ES2622424T3 - Blade impeller of an axial circulation machine and damping element - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
Abstract
Álabe de rodete (100) de una máquina de circulación axial, con un pie de álabe (5), una hoja de álabe (7) y una plataforma de álabe (9), en donde el álabe de rodete (100) puede ser sujeto a un disco de rotor mediante el pie de álabe (5) y está situado en dirección circunferencial sobre el disco de rotor con otros álabes de rodete (100), en donde el álabe de rodete (100) presenta un cuerpo en forma de bolsa (3) que está situado por debajo de la hoja de álabe (7) y por encima del pie de álabe (5) así como en la zona de la plataforma de álabe (9), en donde el cuerpo en forma de bolsa (3) esta situado en o sobre un espacio hueco (1) de la plataforma de álabe (9), en donde el espacio hueco (1) junto con otro espacio hueco (1) de un álabe de rodete (100) vecino sobre el disco de rotor, forma un espacio hueco (21) ampliado, en donde el cuerpo en forma de bolsa (3) junto con otro cuerpo en forma de bolsa (3) del álabe de rodete (100) vecino sobre el disco de rotor, forma un cuerpo en forma de bolsa (23) para el alojamiento del elemento de amortiguación (17), en donde el cuerpo en forma de bolsa (3) está limitado por como mínimo dos nervios axiales (29) y dos nervios axiales (31) estando situado el elemento de amortiguación (17) en el interior de estos nervios, en donde el álabe de rodete contiene además el elemento de amortiguación (17) el cual esta diseñado para alojarse en el cuerpo en forma de bolsa (23) ampliado del álabe de rodete (100), presentando el elemento de amortiguación (17) una longitud LD y una anchura WD, en donde el elemento de amortiguación (17) en su dirección longitudinal está situado en el cuerpo en forma de bolsa (23) ampliado paralelo al eje de giro de la máquina de circulación, y en donde el elemento de amortiguación (17) en sección transversal perpendicular a la orientación longitudinal del elemento de amortiguación (17) está diseñado en forma trapezoidal o en forma rectangular, caracterizado por que la relación longitud LD a anchura WD es menor que 1.Impeller blade (100) of an axial circulation machine, with a blade foot (5), a blade blade (7) and a blade platform (9), where the impeller blade (100) can be attached to a rotor disk by means of the blade foot (5) and is located in a circumferential direction on the rotor disk with other impeller blades (100), where the impeller blade (100) has a bag-shaped body ( 3) which is located below the blade blade (7) and above the blade foot (5) as well as in the area of the blade platform (9), where the bag-shaped body (3) it is located in or on a hollow space (1) of the blade platform (9), where the hollow space (1) together with another hollow space (1) of a neighboring impeller blade (100) on the rotor disk , forms an enlarged hollow space (21), where the bag-shaped body (3) together with another bag-shaped body (3) of the neighboring impeller blade (100) on the rotor disk, forms a bag-shaped body (23) for accommodating the damping element (17), wherein the bag-shaped body (3) is limited by at least two axial ribs (29) and two axial ribs (31) being located the damping element (17) inside these ribs, where the impeller vane also contains the damping element (17) which is designed to be housed in the expanded bag-shaped body (23) of the impeller vane (100), the damping element (17) having a length LD and a width WD, wherein the damping element (17) in its longitudinal direction is located in the expanded bag-shaped body (23) parallel to the axis of rotation of the circulation machine, and where the damping element (17) in cross section perpendicular to the longitudinal orientation of the damping element (17) is designed in a trapezoidal or rectangular shape, characterized in that the relac ion length LD to width WD is less than 1.
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Alabe de rodete de una maquina de circulacion axial y elemento de amortiguacionPropeller blade of an axial circulation machine and damping element
El presente invento se refiere a un alabe de rodete de una maquina de circulacion axial, con un pie de alabe, una hoja de alabe y una plataforma de alabe de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1. Un alabe de rodete acorde con el genero es conocido, por ejemplo, por el documento EP 2 280 151 A1, el EP 0 437 977 A1, el WO 2010/051453 A2 y el US 3 887 298 A.The present invention relates to an impeller blade of an axial circulating machine, with a blade foot, a blade and a platform according to the preamble of claim 1. An impeller blade according to the gender It is known, for example, from EP 2 280 151 A1, EP 0 437 977 A1, WO 2010/051453 A2 and US 3 887 298 A.
