NL8403110A - Afdichting voor rotorblad-voetplaat. - Google Patents

Description

1 '· - ·

Afdichting voor rotorblad-voetplaat.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op rotoren en meer en in het bijzonder op de afdichting van de voetplaten van de rotorbladen.

Het is bekend om afdichtingen aan te brengen langs 5 de spleet tussen naast elkaar staande blad-voetplaten van een rotor, zoals de rotor van een gasturbinemotor, om te voorkomen dat gas van de stromingsbaan afwijkt. Deze afdichtingen worden aangebracht tussen de schijfrand en de onderzijde van de blad-voetplaat binnen een kompartiment •JO gevormd tussen naast elkaar staande bladen en overbruggen de spleet tussen de twee voetplaten over een aanmerkelijk deel van de lengte van een dergelijke spleet.

De afdichtingen kunnen worden gevormd door dunne, vlakke metaalplaten die , onder de centrifugale belastingen 15 tijdens de rotatie van de motor, zich aanpassen op het onderoppervlak van de voetplaten en de spleet daartussen afdichten.

Een dergelijke afdichting is weergegeven in het Amerikaanse octrooischift 3. 752.598.

20 Er wordt voortdurend gezocht naar verbeteringen van dit type afdichting. Daarbij zal bijvoorbeeld op de volgende aspecten worden gelet: de eenvoudige montage en demontage van de rotor en van de afdichtingen, de eenvoudigheid, de kosten, de betrouwbaarheid en de verzekering dat 25 de afdichting zich steeds op de juiste plaats bevindt.

Een doel van de uitvinding is nu het verschaffen van een verbeterde afdichting tussen de voetplaten van de rotorbladen.

Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen 30 van een afdichting met een gering gewicht en welke gemakkelijk gemonteerd kan worden.

De uitvinding beoogt verder het verschaffen van een afdichting waarvan verzekerd is dat deze zich in het rotor-samenstel steeds op de juiste plaats bevindt.

35 Volgens de onderhavige uitvinding is een plaatmetaal- afdichting aangebracht langs de onderzijde van naast elkaar liggende blad-voetplaten in een rotor voor het overbruggen 840 31 10 2 «r .» van de spleet tussen naast elkaar liggende voetplaatranden en het afdichten van de spleet, waarbij de afdichting is bevestigd aan één van de blad-voetplaten doordat een deel van de afdichting past binnen tenminste één sleuf op de 5 onderzijde van de voetplaat waarbij een oor gaat door een opening in de afdichting nabij de sleuf om de afdichting binnen de sleuf vast te houden. Bij voorkeur zal elk blad zijn voorzien van een paar axiaal op afstand van elkaar liggende sleuven terwijl het vasthoudoor daartussen is 1 o aangebracht.

De afdichting volgens de onderhavige uitvinding zal bijvoorkeur aan een blad worden vastgezet voordat het blad in de schijf wordt aangebracht. Bij voorkeur komt de vorm van de plaatmetaal-afdichting overeen met de vorm 15 van het onderoppervlak van de voetplaat waartegen hij aanligt tijdens de werking van de inrichting. Wanneer de afdichting aan het ene blad is bevestigd door middel van de sleuven en het oor zal een deel van de afdichting zich uitstrekken buiten de rand van de voetplaat. Wanneer het 20 samenstel van blad en afdichting in de schijf wordt aangebracht zal dit uitstekende deel van de afdichting schuiven onder de voetplaat van een naastliggend blad dat zich reeds in de schijf bevindt en daardoor de spleet overbruggen tussen de randen van de naast elkaar liggende blad-voetplaten. 25 Wanneer de montage is voltooid zullen alle afdichtingen dicht bij de ondervlakken van de voetplaten worden gehouden langs de spleet die zij moeten afdichten ook wanneer de rotor niet draait. Afzonderlijke bladen kunnen gemakkelijk van de schijf worden verwijderd en de 30 afdichting zal daaraan bevestigd blijven totdat hij met de hand of met speciaal gereedschap is verwijderd. De sleuven en het oor die de afdichting vasthouden worden bij voorkeur zodanig uitgevoerd, dat de afdichting in voldoende mate vrij is bevestigd om de montage van de bladen in de 35 schijf mogelijk te maken en om de afdichting zich op de juiste wijze aan te laten passen onder de werking van de centrifugaal-kracht.

De bovengenoemde doeleinden, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nu nader worden toe- 84 0 3 1 1 0 *·- '· 3 gelicht aan de hand van een beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding, die zijn weergegeven in de tekening.

In de tekening toont : 5 fig. 1 een perspectivisch aanzicht van een deel van een turbine rotor omvattende de afdichting volgens de onderhavige uitvinding; fig. 2 een doorsnede volgens de lijn II-IIvan fig. 1; fig. 3 een doorsnede, op vergrote schaal, volgens 10 de lijn III- III van fig. 1.

