WO2001071166A1 - Turbine rotor blade - Google Patents

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WO2001071166A1
WO2001071166A1 PCT/EP2001/002629 EP0102629W WO0171166A1 WO 2001071166 A1 WO2001071166 A1 WO 2001071166A1 EP 0102629 W EP0102629 W EP 0102629W WO 0171166 A1 WO0171166 A1 WO 0171166A1
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WO
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blade
turbine
recess
blade root
axis
Prior art date
Application number
PCT/EP2001/002629
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Tiemann
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2001071166A1 publication Critical patent/WO2001071166A1/en

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a turbine blade arrangement with several m circumferential circumferences of a turbine disk, with a blade root which is staggered, each having a blade root, which has two longitudinal sides and end faces, has longitudinal teeth on its longitudinal sides and which in a turbo person is longitudinally slidable and there through groove. slow tooth, which engages behind its longitudinal tooth, is held radially against extraction.
  • Turbine impeller blades with grooves in a Turbmen disc are severely stressed in their groove areas by the centrifugal forces acting on the turbine blade when the turbine disc rotates.
  • the holding devices of the foot in the groove are designed as slanted longitudinal teeth.
  • the centrifugal forces, which point radially outwards, are introduced through the longitudinal tooth in the longitudinal tooth of the groove. Since the longitudinal teeth are in contact, this introduction deflects some of the centrifugal force.
  • the forces introduced are very stressful for the groove area, since they rise abruptly there. This creates a particularly heavy load in the lower groove area, which can lead to cracks.
  • the object is achieved in that the blade root has local material monitoring on its end face.
  • the invention has the advantage that fl enicra-induced voltage peaks are caught and are therefore not introduced into the end soapy area into the surrounding longitudinal slot teeth, but rather further inside, in the middle of the blade root.
  • This advantage is achieved in that the material is locally weakened on the front side. A material weakening is present if the surrounding areas have a greater rigidity, for example because the material is thinner at the weakening. Thus, the GESAM ⁇ te is reduced resulting stiffness of this area. Because when a load is applied, the soft, weakened area is deformed first. The material is no longer as rigid. In this way, only a reduced transmission of force to the surrounding groove can take place in this area.
  • the normally very rigid end faces of the blade root are made more resilient to stresses by the proposed arrangement.
  • the proposed arrangement prevents such high voltages from attacking on the end faces of the longitudinal tooth that damage occurs entstenen. In this way, for example, stress peaks due to fit failures, such as occur even with very careful post-machining of the turbine blade root, can be compensated for. As a result of the proposed arrangement, the service life of the turbine blade arrangement is increased and fewer faults occur during operation.
  • Material monitoring that is easy to calculate and reproducible is provided if the blade root has a recess on its end face.
  • the recess softens the forehead region of the foot against the attacking centrifugal force, so that it can be elastically compressed under the application of force. A smaller proportion of the force is introduced into the end region of the groove, and thus a larger proportion into the region of the center of the foot.
  • the recess on the end face of the blade root can be made during the casting by inserting a casting core from the outside or subsequently by mechanical processing.
  • the recess is a wedge-shaped notch on the end face of the blade root in the area between the longitudinal teeth closest to the axis of the turbine disc and the recess is open at an end of the blade root on the disc axis side, forces can be caused by elastic bending of the side flanks of the wedge-shaped notch be caught softly in this area. A smaller proportion of the force is transferred to the surrounding groove area. The load capacity is thus diverted to an area in the direction of the center of the blade root.
  • This spring-like folding of the wedge-shaped notch is limited by the fact that no permanent plastic deformations may occur. This can be achieved, for example, by maintaining the dimensions and shapes of the recess, in particular a certain width and depth, which, for example, depend on the bucket weight, but also on the opening flap in the groove and the manufacturing tolerances observed.
  • the recess has a maximum depth decreasing in the direction of the blade platform, the recess is softest in the end area on the disc side and becomes increasingly hard from there towards the center of the blade root with decreasing width.
  • the maximum notch depth can moreover be easily adapted in this way to a possible helix angle of the blade root by increasing the depth with increasing helix angle.
  • the recess has a rounded contour, it is ensured that the contact forces can be derived more smoothly. This prevents crack peaks from forming in the recess, for example in the event of changes in force and changes in the direction of force, which lead to damage to the material.
  • each of the two end faces of the blade root has local material monitoring, on both end faces the similar and with symmetrical design of the blade have the same voltage increases, to obtain similar or the same advantageous effects.
  • Coolant can be penetrated through the blade root and at the same time an efficiency improvement can take place due to an inclined position if the blade root has a cavity which has an access at the end of the blade root on the axis of the blade and the local material monitoring has such a distance from the access that under the operating load of the Turbine rotor blade the required stability is guaranteed.
  • coolant can be passed through the blade root and through the blade profile.
  • the local centrifugal force distributes the attacking centrifugal force towards the center of the blade root.
  • the strength of the blade root is also given in the forehead area in that a sufficient wall thickness on the front side of the blade root is ensured in spite of the local material monitoring. All of the advantages of the invention can thus be used and at the same time an internal cooling of the blade profile or a weight reduction can be carried out due to the hollowing out of the blade root.
