft eine variable Leitschaufelstruktur eines Gasturbinenverdichters. Die Leitschaufelstruktur weist eine Leitschaufel mit einem Schaufelblatt, einem zylindrischen inneren Schaufelträger an einem inneren Ende des Schaufelblatts und einem zylindrischen äußeren Schaufelträger an einem äußeren Ende des Schaufelblatts auf. Eine Gehäusestruktur weist eine innere Wand und ein äußeres Gehäuse auf, die zusammen einen ringförmigen Strömungskanal begrenzen. Der innere Schaufelträger der Leitschaufel ist mithilfe eines Innenwandlagers an der inneren Wand gehalten. Die innere Wand weist drei zu dem Innenwandlager hin gerichtete Dichtringe auf.The document US 2002/0154991 A1 relates to a variable vane structure of a gas turbine compressor. The vane structure includes a vane having an airfoil, a cylindrical inner airfoil at an inner end of the airfoil, and a cylindrical outer airfoil at an outer end of the airfoil. A housing structure has an inner wall and an outer housing which together define an annular flow passage. The inner blade carrier of the vane is held by an inner wall bearing on the inner wall. The inner wall has three sealing rings directed toward the inner wall bearing.

Das Dokument US 2017/0114659 A1 betrifft einen Turbinenverdichter mit verstellbaren Schaufeln. Der Turbinenverdichter weist wenigstens eine kranzförmige Reihe verstellbarer Stator Leitschaufeln auf, die im Wesentlichen radial verlaufen und an ihren radialen Enden Drehzapfen aufweisen. Die radialen Drehzapfen der Leitschaufeln sind in ersten Öffnungen in einem Statorgehäuse aufgenommen und die radial inneren Drehzapfen sind in zweiten Öffnungen in einem Gleitring aufgenommen, der einen Rotor des Verdichters umgibt. Ein kranzförmiger Statorteil ist zwischen dem Gleitring und dem Rotor des Verdichters eingefügt, und erste Dichtmittel sind zwischen dem Statorteil und dem Rotor des Verdichters montiert. Zweite Dichtmittel sind zwischen dem Gleitring und dem Statorteil montiert.The document US 2017/0114659 A1 relates to a turbine compressor with adjustable blades. The turbine compressor has at least one annular row of adjustable stator vanes which extend substantially radially and have pivot pins at their radial ends. The radial fulcrums of the vanes are received in first openings in a stator housing and the radially inner pivots are received in second openings in a seal ring surrounding a rotor of the compressor. One annular stator part is interposed between the sliding ring and the rotor of the compressor, and first sealing means are mounted between the stator part and the rotor of the compressor. Second sealing means are mounted between the sliding ring and the stator part.

Das Dokument US 2015/0071768 A1 betrifft einen verstellbaren Strömungsrichter für einen Turbomaschinenkompressor mit zwei inneren Ringen. Der Strömungsrichter umfasst eine Vielzahl von radialen Leitschaufeln, die jeweils an einem äußeren und inneren Ende äußere und innere Drehzapfen aufweisen, wobei die inneren Drehzapfen zwischen zwei stromaufwärts und stromabwärts angeordneten inneren Ringen aufgenommen sind. Die Ringe sind mithilfe einer Verbindungsanordnung zusammengefügt. Die Verbindungsanordnung umfasst lediglich einen Satz kranzförmiger Sektoren aus elastisch verformbaren Haltebügeln, die derart angeordnet sind, dass sie die inneren Umfangskanten der stromaufwärts und stromabwärts angeordneten Ringe klemmen, indem sie einen gegen den anderen spannen.The document US 2015/0071768 A1 relates to an adjustable flow straightener for a turbomachine compressor with two inner rings. The flow straightener includes a plurality of radial vanes each having outer and inner pivots at outer and inner ends, the inner pivots being received between two upstream and downstream inner rings. The rings are assembled by means of a connection arrangement. The connection assembly comprises only a set of annular sectors of elastically deformable retaining clips which are arranged to clamp the inner peripheral edges of the upstream and downstream rings by clamping one against the other.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eingangs genannte Leitschaufeleinrichtungen baulich und/oder funktional zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Gasturbine baulich und/oder funktional zu verbessern.The object of the invention is to structurally and / or functionally improve the guide vanes mentioned at the outset. In addition, the invention has the object to improve a gas turbine mentioned structurally and / or functionally.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Leitschaufeleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einer Leitschaufeleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einer Gasturbine mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is achieved with a guide vane device with the features of claim 1. In addition, the object is achieved with a vane device with the features of claim 9. In addition, the object is achieved with a gas turbine having the features of claim 14. Advantageous embodiments and developments are the subject the dependent claims.

Die Gasturbine kann zum Antrieb eines Fahrzeugs dienen. Das Fahrzeug kann ein Luftfahrzeug sein. Das Luftfahrzeug kann ein Turboprop-Flugzeug, ein Strahlflugzeug oder ein Hubschrauber sein. Das Fahrzeug kann ein Landfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug sein. Die Gasturbine kann zur Stromerzeugung dienen. Die Gasturbine kann zum druckdifferenzbasierten Fördern von Medien dienen, beispielsweise in Pump- oder Verdichterstationen bei Öl- oder Erdgaspipelines.The gas turbine can be used to drive a vehicle. The vehicle may be an aircraft. The aircraft may be a turboprop aircraft, a jet aircraft or a helicopter. The vehicle may be a land vehicle or a watercraft. The gas turbine can be used to generate electricity. The gas turbine can be used for pressure-difference-based pumping of media, for example in pumping or compressor stations in oil or natural gas pipelines.

Die Gasturbine kann ein Wellenleistungstriebwerk sein. Die Gasturbine kann eine Strahlturbine sein. Die Gasturbine kann ein Gasturbinengehäuse aufweisen. Das Gasturbinengehäuse kann einen Gehäuseaußenabschnitt und einen Gehäuseinnenabschnitt aufweisen. Zwischen dem Gehäuseaußenabschnitt und dem Gehäuseinnenabschnitt kann ein Strömungskanal mit einem ringförmigen Querschnitt gebildet sein. Die Gasturbine kann einen Einlauf aufweisen. Die Gasturbine kann einen Verdichter aufweisen. Die Gasturbine kann eine Brennkammer aufweisen. Die Gasturbine kann eine Turbine aufweisen. Die Gasturbine kann eine Düse aufweisen. Die Gasturbine kann einen Diffusor aufweisen. Die Gasturbine kann eine Abtriebswelle aufweisen. Die Gasturbine kann eine oder mehrere Koppelwellen aufweisen. Die Gasturbine kann wenigstens einen Stator und wenigstens einen Rotor aufweisen. Die Gasturbine kann mehrere Rotoren aufweisen. Die Rotoren können miteinander drehverbunden sein. Die Gasturbine kann mehrstufig sein. Die Gasturbine kann wenigstens zweistufig sein. Die Gasturbine kann einen als Axialverdichter ausgeführten Verdichter aufweisen.The gas turbine can be a shaft power engine. The gas turbine can be a jet turbine. The gas turbine may have a gas turbine housing. The gas turbine housing may have a housing outer portion and a housing inner portion. Between the housing outer portion and the housing inner portion, a flow channel may be formed with an annular cross-section. The gas turbine can have an inlet. The gas turbine may have a compressor. The gas turbine may have a combustion chamber. The gas turbine may have a turbine. The gas turbine may have a nozzle. The gas turbine may have a diffuser. The gas turbine may have an output shaft. The gas turbine may have one or more coupling shafts. The gas turbine may have at least one stator and at least one rotor. The gas turbine may have multiple rotors. The rotors can be rotatably connected to each other. The gas turbine can be multi-level. The gas turbine can be at least two stages. The gas turbine may have a compressor designed as an axial compressor.

Die Gasturbine kann eine Gasturbinendrehachse aufweisen. Soweit nicht anders angegeben oder es sich aus dem Zusammenhang nicht anders ergibt, beziehen sich die Angaben "axial", "radial" und "in Umfangsrichtung" auf die Gasturbinendrehachse. "Axial" entspricht dann einer Erstreckungsrichtung der Gasturbinendrehachse. "Radial" ist dann eine zur Erstreckungsrichtung der Gasturbinendrehachse senkrechte und sich mit der Gasturbinendrehachse schneidende Richtung. "In Umfangsrichtung" entspricht dann einer Kreisbogenrichtung um die Gasturbinendrehachse.The gas turbine may have a gas turbine rotation axis. Unless stated otherwise or not otherwise determined from the context, the statements "axial", "radial" and "in the circumferential direction" refer to the gas turbine rotational axis. "Axial" then corresponds to an extension direction of the gas turbine rotation axis. "Radial" is then a direction perpendicular to the direction of extension of the gas turbine rotation axis and intersecting with the gas turbine axis of rotation direction. "In the circumferential direction" then corresponds to a circular arc direction around the gas turbine rotation axis.

Die Gasturbine kann Leitschaufeln und Laufschaufeln aufweisen. Die Leitschaufeln können bezüglich der Gasturbinendrehachse drehfest angeordnet sein. Die Leitschaufeln können an dem Gasturbinengehäuse angeordnet sein. Die Laufschaufeln können um die Gasturbinendrehachse drehbar angeordnet sein. Die Leitschaufeleinrichtung kann eine Anströmseite und eine Abströmseite aufweisen. Die Leitschaufeleinrichtung kann Module, die zu den Leitschaufeln gehören, und/oder Module, die zu dem Gasturbinengehäuse gehören, aufweisen. Die Leitschaufeln können kranzförmig angeordnet sein. Die Leitschaufeln können jeweils eine Schaufellängsachse aufweisen. Die Leitschaufeln können mit ihren Schaufellängsachsen radial zu einer Gasturbinendrehachse angeordnet sein.The gas turbine may include vanes and blades. The guide vanes may be arranged rotationally fixed with respect to the gas turbine rotation axis. The vanes may be disposed on the gas turbine housing. The blades may be rotatable about the gas turbine rotation axis. The vane device may have an inflow side and an outflow side. The vane device may include modules associated with the vanes and / or modules associated with the gas turbine casing. The vanes may be arranged in a ring shape. The vanes may each have a blade longitudinal axis. The vanes may be arranged with their blade longitudinal axes radially to a gas turbine axis of rotation.

