NL8403846A - Rotor met dubbelzijdige bladvoet-koeling. - Google Patents

Rotor met dubbelzijdige bladvoet-koeling. Download PDF

Info

Publication number
NL8403846A
NL8403846A NL8403846A NL8403846A NL8403846A NL 8403846 A NL8403846 A NL 8403846A NL 8403846 A NL8403846 A NL 8403846A NL 8403846 A NL8403846 A NL 8403846A NL 8403846 A NL8403846 A NL 8403846A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
cooling air
channel
foot
disc
blade
Prior art date
Application number
NL8403846A
Other languages
English (en)
Original Assignee
United Technologies Corp
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 United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of NL8403846A publication Critical patent/NL8403846A/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12Cooling of plants
    • F02C7/14Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/08Heating, heat-insulating or cooling means
    • F01D5/081Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • F01D5/3015Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type with side plates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

# Ί * -1-
Rotor met dubbelzijdige bladvoet-koeling.
De uitvinding heeft betrekking op gasturbine-rotors en meer in het bijzonder op het koelen van de rotorschijf en de bladvoet.
In de hete turbinesectie van een gasturbinemotor is 5 het vereist dat de voeten van de turbine-bladen en de opneem _ rand van de turbineschijf en de schijfnok worden gekoeld tijdens het bedrijf van de motor.Dit wordt gedaan door het voeren van koellucht langs de schijf via axiale kanalen, die zijn gevormd in de bladvoetsleuf tussen het binnen-einde van .
10 de bladvoet en de opneemrand van de schijf.De koellucht- stroom gaat eerst door de sleuf in stroomafwaartse richting en komt terecht in een compartiment aan de stroomafwaartse zijde van de schijf.
Bij de turbines van een gasturbinemotor is het 15 gebruikelijk dat de bladen "hol" zijn, dat wil zeggen dat erin kanalen en/of compartimenten zijn aangebracht voor de stroming van koellucht daar doorheen om de temperatuur van het blad onder een bepaalde waarde te houden.
Het is bekend om een deel van de koellucht stroomop-20 waarts van de schijf af te nemen en te voeren in de holle bladen via radiaal lopende kanalen door het vergro te randdeel van de schijf. Deze kanalen staan in verbinding met zich radiaal uitstrekkende kanalen door de bladvoeten, die zorgen voor toevoer aan de holle bladen.
25 In een tweetrapsturbine worden beide trappen gekoeld onder gebruik making van koellucht vanaf een compartiment stroomopwaarts van de schijf van de eerste trap.De koellucht voor de schijf -rand en bladen van de tweede trap wordt vanaf dit stroomopwaartse compartiment gevoerd via axiale 30 openingen in de eerste schijf en naar een tussenliggend compartiment gevormd tussen de schijven van de eerste en de tweede trap. De koellucht wordt dan bij-voorbeeld vanaf het tussenliggende compartiment geleid in de holle bladen van de rotor van de tweede trap via kanalen die zich nagenoeg 35 radiaal uitstrekken door het verbrede randdeel van de schijf.
» 8403846
is H
-2-
De kanalen staan in verbinding met kanalen door de bladvoeteir via welke de lucht wordt toegevoerd aan de holle bladen.
Het is gewenst de hoeveelheid koellucht zo gering mogelijk te houden onder handhaving van acceptabele werktemp-5 peraturen van de onderdelen, daar hierdoor het motor-rendement wordt verbeterd. Het- is eveneens gewenst zoveel mogelijk het aanbrengen van openingen in de schijven te vermijden, daar deze openingen de schijf verzwakken en de levensduur ervan verkorten.
10 Een doel van de onderhavige uitvinding is het verminderen van de hoeveelheid koellucht, die noodzakelijk is om de bladvoeten en de hokken van de bladschijf van de rotor van een gasturbine motor binnen acceptabele bedrijfs-temperaturen te houden . .