  • the cavity at the end of the disk axis has a plurality of accesses which are arranged offset on a longitudinal axis and the local material monitoring on the end face is also at least partially on the longitudinal axis, a stress distribution is achieved centrally along the longitudinal axis.
  • the voltage is thus diverted symmetrically to the two flanks of the groove.
  • the forces are evenly distributed on both sides of the groove, thereby avoiding any excessive tension in the center area.
  • Several entrances ensure stabilization in the walls between the entrances, thereby evening out the force distribution. In particular, sufficient stability the distance from the local material monitoring to the access closest to the recess.
  • the blade root which starts from the disk axis in a star shape and is rotated through the radial axis through the blade root, is rotated through the turret disk, a strongly asymmetrical power transmission and an associated increase in Soannurgs are observed in the area of the ends of the lowermost slot teeth.
  • the groove ends which encompass the forehead areas of the feet, are subjected to a strong asymmetrical load due to the forces transmitted to them.
  • This asymmetrical load in the end area due to the bending stresses that arise and the associated crack nucleation, is a limit for the improvement of the effective cross-section due to the inclined position of the blade root ⁇ ar.
  • the local material monitoring according to the invention acts in particular against the recess in that the material of the foot behaves softer in this weakened forehead region.
  • the main load absorption of the component lying in the circumferential direction of the turbine disk of the contact pressure which arises under centrifugal force loading takes place at the further inner regions of the groove. Bending of the asymmetrically loaded groove is thus prevented even at steep angles of the blade root. In this way, a very large improvement in efficiency can take place by inserting blades which are inclined under large outflow angles without loss of strength, for example due to crack nucleation due to bending stresses in the end regions of the grooves.
  • the softness of the end face of the foot can be individually adapted to the needs caused by the inclination of the blade root if the width, the depth and the shape of the recess are matched to the angle and the spacing of the turbine blade root.
  • a softening of the entire front side of the blade root is ⁇ adurcn that the recess runs from the end of the blade root on the disk side to between the two opposite longitudinal teeth of the platform. In this way, force vertexes with large maxima can be compensated.
  • FIG. 1 is a perspective view of a turbine blade with a recess
  • FIG. 4 shows a schematic view of the turbine blade root in view II-II
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of a circumferential area of a turbine disk with turbine blades
  • FIG. 6 shows a side view of the foot with a recess.
  • Fig.l shows a perspective view of a turbine blade 2.
  • the turbine blade 2 consists of a blade profile 10, which is adjacent to a parallelogrammfor ig beveled blade platform 11, which forms the conclusion of the underlying blade root 3.
  • the blade root 3 likewise has a parallelogram-shaped cross section parallel to the blade platform 11.
  • the platform 11 has a helix angle 24 relative to the vertical 14 on an end face 8 of the blade root 3.
  • the blade root 3 has a fir-tree-shaped cross section parallel to its end face 8, which has projecting longitudinal teeth 5 running parallel to one another along the two parallel longitudinal sides 4 of the blade root 3 and tapering 3 mm narrower towards an end 17 of the base on the disc axis side.
  • the longitudinal teeth 5 are related to a longitudinal axis of the blade 23 undercuts forming radial contact.
  • the blade foot 3 is inserted into a correspondingly negatively shaped turbomachine disc 6 with longitudinal teeth 5 receiving longitudinal cutouts 15 along its longitudinal sides 4 and decogenous elements on the axis of the turbine disk 1 are held radially by means of slot teeth 7 corresponding to the longitudinal teeth 5 ,
  • the region 26 of the turbine disk 1 lying parallel to the surface and lying between two blades 2 and parallel to the surface is thus stressed by the two adjacent turbine blades 2 in opposite directions.
  • the forces represented by the force vector arrows 30, n circumferential ⁇ chtung the Turmnenrise 1 cancel each other in the central region 28 mutually Anna nernd on ⁇ e indicated in Fig.5.
  • the blade root 3 has a local material monitoring in the form of a recess 9 on the end face 8.
  • the recess 9 is located approximately centrally between the longitudinal axis teeth 5 next to the disc axis tapered to the other end face 8 hm, rounded edges 12.
  • the recess 9 is open to the end 17 of the foot 3 hm on the disc axis side.
  • the recess 9 has its greatest height 27 directly on the end face 8 and falls rounded off towards the center of the blade root 3.
  • FIG. 3a, b, c show cross sections parallel to the blade platform 11 through the foot area with the outer dimension 9 along the section lines III a, b, c from FIG.
  • the cross sections have a maximum depth 18 which is at a distance from the end 17 on the disc axis side and with an approach to the blade platform 11.
  • the maximum width 16 of the recess 9 increases at a distance from the end 17 on the disc side.
  • the slope of the flanks 12 of the recesses 9 is adapted to this decrease, but is essentially constant.
  • Fig. Shows a top view II-II of the disc axis end 17 of the foot 3 from Fig.l.
