NL7905608A

NL7905608A - Gasturbineschoep.

Info

Publication number: NL7905608A
Application number: NL7905608A
Authority: NL
Original assignee: Mtu Muenchen Gmbh
Priority date: 1978-08-09
Filing date: 1979-07-19
Publication date: 1980-02-12
Also published as: DE2834843A1; IT1122732B; SE7905910L; FR2433098A1; GB2027496B; IT7924987A0; GB2027496A

Description

-1- - 20824/CV/tl > k

Aanvrager: Motoren und Turbinen-Union München GMBH te München,

Bondsrepubliek Duitsland.

Korte Aanduiding: Gasturbineschoep.

5

De uitvinding heeft betrekking op een gasturbineschoep met een met een loopschijf verbonden dragende metalen kern en een deze kern met afstand omhullend profielblad uit keramisch materiaal,waarbij de kern aan zijn boveneinde een paddestoelvormig uitstekende kop omvat waaraan 10 zich het profielblad van de schoep met in het inwendige van de schoep stekende uitsteeksels van onderen af afsteunt.

Bij een dergelijke schoep is een bedrijfszekere verbinding tussen de beide schoepdelen moeilijk te vervaardigen en wel in verband met hun verschillende warmteuitzetting,echter ook in verband met het gevaar van 15 afbrekende druk ten gevolge van centrifugaalkracht en trillingen en ook in verband met het gevaar van breuk van het brosse keramische materiaal.

Dit is weliswaar in zekere mate bestendig tegen in rust zijnde druk,qiaar niet tegen trekbelasting. De tot nu toe bekend geworden uitvoeringen zijn dan ook ondanks hun gedeeltelijk hoge kosten niet tevredenstellend 20 gebleken.

Met de uitvinding wordt dan ook beoogd een schoep voor een gasturbine van bovengenoemde soort te verkrijgen,welke tegen redelijke kosten kan voldoen aan de hoge eisen ,die tijdens het bedrijf van gasturbines worden gesteld.

25 Volgens de uitvinding steken de uitsteeksels uit het binneste wand- oppervlak van hef/over zijn gehele hoogte een althans in hoofdzaak gelijke wanddikte bezittend dunwandig profielblad neusvormig naar buiten,terwijl tussen de kern van de schoep en het blad van de schoep zijdelingsfeventueel luchtdoorlatende meegevende massa,bijvoorbeéH keramisch schuim of 30 een vilt uit keramische vezels is aangebracht.

Bij de schoep volgens de uitvinding kunnen de kern en het profielblad zich onafhankelijk van elkaar in verschillende mate uitzetten en samentrekken. Verder is het onderlinge oplegvlak groot dus de vlaktedruk gering. Ten slotte is de trekbelasting ten gevolge van centrifugaalkracht 35 bijzonder gering.

~ De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand ^van enige in bijgaande figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden van de ^905808 -2- . 20824/CV/tl constructie volgens de uitvinding.

Fig. 1 toont een bovenaanzicht op een schoep volgens de uitvinding en een deel van een schijf.

Fig. la toont een doorsnede over fig.l,gezien volgens de lijn A - A

5 in fig. 1.

Fig. 2 toont een soortgelijke schoep met gewijzigde kanalen voor de koellucht gezien in bovenaanzicht.

Fig.2a toont een doorsnede over fig.2,gezien volgens de lijn A- A in fig.2.

10 Fig.3 toont een anders opgebouwde schoep gezien in bovenaanzicht.

Fig. 3a toont een doorsnale over fig.3,gezien volgens de lijn A-A in fig.3.

Fig. 3 b toont op vergrote schaal een deel van de in fig.3a afgeheelde doorsnede.