15 Volgens de onderhavige uitvinding werkt een turbine- rotorschijf samen met bladvoeten aangebracht in sleuven die op afstand van elkaar zijn aangebracht over de rand van de schijf voor het vormen van een paar koellucht-kanalen door elke schijfsleuf, waarbij de kanalen in serie met elkaar 20 liggen zodanig dat koellucht in stroomafwaartse richting stroomt door één van de kanalen en dan in en door het andere kanaal in tegengestelde richting.
Bij de bekende stand van de techniek bezat de koellucht,na eendoorgang gemaakt te hebben door de sleuf in 25 stroomafwaartse richting, nog aanvullende koel-capaciteit, die nagenoeg ongebruikt verloren ging. Volgens de onderhavige uitvinding wordt nu deze relatief koele lucht teruggévoerd door de sleuf in stroomopwaartse richting. Hierdoor is 26% minder koellucht vereist bij het koelings-stelsel volgens de 30 onderhavige uitvinding, in vergelijking met de bekende stelsel.
Volgens een voorkeurs uitvoeringsvorm vindt de eerste doorgang van koellucht door de sleuf plaats door een eerste kanaal gevormd tussen het binneneinde van de bladvoet en de 35 basis van de sleuf, die zich in de opneemrand van de schijf bevindt. Radiale kanalen door de bladvoet, voor het geleiden van koellucht in holle profieldelen die een integraal geheel vormen met de bladvoet, snijden het eerste kanaal.Een deel van de koellucht door het eerste kanaal wordt afgebogen in 40 het profieldeel.
8403846 Λ · -3-
Deze en verdere doeleinden, kenmerken en voordelen van de onderhavige- uitvin^igj^rdènnu nader uitgeleid aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld , weergegeven in de tekening, waarin: 5 Fig. 1 schematisch een deel van een langsdoorsnede toont van de turbine, sectie van een gasturbine motor volgens de uitvinding?
Fig. 2 , 3 en 4 doorsneden tonen volgens respectievelijk de lijnen IHI; III-III en IWV van fig. 1 ? 10 Fig. 5 een perspectivisch -aanzicht toont van een segment van de ringvormige vasthouder van het achterste blad van de turbine-rotor van de eerste trap?
Fig. 6 een gedeeltelijk weggebroken doorsnede toont ongeveer volgens de lijn VI-VI van fig. 3? 15 Fig. 7 een doorsnede toont volgens de lijn VII- VII van fig, 6.
De onderhavige uitvinding is toegelicht aan de hand van een deel van de turbine-sectie van een gasturbine motor, welke sectie in fig. 1 in het algemeen is aangeduid met 20 1 - Slechts de eerste twee trappen zi j'n weergegeven . Het rotorsamenstel van de eerste trap is in het algemeen aangeduid·, met 12 en dat van de tweede trap met 14.
Het eerste rotorsamenstel 12 omvat een schijf 16 met een aantal bladen 18 die over de omtrek ervan verdeeld 25 staan . Elk blad 18 omvat een profieldeel 20, een voetdeel 22 en een platform 25, welke delen een integraal geheel met elkaar vormen.Zoals eveneens blijkt uit fig. 2 bezit "het, voetdeel 22 een denneboomvormig einde 24, dat is aangebracht in een overeenkomstig gevormde sleuf 26 , die zich axiaal 30 uitstrekt door de schijf 16 heen vanaf het voorvlak 28 tot aan het achtervlak 30 ervan. De sleuven 26· bevinden zich op deze wijze tussen de schijfnokken 32 in.
Zich axiaal uitstrekkende koellucht kanalen 35 zijn gevormd tussen het binnenste eind oppervlak 37 van het 35 voeteinde 24 en de opneemrand 39 van de schijf 16. Deze kanalen 35 dienen voor het voeren van koellucht door de sleuven 26 vanaf een voorste ringvormige ruimte 31 aan de 8403846 « Ί> -4- voorzijde van de schijf 16 in een achterste ringvormige ruimte 33 op de achterzijde van de schijf 16 voor het koelen van de bladvoeteinden 24, de schijfnokken 32 en de opneemrand 39 van de schijf 16. Een deel van de door de 5 kanalen 35 stromende lucht wordt afgebogen naar koellucht-kanalen of compartimenten 23 binnen de profiel delen 20 via kanalen 27 door de bladvoeteinden 24 heen. De kanalen 27 bezitten inlaten 29 die direct in verbinding staan met de kanalen 35 via de sleuven 26.