  • the foot 3 has four approaches 19 of approximately the same elliptical cross section to an internal cavity, which is not shown.
  • the accesses 19 are separated from one another by central walls 22.
  • Both the accesses 19 and the recesses 9 lie with their longitudinal extensions along a longitudinal axis 21 of the foot, which runs parallel to the longitudinal sides 4 of the foot 3 in the middle between them.
  • the recesses 9 are at a distance 20 from the adjacent accesses 19.
  • the blade profile 10 of the turbine blade 2 can be supplied with coolant.
  • the Middle Iwan de 22 strengthen the disc area on the side of the disc axis and ensure sufficient resistance to the stress caused by the attacking forces of the flies.
  • FIG. 5 shows a plan view of a circumference of a turbine disk 1 with grooves 6 of turbine blades 2 inserted, which are at a distance 25 from one another between corresponding longitudinal sides.
  • the platforms 11 and with them the feet have an angle 24 to a perpendicular 14 on the front side of the turbine disk.
  • the front region 8 has an elongated recess 9.
  • the recess 9 is open at the disk-side end region 17 of the foot 3 and extends from the sheath-side end region 17 to between the uppermost long teeth 5.
  • the areas between the middle and the upper, opposite foot longitudinal teeth 5 can also be resiliently loaded. Voltage peaks in the forehead area 8 can be compensated for more effectively.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

The invention relates to a turbine rotor blade assembly comprising several turbine rotor blades (2) which are offset in the peripheral direction of a turbine rotor (1), each having a blade foot (3) that can be inserted longitudinally into a turbine rotor groove (6) and that can be held in a radial position so that it cannot be removed, by longitudinal teeth in the groove (7) which engage with the longitudinal teeth (5) of the foot in a positive-fit. The aim of the invention is to configure said turbine rotor blade assembly in such a way that turbine rotor blades (2) can be inserted at helix angles which are greater than currently achieved. To achieve this, the blade foot (3) has a localised material weakness on its front face (8).

Description

Beschreibungdescription
TURBINENLAUFSCHAUFELTURBINE MOVING BLADE
Die Erfinαung betrifft eine Turbinenlau schaufelanordnung mit mehreren m Umfangsπcntung einer Turbinenscheibe versetzt angeordneten Turomenlaufschaufein mit jeweils einem Schaufelfuß, der eweils zwei Längsseiten u"d Stirnseiten aufweist, an seinen Längsseiten Fußlangszahne hat und der in ei- ne Turbmensche bennut längs emschieboar und dort durch Nut- langszahne, die seine Fußlangszahne formschlussig hintergrei- fen, radial auszugsfest gehalten ist.The invention relates to a turbine blade arrangement with several m circumferential circumferences of a turbine disk, with a blade root which is staggered, each having a blade root, which has two longitudinal sides and end faces, has longitudinal teeth on its longitudinal sides and which in a turbo person is longitudinally slidable and there through groove. slow tooth, which engages behind its longitudinal tooth, is held radially against extraction.
Turbinenlau schaufelanordnungen mit ιr Nuten einer Turbmen- Scheibe emgeschooenen Fußen sind in mren Nutbereichen durch die an der Turbmenschaufel bei Drehung der Turbinenscheibe angreifenden Fliehkräfte stark belaste". Um eine große Auflageflache zu naben, sind die Haltevorrichtungen des Fußes in der Nut als angeschragte Langszahne ausgebildet. Die Flieh- krafte, die radial nach außen weisen, werden durch die Fußlangszahne m Nutlangszahne der Nut eingeleitet. Da die Langszahne angeschragt sind, erfolgt durch diese Einleitung eine Kraftumlenkung eines Teils der Fliehkraft. Insbesondere im Stirnseitenbereich des Fußes sind die eingeleiteten Krafte sehr belastend für den Nutbereich, da sie dort sprunghaft ansteigen. Hierdurch entsteht insbesondere m dem unteren Nut- bereich eine starke Belastung, die zu Rissen fuhren kann.Turbine impeller blades with grooves in a Turbmen disc are severely stressed in their groove areas by the centrifugal forces acting on the turbine blade when the turbine disc rotates. "In order to have a large contact surface, the holding devices of the foot in the groove are designed as slanted longitudinal teeth. The centrifugal forces, which point radially outwards, are introduced through the longitudinal tooth in the longitudinal tooth of the groove. Since the longitudinal teeth are in contact, this introduction deflects some of the centrifugal force. Especially in the front area of the foot, the forces introduced are very stressful for the groove area, since they rise abruptly there. This creates a particularly heavy load in the lower groove area, which can lead to cracks.