Die Leitschaufeln können jeweils ein Schaufelblatt aufweisen. Die Leitschaufeln können mit ihren Schaufelblättern in dem Strömungskanal angeordnet sein. Die Leitschaufeln können jeweils um ihre Schaufellängsachse verdrehbar sein. Die Variabilität der Leitschaufeln kann sich auf ihre Verdrehbarkeit beziehen. Die Leitschaufeln können jeweils kontrolliert aktiv verdrehbar sein. Die Leitschaufeln können synchron verdrehbar sein.The vanes may each have an airfoil. The vanes may be arranged with their airfoils in the flow channel. The guide vanes may each be rotatable about their blade longitudinal axis. The variability of the vanes may relate to their rotatability. The guide vanes can each be controlled actively rotatable. The vanes may be rotatable synchronously.

Die Leitschaufeln können jeweils ein radial äußeres Ende und ein radial inneres Ende aufweisen. Die Leitschaufeln können zur verdrehbaren Lagerung an dem Gasturbinengehäuse jeweils eine Außenlagerung und eine Innenlagerung aufweisen. Die Außenlagerungen können an den radial äußeren Enden der Leitschaufeln angeordnet sein. Die Innenlagerungen können an den radial inneren Enden der Leitschaufeln angeordnet sein. Die Außenlagerungen können zum Lagern der Leitschaufeln an dem Gehäuseaußenabschnitt dienen. Die Innenlagerungen können zum Lagern der Leitschaufeln an dem Gehäuseinnenabschnitt dienen.The vanes may each have a radially outer end and a radially inner end. The guide vanes may each have an outer bearing and an inner bearing for rotatable mounting on the gas turbine housing. The outer bearings may be disposed at the radially outer ends of the vanes. The inner bearings may be disposed at the radially inner ends of the vanes. The outer bearings may serve for supporting the vanes on the housing outer portion. The inner bearings may serve to support the vanes on the housing inner section.

Die Außenlagerungen und/oder Innenlagerungen können jeweils zu der Lagereinrichtung gehören. Die Leitschaufeln können zur Innenlagerung jeweils einen Zapfen aufweisen. Die Zapfen können jeweils an einem radial inneren Ende der Leitschaufel angeordnet sein. Die Zapfen können jeweils konzentrisch zu einer Schaufellängsachse angeordnet sein. Die Außenlager und/oder Innenlager können jeweils konzentrisch zu einer Schaufellängsachse angeordnet sein. Die Lagereinrichtung kann in axialer Richtung zentriert zu den Leitschaufeln angeordnet sein.The outer bearings and / or inner bearings may each belong to the bearing device. The vanes may each have a pin for internal storage. The pins may each be disposed at a radially inner end of the vane. The pins can each be arranged concentrically to a blade longitudinal axis. The outer bearing and / or inner bearing can each be arranged concentrically to a blade longitudinal axis. The bearing device can be arranged in the axial direction centered to the guide vanes.

Die Dichtungseinrichtung kann dazu dienen, eine Leckageströmung zwischen der Abströmseite und der Anströmseite zu reduzieren. Die Dichtungseinrichtung kann dazu dienen, eine Leckageströmung an der Lagereinrichtung zu reduzieren.The sealing device may serve to reduce a leakage flow between the downstream side and the upstream side. The sealing device may serve to reduce a leakage flow at the bearing device.

Die Dichtungseinrichtung kann zumindest annähernd vollständig axial neben der Lagereinrichtung angeordnet sein. Die Dichtungseinrichtung kann vollständig axial neben der Lagereinrichtung angeordnet sein. Die Dichtungseinrichtung kann im Wesentlichen axial neben der Lagereinrichtung angeordnet sein. Die Lagereinrichtung kann wenigstens eine Lagerpaarung aufweisen. Die Dichtungseinrichtung kann vollständig, zumindest annähernd vollständig oder im Wesentlichen axial neben der Lagerpaarung angeordnet sein. Die Dichtungseinrichtung kann abschnittsweise axial überdeckend zu der Lagereinrichtung angeordnet sein.The sealing device can be arranged at least approximately completely axially next to the bearing device. The sealing device can be arranged completely axially next to the bearing device. The sealing device may be arranged substantially axially adjacent to the bearing device. The bearing device can have at least one pair of bearings. The sealing device can be arranged completely, at least approximately completely or essentially axially next to the bearing pairing. The sealing device may be arranged in sections axially overlapping to the bearing device.

Die Dichtungseinrichtung kann radial vollständig überdeckend zu und/oder außenseitig der Lagereinrichtung angeordnet sein. Die Dichtungseinrichtung kann radial derart überdeckend zu und/oder außenseitig der Lagereinrichtung angeordnet sein, dass ein von der Dichtungseinrichtung beanspruchter Bauraum radial zumindest teilweise, insbesondere vollständig, überdeckend zu und/oder außenseitig der Lagereinrichtung angeordnet ist. Die Dichtungseinrichtung kann wenigstens eine Dichtpaarung aufweisen. Die Dichtungseinrichtung kann radial derart überdeckend zu und/oder außenseitig der Lagereinrichtung angeordnet sein, dass die wenigstens eine Dichtpaarung radial zumindest teilweise, insbesondere vollständig, überdeckend zu und/oder außenseitig der Lagereinrichtung angeordnet ist.The sealing device can be arranged radially completely overlapping to and / or on the outside of the bearing device. The sealing device can be arranged radially overlapping and / or on the outside of the bearing device in such a way that a space claimed by the sealing device is arranged radially at least partially, in particular completely, overlapping to and / or on the outside of the bearing device. The sealing device may have at least one sealing pair. The sealing device can be arranged radially overlapping and / or on the outside of the bearing device in such a way that the at least one sealing pair is arranged radially at least partially, in particular completely, overlapping to and / or outside the bearing device.

Die Dichtungseinrichtung kann einen anströmseitig der Lagereinrichtung angeordneten Dichtungsabschnitt aufweisen. Die Dichtungseinrichtung kann einen abströmseitig der Lagereinrichtung angeordneten Dichtungsabschnitt aufweisen.The sealing device may have a sealing section arranged upstream of the bearing device. The sealing device may have a sealing section arranged downstream of the bearing device.

Die Dichtungseinrichtung kann als Bürstendichtung ausgeführt sein. Die Dichtungseinrichtung kann als Labyrinthdichtung ausgeführt sein. Die Labyrinthdichtung kann einen Einlaufbelag aufweisen. Die Labyrinthdichtung kann strömungswegverlängernde Formabschnitte aufweisen. Die Formabschnitte können finnenartig ausgeführt sein. Die Formabschnitte können ringflanschartig ausgeführt sein. Die Formabschnitte können sich zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung erstrecken. Die Formabschnitte können sich zumindest im Wesentlichen schräg in radialer Richtung und in axialer Richtung erstrecken. Die Formabschnitte können sich zu der Lagereinrichtung hin erstrecken. Die Formabschnitte können sich von der Lagereinrichtung weg erstrecken. Die Formabschnitte können Dichtkanten aufweisen. Die Dichtkanten können radial konstant angeordnet sein. Radial konstant angeordnete Dichtkanten können Dichtkanten sein, die mit gleichem Abstand zur Gasturbinendrehachse angeordnet sind. Radial gestuft angeordnete Dichtkanten können Dichtkanten sein, die mit steigendem und/oder fallendem Abstand zur Gasturbinendrehachse angeordnet sind. Die Formabschnitte können an einer drehmomentübertragenden Struktur angeordnet sein. Die Formabschnitte können an einer Welle der Gasturbine angeordnet sein. Gesonderte Arm- oder Flanschabschnitte für die Formabschnitte können entfallen.The sealing device can be designed as a brush seal. The sealing device can be designed as a labyrinth seal. The Labyrinth seal may have an inlet lining. The labyrinth seal may have flow path extending mold sections. The mold sections can be designed like a fin. The mold sections can be designed annular flange. The mold sections may extend at least substantially in the radial direction. The mold sections may extend at least substantially obliquely in the radial direction and in the axial direction. The mold sections may extend toward the bearing device. The mold sections may extend away from the bearing device. The mold sections may have sealing edges. The sealing edges can be arranged radially constant. Radially constant sealing edges may be sealing edges which are arranged equidistant from the gas turbine rotation axis. Radially stepped arranged sealing edges may be sealing edges, which are arranged with increasing and / or decreasing distance to the gas turbine rotation axis. The mold sections can be arranged on a torque-transmitting structure. The mold sections can be arranged on a shaft of the gas turbine. Separate arm or flange sections for the mold sections can be omitted.