En las maquinas de circulacion, especialmente en turbinas de gas axiales, se utilizan diferentes sistemas de amortiguacion mecanicos para los alabes moviles. Para los alabes moviles sin espacios huecos internos, se integran a menudo elementos de posicion en los alabes moviles para conseguir una posicion estable del elemento de amortiguacion. Estos elementos de posicion pueden llevar a un aumento inadmisible del peso del alabe movil. Para alabes moviles con espacios huecos en el interior, que por ejemplo, encuentran aplicacion como canales de refrigeracion, se utilizan a menudo elementos de amortiguacion que deben ser adaptados a relaciones geometricas existentes en los espacios intermedios de los alabes moviles.In the circulation machines, especially in axial gas turbines, different mechanical damping systems are used for the mobile vanes. For mobile vanes without internal hollow spaces, position elements are often integrated into the mobile vanes to achieve a stable position of the damping element. These positioning elements can lead to an unacceptable increase in the weight of the mobile wing. For mobile vanes with hollow spaces inside, which, for example, find application as cooling channels, damping elements are often used that must be adapted to existing geometric relationships in the intermediate spaces of the mobile vanes.
Una mision del presente invento es proponer un alabe movil para maquinas de circulacion axial que haga posible un posicionado facil de los elementos de amortiguacion sin elementos de posicion y con ello sin un peso adicional. Ademas es mision del presente invento presentar un elemento de amortiguacion para su alojamiento en un alabe movil acorde con el invento.A mission of the present invention is to propose a mobile vane for axially circulating machines that makes it possible to easily position the damping elements without position elements and thereby without additional weight. It is also the mission of the present invention to present a damping element for its accommodation in a mobile wing according to the invention.
La mision acorde con el invento sera resuelta mediante un alabe de rodete con las caractensticas de la reivindicacion 1.The mission according to the invention will be solved by means of an impeller blade with the features of claim 1.
De acuerdo con el invento se presentara un alabe movil de una maquina de circulacion axial que como mmimo presente un pie de alabe, una hoja de alabe y una plataforma de alabe. El alabe de rodete es fijado mediante el pie de alabe a un disco de rotor de la maquina de circulacion axial. Sobre el disco de rotor hay dispuestos otros alabes de rodete que estan posicionados en direccion circunferencial. Ademas, el alabe de rodete presenta un cuerpo en forma de bolsa que esta situado por debajo de la hoja de alabe y por encima del pie de alabe y en la zona de la plataforma de alabe. El cuerpo en forma de bolsa esta limitado por nervios axiales y radiales, preferentemente totalmente o por zonas. Un elemento de amortiguacion esta situado por debajo de estos nervios axiales y radiales. Ademas el cuerpo en forma de bolsa esta situado en o sobre un espacio hueco de la plataforma de alabe. El espacio hueco forma junto con otro espacio hueco de un alabe movil vecino situado en el disco de rotor, un espacio hueco ampliado para el alojamiento del elemento de amortiguacion. El cuerpo en forma de bolsa forma igualmente junto con otro cuerpo en forma de bolsa de un alabe movil vecino situado en el disco de rotor, un cuerpo en forma de bolsa ampliado para el alojamiento del elemento de amortiguacion. En todas las ejecuciones presentes y siguientes el uso de la expresion “puede ser” y “puede tener” debe entenderse como sinonimo de “es preferentemente” o “tiene preferentemente” y debe explicar formas constructivas acordes con el invento.According to the invention, a mobile vane of an axial circulation machine will be presented, which at least has a vane foot, a vane blade and a vane platform. The impeller blade is fixed by the blade foot to a rotor disk of the axial circulation machine. On the rotor disk there are other impeller blades that are positioned in the circumferential direction. In addition, the impeller blade has a bag-shaped body that is located below the blade and above the blade foot and in the area of the blade platform. The bag-shaped body is limited by axial and radial nerves, preferably totally or by zones. A damping element is located below these axial and radial nerves. In addition, the bag-shaped body is located in or on a hollow space of the wing platform. The hollow space forms together with another hollow space of a neighboring mobile vane located in the rotor disk, an enlarged hollow space for the housing of the damping element. The bag-shaped body also forms, together with another bag-shaped body, of a neighboring mobile vane located on the rotor disk, an enlarged bag-shaped body for housing the damping element. In all present and subsequent executions the use of the expression "may be" and "may have" should be understood as synonymous with "is preferably" or "has preferably" and should explain constructive forms in accordance with the invention.