Zudem wird versucht, bei modernen Turbinenlaufschaufeln eine Effektivitatsverbesserung dadurch zu erreichen, daß die Turbinenschaufeln in stellen Abstromungswmkeln relativ zur Ar- beitsfluidanstromung eingerichtet werden. Hierbei sind die Laufschaufelfuße schräg zur Turbmenscheibenachse m die Turbinenscheiben eingesetzt, wodurch die Nuten und die Schaufel- fuße stark inhomogenen Spannungen unter Betriebslast ausgesetzt sind. Dies bringt eine erhöhte ater albeanspruchung mit sich, so aaß die Schragstellung bisner auf Winkel bis ca. 15° beschrankt ist.In addition, attempts are being made to improve the effectiveness of modern turbine blades by setting up the turbine blades in certain outflow angles relative to the flow of working fluid. Here, the rotor blade roots are inserted at an angle to the turbine disk axis m, the turbine disks, as a result of which the grooves and the blade roots are exposed to strongly inhomogeneous stresses under operating load. This leads to increased age stress with itself, so the inclination is limited to angles up to approx. 15 °.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Turbi- nenlaufschaufelanordnung anzugeben, die es erlaubt, Turbmer- laufschaufein bei Schragungswmkeln einzusetzen, die großer als ü e bisher erreichten sind, ohne die Festigkeit der Nut- bereicne zu gefährden.It is therefore an object of the present invention to provide a turbine blade arrangement which allows turbmer blades to be used in helix angles which are larger than hitherto achieved without endangering the strength of the groove areas.
Die Aufgabe wird dadurch gelost, daß αer Schaufelfuß an seiner Stirnseite eine lokale Mateπalschwachung aufweist.The object is achieved in that the blade root has local material monitoring on its end face.
Die Erfindung nat den Vorteil, daß fl enicra tinduzierte Spar- nungsspitzen aogefangen werden und somit nicht m dem stirn- seifigen Enαbereich in die umgebenden Nutlangszahne eingeleitet werden, sondern weiter innen, m αεr Mitte des Schaufelfußes. Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, daß an der Stirnseite das Material lokal geschwächt ist. Eine Mateπal- schwachung liegt vor, wenn die umgebenden Bereiche eine gro- ßere Steifigkeit aufweisen, beispielsweise dadurch, daß das Material an der Schwächung d nner ist. Somit wird die gesam¬ te, resultierende Steifigkeit dieses Bereichs reduziert. Denn bei einer anliegenden Last wird zuerst der weiche, geschwächte Bereich verformt. Das Material ist somit nicht mehr so starr. Auf diese Weise kann in diesem Bereich nur eine verminderte Kraftübertragung auf die umgebende Nut stattfinden. Die normalerweise sehr starren Stirnseiten des Schaufelfußes werden durch die vorgeschlagene Anordnung gegenüber Spannungen nachgiebiger gemacht. Es findet somit eine Lastumvertei- lung in Richtung Schaufelf ßmitte statt, die lokale Span- nungsuberhohungen im Nutendbereich vermindert. Die Materialschwächung ist lokal angebracht, weil der Fuß immer noch eine ausreichende Festigkeit aufweisen soll und trotz der Schwächung immer noch ein gewisser, die Schaufel tragender Flieh- kraftanteil übertragen werden soll. Durch die vorgeschlagene Anordnung wird verhindert, daß an den Stirnseiten der Nutlangszahne so hohe Spannungen angreifen, daß Schädigungen entstenen. Hierdurch können ceispielsweise Spannungsspitzen aufgrund von Passungsfehiern, wie sie selbst bei sehr sorgfaltiger Gußnachbearbeitung αer Turbinenschaufelfuße vorkommen, ausgeglichen werden. Durcn die vorgeschlagene Anordnung wird αie Lebensdauer der Turbinenschaufelanordnung erhöht und es treten wahrend αes Betπecs weniger Störungen auf.The invention has the advantage that fl enicra-induced voltage peaks are caught and are therefore not introduced into the end soapy area into the surrounding longitudinal slot teeth, but rather further inside, in the middle of the blade root. This advantage is achieved in that the material is locally weakened on the front side. A material weakening is present if the surrounding areas have a greater rigidity, for example because the material is thinner at the weakening. Thus, the GESAM ¬ te is reduced resulting stiffness of this area. Because when a load is applied, the soft, weakened area is deformed first. The material is no longer as rigid. In this way, only a reduced transmission of force to the surrounding groove can take place in this area. The normally very rigid end faces of the blade root are made more resilient to stresses by the proposed arrangement. There is therefore a load redistribution in the direction of the blade center, which reduces local stress increases in the groove end area. The weakening of the material is appropriate locally, because the foot should still have sufficient strength and, despite the weakening, a certain proportion of the centrifugal force carrying the blade should still be transmitted. The proposed arrangement prevents such high voltages from attacking on the end faces of the longitudinal tooth that damage occurs entstenen. In this way, for example, stress peaks due to fit failures, such as occur even with very careful post-machining of the turbine blade root, can be compensated for. As a result of the proposed arrangement, the service life of the turbine blade arrangement is increased and fewer faults occur during operation.