Die Dichtungseinrichtung kann wenigstens einen mit den Formabschnitten korrespondierenden Gegenformabschnitt aufweisen. Die Formabschnitte und der wenigstens eine Gegenformabschnitt können einen Dichtspalt begrenzen. Die Formabschnitte und der wenigstens eine Gegenformabschnitt können wenigstens eine Dichtpaarung bilden. Der wenigstens eine Gegenformabschnitt kann anströmseitig und/oder abströmseitig der Lagereinrichtung angeordnet sein. Der wenigstens eine Gegenformabschnitt kann eine zylindrische Dichtfläche aufweisen. Der wenigstens eine Gegenformabschnitt kann an der zylindrischen Dichtfläche einen konstanten Abstand von der Gasturbinendrehachse aufweisen. Der wenigstens eine Gegenformabschnitt kann mehrere gestuft angeordnete zylindrische Dichtflächen aufweisen. Der wenigstens eine Gegenformabschnitt kann an den gestuft angeordneten zylindrischen Dichtflächen einen steigenden und/oder fallenden Abstand zur Gasturbinendrehachse aufweisen. Der wenigstens eine Gegenformabschnitt kann einen Anlaufbelag für die Formabschnitte aufweisen. Der Anlaufbelag kann auswechselbar sein. Die Formabschnitte und der Anlaufbelag des wenigstens eine Gegenformabschnitts können wenigstens eine Dichtpaarung bilden.The sealing device may have at least one counter-mold section corresponding to the mold sections. The mold sections and the at least one counter-molding section can limit a sealing gap. The mold sections and the at least one counterforming section can form at least one sealing pair. The at least one counterforming section can be arranged on the inflow side and / or outflow side of the bearing device. The at least one counterforming section may have a cylindrical sealing surface. The at least one counterforming section may have a constant distance from the gas turbine rotation axis on the cylindrical sealing surface. The at least one counter-molding section may have a plurality of stepped cylindrical sealing surfaces. The at least one counter-molding section may have an increasing and / or decreasing distance from the gas turbine rotation axis at the stepped cylindrical sealing surfaces. The at least one counter-molding section may be a starting lining for the mold sections exhibit. The tarpaulin can be replaceable. The mold sections and the starting lining of the at least one counterforming section can form at least one sealing pair.

Die Lagereinrichtung kann wenigstens einen Lagerring für die Leitschaufeln, einen ersten Haltering für den wenigstens einen Lagerring und/oder wenigstens einen zweiten Haltering, insbesondere zwei zweite Halteringe, für den ersten Haltering aufweisen. Der wenigstens eine Gegenformabschnitt kann an dem wenigstens einen Lagerring, an dem ersten Haltering und/oder an dem wenigstens einen zweiten Haltering angeordnet sein.The bearing device may comprise at least one bearing ring for the guide vanes, a first retaining ring for the at least one bearing ring and / or at least one second retaining ring, in particular two second retaining rings, for the first retaining ring. The at least one counterforming section can be arranged on the at least one bearing ring, on the first retaining ring and / or on the at least one second retaining ring.

Der wenigstens eine Lagerring kann Ausnehmungen für die Zapfen der Leitschaufeln aufweisen. Die Ausnehmungen können jeweils zylinderförmig sein. Die Ausnehmungen können jeweils halbzylinderförmig sein. Der wenigstens eine Lagerring kann Lagerschalen für die Zapfen der Leitschaufeln bilden. Die Zapfen der Leitschaufeln können an dem wenigstens einen Lagerring gleitgelagert sein. Zwischen den Zapfen der Leitschaufeln und dem wenigstens einen Lagerring können Gleitlagerschalen angeordnet sein. Der wenigstens eine Lagerring kann Gleitlagerschalen für die Zapfen der Leitschaufeln bilden. Zwischen den Zapfen der Leitschaufeln und dem wenigstens einen Lagerring können Wälzlager angeordnet sein. Zwei korrespondierende Lagerringe können in axialer Richtung gefügt sein. Zwei korrespondierende Lagerringe können jeweils eine axiale Anlagefläche zur gegenseitigen Anlage aufweisen. Zwei korrespondierende Lagerringe können jeweils eine axiale Haltefläche für den ersten Haltering aufweisen.The at least one bearing ring can have recesses for the cones of the guide vanes. The recesses can each be cylindrical. The recesses may each be semi-cylindrical. The at least one bearing ring can form bearing shells for the cones of the vanes. The pins of the vanes may be slidably mounted on the at least one bearing ring. Between the pins of the vanes and the at least one bearing ring plain bearing shells can be arranged. The at least one bearing ring can form plain bearing shells for the cones of the guide vanes. Rolling bearings may be arranged between the pins of the guide vanes and the at least one bearing ring. Two corresponding bearing rings can be joined in the axial direction. Two corresponding bearing rings can each have an axial contact surface for mutual contact. Two corresponding bearing rings can each have an axial holding surface for the first retaining ring.

Der erste Haltering kann den wenigstens einen Lagerring fixieren. Der erste Haltering kann zwei Lagerringe gegenseitig fixieren. Der wenigstens eine Lagerring kann mithilfe des ersten Halterings kraft- und/oder formschlüssig fixiert sein. Der erste Haltering kann einen U-förmigen Querschnitt mit einem Bodenabschnitt und zwei Wandabschnitten aufweisen. Die Wandabschnitte können an Halteflächen des wenigstens einen Lagerrings anliegen. Der erste Haltering kann den wenigstens einen Lagerring zumindest abschnittsweise umgreifen.The first retaining ring can fix the at least one bearing ring. The first retaining ring can fix two bearing rings mutually. The at least one bearing ring can be fixed by means of the first retaining ring non-positively and / or positively. The first retaining ring may have a U-shaped cross section with a bottom portion and two wall portions. The wall sections may rest against retaining surfaces of the at least one bearing ring. The first retaining ring can engage around the at least one bearing ring at least in sections.

Der wenigstens eine zweite Haltering kann den ersten Haltering fixieren. Der wenigstens eine zweite Haltering kann den ersten Haltering statorseitig fixieren. Der erste Haltering kann mithilfe des wenigstens einen zweiten Halterings kraft- und/oder formschlüssig fixiert sein. Der wenigstens eine zweite Haltering kann einen axial stirnseitig angeordneten Halteabschnitt aufweisen. Der Halteabschnitt kann an Halteflächen des ersten Halterings anliegen. Der wenigstens eine zweite Haltering kann den ersten Haltering zumindest abschnittsweise umgreifen.The at least one second retaining ring can fix the first retaining ring. The at least one second retaining ring can fix the first retaining ring on the stator side. The first retaining ring can be fixed non-positively and / or positively by means of the at least one second retaining ring. The at least one second retaining ring may have a holding portion arranged axially on the end side. The holding portion may rest against retaining surfaces of the first retaining ring. The at least one second retaining ring can engage around the first retaining ring at least in sections.

Die Halteringsegmente können Halteringsegmente des ersten Halterings oder Halteringsegmente des wenigstens einen zweiten Halterings sein. Die Halteringsegmente können starr, nicht federnd und/oder nicht elastisch sein. Der Begriff "fest" in Bezug auf die Halteringsegmente kann zur Abgrenzung gegenüber federnden Halteringen dienen, die bei Montage/Demontage federnd aufgeweitet werden können. Die Halteringsegmente können zunächst einstückig hergestellt und nachfolgend voneinander getrennt worden sein. Die Halteringsegmente können voneinander gesondert hergestellt sein. Die Halteringsegmente können sich zu einem Vollkreis ergänzen. Die Haltelage kann eine Lage sein, in der die Halteringsegmente den wenigstens einen Lagerring oder zu den ersten Haltering halten. In der Haltelage können die Halteringsegmente fixiert oder nicht fixiert sein. Die Halteringsegmente können zueinander, zu dem wenigstens einen Lagerring und/oder zu dem ersten Haltering fixiert sein.The retaining ring segments may be retaining ring segments of the first retaining ring or retaining ring segments of the at least one second retaining ring. The retaining ring segments may be rigid, non-resilient and / or non-elastic. The term "fixed" with respect to the retaining ring segments can serve to differentiate against resilient retaining rings, which can be resiliently expanded during assembly / disassembly. The retaining ring segments may initially be made in one piece and subsequently separated from each other. The retaining ring segments can be made separately from each other. The retaining ring segments can complement each other to a full circle. The retaining layer may be a layer in which the retaining ring segments hold the at least one bearing ring or to the first retaining ring. In the holding position, the retaining ring segments can be fixed or not fixed. The retaining ring segments can be fixed to one another, to the at least one bearing ring and / or to the first retaining ring.

Die Halteringsegmente können axial oder radial in die Haltelage montierbar und/oder aus der Haltelage demontierbar sein. Die Halteringsegmente können aneinander abgestützt fixiert sein. Die Halteringsegmente können aneinander in Umfangsrichtung abgestützt fixiert sein. Die Halteringsegmente können mithilfe wenigstens eines Bajonettverschlusses fixiert sein. Die Halteringsegmente können mithilfe wenigstens eines Bajonettverschlusses an dem wenigstens einen Lagerring oder an dem ersten Haltering fixiert sein.The retaining ring segments can be mounted axially or radially in the holding position and / or be removable from the holding position. The retaining ring segments can be fixed to each other fixed. The retaining ring segments can be fixed to each other supported in the circumferential direction. The retaining ring segments can be fixed by means of at least one bayonet closure. The retaining ring segments can be fixed by means of at least one bayonet lock on the at least one bearing ring or on the first retaining ring.

Die Halteringsegmente können jeweils wenigstens einen mit Formabschnitten der Dichtungseinrichtung korrespondierenden Gegenformabschnitt aufweisen. Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine Dichtung und Lagerung variabler Leitschaufeln in Gasturbinen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Anordnung der Dichtung und/oder eine Lagerung variabler Leitschaufeln.The retaining ring segments may each have at least one counter-forming section which corresponds with the form sections of the sealing device. In summary and in other words, the invention thus provides, among other things, a seal and mounting of variable guide vanes in gas turbines. The invention relates in particular to an arrangement of the seal and / or a bearing of variable guide vanes.