10 Het tweedejrotorsamenstel 14 omvat een schijf 34 met een aantal bladen 36 die over de omtrek ervan verdeeld staan. Zoals in het bijzonder blijkt uit de figuren1 en 3 omvat eik blad 36 een profiel-deel 38, een voetdeel 40 en en platform 42 , welke delen een integraal geheel met elkaar 15 vormen.Het voetdeel 40 omvat een denneboomvormig einde 44 dat is aangebracht in een overeenkomstig gevormde sleuf 46 die zich tussen de schijfnokken 47 bevindt. DE sleuven 46 strekken zich axiaal door de schijf 34 'uiti vanaf het .voorvlak 48 naar het achtervlak 50 van de schijf. Het 20 binnenste, radiaal naar binnen toe gerichte oppervlak 51 van elk voeteinde 44 ligt radiaal op afstand van het radiaal naar buiten toe gerichte bodemoppervlak 53 van de sleuf 46 , die eveneens de opneemrand van de schijf 34 is. Daarbij is een eerste zich radiaal uitstrekkend koelluchtkanaal 55 gevormd 25 voor het voeren van koellucht door de sleuf 46 van de schijf vanaf een compartiment, zoals het compartiment 66 aan. de voorzijde van de schijf 34, naar een ringvormige ruimte 57 aan de achterzijde van de schijf 34.Verdere kenmerken van de uitvoering van de koelorganen voor de schijf en platen van de 30 tweede trap zullen hierna worden beschreven.
De schijven 16 en 34 zijn verbonden met een motoras-samenstel 52 door middel van een ringvormig steun-element 54, dat door middel van glijribben op het assamenstel 52 is vastgezet zoals bij 56. Meer in het bijzonder auvat de schijf 35 16 een van een flens voorziene cilindrische steunarm 58 en de schijf 34 omvat een van een flens voorziene cilindrische steunarm 60. De armen 58 en 60 zijn op geschikte wijze verbonden met het steunelement 54, zoals door middel van een aantal boutmoersamenstellen 62.
8403846 if * -5-
Een ringvormig afstandsstuk 64 is radiaal buiten de . steunarmen 58 en 60 aangebracht en strekt zich axiaal uit tussen het achtervlak 30 van de eerstetrapsschijf 16 en het voorvlak 48 van de tweedetrapsschijf 34 voor het vormen vna 5 een tussenliggend ringvormig koelluchtcompartiment 66 radiaal buiten de steunarmen en zich axiaal uitstrekkende tussen het achtervlak 30 en het voorvlak 48. Het vooreinde 68 van het afstandsstuk 64 omvat een radiaal naar buiten toe gericht cilindrisch oppervlak 70 dat aanligt tegen een 10 corresponderend radiaal naar binnen toe gericht cilindrisch oppervlak 72 van het achtervlak 30. Het cilindrische oppervla 0 omvat een aantal over de omtrek ervan verdeeld staande uitsnijdingen 71 (zie fig. 4), die zich in axiale richting uitstrekken voor het afmeten van een stroom koellucht vanaf 15 de achterste koelluchtruimte 33 naar het tussenliggende compartiment 66, zoals hierna nog zal worden toegelicht.
Op gelijke wijze omvat het achtereinde 74 van het afstandsstuk 64 eenjradiaal naar buiten toe gericht cilindrisch oppervlak76, dat aanligt tegen een corresponderend radiaal 20 naar binnen toe gericht cilindrisch oppervlak 78 van het voorvlak 48 van de schijf 34. Het afstandsstuk 64 wordt dus radiaal ondersteund door de schijven 16 en 34 en draait daarmee. Een aantal over de omtrek verdeeld staande sleuven 75 in het achtereinde 74 ligt in lijn met een aantal over de 25 omtrek verdeeld staande radiale sleuven 77 in het voorvlak 48 van de schijf 34 voor het vormen van kanalen', voor de stroom koellucht van het compartiment 66 in en door het eerste koelluchtkanaal 55 binnen de bladvoetsleuven 46.
Bij deze uitvoeringsvorm draagt het afstandsstuk 64 30 een aantal radiaal naar buiten toe gerichte mesranden 80, die op zeer geringe afstand liggen van een stationaire ringvormige afdichtingsstrip 82. De strip 82 wordt door een geschikte constructie ondersteund vanaf de binnen einden 84 van een aantal over de omtrek verdeeld staande stator-35 schoepen 86 aangebracht tussen de profieldelen 20 en 38 van respectievelijk de eerste en de tweede rotortrap. De schoepen 86 worden ondersteund vanaf een buitenste motorhuis 88.
8403846 * * -6-