Siempre que aqrn se mencionen palabras numericas, el especialista comprende que son indicacion de un lfmite inferior numerico. En tanto que esto no lleve a una contradiccion reconocible para el especialista, el especialista, por ejemplo con la indicacion “un” o “a uno”, lee siempre “como mmimo uno” o “como mmimo a uno”. Esta comprension esta comprendida igualmente por el presente invento como el diseno de que una palabra numerica como por ejemplo “uno” puede ser opinion alternativa de “exactamente uno”, donde esto es posible tecnicamente reconocible para el especialista. Las dos cosas estan comprendidas en el presente invento y valen para todos las palabras numericas utilizadas aqrn.Whenever numeric words are mentioned, the specialist understands that they are an indication of a lower numerical limit. As long as this does not lead to a recognizable contradiction for the specialist, the specialist, for example with the indication “a” or “one,” always reads “as a minimum one” or “as a minimum to one”. This understanding is also understood by the present invention as the design that a numerical word such as "one" may be an alternative opinion of "exactly one," where this is technically recognizable to the specialist. The two things are included in the present invention and are valid for all the numerical words used here.
Desarrollos ventajosos del presente invento son precisamente objeto de las reivindicaciones subordinadas y de las formas constructivas.Advantageous developments of the present invention are precisely the subject of subordinate claims and constructive forms.
Formas constructivas acordes con el invento pueden presentar una o varias de las caractensticas mencionadas en adelante.Constructive forms according to the invention may have one or more of the features mentioned hereinafter.
En adelante, solamente como ejemplo, como maquinas de circulacion axial se describiran especialmente las turbinas de gas, sin querer limitar, sin embargo, las maquinas de circulacion axial a las turbinas de gas.In the following, only as an example, as axial circulation machines, will the gas turbines be described, without wanting to limit, however, the axial circulation machines to the gas turbines.
En determinadas formas constructivas acordes con el invento el pie de alabe presenta una forma con la que el pie de alabe esta unido con el disco rotor (en direccion del eje de la turbina de gas), especialmente unido para poder ser soltado de nuevo. Por ejemplo, el pie de alabe puede ser introducido en una ranura en el disco rotor El pie de alabe puede presentar una forma llamada de cola de milano.In certain constructive forms according to the invention, the blade foot has a shape in which the blade foot is connected to the rotor disk (in the direction of the axis of the gas turbine), especially joined so that it can be released again. For example, the blade foot may be inserted into a groove in the rotor disk. The blade foot may have a shape called a dovetail.
En algunas formas constructivas acordes con el invento la plataforma de alabe presenta una zona de plataforma de alabe delantera, una zona de plataforma de alabe media y una zona de plataforma de alabe posterior, considerandolas en la direccion de circulacion de la turbina de gas. Las zonas delantera y posterior de la plataforma de alabe pueden estar construidas como nervio o como mordaza.In some constructive forms according to the invention, the wing platform has a front-wing platform area, a middle-wing platform area and a rear-wing platform area, considering them in the direction of gas turbine circulation. The front and rear areas of the blade platform can be constructed as a rib or as a jaw.
En algunas formas constructivas acordes con el invento, la plataforma de alabe, especialmente la plataforma de alabe media une el pie de alabe con la hoja de alabe.In some constructive forms according to the invention, the flap platform, especially the middle flap platform joins the flap foot with the flap blade.
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En algunas formas constructivas acordes con el invento la hoja de alabe, la plataforma de alabe y el pie de alabe estan construidos de una sola pieza. Un componente como este puede ser denominado como “monopieza”.In some constructive forms according to the invention, the blade, the platform and the foot of the blade are constructed in one piece. A component like this can be referred to as "single piece".
En determinadas formas constructivas acordes con el invento el alabe de rodete y los otros alabes de rodete estan situados en el disco rotor unos junto a otros, especialmente en paralelo unos junto a otros.In certain constructive forms according to the invention the impeller blade and the other impeller blades are located in the rotor disc next to each other, especially in parallel with each other.
En algunas formas constructivas acordes con el invento el cuerpo en forma de bolsa esta disenado en forma de casquete o en forma de banera. El cuerpo en forma de bolsa puede presentar una longitud, una altura y una anchura. El cuerpo en forma de bolsa presenta especialmente una seccion transversal abierta. La forma de la seccion transversal abierta puede ser redonda, oval, cuadrangular, poligonal u otra forma.In some constructive forms according to the invention, the bag-shaped body is designed in the form of a cap or in the form of a bathtub. The bag-shaped body can have a length, height and width. The bag-shaped body especially has an open cross section. The shape of the open cross section can be round, oval, quadrangular, polygonal or other shape.
En ciertas formas constructivas acordes con el invento, el cuerpo en forma de bolsa presenta una forma de casquete rectangular con esquinas redondeadas, especialmente la pared radial exterior y la pared radial interior estan alineadas paralelas al eje de giro de la turbina de gas. Ademas, especialmente la pared delantera axial y la pared trasera axial (considerado en direccion de la circulacion), estan orientadas radialmente. En una vista lateral del alabe de rodete acorde con el invento, las paredes paralelas al eje pueden ser denominadas paredes horizontales y las paredes en orientacion radial, pueden ser denominadas como paredes verticales.In certain constructive forms according to the invention, the bag-shaped body has a rectangular cap shape with rounded corners, especially the outer radial wall and the inner radial wall are aligned parallel to the axis of rotation of the gas turbine. In addition, especially the axial front wall and the axial rear wall (considered in the direction of circulation), they are oriented radially. In a side view of the impeller blade according to the invention, the walls parallel to the axis can be called horizontal walls and the walls in radial orientation can be referred to as vertical walls.