15 Zoals in fig.l en 2 is weergegeven omvat een dragende metalen kern 2 aan zijn ondereinde een denneboomvormige voet 2a welke voor de bevestiging in de turbineschijf 5 dient. Deze kern wordt op afstand.door een uit keramisch materiaal bestaand profielblad 1 omhuld, De kern draagt aan zijn boveneinde een naar beide zijden uitstekende kop 3 waaraan zich 20 het dunwandige profielblad net in het inwendige van de schoep stekende uitsteeksels le van onderen af tegen rechte vlakken afsteunt. Deze af-steunvlakken hevinden zich nabij het bovenste einde van de schoep.

Het blad van de schoep bestaat in hoogterichting gerekend uit meerdere delen la ,1b en lc, waarbij het bovenste deel la de naar binnen wijzende 25 uitsteeksels le draagt. Het blad van de schoep gaat aan zijn ondereinde in een zodanig gevormd voetplaatgedeelte lb over,dat in samengebouwde stand de plaatdelen van alle schoepen onder vrijlating van smalle spleten een gesloten ring vormen. Tussen de schoepkern 2 en het profielblad 1 is zijdelings een'begevende massa 4 aangebracht. Zoals weergegeven in fig.l 30 zijn tussen de schoepkern.2 en het profielblad 1 in de lengterichting van de schoep koelluchtkanalen 6 gevormd,welke zich ook door de uitsteeksels 1 uitstrekken. Daartoe is de bovengenoemde massa 4 eventueel luchtdoorlatend uitgevoerd.

Bij de in fig.2 en 3 weergegeven uitvoeringsvorm zijn de koellucht-^*3-5 kanalen 6a in het inwendige van de kern van de schoep gevormd.

Λ ί

Bij het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig.3 bestaat het profielblad 'é 1 7905808 Λ .

Üf.

tt > -3- - 20824/CV/tl van de schoep uit een convex deel 1' en een concaaf deel l".De afsteun-vlakken aan de kop 3 van de kern 2 van de schoep en aan de uitsteeksels le van het blad van de schoep zijn ondersneden,dus haakvormig uitgevoerd, zo .dat het convexe met het concave deel samengehouden wordt.

5 Hier is verder weergegeven,dat ook dit blad van de schoep in hoogterichting gerekend uit meerdere delen la en lb kan zijn samengebouwd. Zoals weergegeven in fig.3b kunnen deze delen een groef-veerver-binding bezitten.Natuurlijk draagt het bovenste deel la weer de naar binnen wijzende uitsteeksels le.

10 Het ondereinde van het blad 1 van de schoep steekt in een sponning 7a van een eigen voetplaatgedeelte 7 uit keramisch materiaal.De plaat-gedeelten van alle schoepen vormen weer onder vrijlating van smalle spleten een gesloten ring.

De kop 3 van de kern 2 van de schoep wordt hetzij na het opschuiven 15 van het blad 1 van de schoep van bovenaf door plastische vervorming,dif-fusielassen of solderen onder hoge temperatuur gevormd of door het verwijderen van spanen vervaardigd,waarbij zijn voet 2a zo wordt gevormd,dat deze door de nauwste doorsnede van het blad van de schoep kan worden gevoerd .

20 tv

U

\...

7905608

Claims

1. Gasturbineschoep met een met een loopschijf verbonden dragende -metalen kern en een deze kern met afstand omhullend profielblad uit keramisch materiaal,waarbij de kern aan zijn boveneinde een paddestoel-vormig uitstekende kop omvat waaraan zich het profielblad van de schoep 5 met in het inwendige van de scheep uitstekende uitsteeksels van onderen af afsteunt,met het kenmerk,dat de uitsteeksels (le) uit het binnneste * wandoppervlak van het over zijn gehele hoogte althans in hoofdzaak dezelfde wanddikte bezittende dunwandige profielblad (1) neusvormig uitsteken, terwijl tussen de kern (2) van de schoep en het blad (l) van de 10 schoep zijdelings een eventueel luchtdoorlatende meegevende massa (4), bijvoorbeeld keramisch schuim of een vilt uit keramische vezels is aangebracht .