Eine gut zu berechnende und reproduzierbar herzustellende Ma- teriaischwachung ist gegeben, wenn der Schaufelfuß an seiner Stirnseite eine Ausnehmung hat. Die Ausnehmung erweicht den Stirnbereich des Fußes gegenuoer der angreifenden Fliehkraft dadurc , daß sie sich unter αem Kraftangriff elastisch zusammendrucken laßt. Es wird ein geringerer Anteil der Kraft m den Endbereich der Nut eingeleitet, und somit ein großer An- teil m den Bereich der Fußmitte. Durch eine Änderung derMaterial monitoring that is easy to calculate and reproducible is provided if the blade root has a recess on its end face. The recess softens the forehead region of the foot against the attacking centrifugal force, so that it can be elastically compressed under the application of force. A smaller proportion of the force is introduced into the end region of the groove, and thus a larger proportion into the region of the center of the foot. By changing the
Form oder der Abmessungen der Ausnehmung können die elastischen Eigenschaften des Ausnehmungsbereichs wesentlich beein¬ flußt werden. Die Ausnehmung an der Stirnseite des Schaufel- fußes ist wahrend des Gießens durch Einsetzen eines Gießkerns von außen oder nachtraglich durch mechanische Bearbeitung einbringbar.Shape or the dimensions of the recess can be much more impressive ¬ influ- the elastic properties of the recess portion. The recess on the end face of the blade root can be made during the casting by inserting a casting core from the outside or subsequently by mechanical processing.
Wenn die Ausnehmung eine keilförmige Einkerbung an der Stirnseite des Schaufelfußes im Bereich zwischen den der Achse der Turbinenscheibe nächsten, sich gegenüberliegenden Fußlängszähnen ist, und die Ausnehmung an einem scheibenachsenseiti- gen Ende des Schaufelfußes offen ist, können durch elastisches Zusammenbiegen der Seitenflanken der keilförmigen Einkerbung Krafte weich in diesem Bereich abgefangen werden. Es wird ein geringerer Anteil der Kraft in den umgebenden Nutbereich übertragen. Die Tragkraft wird somit in einen Bereich in Richtung Schaufelfußmitte umgeleitet. Dieses federartige Zusammenfalten der keilförmigen Einkerbung ist dadurch beschrankt, daß keine bleibenden plastischen Verformungen ent- stehen dürfen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß Maße und Formen der Ausnehmung, insbesondere eine gewisse Breite und Tiefe eingehalten werden, die beispiels- weise von dem Schaufelgewicht, aber auch der Aufiageflacne in der Nut und den eingehaltenen Fertigungstoleranzen abhangen.If the recess is a wedge-shaped notch on the end face of the blade root in the area between the longitudinal teeth closest to the axis of the turbine disc and the recess is open at an end of the blade root on the disc axis side, forces can be caused by elastic bending of the side flanks of the wedge-shaped notch be caught softly in this area. A smaller proportion of the force is transferred to the surrounding groove area. The load capacity is thus diverted to an area in the direction of the center of the blade root. This spring-like folding of the wedge-shaped notch is limited by the fact that no permanent plastic deformations may occur. This can be achieved, for example, by maintaining the dimensions and shapes of the recess, in particular a certain width and depth, which, for example, depend on the bucket weight, but also on the opening flap in the groove and the manufacturing tolerances observed.
Eine sehr gute Ableitung der Verspannungen in die Schaufel- f ßmittenbereiche ist gegeben, wenn sich die Ausnehmung n Richtung einer Schaufelplattform querschnittsmaßig ver ungt. Je großer der Querschnitt und insbesondere die Breite und damit j e großer der Abstand der Flanken der Ausnehmung desto weicher ist die Ausnehmung und desto weniger Widerstand setzt sie einer elastischen Verformung entgegen. Somit werden in den untersten Bereich der Enden der Nuten, die am stärksten πßgefahrdet sind, die geringsten Spannungen eingeleitet, wo- mngegen m Nutbereichen, die m einem Abstand zur Scheibenachse in Richtung Schaufelplattform liegen, höhere Spannun- gen eingebracht werden. Diese Nutbereiche sind stabiler ausgebildet und können Biegebeanspruchungen einen größeren Widerstand entgegensetzen.A very good derivation of the stresses in the blade center areas is given when the recess ver n cross-sectionally direction of a blade platform. The larger the cross section and in particular the width and therefore the greater the distance between the flanks of the recess, the softer the recess and the less resistance it opposes to elastic deformation. Thus, the lowest stresses are introduced into the lowest region of the ends of the grooves, which are most at risk of jamming, whereas higher stresses are introduced against m groove regions, which are a distance from the disk axis in the direction of the blade platform. These groove areas are designed to be more stable and can offer greater resistance to bending stresses.
Wenn die Ausnehmung eine in Richtung Schaufelplattform abneh- mende maximale Tiefe aufweist, ist die Ausnehmung im schei- benseitigen Endbereich an der Stirnseite am weichsten und wird von dort in Richtung Schaufelfußmitte mit abnehmender Breite zunehmend harter. Die maximale Einkerbungstiefe kann daruberhinaus auf diese Weise leicht an einen eventuellen Schragungswinkel des Schaufelfußes angepaßt werden, indem die Tiefe mit wachsendem Schragungswinkel vergrößert wird.If the recess has a maximum depth decreasing in the direction of the blade platform, the recess is softest in the end area on the disc side and becomes increasingly hard from there towards the center of the blade root with decreasing width. The maximum notch depth can moreover be easily adapted in this way to a possible helix angle of the blade root by increasing the depth with increasing helix angle.