En algunas formas constructivas acordes con el invento el cuerpo en forma de bolsa puede ser denominado, por lo menos por zonas, como nervio.In some constructive forms according to the invention, the bag-shaped body can be called, at least by areas, as a nerve.
En determinadas formas constructivas acordes con el invento el cuerpo en forma de bolsa esta limitado, como mmimo por zonas, por nervios axiales (o considerados en la direccion de la circulacion, paralelos al eje) y por nervios axiales, en donde los nervios, en un plano paralelo a la direccion de circulacion, presentan una forma cerrada.In certain constructive forms according to the invention, the bag-shaped body is limited, at least by areas, by axial nerves (or considered in the direction of circulation, parallel to the axis) and by axial nerves, where the nerves, in a plane parallel to the direction of circulation, have a closed shape.
En determinadas formas constructivas acordes con el invento, los nervios axiales y radiales presentan una forma abierta en un plano paralelo a la direccion de circulacion del cuerpo en forma de bolsa, en donde especialmente el nervio radial esta abierto. Expuesto de otra forma, el nervio interior radial presenta un taladro pasante de manera que el cuerpo en forma de bolsa esta abierto hacia el espacio hueco limttrofe.In certain constructive forms according to the invention, the axial and radial ribs have an open shape in a plane parallel to the direction of circulation of the bag-shaped body, where especially the radial nerve is open. Exposed in another way, the radial inner rib has a through hole so that the bag-shaped body is open to the hollow boundary space.
En algunas formas constructivas acordes con el invento el espacio hueco tiene un diseno en forma de casquete o en forma de banera. El espacio hueco puede presenta una profundidad, una longitud, una anchura. El espacio hueco presenta especialmente una seccion transversal abierta. La forma de la seccion transversal puede ser redonda, oval, cuadrangular, poligonal o cualquier otra forma. El espacio hueco puede presentar una o varias destalonaduras.In some constructive forms according to the invention the hollow space has a cap-shaped or bath-shaped design. The hollow space can have a depth, a length, a width. The hollow space especially has an open cross section. The shape of the cross section can be round, oval, quadrangular, polygonal or any other shape. The hollow space may have one or more bends.
En algunas formas constructivas acordes con el invento el espacio hueco presenta, especialmente en direccion del pie de alabe, una pared. En una sucesion consecutiva con otro alabe de rodete con un espacio hueco, de manera que ambos espacios huecos forman un espacio hueco cerrado, estas paredes pueden sellar el espacio hueco respecto del pie de alabe. Sin embargo, entre las paredes puede estar previsto una rendija de junta (por ejemplo, para compensar determinadas dilataciones termicas durante el funcionamiento).In some constructive forms according to the invention, the hollow space presents, especially in the direction of the blade foot, a wall. In a successive sequence with another impeller blade with a hollow space, so that both hollow spaces form a closed hollow space, these walls can seal the hollow space with respect to the blade foot. However, a gasket gap may be provided between the walls (for example, to compensate for certain thermal expansion during operation).
En algunas formas constructivas acordes con el invento el cuerpo en forma de bolsa esta abierto hacia el pie de alabe.In some constructive forms according to the invention, the bag-shaped body is open towards the blade foot.
En ciertas formas constructivas acordes con el invento el cuerpo en forma de bolsa ampliada es simetrico respecto de ambos cuerpos en forma de bolsa de la plataforma de alabe que forman el cuerpo en forma de bolsa ampliada. El plano de simetna es especialmente el plano de la seccion transversal abierta de ambos cuerpo en forma de bolsa hacia la que se reunen ambos cuerpos.In certain constructive forms according to the invention, the body in the form of an enlarged bag is symmetrical with respect to both bag-shaped bodies of the wing platform that form the body in the form of an enlarged bag. The plane of symmetry is especially the plane of the open cross-section of both body in the form of a bag towards which both bodies meet.