Die Dichtung kann seitlich versetzt von der Lagerung variabler Leitschaufeln angeordnet werden. Die Dichtung kann als Labyrinthdichtung mit dazugehörigem Einlaufbelag oder als Bürstendichtung ausgefertigt sein. Die Dichtung kann entweder auf einer Seite stromauf oder stromab der Lagerung variabler Leitschaufeln angebracht sein oder in aufgeteilter Form auf beiden Seiten stromauf und stromab. Im Falle einer Labyrinthdichtung kann die Dichtung in gestufter Anordnung mit Dichtfinnen auf unterschiedlichen Radien oder in einer Anordnung mit Dichtfinnen auf konstantem Radius ausgeführt werden.The seal may be laterally offset from the storage of variable vanes. The seal can be made as a labyrinth seal with associated inlet lining or brush seal. The gasket may be mounted either on one side upstream or downstream of the variable nozzle support or in split form on both upstream and downstream sides. In the case of a labyrinth seal, the seal can be made in a stepped arrangement with sealing fins on different radii or in an arrangement with sealing fins on a constant radius.

Die Lagerung variabler Leitschaufeln auf der Innenseite kann über zwei Ringe erfolgen, die in axialer Richtung über die Lagerbuchsen der Leitschaufeln geschoben werden. Diese Ringe können jeweils Taschen in Form halber Zylinder aufweisen, in denen Lagerbuchsen der Leitschaufeln eingefasst werden. Um diese beiden Ringe fest zueinander zu fixieren, können U-förmige Ringsegmente über die zwei Ringe geschoben werden. Diese U-förmigen Ringsegmente können mithilfe eines Bajonett-Verschlusses um die Ringe befestigt werden. U-förmige Ringsegmente ohne Bajonett-Verschluss können nacheinander auf die zwei Ringe aufgeschoben werden und sich in Umfangsrichtung selbst zueinander fixieren.The storage of variable vanes on the inside can be done via two rings, which are pushed in the axial direction on the bearing bushes of the vanes. These rings can each have pockets in the form of half cylinders, in which bearing bushes of the vanes are edged. To fix these two rings firmly to each other, U-shaped ring segments can be pushed over the two rings. These U-shaped ring segments can be attached to the rings using a bayonet catch. U-shaped ring segments without bayonet closure can be successively pushed onto the two rings and fix themselves to each other in the circumferential direction.

Eine Struktur, auf die ein Anlaufbelag aufgebracht ist, insbesondere Ringsegmente, können Teil eines Hauptströmungskanals, insbesondere einer Statorplattform, sein. Die Ringsegmente können Teil einer Haltevorrichtung sein. Damit kann die Haltevorrichtung Teil des Hauptströmungskanals sein. Gekoppelt mit einem Bajonettverschluss können durch eine derartige Anordnung die Ringsegmente mit dem darauf befindlichen Anlaufbelag radial demontierbar sein. Der Anlaufbelag kann ein Verschleißteil sein. Einen eventuell notwendig werdenden Austausch des Anlaufbelags wird damit erleichtert.A structure to which a starting lining is applied, in particular ring segments, may be part of a main flow channel, in particular a stator platform. The ring segments may be part of a holding device. Thus, the holding device may be part of the main flow channel. Coupled with a bayonet lock can be radially disassembled by such an arrangement, the ring segments with the starting lining thereon. The tarnish can be a wearing part. A possibly necessary replacement of the tarpaulin is thus facilitated.

Mit der Erfindung wird ein Bauraumbedarf, insbesondere ein radialer Bauraumbedarf, der Lagerung variabler Leitschaufeln und der dazugehörigen Dichtung reduziert und eine weitere Verkleinerung eines Innenradius einer Verdichtertrommel wird ermöglicht. Es können Fluggasturbinen mit erhöhter Leistungsdichte und höheren Verdichtungsdruckverhältnissen und damit höherer Effizienz realisiert werden.With the invention, a space requirement, in particular a radial space requirement, the storage of variable vanes and the associated seal is reduced and a further reduction of an inner radius of a compressor drum is made possible. It can be realized aviation gas turbine with increased power density and higher compression pressure ratios and thus higher efficiency.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to figures. From this description, further features and advantages. Concrete features of these embodiments may represent general features of the invention. Features associated with other features of these embodiments may also constitute individual features of the invention.

Es zeigen schematisch und beispielhaft:

Fig. 1
eine Leitschaufeleinrichtung für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln,
Fig. 2
eine Leitschaufeleinrichtung für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln, einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln und einer axial beidseitig neben der Lagereinrichtung angeordneten Dichtungseinrichtung mit radial konstant angeordneten Dichtkanten,
Fig. 3
eine Leitschaufeleinrichtung für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln, einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln und einer axial einseitig neben der Lagereinrichtung angeordneten Dichtungseinrichtung mit radial gestuft angeordneten Dichtkanten,
Fig. 4
eine Leitschaufeleinrichtung für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln, einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln und einer axial beidseitig neben der Lagereinrichtung
Fig. 5
angeordneten Dichtungseinrichtung mit radial gestuft angeordneten Dichtkanten, eine Leitschaufeleinrichtung für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln und einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln mit zwei Lagerringen für die Leitschaufeln und einem Haltering mit zwei voneinander zunächst gesonderten und nachfolgend mithilfe eines Bajonettverschlusses fixierten Halteringsegmenten,
Fig. 6
eine Leitschaufeleinrichtung für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln und einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln mit zwei Lagerringen für die Leitschaufeln und einem Haltering mit einem durch gegenseitige Abstützung fixierbaren Halteringsegmente,
Fig. 7
eine Leitschaufeleinrichtung für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln und einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln mit zwei Lagerringen für die Leitschaufeln, einem ersten Haltering und zwei zweiten Halteringen,
Fig. 8
eine Leitschaufeleinrichtung für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln und einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln mit zwei Lagerringen für die Leitschaufeln, einem ersten Haltering und einem mithilfe eines Bajonettverschlusses fixierten zweiten Halteringsegment,
Fig. 9
eine Leitschaufeleinrichtung für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln und einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln mit zwei Lagerringen für die Leitschaufeln, einem ersten Haltering und einem zweiten Haltering und
Fig. 10
eine Leitschaufeleinrichtung für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln und einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln mit zwei Lagerringen für die Leitschaufeln, einem ersten Haltering und einem mithilfe eines Bajonettverschlusses fixierten zweiten Halteringsegment.
They show schematically and by way of example:
Fig. 1
a guide vane device for a gas turbine with variable guide vanes,
Fig. 2
a guide vane device for a gas turbine with variable guide vanes, a bearing device for rotatably supporting the guide vanes and a sealing device arranged axially on both sides next to the bearing device with radially constant sealing edges,
Fig. 3
a guide vane device for a gas turbine with variable guide vanes, a bearing device for rotatably supporting the guide vanes, and a sealing device arranged axially on one side next to the bearing device with radially arranged sealing edges,
Fig. 4
a guide vane device for a gas turbine with variable guide vanes, a bearing device for rotatably supporting the vanes and an axially on both sides of the bearing device
Fig. 5
arranged sealing means with radially stepped arranged sealing edges, a guide vane device for a gas turbine with variable guide vanes and a bearing device for rotatably supporting the vanes with two bearing rings for the vanes and a retaining ring with two mutually separate first and then fixed by means of a bayonet catch retaining ring segments,
Fig. 6
a guide vane device for a gas turbine with variable guide vanes and a bearing device for rotatably supporting the guide vanes with two bearing rings for the guide vanes and a retaining ring with a fixable by mutual support retaining ring segments,
Fig. 7
a guide vane device for a gas turbine with variable guide vanes and a bearing device for rotatably supporting the guide vanes with two bearing rings for the guide vanes, a first retaining ring and two second retaining rings,
Fig. 8
a vane arrangement for a gas turbine with variable guide vanes and a bearing device for rotatably supporting the guide vanes with two bearing rings for the guide vanes, a first retaining ring and a second retaining ring segment fixed by means of a bayonet closure,
Fig. 9
a guide vane device for a gas turbine with variable guide vanes and a bearing device for rotatably supporting the guide vanes with two bearing rings for the guide vanes, a first retaining ring and a second retaining ring and
Fig. 10
a guide vane device for a gas turbine with variable guide vanes and a bearing device for rotatably supporting the guide vanes with two bearing rings for the guide vanes, a first Retaining ring and a fixed with a bayonet lock second retaining ring segment.

Fig. 1 zeigt eine Leitschaufeleinrichtung 100 für eine Gasturbine. Die Gasturbine dient beispielsweise zum Antrieb eines Flugzeugs. Die Gasturbine weist ein Gasturbinengehäuse und eine Gasturbinendrehachse 102 auf. Das Gasturbinengehäuse weist einen Gehäuseaußenabschnitt und einen Gehäuseinnenabschnitt auf. Zwischen dem Gehäuseaußenabschnitt und dem Gehäuseinnenabschnitt ist ein Strömungskanal mit einem ringförmigen Querschnitt gebildet. Die Gasturbine weist variable Leitschaufeln, wie 104, und Laufschaufeln auf. Die Leitschaufeln 104 sind bezüglich der Gasturbinendrehachse 102 drehfest an dem Gasturbinengehäuse angeordnet. Die Laufschaufeln sind um die Gasturbinendrehachse 102 drehbar angeordnet. Die Leitschaufeln 104 sind kranzförmig mit ihren Schaufellängsachsen, wie 106, radial zu der Gasturbinendrehachse 102 angeordnet. Fig. 1 shows a vane device 100 for a gas turbine. The gas turbine is used, for example, to drive an aircraft. The gas turbine has a gas turbine housing and a gas turbine rotational axis 102. The gas turbine housing has a housing outer portion and a housing inner portion. Between the housing outer portion and the housing inner portion, a flow channel is formed with an annular cross-section. The gas turbine has variable vanes, such as 104, and blades. The guide vanes 104 are arranged rotationally fixed relative to the gas turbine rotation axis 102 on the gas turbine housing. The blades are rotatably mounted about the gas turbine rotational axis 102. The vanes 104 are annular with their blade longitudinal axes, such as 106, arranged radially to the gas turbine rotation axis 102.