In figuur 1 is een deel weergeven van een turbine-rotor samenstel 10 waarbij de onderhavige uitvinding is toegepast. Het rotor samenstel 10 omvat een schijf 12, een aantal bladen 14 en een aantal bladvoet-afdichtingen 16.

15 Elk blad 14 omvat een vleugel 18, een voet 20 en een voetplaat 22. Bij de onderhavige uitvoeringsvorm zijn de voeten 20 zwaluwstaartvormig uitgevoerd en passen zij in axiaal lopende sleuven 24, die op onderlinge afstand van elkaar in omtreksrichting zijn aangebracht in de omtrek 26 van de 20 schijf 12.

Elke voetplaat 22 omvat een radiaal naar buiten toe gericht bovenvlak 28(fig. 2), een radiaal naar binnen gericht oppervlak 30 en een paar axiaal lopende en tegenover elkaar liggende randen 32, 34. De rand 34 van de 25 ene voetplaat bevindt zich nabij en op geringe afstand van en in lijn met de rand 32 van een naast liggende voetplaat zodat er tussen een nauwe spleet 36 wordt gevormd (fig. 3).

Door middel van de afdichting 16 wordt een aanmerkelijk deel van de spleet afgedicht om lekkage daardoorheen te 30 voorkomen, waarbij de afdichting 16 is aangebracht tegen delen van de onderoppervlakken 30 van de voetplaten 22 nabij de randen 32,34. Elke afdichting is aan één der bladen bevestigd op de hierna te beschrijven wijze.

Zoals blijkt uit de figuren 1-3 is elke afdichting 35 16 bevestigd aan het ondervlak 30 van een voetplaat 22 door middel vanjeen paar axiaal op afstand van elkaar liggende afzonderlijke tongen 38 en een radiaal naar binnen toe stekend oor 40 aangebracht tussen de tongen.

De tongen 38 vormen een integraal geheel met het 40 ondervlak 30 van de voetplaat 22 en omvatten een radiaal 840 31 1 0 V* 0 4 naar"buiten toe gericht oppervlak 42 dat op geringe afstand ligt van het ondervlak 30 voor het vormen van een paar axiaal op afstand van elkaar liggende afzonderlijke afdichtingssleuven 44, die elk zijn voorzien van een opening 46 (fig. 3) gericht in de richting van de rand 32 5 van de naastliggende blad-voetplaat. Een eerste deel van de afdichting 16 past onder de tongen 38 binnen de sleuven 44 en heeft een erjdoorheen lopende opening 48 waar doorheen zich het oor 44 uitstrekt. Dit eerste deel heeft een vorm die nagenoeg overeenkomt met die van het ondervlak 30 waar 10 het zich boven bevindt. De maximale radiale hoogte "L" van het oor 40 vanaf het ondervlak 30 is iets groter dan de maximale hoogte "S" van de sleuven 44. Een deel van elke afdichting 16 overbrugt de spleet 36 tussen naast elkaar liggende voetplaten en ligt over een deel en heeft nagenoeg 15 de vorm van dit deel van het ondervlak 30 van de naast liggende blad-voetplaat 22.

Elke afdichting 16 is aan zijn bijbehorende blad 14 vastgezet voordat het blad in de schijf 12 wordt aangebracht. Dit wordt gedaan door het brengen van de 20 afdichting 16 in de sleuven 44 totdat het oor 40 in de opening 48 binnen treedt. Doordat de hoogte L van het oor 40 groter is dan de hoogte S van de sleuf 44 zal de afdichting 16 iets worden gebogen bij het inbrengen totdat het oor 40 door de opening 48 heen snapt. De zijde 52 van 25 het oor 40 liggend tegenover de rand 34 helt naar beneden toe naar de rand 34 zodanig dat de achterrand 50 van de afdichting 16 gemakkelijk over het oor 40 kan worden verplaatst. De opening 48 is slechts iets groter dan de basis van het oor 40 ter voorkoming van een verplaatsing 30 in omtreksrichting en in axiale richting van de afdichting 16 wanneer deze zich op zijn plaats bevindt. De hoogte S van de sleuven 44 laat enige radiale verplaatsing van de afdichting 16 toe maar deze kan niet van zichzelf uit de sleuf vallen ten gevolge van het feit dat de hoogte van het 35 oor 40 groter is dan de hoogte van de sleuven 44.