En determinadas formas constructivas acordes con el invento el elemento de amortiguacion es un cuerpo o un elemento que amortigua las oscilaciones mecanicas de un sistema dinamico. Un elemento de amortiguacion puede estar fabricado de plastico o de cualquier otro material. Un elemento de amortiguacion puede presentar propiedades especificas para las oscilaciones mecanicas de un sistema dinamico (por ejemplo, propiedades visco- elasticas). Un elemento de amortiguacion puede presentar un peso especificaos para un sistema dinamico (por ejemplo, amortiguar una resonancia determinada o una frecuencia de oscilacion determinada). Exclusivamente a modo de ejemplo, el peso del elemento de amortiguacion puede estar entre 1,5 g y 4 g, especialmente 2,5 g.In certain construction forms according to the invention the damping element is a body or an element that dampens the mechanical oscillations of a dynamic system. A damping element can be made of plastic or any other material. A damping element may have specific properties for the mechanical oscillations of a dynamic system (for example, viscoelastic properties). A damping element may have a specific weight for a dynamic system (for example, damping a given resonance or a given oscillation frequency). By way of example only, the weight of the damping element can be between 1.5 g and 4 g, especially 2.5 g.
En algunas formas constructivas acordes con el invento el elemento de amortiguacion es macizo. Pero el elemento de amortiguacion puede, igualmente, ser de interior hueco.In some constructive forms according to the invention the damping element is solid. But the damping element can also be hollow inside.
En algunas formas constructivas acordes con el invento el espacio hueco ampliado y/o el cuerpo en forma de bolsa ampliado presenta una rendija de junta, especialmente una rendija de junta termica. Una rendija de junta termica puede compensar dilataciones del material, durante un calentamiento del material y con ello evitar posibles puntas de tension en el material o retrocesos del material o roturas del material.In some constructive forms in accordance with the invention, the enlarged hollow space and / or the expanded bag-shaped body has a gasket slit, especially a thermal seal slit. A thermal seal slit can compensate for expansion of the material, during a heating of the material and thereby avoid possible points of tension in the material or setbacks of the material or breaks of the material.
En ciertas formas constructivas acordes con el invento el cuerpo en forma de bolsa ampliado presenta una abertura hacia el espacio hueco. Una abertura puede ser una seccion de pared abierta, un lfmite abierto o un taladro en una pared entre el cuerpo en forma de bolsa y el espacio hueco.In certain constructive forms according to the invention, the expanded bag-shaped body has an opening towards the hollow space. An opening can be an open wall section, an open limit or a hole in a wall between the bag-shaped body and the hollow space.
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En determinadas formas constructivas acordes con el invento la abertura esta situada entre el cuerpo en forma de bolsa y el cuerpo hueco en paralelo a eje de giro de la turbina de gas.In certain construction forms according to the invention, the opening is located between the bag-shaped body and the hollow body parallel to the axis of rotation of the gas turbine.
El elemento amortiguador presenta una longitud Ld en la direccion de eje a y una anchura Wd en la direccion circunferencial u perpendicular al eje de giro a, siendo la direccion de eje a la del eje de giro de la turbina de gas. La relacion entre la longitud Ld y la anchura Wd es segun el invento menor que 1.The damping element has a length Ld in the direction of axis a and a width Wd in the circumferential direction or perpendicular to the axis of rotation a, the axis direction being that of the axis of rotation of the gas turbine. The relationship between the length Ld and the width Wd is according to the invention less than 1.
De acuerdo con el invento, el elemento de amortiguacion esta situado, en su direccion longitudinal, en el cuerpo en forma de bolsa ampliado paralelo al eje de giro de la maquina de circulacion.In accordance with the invention, the damping element is located, in its longitudinal direction, in the expanded bag-shaped body parallel to the axis of rotation of the circulation machine.
En ciertas formas constructivas acordes con el invento el elemento amortiguador esta disenado en una seccion transversal perpendicular a la alineacion longitudinal simetrica al eje central vertical del elemento de amortiguacion.In certain constructive forms according to the invention the damping element is designed in a cross section perpendicular to the longitudinal alignment symmetrical to the vertical central axis of the damping element.
De acuerdo con el invento, el elemento de amortiguacion esta disenado con forma trapezoidal o forma rectangular, en una seccion transversal perpendicular a la alineacion longitudinal.According to the invention, the damping element is designed with a trapezoidal or rectangular shape, in a cross section perpendicular to the longitudinal alignment.
En algunas formas constructivas acordes con el invento, la longitud LD del elemento de amortiguacion es como mmimo 1 mm menor que la longitud LT del cuerpo en forma de bolsa ampliado del alabe de rodete y/o la anchura WL del elemento de amortiguacion es como mmimo 1 mm menor que la anchura WT de la zona de bolsa del alabe de rodete.In some constructive forms according to the invention, the length LD of the damping element is at least 1 mm less than the length LT of the extended bag-shaped body of the impeller blade and / or the width WL of the damping element is as a minimum 1 mm smaller than the width WT of the impeller blade bag area.