2. Schoep volgens conclusies l,met het kenmerk,dat de afsteunvlakken aan de kop en de uitsteeksels vlak uitgevoerd zijn (fig.l en 2).

3. Schoep volgens conclusie 1, met het kenmerk,dat het profielblad (1) van de schoep uit een convex en een concaaf deel (l'resp 1") bestaat, terwijl de afsteunvlakken aan de kop (3) en aan de uitsteeksels(le) ondersneden, dus haakvormig uitgevoerd zijn (fig.3)

4. Schoep volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk,dat 20 de kop en de uitsteeksels nabij het boveneinde van de schoep zijn aangebracht.

5. Schoep volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk,dat het blad (1) van de schoep in hoogterichting gerekend uit meerdere delen (la,lb,lc) bestaat,welke delen eventueel een groef-veerverbinding (lf) 25 bezitten,terwijl het bovenste gedeelte (la) is voorzien van de naar binnen wijzende uitsteeksels (le) (fig.3).

6. Schoep volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk,dat in de lengterichting van de schoep liggende koelluchtkanalen (6,6a) zijn aangebracht. }

7. Schoep volgens conclusie 6, met het kenmerk,dat de koelluchtkanelen (6) tussen de kern (2) van de schoep en het blad (1) van de schoqa, in het bijzonder aan het oppervlak van de kern en aan de uitsteeksels (le) gevormd zijn (fig.l en la).

8. Schoep volgens conclusie 6,met het kenmerk,dat de koelluchtkanalen 35 (6a) in het inwendige van de kern zijn gevormd (fig.2 en 2a).

9: Schoep volgens een der voorgaande conclusies 1 ,2 of 4 - 8,met het kenmerk,dat het blad (1) van de schoep aan het ondereinde in een zodanig I 710 5 6 06 ï -5- _ 20824/CV/tl gevormd voetplaatdeel (ld) overgaat, ch: in samengebouwde stand de plaat-delen van alle schoepen onder vrijlating van kleine spleten een gesloten ring vormen, (fig.l en 2).

10. Schoep volgens een der conclusies 1 of 3- 8, met het kenmerk,dat 5 aan het ondereinde van het blad (1) van de schoep een met een voor dit blad dienende insteeksponning (7a) uitgerust en zodanig gevormd voetplaatdeel (7) uit keramisch materiaal aangebracht is,dat in samengebouwde stand de plaatdelen van alle schoepen onder vrijlating van kleine spleten een gesloten ring vormen, (fig.3).

11. Schoep volgens een der voorgaande conclusies 1- 10,met het kenmerk, dat de kop (3) van de kern (2) van de schoep .na het opschuiven van het blad (1) van de schoep van bovenaf door plastische vervorming,diffusie lassen of solderen onder hoge temperatuur is gevormd.

12. Schoep volgens een der voorgaande conclusies 1- 11.giet het kenmerk, 15 dat de kop (3) van de kern (2) van de schoep spaanafnemend is vervaardigd,waarbij zijn voet (2a) zo is gevormd ,dat deze door de nauwste doorsnede van het blad (1) van de schoep kan worden heengevoerd.

13. Schoep volgens een der voorgaande conclusies 1- 12,met het kenmerk, dat de kern (2) van de schoep uit een stuk met de turbineschijf (5) is 20 gevormd.

14. Schoep volgens een der conclusies 1- 12,met het kenmerk,dat de kern (2) van de schoep giettechnisch met de turbineschijf (5) is verbonden.

15. Schoep volgens een der voorgaande conclusies 1- 12,met het kenmerk, dat de kern (2) van de schoep met de turbineschijf'.(5) vormsluitend, 25 bijvoorbeeld door een bij voorkeur zwalustaartvormig verwijde of door een denneboomvormige voet (2a) losneembaar is verbonden. 3° ^90 56 08 i