Op het voorvlak· 28 van de schijf 16 is een ringvormige bladtegenhoudplaat 90 bevestigd. Meer in het bijzonder omvat het radiale binnen-einde 92 van de plaat 90 een axiaal lopende flens 94 met een radiaal naar buiten toe gericht 5 cilindrisch oppervlak 96. Het voorvlak 28 van de schijf 16 omvat een axiaal lopende flens 98 met een radiaal naar binnen toe gericht cilindrisch oppervlak 100.Het oppervlak 96 is aangepast op het oppervlak 100 om de plaat 90 radiaal te richten en te ondersteunen ten opzichte van de schijf 16. De ”•0 plaat 90 wordt in axiale richting opgesloten door een gespleten ring 101 en een binnenste ringvormige afdichtings-drager 102, die met bouten 106 is vastgezet aan een radiaal •naar binnen toe gerichte flens 104 van de schijf 16. De afdichtingsdrager 102 omvat een aantal bekende , zich 15 radiaal naar buiten toe uitstrekkende , mesranden 108, die afdichtend aanliggen tegen een stationaire ringvormige afdichtingsstrip 110, die is bevestigd aan de stationaire constructie, welke in het algemeen is aangeduid met 112.
De plaat 90 omvat eveneens een zich axiaal uitstrekkende 20 cilindrische afdichtingsdrager 114, die er een integraal geheel mee vormt en die een aantal bekende,radiaal naar buiten toe lopende mesranden 116 draagt.De mesranden 116 liggen afdichtend aan tegen een stationaire ringvormige afdichtingsstrip 118, die is bevestigd aan de stationaire 25 constructie 112. De stationaire constructie 112 werkt samen met een trap van statorschoepen 120, die stroomopwaarts in de gasstroom van de rotorbladen 20 zijn aangebracht. De bladen 120 worden op geschikte wijze vast gezet aan het motorhuis 88 .
3Q De plaat 90 omvat verder een afgeknotkegelvormig deel 126, dat zich radiaal naar buiten toe uitstrekt in stroomafwaartse richting. Het afgeknotkegelvormige deel 126 heeft een radiaal buiteneinde 128. Het einde 128 omvat een ringvormig oppervlak 61 dat axiaal stroomafwaarts is gericht 35 en aanligt, tegen het voorvlak 28 van de schijf 16 en de denneboomvormig uitgevoerde bladvoeteinden 24.
Zoals blijkt uit fig. 1 vormen de afdichtings-dragers 102, 114, de plaat 90 en de stationaire constructie 112 een binnenste ringvormig compartiment 122 waaraan 40 koellucht 8403846 -7- r ♦ wordt toegevoerd vanuit een aantal over de omtrek verdeel·# staande mondstukken 124. Tussen het binneneinde 92 en het buiteneinde 128 van de plaat 90 in ligt deze plaat .op afstand van het voorvlak 28 van de schijf, waardoor de ringvormige 5 koelluchtruimte 31 wordt gevormd die , via een grote opening 132 in de plaat 90, in verbinding staat en in feite deel uitmaakt van het compartiment 122. De mesranden 116 en een draadafdichting 134 tussen het plaateinde 128 en het voorvlak 28 van de schijf voorkomen lekkage vanuit de 10 compartimenten 122, 31 radiaal naar buiten toe in een buitenste gasruimte 136.
Op het achter-vlak 30 van de schijf 16 zijn een aantal bladtegenhoudsegmenten 138 aangebracht, verdeelJ over de omtrek rond de motoras. In fig. 5 is één van deze 15 segmenten 138 perspectivisch weergegeven. Elk segment 138 omvat tegenover elkaar liggende eindvlakken 140, 142. Het eind oppervlak 140 ligt aan tegen het eind-oppervlak 142 van het ernaast liggende segment, voor het vormen van een volledig ringvormig element uit de segmenten. De segmenten 20 138 zijn axiaal opgesloten tussen het afstandsstuk 64 en het achtervlak 30 van de eerste schijf 16 voor het vormen van de reeds hierboven genoemde ringvormige koellucht ruimte 33, die de koellucht opneemt welke door de kanalen 35 binnen de bladvoetsleuven 26 stroomt. Een naar voren toe gericht, zich 25 over de omtrek uitstrekkend oppervlak 154 nabij .de radiaal buitenste rand 146 van elk 'segment 138 ligt aan tegen het schijf-oppervlak 30 (in werkelijkheid de nokken 32) en de eindvlakken van de denneboomvormig uitgevoerde bladvoeten voor het vormen van een volledige ringvormige afdichting, 30 welke afdichting wordt verbeterd door §en draadafdichting 156 aangebracht in een ringvormige groef gevormd door boogvormige groeisegmenten 158 in elk van de bladtegenhoudsegmenten 138. Op gelijke wijze liggen naar achteren toe gerichte boogvormige oppervlaktensegmenten 160 aan tegen het 35 naar voren toe gerichte ringvormige oppervlak 162 van het afstandsstuk 64 en deze vormen, tezamen met een draadaf dichting 164 aangebracht in de ringvormige groef verkregen door de gebogen groeisegmenten 166(4 en 5), een volledige ringvormige afdichting ten opzichte van het oppervlak 162.