Wenn die Ausnehmung eine abgerundete Kontur aufweist, ist gewährleistet, daß die Anpreßkräfte weicher abgeleitet werden können. Es ist hierdurch verhindert, daß sich an der Ausnehmung beispielsweise bei Kraftwechseln und Kraftrichtungsande- rungen Rißspitzen bilden, die zu Schädigungen des Materials führen.If the recess has a rounded contour, it is ensured that the contact forces can be derived more smoothly. This prevents crack peaks from forming in the recess, for example in the event of changes in force and changes in the direction of force, which lead to damage to the material.
Wenn jede der beiden Stirnseiten des Schaufelfußes je eine lokale Materialschwachung aufweist, sind an beiden Stirnseiten, die ahnliche und bei symmetrischer Ausfuhrung des Schau- felfußes dieseloen Spannungsuberhohungen aufweisen wurden, ähnliche bzw. dieselben vorteilhaften Auswirkungen zu erhalten .If each of the two end faces of the blade root has local material monitoring, on both end faces the similar and with symmetrical design of the blade have the same voltage increases, to obtain similar or the same advantageous effects.
Durch den Scnaufelfuß kann Kuhlmittel durchgele tet werden und zugleich eine Wirkungsgradverbesserung aufgrund einer Schragstellunσ stattfinden, wenn der Schaufelfuß einen Hohlraum aufweist, der am scheioenachsenseitigen Ende des Schaufelfußes einen Zugang hat und die lokale Mateπalschwachung einen derartigen Abstand zu dem Zugang besitzt, daß unter der Betriebslast der Turbinenlaufschaufel die erforderliche Stabilität gewährleistet ist. Durch den Zugang kann Kuhlmittel durch den Schaufelfuß und durch ihn hindurch m das Schaufei- profil geleitet werden. Zugleich wirα durch die lokale Mate- πalschwachung die angreifende Fliehkraft in Richtung Schaufelfußmitte verteilt. Daruberhinaus ist die Festigkeit des Schaufelfußes auch im Stirnbereich dadurch gegeben, daß eine ausreichende Wanddicke an der Stirnseite des Schaufelfußes trotz der lokalen Mateπalschwachung gewahrleistet ist. Es können somit alle Vorteile der Erfindung genutzt werden und zugleich eine Innenkuhlung des Schaufelproflies beziehungsweise eine Gewichtsreduzierung aufgrund der Aushöhlung des Schaufelfußes vorgenommen werden.Coolant can be penetrated through the blade root and at the same time an efficiency improvement can take place due to an inclined position if the blade root has a cavity which has an access at the end of the blade root on the axis of the blade and the local material monitoring has such a distance from the access that under the operating load of the Turbine rotor blade the required stability is guaranteed. Through the access, coolant can be passed through the blade root and through the blade profile. At the same time, the local centrifugal force distributes the attacking centrifugal force towards the center of the blade root. In addition, the strength of the blade root is also given in the forehead area in that a sufficient wall thickness on the front side of the blade root is ensured in spite of the local material monitoring. All of the advantages of the invention can thus be used and at the same time an internal cooling of the blade profile or a weight reduction can be carried out due to the hollowing out of the blade root.
Wenn der Hohlraum am scheibenachsenseitigen Ende mehrere versetzt auf einer Fußlangsachse angeordnete Zugange aufweist und die lokale Mateπalschwachung an der Stirnseite ebenfalls zumindest teilweise auf der Fußlangsachse liegt, wird eine Spannungsverteilung mittig entlang der Fußlangsachse er- reicht. Die Spannungsemleitung erfolgt also symmetrisch zu den beiden Flanken der Nut. Die Krafte werden gleichmäßig auf beide Nutseiten verteilt, wodurch auch im Mittenbereich eine eventuelle Spannungsuberhohung vermieden wird. Mehrere Zugange gewährleisten eine Stabilisierung in den Wanden zwischen den Zugangen, wodurch die Kraftverteilung vergleichmaßigt wird. Insbesondere ist auf einen ausreichenden stabilitats- wahrenden Abstand der lokale Materialscnwachung zum Zugang, der der Ausnehmung am nächsten liegt, zu achten.If the cavity at the end of the disk axis has a plurality of accesses which are arranged offset on a longitudinal axis and the local material monitoring on the end face is also at least partially on the longitudinal axis, a stress distribution is achieved centrally along the longitudinal axis. The voltage is thus diverted symmetrically to the two flanks of the groove. The forces are evenly distributed on both sides of the groove, thereby avoiding any excessive tension in the center area. Several entrances ensure stabilization in the walls between the entrances, thereby evening out the force distribution. In particular, sufficient stability the distance from the local material monitoring to the access closest to the recess.