Wanneer een afdichting 16 eenmaal aan de blad-voetplaat is aangebracht wordt de voetplaat 20 in een sleuf 24 van de schijf gemonteerd. De radiale vrijheid van de afdichting en zijn mogelijkheid om veerkrachtig te buigen 40 8 4 0 3 1 1 0 5 • -5 maakt het dat deel van de afdichting dat buiten de voet-plaat-rand 34 uitsteekt mogelijk om onder de voetplaat van-een naast liggend blad te schuiven, welk blad reeds in de schijf 12 is gemonteerd. De zijdelen 54,56 (fig. 2) 5 van de afdichtingen 16 zijn bij voorkeur radiaal naar binnen toe gebogen om de montage en de verwijdering van de bladen met daaraan bevestigde afdichtingen te vergemakkelijken. Wanneer de rotor volledig is geassembleerd bevinden de afdichtingen 16 zich nagenoeg in hun juiste 10 afdichtingsstand ook wanneer het rotor-samenstel 10 niet draait. Daar de afdichtingen enigszins- losjes worden vastgehouden door de tongen 38 en het oor 40 zullen zij ' bij verdraaiing van het rotor samenstel 10, naar hun nauwkeurige korrekte stand kunnen schuiven waarbij zij samen-15 werken met de geschikte delen van de ondervlakken 30 van de naastliggende blad-voetplaten. Bij voorkeur zal de afdichting 16 zo dun zijn, dat elke resterende afwijking in de aanpassing door de centrifugaal-krachten zal worden geelimineerd.

20 Het zal duidelijk zijn dat slechts een mogelijke uitvoering van de uitvinding in de tekening is weergegeven en in het bovenstaande·is beschreven en dat vele wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder buiten de uitvindings-gedachte te vallen.

25 84 0 31 1 0

Claims (5)

1. Rotor-samenstel omvattende een schijf voorzien van een rand en een as, in welke rand sleuf-middelen zijn aangebracht voor het opnemen van de voeten van een aantal bladen, welke bladen over de omtrek van de schijf verdeeld 5 staan op onderling gelijke afstanden en elk blad is voorzien van een voet-plaat die radiaal op afstand ligt van de rand van de schijf, met het kenmerk, dat elke voetplaat een eerste en een tweede zich axiaal uitstrekkende rand bezit, waarbij de eerste rand van elke 10 voetplaat zich bevindt nabij en in lijn met de tweede rand van de voetplaat van een’naast liggend blad zodanig dat ertussen een nauwe spleet wordt gevormd, waarbij elke voetplaat eveneens een radiaal naar binnen toe gericht eerste ondervlak deel bezit nabij de eerste rand en een 15 tweede ondervlakdeel nabij de tweede rand, elk blad een sleuf omvat voor het vormen van middelen die radiaal naar buiten toe gerichte oppervlakken bezitten die op geringe afstand liggen van en zijn toegericht naar het eerste ondervlakdeel van het betreffende blad voor het vormen van 20 tenminste één afdichtingssleuf daartussen, welke afdichtings— sleuf een opening bezit die is gericht in richting van de · eerste rand van de betreffende blad-voetplaat, welke voetplaat een oor omvat nabij de afdichtingssleuf, welke oor zich radiaal naar binnen toe uitstrekt vanaf het eerste 25 ondervlakddeel van de voetplaat, waarbij tussen elk paar naast elkaar liggende bladen een plaatmetaal -afdichting is aangebracht elk met een eerste deel met een vorm nagenoeg overeenkomend met die van het eerste ondervlakdeel van het ene blad van een paar bladen, welke eerste deel 30 over het eerste ondervlakdeel heenligt, waarbij het eerste afdichtingsdeel is aangebracht binnen de afdichtingssleuf van het ene blad en een daar doorheen lopende opening bezit waardoor heen zich het oor uitstrekt, welke oor de afdichting binnen de afdichtingssleuf vasthoudt welke afdichting even-- 35 eens een tweede deel bezit dat zich uitstrekt buiten de eerste rand en een vorm heeft die nagenoeg overeen-korat 840 31 1 0 7 \ * met die van het tweede ondervlakdeel van dejblad-voetplaat van het andere blad van het genoemde paar bladen, waarbij de opgenomen afdichting de spleet overbrugt tussen de naast elkaar liggende voetplaat-randen van het paar bladen 5 zodanig dat het tweede deel van de afdichting over het tweede deel van de voetplaat ligt van het andere blad van het genoemde paar bladen.

2. Rotor-samenstel volgens conclusie 1, m e t het 10 kenmerk, dat de hoogte van het oor groter is dan de hoogte van de sleufopeningen.

3. Rotor-samenstel volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat de middelen die de sleuf vormen een paar 15 axiaal op afstand van elkaar liggende afdichtingssleuven bepalen, waarbij het oor tussen het paar afdichtingssleuven, is aangebracht.

4. Rotor-samenstel volgens één der voorgaande conclu-20 sies, met het kenmerk, dat de afdichtingen elk zijdelen omvatten die radiaal naar binnen toe zijn gebogen.

5. Rotor-samenstel volgens conclusie 4,met het 25 kenmerk, dat de sleufvormende middelen een paar axiaal op afstand van elkaar liggende afzonderlijke tongen zijn, waarbij elke tong één van het paar afdichtingssleuven bepaalt. 840 31 1 0