3 4 ft 2 *1 d ft Λ * -8-
Elk eindvlak 140, 142 is ondersneden ofwel getrapt zoals bij 148, zodanig dat een oppervlak 150 wordt gevormd evenwijdig met maar uit het vlak van zijn eindvlak 140 respectievelijk 142. De oppervlakken 150 strekken zich uit 5 vanaf de binnenste rand 144 van het segment 138 naar de trede 148.Zoals in het bijzonder blijkt uit fig. 4 worden daarbij sleuven 152 gevormd tussen de tegenelkaar aanliggende segmenten 138. De sleuven 152 zorgen voor 'een medium verbinding tussen de as -ruimte 33 en het tussenliggende compartiment 66, 10 · via de bovengenoemde uitsnijdingen 71 in het voorste einde 68 van het afstandsstuk 64. Doseeropeningen*'r151 (fig. 4) gevormd tussen tegen elkaar aanliggende segmenten 138, zorgen voor een verbinding tussen de gasruimte 33 en het buitenste ringvormige compartiment 153. De koellucht die in het 15 compartiment 153 stroomt wordt gebruikt voor het koelen van de mesranden 80 en de afdichtingsstrip 82.
De bladtegenhoudsegmenten 138 worden ondersteund en radiaal op hun plaats gehouden door een naar voren toe lopende gebogen lip 168 die een radiaal naar buiten toe 20 gericht oppervlak 170 bezit dat ligt op een radiaal naar binnen toe gericht cilindrisch oppervlak 172 van de schijf 16.Een nok 174 op elk segment 138 ligt aan tegen een naar achteren toe lopende ringvormige flens 176 van de schijf 16 om de segmenten 138 zowel axiaal als radiaal op hun plaats te 25 houden ten opzichte van de schijf 16.
De tweedetrapsschi-jf 34 omvat eveneens blad" tegenhoudmiddelen op zowel de voor als de achter-zijde ervan . Bij deze uitvoeringsvorm is het afstandsstuk 64 eveneens de voorste bladbegènhoudèr.Meer in het bijzonder 30 omvat het achterste einde van het afstandsstuk 64 een zich radiaal naar buiten toe uitstrekkende ringvormige afdekplaat 178 met een achteroppervlak 180, dat aanligt tegen de vooroppervlakken van de nokken 47 en de voorvlakken 182 van de bladvoeten 40. Deze vooroppervlakken liggen nagenoeg in een 35 zelfde vlak. De afdekplaat 178 strekt zich radiaal naar buiten toe uit naar de bladplatforms 42 zodanig dat hij het voorste einde van de ruimte 186, gevormd tussen de uitstekende delen 187 van de bladvoeten 40 afdekt of afsluit.
84 0 3 S 4 6 -9-
Om te voorkomen dat de bladen axiaal naar achteren toe bewegen is een ringvormige achterste afdekplaat 188 aangebracht. De afdekplaat 188 heeft een ringvormige , naar voren toe gerichte lip 190 die snapt over een kraag 192 op de 5 achterzijde van de schijf 34, waardoor de afdekplaat radiaal wordt ondersteund en op zijn plaats gebracht. DE afdekplaat is axiaal opgesloten door een gespleten ring 193, die aanligt tegen het radiaal binnenste einde van de afdekplaat 188 en stevig past tussen deze en een zich radiaal naar buiten toe 10 uitstrekkende rib-vormige flens 194 van de schijf 34. Het radiaal buitenste einde 196 van de afdekplaat 188 omvat een naar voren toe gericht ringvormig oppervlak 198, dat een ringvormige afdichting vormt tegen de in hoofdzaak in één vlak liggende achterste oppervlakken van de schijfnokken 47 15 en de naar achteren toe gerichte oppervlakken van de bladvoet-einden 44. Tussen de snapdiameter bij de kraag 192 en de afdichting op het oppervlak 198 ligt de afdekplaat 188 axiaal op afstand van het achtervlak 50 van de schijf 34 om de reeds bovengenoemde ringvormige gasruimte 57 er tussen te vormen.-20 Zoals in het bijzonder blijkt uit de figuren 3 en 6 liggen de radiaal naar binnen toe gerichte oppervlakken 200 van de buitentand 202 van het voetdeel 40 radiaal op afstand naar buiten toe van de corresponderende tegenover liggende oppervlakken 204 van de binnentand 206 van de schijf 25 hok voor het vormen van tweede koelluchtkanalen .208 door de sleuven 46. Deze kanalen hebben inlaten 209 bij het achtervla 50 van de schijf 34, welke inlaten in verbinding staan met de gasruimte 57. Het radiaal buitenste deel van het voorvlak van elke nok 47 springt iets terug zoals bij 210, zodat het iets 30 weg ligt van het oppervlak 180 van de afdekplaat 178 voor het verkrijgen van verbinding tussen de uitlaten 211 van de tweede koelluchtkanalen 208 en de ruimten 186 tussen de bladvoeten 40.