Wenn der Scnaufelfαß um sternfomig von der Scheibenachse aus- gehende, durcn die Schaufelfuße verlaufende Radialachsen um einen Winkel gedreht m die Turbmenscneibe eingesetzt ist, ist eine stark asymmetrische Kraftemleitung und eine damit verbundene Soannurgsuberhohung im Bereich der Enden der untersten Nutlangszahne zu beobachten. Insoesondere die Nuten- den, die die Stirnbereiche der Fuße umfassen, werden durch die auf sie bertragenen Krafte stark asymmetrisch belastet. Diese asymmetrische Belastung im Endbereich stellt aufgrund der daöei entstehenden Biegespannungen und hiermit verbundenen Rißkeimbildung eine Grenze für die Verbesserung des Wir- kungsquerschnitts durch die Schragstellung der Laufschaufel- fuße αar. hiergegen wirkt die erfmdungsgemaße lokale Mateπ- alschwachung insbesondere die Ausnehmung, indem sich m diesem geschwächten Stirnbereich das Material des Fußes weicher verhalt. Auf diese Weise findet die Hauptlastaufnahme der in Umfangsrichtung der Turbinenscheibe liegenden Komponente der unter Fliehkraftbelastung entstehenden Anpreßkraft an den weiter innenliegenden Bereichen der Nut statt. Ein Aufbiegen der asymmetrisch belasteten Nut ist somit auch bei steilen Winkeln der Schaufelfuße verhindert. Auf diese Weise kann ei- ne sehr große Wirkungsgradverbesserung durch Einsetzen von unter großen Abstromwmkeln schraggestellten Schaufeln stattfinden, ohne daß es zu Festigkeitsverlusten beispielsweise durch Rißkeimbildung aufgrund von Biegespannungen m den Endbereichen der Nuten kommt.If the blade root, which starts from the disk axis in a star shape and is rotated through the radial axis through the blade root, is rotated through the turret disk, a strongly asymmetrical power transmission and an associated increase in Soannurgs are observed in the area of the ends of the lowermost slot teeth. In particular, the groove ends, which encompass the forehead areas of the feet, are subjected to a strong asymmetrical load due to the forces transmitted to them. This asymmetrical load in the end area, due to the bending stresses that arise and the associated crack nucleation, is a limit for the improvement of the effective cross-section due to the inclined position of the blade root αar. the local material monitoring according to the invention acts in particular against the recess in that the material of the foot behaves softer in this weakened forehead region. In this way, the main load absorption of the component lying in the circumferential direction of the turbine disk of the contact pressure which arises under centrifugal force loading takes place at the further inner regions of the groove. Bending of the asymmetrically loaded groove is thus prevented even at steep angles of the blade root. In this way, a very large improvement in efficiency can take place by inserting blades which are inclined under large outflow angles without loss of strength, for example due to crack nucleation due to bending stresses in the end regions of the grooves.
Eine individuelle Anpassung der Weichheit der Stirnseite des Fußes auf die Bedurfnisse, die durch die Schragstellung der Schaufelfuße entstehen, ist gegeben, wenn die Breite, die Tiefe und die Form der Ausnehmung auf den Winkel und die Ab- stände der Turbinenschaufelfuße abgestimmt sind. Eine Erweichung der gesamten Stirnseite des Schaufelfußes ist αadurcn gegeoen, daß die Ausnehmung vom scheibenseitigen Ende des Schaufelfußes bis zwischen die zwei plattformnachsten, sich gegenüberliegenden Fußlangszahne verlauft. Auf diese Weise lassen sich auch Kraftvertexiungen mit großen Maxima ausgleiche .The softness of the end face of the foot can be individually adapted to the needs caused by the inclination of the blade root if the width, the depth and the shape of the recess are matched to the angle and the spacing of the turbine blade root. A softening of the entire front side of the blade root is αadurcn that the recess runs from the end of the blade root on the disk side to between the two opposite longitudinal teeth of the platform. In this way, force vertexes with large maxima can be compensated.
In den Figuren ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung gegeben. Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention is given in the figures. Show it:
Fig.l eine perspektivische Ansicht einer Turbinenlaufschaufel mit Ausnehmung,1 is a perspective view of a turbine blade with a recess,
Fig.2 einen Längsschnitt durch die Ausnehmung,2 shows a longitudinal section through the recess,
Fig.3a, b, c Querschnitte parallel zu einem Plattformbereicr durch den Fußbereich mit Ausnehmung,3a, b, c cross sections parallel to a platform area through the foot area with recess,
Fig.4 eine schematische Ansicht auf den Turb nenschau- felfuß in der Ansicht II-II,4 shows a schematic view of the turbine blade root in view II-II,
Fig.5 eine schematische Aufsicht auf einen Umfangsbe- reich einer Turbinenscheibe mit schräg emge- setzten Turbinenschaufeln und5 shows a schematic plan view of a circumferential area of a turbine disk with turbine blades and
Fig.6 eine Seitenansicht des Fußes mit Ausnehmung.6 shows a side view of the foot with a recess.