En algunas formas constructivas acordes con el invento el elemento de amortiguacion esta situado simetrico en el cuerpo en forma de bolsa ampliado de dos alabes moviles vecinos.In some constructive forms according to the invention the damping element is located symmetrically in the body in the form of an enlarged bag of two neighboring mobile vanes.
Algunas o todas las formas constructivas acordes con el invento pueden presentar una, varias o todas las ventajas mencionadas anteriormente o a partir de ahora.Some or all of the constructive forms according to the invention may have one, several or all of the advantages mentioned above or from now on.
Con el alabe de rodete acorde con el invento pueden utilizarse elementos de amortiguacion, cuyo uso hace innecesario cualquier otra ayuda al posicionamiento para los elementos de amortiguacion en los alabes moviles y con ello ventajosamente no producen ningun aumento de peso.With the impeller blade according to the invention, damping elements can be used, the use of which makes any other positioning aid unnecessary for the damping elements in the mobile vanes and thereby advantageously does not produce any weight gain.
Debido a su geometna, el elemento de amortiguacion acorde con el invento es ventajosamente sencillo y manejable y puede ser insertado en el cuerpo en forma de bolsa u otras zonas en los alabes de rodete.Due to its geometry, the damping element according to the invention is advantageously simple and manageable and can be inserted into the body in the form of a bag or other areas in the impeller blades.
Con ayuda del cuerpo en forma de bolsa acorde con el invento y su geometna, los elementos de amortiguacion pueden ser posicionados ventajosamente bien, facilmente y con exactitud en el interior de los espacios huecos en los alabes de rodete.With the aid of the bag-shaped body according to the invention and its geometry, the damping elements can be advantageously positioned well, easily and accurately inside the hollow spaces in the impeller blades.
A continuacion y a modo de ejemplo se describira el presente invento con mas detalle sobre la base los dibujos que se acompanan, en los cuales sfmbolos de identificacion identicos identifican a componentes iguales o similares. En cada una de las figuras esquematicamente simplificada se muestra:In the following and by way of example, the present invention will be described in more detail on the basis of the accompanying drawings, in which identical identification symbols identify the same or similar components. In each of the schematically simplified figures it is shown:
Fig. 1 muestra una vista lateral de un alabe de rodete acorde con el invento con un espacio hueco y un cuerpo en forma de bolsa;Fig. 1 shows a side view of an impeller blade according to the invention with a hollow space and a bag-shaped body;
Fig. 2 muestra una representacion en seccion longitudinal en la direccion radial de un alabe de rodete acorde con el invento;Fig. 2 shows a representation in longitudinal section in the radial direction of an impeller blade according to the invention;
Fig.3 muestra una vista en seccion longitudinal en la direccion circunferencial de dos alabes de rodeteFig. 3 shows a longitudinal sectional view in the circumferential direction of two impeller blades
acordes con el invento alineados uno con otro con un elemento amortiguador;according to the invention aligned with one another with a damping element;
Fig. 4 muestra una vista en seccion transversal en la direccion radial de dos alabes de rodete acordes con el invento con un elemento amortiguador;Fig. 4 shows a cross-sectional view in the radial direction of two impeller blades according to the invention with a damping element;
Fig. 5 muestra una vista lateral de otro alabe de rodete acorde con el invento con un cuerpo en forma de bolsa cerrado;Fig. 5 shows a side view of another impeller blade according to the invention with a closed bag-shaped body;
Fig. 6 muestra una vista lateral de otro alabe de rodete acorde con el invento con un cuerpo en forma de bolsa abierto;Fig. 6 shows a side view of another impeller blade according to the invention with an open bag-shaped body;
La figura 1 muestra una vista lateral de un alabe de rodete 100 acorde con el invento con un espacio hueco 1 y un cuerpo en forma de bolsa 3.Figure 1 shows a side view of a impeller blade 100 according to the invention with a hollow space 1 and a bag-shaped body 3.
El alabe de rodete 100 presenta un pie de alabe 5, una hoja de alabe 7 y una plataforma de alabe 9. El alabe de rodete 100 es de una pieza, como minimo por lo que respecta al pie de alabe 5, a la hoja de alabe 7 y a la plataforma de alabe 9. El alabe de rodete 100 esta fabricado por ejemplo de una aleacion por de fundicion.The impeller blade 100 has a blade foot 5, a blade blade 7 and a blade platform 9. The impeller blade 100 is of one piece, at least as regards the blade foot 5, to the blade of blade 7 and blade platform 9. The impeller blade 100 is made, for example, of a cast iron alloy.