De eerste koellucht-kanalen 55 bezitten inlaten 212 35 en uitlaten 214. De inlaten 212 staan via de sleuven 75,76 in verbinding met het tussenliggende koelluchtcompartiment 66 tussen de eerste en de tweede rotorschijven 16, 34. De uitlaten 214 monden uit in de gasruimte 57 bij; de achterzijde 3 '4 o o β * β
. ^ 4 J
V c -10- van de schijf 34. De eerste en tweede kanalen 55,208 staan in' serie geschakeld ten opzichte van elkaar via de gasruimte 57. Daar de druk in het tussenliggende compartiment 66 hoger is dan de druk in de ruimten 186 stroomt de koellucht vanaf het 5 compartiment 66 via de eerste kanalen 55 in de gasruimte 57 en vandaar uit in tegengestelde, voorwaartse richting, door de tweede koellucht kanalen 208. De lucht stroomt dan in de ruimten 186 via de uitsnijdingen 210 in de nokken 47 vanuit de ruimte 186 stroomt de koellucht in een ander compartiment 10 (niet weergegeven) dat stroomafwaarts ervan is aangebracht.
De uitsnijdingen 210 zijn zodanig gedimensioneerd dat een « bepaalde hoeveelheid koellucht door de bladvoetsleuven 46 stroomt.
Volgens een voorkeurs uitvoeringsvorm 15 de uitvikding , weergegeven in de figuren 6 en 7 , bezitten de profieldelen en 38 van de tweede trap koelluchtkanalen of compartimenten 215, waaraan koellucht wordt toegevoerd vanaf het tussenliggende compartiment 66 tussen de schijven 16,34 via een radiaal lopend kanaal 216 door de bladvoet 40. Het 20 kanaal 216 verbindt, .siecompartimenten 215 van de profieldelen' en het eerste koelluchtkanaal 55 via de bladvoetsleuf 46. Een inlaat 218 naar het kanaal 216 wordt afgedekt door een dunne plaat 220. De plaat 220 heeft een doseeropening 222 daardoorheen die in lijn ligt met de kanaalinlaat 218 voor 25 .het afmeten van de geschikte hoeveelheid lucht die stroomt vanaf het eerste kanaal 55 naar de profieldeélcompartimenten 215.De lucht die in de compartimenten 215 stroomt verlaat de profieldelen via openingen en sleuven (niet weergegeven) door de Wand van het profieldeel voor het afkoelen daarvan, zoals 30 op zichzelf bekend is. Tijdens het bedrijven van de rotor is de druk in de compartimenten 215 lager dan de druk in het tussenliggende koelcompartiment 66, zodat de lucht in de juiste richting zal stromen.
Bij beschouwing van de turbine-sectie 10 . in’zt.jn 35 geheel blijkt dat een nieuwe koelinrichting is verschaft waardoor de koellucht vanaf een compartiment stroomopwaarts van de rotorschijf 16 van de eerste trap wordt gebruikt voor het koelen van de schijfnokken, de opneemrandén, de bladvoeten 8403846 -11- en de profieldelen van de eerste en de tweede trap. Deze constructie van de turbine-sectie is bijzonder verassend, daar geen openingen vereist zijn door de eerste-traps-schijf voor het verkrijgen van een stroom koellucht stroomopwaarts daarvan 5 naar de bladvoeten van de tweede trap en in de profieldelen 38 van de tweede trap, door welke openingen de levensduur van de turbine-sectie wordt bekort. Door de bijzondere koellucht-stroom door het gebied van de bladvoeten van de tweede trap wordt verder de hoeveelheid koellucht vereist voor het koelen 70 van de opneemrand van de schijf, van de nokken en van de bladvoeten van de tweede trap met 26% verminderd.
Hoewel de uitvinding is weergegeven en beschreven aan de hand van een voorkeurs uitvoeringsvorm daarvan, zal duidelijk zijn dat vele wijzigingen kunnen worden aangebracht 75 zonder buiten de uitvindingsgedachte te vallen.
«4 n J. k 8 * Λ 4* ·