Die Leitschaufeln 104 weisen jeweils ein Schaufelblatt, wie 108, auf und sind mit ihren Schaufelblättern 108 in dem Strömungskanal angeordnet. Die Leitschaufeln 104 sind jeweils um ihre Schaufellängsachse 106 synchron kontrolliert aktiv verdrehbar. Die Leitschaufeln 104 weisen zur verdrehbaren Lagerung an dem Gehäuseaußenabschnitt jeweils eine Außenlagerung und zur verdrehbaren Lagerung an dem Gehäuseinnenabschnitt jeweils eine Innenlagerung auf. Zur Außenlagerung dient ein Außenring 110. Zur Innenlagerung dient ein Innenring 112.The vanes 104 each have an airfoil, such as 108, and are disposed with their airfoils 108 in the flow channel. The guide vanes 104 are each actively rotated in synchronism with their blade longitudinal axis 106 in a synchronously controlled manner. The guide vanes 104 each have an outer bearing for rotatable mounting on the housing outer portion and an inner bearing for rotatable mounting on the housing inner portion. For external storage is an outer ring 110. For internal storage is an inner ring 112th

Fig. 2 zeigt eine Leitschaufeleinrichtung 200, wie Leitschaufeleinrichtung 100 gemäß Fig. 1, mit variablen Leitschaufeln, wie 202, einer Lagereinrichtung 204 zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln 202 und einer axial beidseitig neben der Lagereinrichtung 204 angeordneten Dichtungseinrichtung 206 mit radial konstant angeordneten Dichtkanten, wie 208, 210. Fig. 2 shows a vane device 200, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , with variable guide vanes, such as 202, a bearing device 204 for rotatably supporting the guide vanes 202 and a sealing device 206 arranged axially on both sides next to the bearing device 204 with radially constant sealing edges, such as 208, 210.

Die Leitschaufeln 202 weisen zur Innenlagerung an ihrem radial inneren Ende jeweils einen konzentrisch zu der Schaufellängsachse 212 angeordneten Zapfen auf. Die Lagereinrichtung 204 weist zwei Lagerringe 214, 216 und einen Haltering 218 auf. Die Lagerringe 214, 216 weisen jeweils halbzylinderförmige Ausnehmungen auf, in denen die Zapfen der Leitschaufeln 202 aufgenommen sind.The guide vanes 202 each have a pin which is arranged concentrically to the blade longitudinal axis 212 for inner bearing at its radially inner end on. The bearing device 204 has two bearing rings 214, 216 and a retaining ring 218. The bearing rings 214, 216 each have semi-cylindrical recesses in which the pins of the guide vanes 202 are accommodated.

Der Haltering 218 weist einen U-förmigen Querschnitt mit einem Bodenabschnitt und zwei Wandabschnitten auf. Die Wandabschnitte liegen an Halteflächen der Lagerringe 214, 216 axial an und umgreifen die Lagerringe 214, 216 abschnittsweise, um die Lagerringe 214, 216 kraft- und formschlüssig zu fixieren.The retaining ring 218 has a U-shaped cross section with a bottom portion and two wall portions. The wall sections are axially in contact with retaining surfaces of the bearing rings 214, 216 and engage around the bearing rings 214, 216 in sections in order to fix the bearing rings 214, 216 positively and positively.

Die Dichtungseinrichtung 206 dient dazu, eine Leckageströmung zwischen einer Anströmseite 220 und einer Abströmseite 222 der Leitschaufeleinrichtung 200 an der Lagereinrichtung 204 zu reduzieren.The sealing device 206 serves to reduce a leakage flow between an inflow side 220 and an outflow side 222 of the vane device 200 on the bearing device 204.

Die Dichtungseinrichtung 206 weist einen anströmseitig der Lagereinrichtung 204 angeordneten Dichtungsabschnitt 224 und einen abströmseitig der Lagereinrichtung 204 angeordneten Dichtungsabschnitt 226 auf. Die Dichtungseinrichtung 206 ist als Labyrinthdichtung mit strömungswegverlängernden Formabschnitten ausgeführt. Die Formabschnitte des Dichtungsabschnitts 224 erstrecken sich in radialer Richtung. Die Formabschnitte des Dichtungsabschnitts 226 erstrecken sich schräg in radialer Richtung und in axialer Richtung von der Lagereinrichtung 204 weg. Die Formabschnitte weisen die mit gleichem Abstand zur Gasturbinendrehachse angeordneten Dichtkanten 208, 210 auf.The sealing device 206 has a sealing section 224 arranged upstream of the bearing device 204 and a sealing section 226 arranged downstream of the bearing device 204. The sealing device 206 is designed as a labyrinth seal with flow path extending mold sections. The mold portions of the seal portion 224 extend in the radial direction. The mold portions of the seal portion 226 extend obliquely in the radial direction and in the axial direction of the bearing means 204 away. The mold sections have the sealing edges 208, 210 arranged at the same distance from the gas turbine rotation axis.

Die Dichtungseinrichtung 206 weist einen anströmseitig der Lagereinrichtung 204 angeordneten Gegenformabschnitt 228 mit einer zylindrischen Dichtfläche und einen abströmseitig der Lagereinrichtung 204 angeordneten Gegenformabschnitt 230 mit einer zylindrischen Dichtfläche auf. Die zylindrischen Dichtflächen der Gegenformabschnitte 228, 230 weisen einen konstanten Abstand von der Gasturbinendrehachse auf. Die zylindrische Dichtfläche des Gegenformabschnitts 228 begrenzt mit den Dichtkanten 208 einen anströmseitigen Dichtspalt. Die zylindrische Dichtfläche des Gegenformabschnitts 230 begrenzt mit den Dichtkanten 210 einen abströmseitigen Dichtspalt.The sealing device 206 has a counter-shaping section 228 arranged upstream of the bearing device 204 with a cylindrical sealing surface and a counter-shaping section 230 arranged downstream of the bearing device 204 with a cylindrical sealing surface. The cylindrical sealing surfaces of the Gegenformabschnitte 228, 230 have a constant distance from the gas turbine axis of rotation. The cylindrical sealing surface of the counter-shaping section 228 delimits with the sealing edges 208 an upstream sealing gap. The cylindrical sealing surface of the Gegenformabschnitts 230 bounded by the sealing edges 210 a downstream sealing gap.

Die Dichtungseinrichtung 206 ist axial neben der Lagereinrichtung 204 und radial innenseitig der Lagereinrichtung 204 radial teilweise überdeckend zu der Lagereinrichtung 204 angeordnet.The sealing device 206 is arranged axially next to the bearing device 204 and radially inward of the bearing device 204 radially partially overlapping the bearing device 204.

Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf Fig. 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.Incidentally, in addition to particular Fig. 1 and the related description.

Fig. 3 zeigt eine Leitschaufeleinrichtung 300, wie Leitschaufeleinrichtung 100 gemäß Fig. 1, für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln, wie 302, einer Lagereinrichtung 304 zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln 302 und einer axial einseitig neben der Lagereinrichtung 304 angeordneten Dichtungseinrichtung 306 mit radial gestuft angeordneten Dichtkanten, wie 308. Fig. 3 shows a vane device 300, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , for a gas turbine with variable guide vanes, such as 302, a bearing device 304 for rotatably supporting the guide vanes 302 and an axially on one side next to the bearing means 304 arranged sealing means 306 arranged with radially stepped sealing edges, such as 308th

Die Dichtungseinrichtung 306 weist einen anströmseitig der Lagereinrichtung 304 angeordneten Dichtungsabschnitt 310 auf. Die Formabschnitte des Dichtungsabschnitts 310 erstrecken sich schräg in radialer Richtung und in axialer Richtung zu der Lagereinrichtung 304 hin. Die Formabschnitte weisen die Dichtkanten 308 auf. Die Dichtkanten 308 sind zu der Lagereinrichtung 304 hin mit fallendem Abstand zur Gasturbinendrehachse angeordnet.The sealing device 306 has a sealing section 310 arranged upstream of the bearing device 304. The mold portions of the seal portion 310 extend obliquely in the radial direction and in the axial direction to the bearing means 304. The mold sections have the sealing edges 308. The sealing edges 308 are arranged to the bearing means 304 with decreasing distance to the gas turbine rotation axis.

Die Dichtungseinrichtung 306 weist einen anströmseitig der Lagereinrichtung 304 angeordneten Gegenformabschnitt 312 mit gestuft angeordneten zylindrischen Dichtflächen auf. Die zylindrischen Dichtflächen sind zu der Lagereinrichtung 304 hin mit fallendem Abstand zur Gasturbinendrehachse angeordnet. Die zylindrischen Dichtflächen des Gegenformabschnitts 312 begrenzen mit den Dichtkanten 308 einen anströmseitigen Dichtspalt.The sealing device 306 has a counter-shaping section 312, arranged upstream of the bearing device 304, with stepped cylindrical sealing surfaces. The cylindrical sealing surfaces are arranged towards the bearing device 304 with decreasing distance to the gas turbine rotation axis. The cylindrical sealing surfaces of the counter-shaping section 312 delimit with the sealing edges 308 an inflow-side sealing gap.

Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf Fig. 1 und Fig. 2 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.Incidentally, in addition to particular Fig. 1 and Fig. 2 and the associated description.

Fig. 4 zeigt eine Leitschaufeleinrichtung 400, wie Leitschaufeleinrichtung 100 gemäß Fig. 1, für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln, wie 402, einer Lagereinrichtung 404 zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln 402 und einer axial beidseitig neben der Lagereinrichtung 404 angeordneten Dichtungseinrichtung 406 mit radial gestuft angeordneten Dichtkanten, wie 408, 410. Fig. 4 shows a vane device 400, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , for a gas turbine with variable guide vanes, such as 402, a bearing device 404 for rotatably supporting the vanes 402 and an axially on both sides next to the bearing means 404 arranged sealing means 406 with radially stepped sealing edges, such as 408, 410.

Die Dichtungseinrichtung 406 weist einen anströmseitig der Lagereinrichtung 404 angeordneten Dichtungsabschnitt 412 und einen abströmseitig der Lagereinrichtung 404 angeordneten Dichtungsabschnitt 414 auf. Die Formabschnitte des Dichtungsabschnitts 412 erstrecken sich schräg in radialer Richtung und in axialer Richtung zu der Lagereinrichtung 404 hin. Die Formabschnitte des Dichtungsabschnitts 414 erstrecken sich in radialer Richtung. Die Formabschnitte weisen die Dichtkanten 408, 410 auf. Die Dichtkanten 408, 410 sind zu der Lagereinrichtung 404 hin mit fallenden Abstand zur Gasturbinendrehachse angeordnet.The sealing device 406 has a sealing section 412 arranged upstream of the bearing device 404 and a sealing section 414 arranged downstream of the bearing device 404. The mold portions of the seal portion 412 extend obliquely in the radial direction and in the axial direction to the bearing means 404. The mold portions of the seal portion 414 extend in the radial direction. The mold sections have the sealing edges 408, 410. The sealing edges 408, 410 are arranged toward the bearing device 404 with decreasing distance to the gas turbine rotation axis.

Die Dichtungseinrichtung 406 weist einen anströmseitig der Lagereinrichtung 404 angeordneten Gegenformabschnitt 416 mit gestuft angeordneten zylindrischen Dichtflächen und einen abströmseitig der Lagereinrichtung 404 angeordneten Gegenformabschnitt 418 mit gestuft angeordneten zylindrischen Dichtflächen auf.The sealing device 406 has a counter-shaping section 416 arranged upstream of the bearing device 404 with stepped cylindrical sealing surfaces and a counter-shaping section 418 arranged downstream of the bearing device 404 with stepped cylindrical sealing surfaces.

Die zylindrischen Dichtflächen sind zu der Lagereinrichtung 404 hin mit fallendem Abstand zur Gasturbinendrehachse angeordnet. Die zylindrischen Dichtflächen des Gegenformabschnitts 416 begrenzen mit den Dichtkanten 408 einen anströmseitigen Dichtspalt. Die zylindrischen Dichtflächen des Gegenformabschnitts 418 begrenzen mit den Dichtkanten 410 einen abströmseitigen Dichtspalt.The cylindrical sealing surfaces are arranged toward the bearing device 404 with decreasing distance to the gas turbine rotation axis. The cylindrical sealing surfaces of the Gegenformabschnitts 416 limit with the sealing edges 408 an upstream sealing gap. The cylindrical sealing surfaces of the counter-shaping section 418 delimit with the sealing edges 410 an outflow-side sealing gap.

Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf Fig. 1 und Fig. 2 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.Incidentally, in addition to particular Fig. 1 and Fig. 2 and the associated description.

Fig. 5 zeigt eine Leitschaufeleinrichtung 500, wie Leitschaufeleinrichtung 100 gemäß Fig. 1, für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln, wie 502, und einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln 502. Die Lagereinrichtung weist zwei Lagerringe 504, 506 für die Leitschaufeln 502 und einen Haltering 508 auf. Der Haltering 508 weist zwei voneinander zunächst gesonderte und nachfolgend mithilfe eines Bajonettverschlusses an den Lagerringen 504, 506 fixierte Halteringsegmente 510, 512 auf. Die Halteringsegmente 510, 512 ergänzen sich zu einem Vollkreis und stützen sich zum Fixieren aneinander in Umfangsrichtung ab. Fig. 5 shows a vane device 500, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , for a gas turbine with variable vanes, such as 502, and a Bearing means for rotatably supporting the vanes 502. The bearing means comprises two bearing rings 504, 506 for the vanes 502 and a retaining ring 508 on. The retaining ring 508 has two holding ring segments 510, 512 which are initially separate from each other and subsequently fixed to the bearing rings 504, 506 by means of a bayonet catch. The retaining ring segments 510, 512 complement each other to a full circle and are based on each other in the circumferential direction for fixing.

Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf Fig. 1 bis Fig. 4 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.Incidentally, in addition to particular Fig. 1 to Fig. 4 and the related description.

Fig. 6 zeigt eine Leitschaufeleinrichtung 600, wie Leitschaufeleinrichtung 100 gemäß Fig. 1, für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln, wie 602, und einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln 602. Die Lagereinrichtung weist zwei Lagerringe 604, 606 für die Leitschaufeln 602 und einen Haltering 608 auf. Der Haltering 608 weist zwei voneinander zunächst gesonderte und nachfolgend durch gegenseitige Abstützung fixierte Halteringsegmente auf, von denen vorliegen nur ein Halteringsegment 610 dargestellt ist. Fig. 6 shows a vane device 600, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , for a gas turbine with variable vanes, such as 602, and a bearing means for rotatably supporting the vanes 602. The bearing means comprises two bearing rings 604, 606 for the vanes 602 and a retaining ring 608. The retaining ring 608 has two holding ring segments which are initially separate from each other and subsequently fixed by mutual support, of which only one retaining ring segment 610 is shown.

Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf Fig. 1 bis Fig. 4 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.Incidentally, in addition to particular Fig. 1 to Fig. 4 and the related description.

Fig. 7 zeigt eine Leitschaufeleinrichtung 700, wie Leitschaufeleinrichtung 100 gemäß Fig. 1, für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln, wie 702, und einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln 702 mit zwei Lagerringen 704, 706 für die Leitschaufeln 702, einem ersten Haltering 708 und zwei segmentierten zweiten Halteringen 710, 712. Fig. 7 shows a vane device 700, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , for a gas turbine with variable vanes, such as 702, and a bearing means for rotatably supporting the vanes 702 with two bearing rings 704, 706 for the vanes 702, a first retaining ring 708 and two segmented second retaining rings 710, 712.

In Fig. 7 ist eine Abfolge Rotor 714 - Stator 716 - Rotor 718 als Ausschnitt einer Gasturbine mit einem als mindestens zweistufiger Axialverdichter ausgeführten Verdichter dargestellt. Rotor 714 und Rotor 718 sind über eine Verdichterwelle 720 miteinander verbunden. Der dargestellte Stator 716 enthält die variablen Leitschaufeln 702. Diese sind auf der zur Drehachse hin gewandten Seite in den zwei als Halbringe ausgeführten Lagerringen 704, 706 mit entsprechender zylindrischer Aussparung gelagert. Diese Lagerringe 704, 706 werden über den ersten Haltering 708 fixiert. An dem ersten Haltering 708 werden entweder auf der stromabwärtigen, stromaufwärtigen oder beidseits die zweiten segmentierten Halteringe 710, 712 angebracht, auf denen Anlaufbeläge 722, 724 für die Dichtungseinrichtung 726 aufgebracht wird. Der erste Haltering 708, die Segmente der zweiten Halteringe 710, 712 und die Anlaufbeläge 722, 724 bilden vorliegend eine Halteeinrichtung 728. Die Dichtungseinrichtung 726 besteht vorliegend aus den Segmenten der zweiten Halteringe 710, 712, den Anlaufbelägen 722, 724 und den als Dichtfinnen ausgeführten Formabschnitten, wie 730, die Teile der Verdichterwelle 720 sind. Der Bereich des Stators 716, der auf der zur Drehachse zugewandten Seite mit der Hauptströmung 732 in Kontakt steht, wird hier als Statorplattform 734 bezeichnet. Fig. 8 zeigt, wie die Segmente der zweiten Halteringe 712 den ersten Haltering 708 an dem Stator 716 halten und mithilfe eines Bajonettverschlusses 736 fixiert sind.In Fig. 7 is a sequence rotor 714 - stator 716 - rotor 718 shown as a detail of a gas turbine with a compressor designed as at least two-stage axial compressor. Rotor 714 and rotor 718 are interconnected via a compressor shaft 720. The illustrated stator 716 includes the variable vanes 702. These are on the side facing the axis of rotation in the mounted as half rings bearing rings 704, 706 mounted with a corresponding cylindrical recess. These bearing rings 704, 706 are fixed via the first retaining ring 708. On the first retaining ring 708 are mounted either on the downstream, upstream or on both sides of the second segmented retaining rings 710, 712, on which run-up pads 722, 724 for the sealing device 726 is applied. The first retaining ring 708, the segments of the second retaining rings 710, 712 and the starting linings 722, 724 in the present case form a holding device 728. The sealing device 726 in the present case consists of the segments of the second retaining rings 710, 712, the starting linings 722, 724 and the sealing fins Mold portions, such as 730, which are parts of the compressor shaft 720. The region of the stator 716, which is in contact with the main flow 732 on the side facing the rotation axis, is referred to here as the stator platform 734. Fig. 8 shows how the segments of the second retaining rings 712 hold the first retaining ring 708 to the stator 716 and are fixed by means of a bayonet closure 736.