La plataforma de alabe 9 presenta una zona de plataforma de alabe delantera 11, una zona central 13 y una zona posterior 15. La zona de plataforma de alabe delantera 11 y la zona posterior 15 estan disenadas como escalon o como voladizo.The blade platform 9 has a front wing platform area 11, a central area 13 and a rear zone 15. The front wing platform area 11 and the rear area 15 are designed as a step or cantilever.
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El cuerpo en forma de bolsa 3 presenta una forma de casquete aproximadamente cuadrada con esquinas redondeadas y con un bisel en el interior en la zona posterior (visto en la direccion a del eje, colocada aguas abajo). El cuerpo en forma de bolsillo 3 puede ser denominado como caja cerrada con una abertura en el plano axial - radial (en direccion vertical desde el plano del dibujo). El cuerpo en forma de bolsillo 3 presenta dos nervios 29 axiales y dos nervios 31 radiales.The bag-shaped body 3 has an approximately square cap shape with rounded corners and a bevel inside in the back area (seen in the direction of the shaft, placed downstream). The pocket-shaped body 3 can be referred to as a closed box with an opening in the axial-radial plane (in the vertical direction from the drawing plane). The pocket-shaped body 3 has two axial ribs 29 and two radial ribs 31.
La forma de casquete cerrada representada del cuerpo en forma de bolsa 3 puede presentar, en otra forma constructiva, (vease la figura 6) una abertura o un taladro pasante en uno de los nervios o de las paredes, especialmente dirigida hacia el espacio hueco 1.The closed capped shape of the bag-shaped body 3 may, in another constructive form, (see Figure 6) have an opening or a through hole in one of the ribs or walls, especially directed towards the hollow space 1 .
La figura 2 muestra una seccion longitudinal del alabe de rodete 100 acorde con el invento con el espacio hueco 1, el cuerpo en forma de bolsa 3 y un elemento de amortiguacion 17.Figure 2 shows a longitudinal section of the impeller blade 100 according to the invention with the hollow space 1, the bag-shaped body 3 and a damping element 17.
Una anchura de nervio 19, vista en la direccion del eje, en el extremo posterior de la zona de plataforma de alabe central puede presentar, exclusivamente a modo de ejemplo, un valor de 1,25 mmA rib width 19, seen in the direction of the shaft, at the rear end of the central wing platform area can have, by way of example only, a value of 1.25 mm
En esta representacion en seccion, el elemento de amortiguacion 17 presenta una seccion transversal en forma cuadrada. El elemento de amortiguacion 1 rellena una parte del volumen del cuerpo en forma de bolsa 3.In this sectional representation, the damping element 17 has a square cross section. The damping element 1 fills a part of the volume of the body in the form of a bag 3.
La figura 3 muestra una representacion en seccion longitudinal A-A (vease en la figura 1 y en la figura 2 los planos de seccion A-A) en la direccion circunferencial de dos alabes de rodete 100 acordes con el invento en lmea uno con otro, con el elemento de amortiguacion 17.Figure 3 shows a representation in longitudinal section AA (see in figure 1 and in figure 2 the planes of section AA) in the circumferential direction of two impeller blades 100 according to the invention in line with one another, with the element of damping 17.
El elemento de amortiguacion presenta una anchura Wd y una longitud Ld. El elemento de amortiguacion 17 esta situado centrado en el cuerpo en forma de bolsa 3 rodeado por una rendija.The damping element has a width Wd and a length Ld. The damping element 17 is located centered on the bag-shaped body 3 surrounded by a slit.
Como consecuencia de la colocacion en lmea uno con otro de dos alabes de rodete 100 acordes con el invento ambos espacios huecos 1 aumentan hasta un espacio hueco 21 ampliado. Igualmente aumentan ambos cuerpos en forma de bolsa 3 hasta un cuerpo en forma de bolsa 23 ampliado.As a consequence of placing two impeller blades 100 in accordance with the invention with one another, both hollow spaces 1 increase to an enlarged hollow space 21. Similarly, both bag-shaped bodies 3 increase to an enlarged bag-shaped body 23.
Entre ambos alabes de rodete 100, despues de la colocacion en lmea uno con otro, permanece una rendija de junta 25 que por ejemplo, iguala o compensa las dilataciones termicas de los diferentes elementos durante el funcionamiento.Between both impeller blades 100, after placing them in a line with one another, a gasket gap 25 remains, for example, which equals or compensates for the thermal expansion of the different elements during operation.
La figura 4 muestra una representacion en seccion transversal B-B (vease en la figura 1 y en la figura 2 los planos de seccion B-B) en direccion radial r de dos alabes de rodete 100 en lmea uno con otro con el elemento de amortiguacion 17.Figure 4 shows a representation in cross-section B-B (see in figure 1 and in figure 2 the section planes B-B) in radial direction r of two impeller blades 100 in line with one another with the damping element 17.