Claims (2)

1. Gasturbine-rotor-samenstel omvattende een schijf met een as, een voorvlak, een achtervlak, een opneemrand en een aantal over de omtrek ervan verdeeld staande zich axiaal uitstrekkende nokken die een integraal geheel vormen met en 5 zich radiaal uitstrekken vanaf de rand, waarbij tussen naast elkaar liggende hokken bladvoet-sleuven zijn gevormd, die elk een zich axiaal uitstrekkend oppervlak bezitten, waarbij elke nok een naar voren toe'gericht oppervlak bezit t en elk van de voeten een naar voren toe gericht oppervlak 1 q bezit, waarbij.de bladen elk een voet en een profieldeel bezitten dat een integraal geheel vormt met de voet en elke voet is aangebracht in een bijbehorende sleuf van de opneemrand, met het kenmerk, dat elke bladvoet een radiaal naar binnen'toe gericht eind-oppervlak •J5 bezit dat op afstand ligt van de opneemrand van de schijf voor het daartussen vormen van een eerste koellucht-kanaal dat zich axiaal door de sleuf heen uitstrekt, welk eerste kanaal een inlaat heeft bij het voorvlak van de schijf en een uitlaat bij het achtervlak van de schijf, 20 waarbij de bladvoet ten minste één zich axiaal uitstrekkende tand bezit met een radiaal naar binnen toe gericht, zich axiaal uitstrekkend oppervlak en de nok van de schijf een zich axiaal uitstrekkende tand bezit met een radiaal naar buiten toe gericht, zich axiaal uitstrekkend oppervlak 25 liggend tegenover en op geringe afstand van het naar binnen toe gerichte oppervlak van de tand van de voet voor het vormen van een tweede koellucht-kanaal dat zich axiaal uitstrekt door de sleuf tussen de tegenover elkaar liggende tand-oppervlakken, welk tweede kanaal een inlaat heeft bij 3Q het achtervlak en een uitlaat bij het voorvlak en in serie ligt ten opzichte van het eerste koellucht-kanaal, waarbij het profieldeel van het blad middelen omvat voor het daar tussen vormen van een koellucht-compartiment en de 8403846 -13- *r' ^ bladvoet middelen, omvat voor het vormen van een zich radiaal uitstrekkend koellucht-kanaal daarin met een inlaat bij het binnenste eind-oppervlak van de voet, welk kanaal het koellucht-compartiment in het profieldeel verbindt met 5 het eerste koellucht-kanaal van de betreffende bladvoet- sleuf , waarbij een ringvormige afdekplaat over de voorvlakken van de nok en de voet heen ligt en axiaal in lijn ligt met het tweede kanaal en de voorvlakken van de nokken terugspringen zodat zij op afstand liggen van de afdekplaat op 10 de radiale plaats van het tweede kanaal voor het vormen van de uitlaten daarvan, een plaat aanwezig is binnen het eerste koellucht-kanaal die over de kanaal-inlaat heen-ligt en is voorzien van doseer-openingen daar doorheen,in lijn met de kanaal-inlaat voor het afmeten van de hoeveelheid 15 lucht die van uit het eerste kanaal in het profieldeel- compartiment stroomt, waarbij met het voorvlak van de schijf middelen samenwerken voor het vormen van ten minste één eerste compartiment dat in verbinding staat met de inlaten van de eerste kanalen voor het levéren van een koellucht- . 20 stroom daar doorheen zodat ‘tijdens het bedrijf van de rotor een deel van de lucht die in de eerste kanalen stroomt in en door het bladvoet-koellucht-kanaal stroomt in het koellucht-compartiment van het profieldeel, en met het achtervlak van de schijf middelen samenwerken voor het 25 vormen van een stromingsbaan die de uitlaat van het eerste kanaal verbindt met de inlaat van het tweede kanaal en ten slotte middelen aanwezig zijn voor het vormen van ten minste één tweede compartiment dat in verbinding staat met de uitlaat van het tweede kanaal voor het opnemen van een 30 stroom koellucht daar uit.
2. Inrichting als besdmam en/of weergegeven in de tekening. 840384«
NL8403846A 1983-12-22 1984-12-19 Rotor met dubbelzijdige bladvoet-koeling. NL8403846A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56444983A 1983-12-22 1983-12-22
US56444983 1983-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8403846A true NL8403846A (nl) 1985-07-16