Gekoppelt mit dem Bajonettverschluss 736 lassen sich durch eine solche Anordnung die Segmente der zweiten Halteringe 710, 712 mit den darauf befindlichen Anlaufbelägen 722, 724 radial demontieren. Da die Anlaufbeläge 722, 724 Verschleißteile sind, erleichtert dies einen eventuell notwendig werdenden Austausch der Anlaufbeläge 722, 724. Wenn diese Anordnung mit der beschriebenen axial versetzten Anordnung der Dichtungseinrichtung 726 kombiniert wird, ergeben sich synergetisch besondere Vorteile, insbesondere ein geringer radial notwendiger Bauraum bei gleichzeitig radialer Demontierbarkeit der Anlaufbeläge 722, 724.Coupled with the bayonet closure 736, the segments of the second retaining rings 710, 712 with the starting linings 722, 724 located thereon can be disassembled radially by such an arrangement. Since the starting linings 722, 724 are wear parts, this facilitates a possibly necessary replacement of the starting linings 722, 724. If this arrangement is combined with the described axially staggered arrangement of the sealing device 726, synergistic results in particular advantages, in particular a small radially necessary installation space simultaneously radial disassembly of the starting linings 722, 724.

In Fig. 7 und Fig. 8 ist eine geteilte Dichtungseinrichtung 726 dargestellt, in der nur ein Teil der von der Drehachse abgewandten Seite der Segmente der zweiten Halteringe 710, 712 Teil des Hauptströmungskanals ist. Ein Teil der Segmente der zweiten Halteringe 710, 712 wird in axialer Richtung vom daneben liegenden Rotor 714, 718 überlappt (Bereich A). Zwischen dem Rotor 714, 718 und den Segmenten der zweiten Halteringe 710, 712 besteht ein Spalt 738. Dieser ist klein zu wählen. Dadurch bekommt der Spalt 738 eine Dichtwirkung. Im Auslegungspunkt, der meist einem hohen Lastfall entspricht, bewegen sich durch die hohen Fliehkräfte die Formabschnitte 730 nah an den Anlaufbelägen 722, 724. In diesem Lastfall dichtet die Dichtungseinrichtung 726. In einem niedrigeren Lastfall bewegen sich durch die geringeren Fliehkräfte die Formabschnitte 730 weg von den Anlaufbelägen 722, 724 und die Dichtungseinrichtung 726 verliert an Dichtwirkung, wodurch der Wirkungsgrad des Verdichters abnimmt. Durch die hierbei geringeren Fliehkräfte wird jedoch der Spalt 738 kleiner und kann dadurch einen Dichtwirkungsverlust sowie einen dadurch bedingten Verdichterwirkungsgradverlust (teil)kompensieren. Es wird also nicht nur die radiale Demontierbarkeit der Anlaufbeläge 722, 724 ermöglicht, sondern auch ein Verdichterwirkungsgradverlust im Teillastbereich reduziert. Diese Ausführung lässt sich durch Öffnen des Bajonettverschlusses 736 und Kippen der Segmente der zweiten Halteringe 710, 712, siehe Fig. 8, radial demontieren. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf Fig. 1 bis Fig. 6 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.In Fig. 7 and Fig. 8 a split sealing device 726 is shown in which only a part of the side remote from the axis of rotation of the segments of the second retaining rings 710, 712 is part of the main flow channel. A part of the segments of the second retaining rings 710, 712 is overlapped in the axial direction by the adjacent rotor 714, 718 (area A). Between the rotor 714, 718 and the segments of the second retaining rings 710, 712 there is a gap 738. This is small to choose. This gives the gap 738 a sealing effect. In the design point, which usually corresponds to a high load case, the mold sections 730 move close to the starting linings 722, 724 due to the high centrifugal forces. In this load case, the sealing device 726 seals. In a lower load case, the mold sections 730 move away from the lower centrifugal forces The starting linings 722, 724 and the sealing means 726 loses sealing effect, whereby the efficiency of the compressor decreases. Due to the lower centrifugal forces, however, the gap 738 becomes smaller and can thereby compensate for a loss of sealing effect and a consequent loss of compressor efficiency (part). Thus, not only the radial disassembly of the starting linings 722, 724 is made possible, but also a loss of compressor efficiency in the partial load range is reduced. This embodiment can be seen by opening the bayonet closure 736 and tilting the segments of the second retaining rings 710, 712, see Fig. 8 , disassemble radially. Incidentally, in addition to particular Fig. 1 to Fig. 6 and the related description.

Fig. 9 zeigt eine Leitschaufeleinrichtung 800, wie Leitschaufeleinrichtung 100 gemäß Fig. 1, für eine Gasturbine mit variablen Leitschaufeln, wie 802, und einer Lagereinrichtung zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln 802 mit zwei Lagerringen 804, 806 für die Leitschaufeln 802, einem ersten Haltering 808 und einem segmentierten zweiten Haltering 810. Fig. 9 shows a vane device 800, such as vane device 100 according to FIG Fig. 1 , for a variable geometry gas turbine engine such as 802, and a bearing means for rotatably supporting the vanes 802 with two bearing rings 804, 806 for the vanes 802, a first retaining ring 808, and a segmented second retaining ring 810.

Bei der Leitschaufeleinrichtung 800 wird auf eine Überlappung von Rotor 812 und den Segmenten des zweiten Halterings 810 verzichtet. Dadurch geht zwar die Funktion des (Teil)kompensierens des Verdichterwirkungsgradverlusts im Teillastbereich verloren, aber zur Demontage der Segmente des zweiten Halterings 810 ist kein Kippen erforderlich, wodurch die Segmente des zweiten Halterings 810 in Umfangsrichtung als größere Kreisbogen ausgefertigt sein können. Fig. 10 zeigt, wie die Segmente des zweiten Halterings 810 den ersten Haltering 808 an dem Stator 816 halten und mithilfe eines Bajonettverschlusses 814 fixiert sind. Die Segmente des zweiten Halterings 810 können dabei entweder stromauf, stromab oder beidseits des Stators 816 angebracht werden. Die Dichtungseinrichtung 818 kann dabei wie dargestellt als Labyrinthdichtung, als Bürstendichtung oder mithilfe einer anderen Dichtungstechnologie ausgeführt sein.In the vane device 800, an overlap of the rotor 812 and the segments of the second retaining ring 810 is dispensed with. As a result, although the function of (partially) compensating the compressor efficiency loss in the partial load range is lost, but for dismantling the segments of the second retaining ring 810 no tilting is required, whereby the segments of the second retaining ring 810 can be made in the circumferential direction as larger circular arc. Fig. 10 shows how the segments of the second retaining ring 810 hold the first retaining ring 808 to the stator 816 and fixed by means of a bayonet closure 814. The segments of the second retaining ring 810 can be mounted either upstream, downstream or on both sides of the stator 816. As shown, the sealing device 818 can be designed as a labyrinth seal, as a brush seal or by means of another sealing technology.

Mit "kann" sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.By "may" in particular optional features of the invention are referred to. Accordingly, there are also developments and / or embodiments of the invention, which additionally or alternatively have the respective feature or the respective features.

Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.Insofar as required, isolated features can also be selected from the feature combinations disclosed herein and used with the resolution of a structural and / or functional relationship that may exist between the features in combination with other features to delineate the subject of the claim.

Bezugszeichenreference numeral

100100
LeitschaufeleinrichtungLeitschaufeleinrichtung
102102
GasturbinendrehachseGas turbine axis of rotation
104104
Leitschaufelvane
106106
Schaufellängsachsescoop longitudinal axis
108108
Schaufelblattairfoil
110110
Außenringouter ring
112112
Innenringinner ring
200200
LeitschaufeleinrichtungLeitschaufeleinrichtung
202202
Leitschaufelvane
204204
LagereinrichtungStorage facility
206206
Dichtungseinrichtungseal means
208208
Dichtkantesealing edge
210210
Dichtkantesealing edge
212212
Schaufellängsachsescoop longitudinal axis
214214
Lagerringbearing ring
216216
Lagerringbearing ring
218218
Halteringretaining ring
220220
Anströmseiteinflow
222222
Abströmseiteoutflow
224224
Dichtungsabschnittsealing section
226226
Dichtungsabschnittsealing section
228228
GegenformabschnittAgainst mold section
230230
GegenformabschnittAgainst mold section
300300
LeitschaufeleinrichtungLeitschaufeleinrichtung
302302
Leitschaufelvane
304304
LagereinrichtungStorage facility
306306
Dichtungseinrichtungseal means
308308
Dichtkantesealing edge
310310
Dichtungsabschnittsealing section
312312
GegenformabschnittAgainst mold section
400400
LeitschaufeleinrichtungLeitschaufeleinrichtung
402402
Leitschaufelvane
404404
LagereinrichtungStorage facility
406406
Dichtungseinrichtungseal means
408408
Dichtkantesealing edge
410410
Dichtkantesealing edge
412412
Dichtungsabschnittsealing section
414414
Dichtungsabschnittsealing section
416416
GegenformabschnittAgainst mold section
418418
GegenformabschnittAgainst mold section
500500
LeitschaufeleinrichtungLeitschaufeleinrichtung
502502
Leitschaufelvane
504504
Lagerringbearing ring
506506
Lagerringbearing ring
508508
Halteringretaining ring
510510
HalteringsegmentRetaining ring segment
512512
HalteringsegmentRetaining ring segment
600600
LeitschaufeleinrichtungLeitschaufeleinrichtung
602602
Leitschaufelvane
604604
Lagerringbearing ring
606606
Lagerringbearing ring
608608
Halteringretaining ring
610610
HalteringsegmentRetaining ring segment
700700
LeitschaufeleinrichtungLeitschaufeleinrichtung
702702
Leitschaufelvane
704704
Lagerringbearing ring
706706
Lagerringbearing ring
708708
erster Halteringfirst retaining ring
710710
zweiter Halteringsecond retaining ring
712712
zweiter Halteringsecond retaining ring
714714
Rotorrotor
716716
Statorstator
718718
Rotorrotor
720720
Verdichterwellecompressor shaft
722722
Anlaufbelagstart lining
724724
Anlaufbelagstart lining
726726
Dichtungseinrichtungseal means
728728
Halteeinrichtungholder
730730
Formabschnittmold section
732732
Hauptströmungmainstream
734734
Statorplattformstator platform
736736
Bajonettverschlussbayonet catch
738738
Spaltgap
800800
LeitschaufeleinrichtungLeitschaufeleinrichtung
802802
Leitschaufelvane
804804
Lagerringbearing ring
806806
Lagerringbearing ring
808808
erster Halteringfirst retaining ring
810810
zweiter Halteringsecond retaining ring
812812
Rotorrotor
814814
Bajonettverschlussbayonet catch
816816
Statorstator