El elemento de amortiguacion 17 presenta una seccion transversal en forma trapezoidal y una altura Hd asf como una anchura Wd. El elemento de amortiguacion 17 esta situado centrado en el cuerpo en forma de bolsa 3, sin embargo se apoya en la zona radial exterior sobre las paredes y los nervios axiales 29 de ambos cuerpos en forma de bolsa 3 (en estado de funcionamiento, el elemento de amortiguacion 17 es presionado sobre las paredes radiales exteriores como consecuencia de las fuerzas radiales). Por debajo del elemento de amortiguacion 17 esta representada una rendija 27.The damping element 17 has a trapezoidal cross section and a height Hd as well as a width Wd. The damping element 17 is located centered on the bag-shaped body 3, however it rests on the outer radial area on the walls and axial ribs 29 of both bag-shaped bodies 3 (in the operating state, the element of damping 17 is pressed on the outer radial walls as a result of the radial forces). Below the damping element 17, a slit 27 is shown.
Entre los dos alabes de rodete 100, despues de la colocacion en lmea uno con otro, permanece una rendija de junta 25.Between the two impeller blades 100, after the placement in line with one another, a gasket gap 25 remains.
La figura 5 muestra una vista lateral de otro alabe de rodete 100 con un cuerpo en forma de bolsa 3 cerrado, respecto al plano representado, en la direccion del eje a y en direccion radial r. El cuerpo en forma de bolsa 3 es denominado como cerrado porque los nervios axiales 29 y los nervios radiales 31 presentan un contorno circunferencial cerrado. Especialmente este contorno esta cerrado respecto del espacio hueco 1.Figure 5 shows a side view of another impeller blade 100 with a closed bag-shaped body 3, with respect to the plane shown, in the direction of the axis a and in the radial direction r. The bag-shaped body 3 is referred to as closed because the axial ribs 29 and radial ribs 31 have a closed circumferential contour. Especially this contour is closed with respect to the hollow space 1.
La figura 6 muestra una vista lateral de otro alabe de rodete 100 con un cuerpo en forma de bolsa abierto, respecto al plano representado, en la direccion del eje a y en direccion radial r. El cuerpo en forma de bolsa 3 es denominado como abierto porque el nervio axial 29 (en la figura 6 el nervio inferior) interior radial presenta aproximadamente solo la mitad de la longitud total en direccion del eje a del cuerpo en forma de bolsa 3. Especialmente, el cuerpo en forma de bolsa 3 esta abierto respecto del espacio hueco 1. Expuesto de otra manera, el cuerpo en forma de bolsa 3 presenta un taladro pasante hacia el espacio hueco 1.Figure 6 shows a side view of another impeller blade 100 with an open bag-shaped body, with respect to the plane shown, in the direction of the axis a and in the radial direction r. The bag-shaped body 3 is referred to as open because the axial inner rib 29 (in figure 6 the lower inner nerve) radially has approximately only half of the total length in the direction of the axis a of the bag-shaped body 3. Especially , the bag-shaped body 3 is open with respect to the hollow space 1. Exposed otherwise, the bag-shaped body 3 has a through hole towards the hollow space 1.
Lista de sfmbolos de denominacionList of denomination symbols
100 alabe de rodete100 impeller blade
a axial; direccion axialto axial; axial direction
r radial; direccion radialr radial; radial direction
u direccion circunferencial, perpendicular a la direccion del eje de la turbina de gasu circumferential direction, perpendicular to the direction of the gas turbine shaft
Wd anchura del elemento de amortiguacionWd width of the damping element
Ld longitud del elemento de amortiguacionLd length of the damping element
HDHD
1one
33
55
77
99
11eleven
1313
15fifteen
1717
1919
21twenty-one
232. 3
2525
2727
2929
3131
altura del elemento de amortiguaciondamping element height
espacio huecohollow space
cuerpo en forma de bolsabag-shaped body
pie de alabeblade foot
hoja de alabeblade
plataforma de alabewing platform
zona delantera de la plataforma de alabefront area of the wing platform
zona central de la plataforma de alabecentral area of the wing platform
zona posterior de la plataforma de alaberear area of the wing platform
elemento de amortiguaciondamping element
anchura de nervionerve width
espacio hueco ampliadoextended hollow space
cuerpo en forma de bolsa ampliadoexpanded bag-shaped body
rendija de juntagasket slit
rendija de junta inferiorlower joint slit
nervio axial del cuerpo en forma de bolsaaxial nerve of the bag-shaped body
nervio radial del cuerpo en forma de bolsaradial nerve of the bag-shaped body
Claims (7)
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