Family

ID=24254523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8403846A NL8403846A (nl) 1983-12-22 1984-12-19 Rotor met dubbelzijdige bladvoet-koeling.

Country Status (13)

Country Link
JP (1) JPS60156904A (nl)
KR (1) KR850004512A (nl)
BE (1) BE901367A (nl)
CA (1) CA1198986A (nl)
CH (1) CH667897A5 (nl)
DE (1) DE3444588A1 (nl)
DK (1) DK599284A (nl)
FR (1) FR2557205B1 (nl)
GB (1) GB2151714B (nl)
GR (1) GR82529B (nl)
IL (1) IL73765A (nl)
NL (1) NL8403846A (nl)
YU (1) YU217684A (nl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2321862T3 (es) * 2006-09-25 2009-06-12 Siemens Aktiengesellschaft Rotor de turbina con placas de bloqueo y correspondiente procedimiento de montaje.
JP5322664B2 (ja) * 2009-01-14 2013-10-23 株式会社東芝 蒸気タービン及びその冷却方法
GB201002679D0 (en) 2010-02-17 2010-04-07 Rolls Royce Plc Turbine disk and blade arrangement
US11085309B2 (en) * 2017-09-22 2021-08-10 General Electric Company Outer drum rotor assembly
US11428160B2 (en) 2020-12-31 2022-08-30 General Electric Company Gas turbine engine with interdigitated turbine and gear assembly
FR3126140B1 (fr) * 2021-08-11 2024-04-26 Safran Aircraft Engines Flasque d’étanchéité pour turbine de turbomachine
FR3126141A1 (fr) * 2021-08-11 2023-02-17 Safran Aircraft Engines Rotor de turbine a ventilation amelioree

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB612097A (en) * 1946-10-09 1948-11-08 English Electric Co Ltd Improvements in and relating to the cooling of gas turbine rotors
DE1076446B (de) * 1957-10-25 1960-02-25 Siemens Ag Einrichtung zur Schaufelkuehlung bei Gasturbinen
GB851306A (en) * 1958-02-04 1960-10-12 Napier & Son Ltd Improvements in or relating to turbine blades
US3706508A (en) * 1971-04-16 1972-12-19 Sean Lingwood Transpiration cooled turbine blade with metered coolant flow
GB2057573A (en) * 1979-08-30 1981-04-01 Rolls Royce Turbine rotor assembly

Also Published As

Publication number Publication date
FR2557205B1 (fr) 1989-10-27
GB2151714A (en) 1985-07-24
JPS60156904A (ja) 1985-08-17
DE3444588A1 (de) 1985-07-04
FR2557205A1 (fr) 1985-06-28
DK599284D0 (da) 1984-12-14
DK599284A (da) 1985-06-23
GB2151714B (en) 1987-07-29
BE901367A (fr) 1985-04-16
YU217684A (en) 1989-12-31
KR850004512A (ko) 1985-07-15
CH667897A5 (de) 1988-11-15
IL73765A (en) 1988-08-31
GB8431267D0 (en) 1985-01-23
IL73765A0 (en) 1985-03-31
CA1198986A (en) 1986-01-07
GR82529B (en) 1985-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4582467A (en) Two stage rotor assembly with improved coolant flow
US4113406A (en) Cooling system for a gas turbine engine
US4930980A (en) Cooled turbine vane
US6017189A (en) Cooling system for turbine blade platforms
EP0698724B1 (en) Cooling circuit for turbine stator vane trailing edge
US10513933B2 (en) Cooling concept for turbine blades or vanes
US8894352B2 (en) Ring segment with forked cooling passages
NL194012C (nl) Inrichting voor het bevestigen van een turbinebladen-tegenhoudplaat aan een rotorschijf.
US4173120A (en) Turbine nozzle and rotor cooling systems
US5211534A (en) Blade tip clearance control apparatus
US20150030461A1 (en) Impingement cooling of turbine blades or vanes
EP0657623A1 (en) Anti-contamination thrust balancing system for gas turbine engines
US20070196204A1 (en) Flow structure for a turbocompressor
US7513740B1 (en) Turbine ring
NL8403845A (nl) Tweetrappig rotor-samenstel met koellucht-stroom.
SE9000236L (sv) Kylda Blad för en gasturbin
NL9000541A (nl) Spelingscontrole voor de turbine van een gasturbinemotor.
JPS6014885B2 (ja) 空冷タービン羽根
NL8403846A (nl) Rotor met dubbelzijdige bladvoet-koeling.
GB1424925A (en) Air cooling of turbine blades
US10415395B2 (en) Method for cooling a gas turbine and gas turbine for conducting said method
CA2688099A1 (en) Centrifugal compressor forward thrust and turbine cooling apparatus
EP1188901A2 (en) Bypass holes for rotor cooling
US4648792A (en) Stator vane support assembly
US4242045A (en) Trap seal for open circuit liquid cooled turbines

Legal Events

Date Code Title Description
BV The patent application has lapsed