Claims (14)

Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) für eine Gasturbine, die Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) aufweisend variable Leitschaufeln (104, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802), eine Lagereinrichtung (204, 304, 404) zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln (104, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) und eine Dichtungseinrichtung (206, 306, 406, 726), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (206, 306, 406, 726) axial neben der Lagereinrichtung (204, 304, 404) und radial zumindest teilweise überdeckend zu und/oder außenseitig der Lagereinrichtung angeordnet ist.A vane device (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) for a gas turbine, the vane device (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) comprising variable vanes (104, 202, 302 , 402, 502, 602, 702, 802), a bearing device (204, 304, 404) for rotatably supporting the guide vanes (104, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) and a sealing device (206, 306 , 406, 726), characterized in that the sealing means (206, 306, 406, 726) axially adjacent to the bearing means (204, 304, 404) and radially at least partially overlapping to and / or outside of the bearing means is arranged. Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (206, 306, 406, 726) einen anströmseitig der Lagereinrichtung (204, 304, 404) angeordneten Dichtungsabschnitt (224, 310, 412) und/oder einen abströmseitig der Lagereinrichtung (204, 304, 404) angeordneten Dichtungsabschnitt (226, 414) aufweist.Guide vane means (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) according to claim 1, characterized in that the sealing means (206, 306, 406, 726) upstream of the bearing means (204, 304, 404) arranged sealing portion (224, 310, 412) and / or a downstream of the bearing means (204, 304, 404) arranged sealing portion (226, 414). Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (206, 306, 406, 726) als Labyrinthdichtung mit strömungswegverlängernden Formabschnitten ausgeführt ist.Guide vane means (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) according to at least one of claims 1 to 2, characterized in that the sealing means (206, 306, 406, 726) is designed as a labyrinth seal with flow path extending mold sections. Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Formabschnitte radial konstant und/oder radial gestuft angeordnete Dichtkanten (208, 210, 308, 408, 410) aufweisen.Guide vane device (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) according to claim 3, characterized in that the mold sections have radially constant and / or radially stepped sealing edges (208, 210, 308, 408, 410). Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (206, 306, 406, 726) wenigstens einen mit den Formabschnitten korrespondierenden Gegenformabschnitt (228, 230, 312, 416, 418) aufweist.Guide vane means (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) according to at least one of claims 3 to 4, characterized in that the sealing means (206, 306, 406, 726) at least one with the Form sections corresponding Gegenformabschnitt (228, 230, 312, 416, 418). Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Gegenformabschnitt (228, 230, 312, 416, 418) eine zylindrische Dichtfläche oder mehrere gestuft angeordnete zylindrische Dichtflächen aufweist.Guide vane means (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) according to claim 5, characterized in that the at least one counter-molding section (228, 230, 312, 416, 418) has a cylindrical sealing surface or a plurality of stepped cylindrical sealing surfaces having. Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Gegenformabschnitt (228, 230, 312, 416, 418) einen Anlaufbelag (722, 724) für die Formabschnitte aufweist.Guiding vane device (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) according to at least one of claims 5 to 6, characterized in that the at least one counterforming section (228, 230, 312, 416, 418) has a thrust lining (722 , 724) for the mold sections. Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung (204, 304, 404) wenigstens einen Lagerring (214, 216, 504, 506, 604, 606, 704, 706, 804, 806) für die Leitschaufeln (104, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802), einen ersten Haltering (218, 508, 608) für den wenigstens einen Lagerring (214, 216, 504, 506, 604, 606, 704, 706, 804, 806) und/oder wenigstens einen zweiten Haltering für den ersten Haltering (218, 508, 608) aufweist und der wenigstens eine Gegenformabschnitt (228, 230, 312, 416, 418) an dem wenigstens einen Lagerring (214, 216, 504, 506, 604, 606, 704, 706, 804, 806), an dem ersten Haltering (218, 508, 608) und/oder an dem wenigstens einen zweiten Haltering angeordnet ist.Guide vane device (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) according to at least one of claims 5 to 7, characterized in that the bearing device (204, 304, 404) at least one bearing ring (214, 216, 504, 506, 604, 606, 704, 706, 804, 806) for the vanes (104, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802), a first retaining ring (218, 508, 608) for the at least one bearing ring (214, 216, 504, 506, 604, 606, 704, 706, 804, 806) and / or at least one second retaining ring for the first retaining ring (218, 508, 608) and the at least one counter-molding section (228, 230, 312, 416, 418) on the at least one bearing ring (214, 216, 504, 506, 604, 606, 704, 706, 804, 806), on the first retaining ring (218, 508, 608) and / or on the at least a second retaining ring is arranged. Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) für eine Gasturbine, die Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) aufweisend variable Leitschaufeln (104, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802), eine Lagereinrichtung (204, 304, 404) zum verdrehbaren Lagern der Leitschaufeln (104, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) und eine Dichtungseinrichtung (206, 306, 406, 726), wobei die Lagereinrichtung (204, 304, 404) wenigstens einen Lagerring (214, 216, 504, 506, 604, 606, 704, 706, 804, 806) für die Leitschaufeln (104, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802), einen ersten Haltering (218, 508, 608, 708, 808) für den wenigstens einen Lagerring (214, 216, 504, 506, 604, 606, 704, 706, 804, 806) und/oder wenigstens einen zweiten Haltering (710, 712, 810) für den ersten Haltering (218, 508, 608, 708, 808) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Haltering (218, 508, 608, 708, 808) und/oder der wenigstens eine zweite Haltering (710, 712, 810) zumindest zwei voneinander zunächst gesonderte und nachfolgend in einer Haltelage fixierte feste Halteringsegmente (510, 512, 610) aufweist.A vane device (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) for a gas turbine, the vane device (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) comprising variable vanes (104, 202, 302 , 402, 502, 602, 702, 802), a bearing device (204, 304, 404) for rotatably supporting the guide vanes (104, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) and a sealing device (206, 306 , 406, 726), wherein the bearing device (204, 304, 404) has at least one bearing ring (214, 216, 504, 506, 604, 606, 704, 706, 804, 806) for the guide vanes (104, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802), a first retaining ring (218, 508, 608, 708, 808) for the at least one bearing ring (214, 216, 504, 506, 604, 606, 704, 706, 804, 806) and / or at least one second retaining ring (710, 712 , 810) for the first retaining ring (218, 508, 608, 708, 808), characterized in that the first retaining ring (218, 508, 608, 708, 808) and / or the at least one second retaining ring (710, 712 , 810) has at least two fixed retaining ring segments (510, 512, 610) which are initially separate from each other and subsequently fixed in a retaining position. Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteringsegmente (510, 512) axial oder radial in die Haltelage montierbar und/oder aus der Haltelage demontierbar sind.Guide vane device (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) according to claim 9, characterized in that the retaining ring segments (510, 512) are axially or radially mountable in the holding position and / or disassembled from the holding position. Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteringsegmente (510, 512, 610) aneinander abgestüt fixiert sind.Guide vane device (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) according to at least one of claims 9 to 10, characterized in that the retaining ring segments (510, 512, 610) are fixed to each other abgestüt. Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 700, 800) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteringsegmente (510, 512) mithilfe wenigstens eines Bajonettverschlusses (736, 814) fixiert sind.Guide vane device (100, 200, 300, 400, 500, 700, 800) according to at least one of claims 9 to 11, characterized in that the retaining ring segments (510, 512) by means of at least one bayonet closure (736, 814) are fixed. Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteringsegmente (510, 512) jeweils wenigstens einen mit Formabschnitten der Dichtungseinrichtung (206, 306, 406, 726) korrespondierenden Gegenformabschnitt (228, 230, 312, 416, 418) aufweisen.Guiding vane device (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) according to at least one of claims 9 to 12, characterized in that the retaining ring segments (510, 512) each have at least one with mold sections of the sealing device (206, 306, 406, 726) corresponding Gegenformabschnitt (228, 230, 312, 416, 418). Gasturbine, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasturbine eine Leitschaufeleinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13 aufweist.Gas turbine, characterized in that the gas turbine comprises a vane device (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) according to at least one of claims 1 to 8 and / or according to at least one of claims 9 to 13.
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