Fig.l zeigt eine perspektivische Ansicht einer Turbinenlaufschaufel 2. Die Turbinenlaufschaufel 2 besteht aus einem Schaufelprofil 10, das an eine parallelogrammfor ig geschrägte Schaufelplattform 11 grenzt, die den Abschluß des darunterliegenden Schaufelfußes 3 bildet. Der Schaufelfuß 3 besitzt ebenfalls einen parallelogrammformigen Querschnitt parallel zur Schaufelplattform 11. Die Plattform 11 weist rela- tiv zur Senkrechten 14 auf eine Stirnseite 8 des Schaufelfußes 3 einen Schragungswinkel 24 auf. Der Schaufelfuß 3 besitzt parallel zu seinen Stirnseite 8 einen tannenbau formigen Querschnitt, der vorspringende, an den beiden parallelen Längsseiten 4 des Schaufelfußes 3 längs untereinander paral- lel verlaufende Fußlangszahne 5 aufweist und zu einem scheibenachsenseitigen Ende 17 des Fußes 3 hm schmaler zulauft. Die Fußlangszahne 5 sind bezogen auf eine Schaufellangsachse 23 Hinterschneiü ngen bildend radial angeschragt. Der Scnau- felfuß 3 wird in einer entsprechend negativ dazu geformten Turbmenscheibenrut 6 mit Fußlangszahne 5 aufnehmenden, längs verlaufenden Aussparungen 15 entlang seiner Längsseiten 4 eingeschoben und Dezogen auf die Achse der Turbinenscheibe 1 radial auszugssicner durch Korrespondierend zu den Fußlangs- zahnen 5 angeschragte Nutlangszahne 7 gehalten. Der zwischen zwei Schaufeln 2 liegende, ι Querschnitt parallel zur Oberflache ebenfalls parallelogrammformige Bereich 26 der Turbi- nenscheibe 1 wird somit von den beiden benachbarten Turbinenschaufein 2 entgegengesetzter Richtung beansprucht. Die Krafte, dargestellt durch Kraftvektorpfeile 30, n Umfangs- πchtung der Turmnenscheibe 1 heben sich im Mittenbereich 28 gegenseitig annanernd auf, ^e in Fig.5 angedeutet. Dies ist jedoch anders in den Endbereichen 29 der Nuten 6. Hier ergeben sich aufgrund der Parallelogrammform des Bereichs 26 im Endbereich 29 fehlenden Gegenkräfte und somit asymmetrischer Kräfteverteilung und somit eine Biegebeanspruchung. Die Biegebeanspruchung ist umso starker, je großer der Schragungs- w kel 24 ist.Fig.l shows a perspective view of a turbine blade 2. The turbine blade 2 consists of a blade profile 10, which is adjacent to a parallelogrammfor ig beveled blade platform 11, which forms the conclusion of the underlying blade root 3. The blade root 3 likewise has a parallelogram-shaped cross section parallel to the blade platform 11. The platform 11 has a helix angle 24 relative to the vertical 14 on an end face 8 of the blade root 3. The blade root 3 has a fir-tree-shaped cross section parallel to its end face 8, which has projecting longitudinal teeth 5 running parallel to one another along the two parallel longitudinal sides 4 of the blade root 3 and tapering 3 mm narrower towards an end 17 of the base on the disc axis side. The longitudinal teeth 5 are related to a longitudinal axis of the blade 23 undercuts forming radial contact. The blade foot 3 is inserted into a correspondingly negatively shaped turbomachine disc 6 with longitudinal teeth 5 receiving longitudinal cutouts 15 along its longitudinal sides 4 and decogenous elements on the axis of the turbine disk 1 are held radially by means of slot teeth 7 corresponding to the longitudinal teeth 5 , The region 26 of the turbine disk 1 lying parallel to the surface and lying between two blades 2 and parallel to the surface is thus stressed by the two adjacent turbine blades 2 in opposite directions. The forces represented by the force vector arrows 30, n circumferential πchtung the Turmnenscheibe 1 cancel each other in the central region 28 mutually Anna nernd on ^ e indicated in Fig.5. However, this is different in the end regions 29 of the grooves 6. Here, due to the parallelogram shape of the region 26, there are no counterforces in the end region 29 and thus asymmetrical distribution of forces and thus a bending stress. The greater the bevel angle 24, the greater the bending stress.
Dem wird erf dungsgemaß dadurch begegnet, daß der Schaufelfuß 3 an der Stirnseite 8 eine lokale Mateπalschwachung in Form einer Ausnehmung 9 aufweist. In einem Bereich 13 am scheibenachsenseitigen Ende 17 des Fußes 3, an dem der Fuß 3 schmal zulauft, befindet sich zwischen den scheibenachsen- nachsten Fußlangszahnen 5 annähernd mittig die Ausnehmung 9. Die Ausnehmung 9 hat eine keilartige Form, die in Richtung Plattform 11 und zur anderen Stirnseite 8 hm verjungt zu- lauft, abgerundet zulaufenden Flanken 12. Die Ausnehmung 9 ist zum scheibenachsenseitigen Ende 17 des Fußes 3 hm offen. Bei einer Belastung des Scnaufelfußes 3 mit in Richtung der Schaufellangsachse 23 gerichteten Fliehkräften werden die Fußlangszahne 5 gegen untere Zahnflanken der Nutlangszahne 7 gepreßt. Somit werden die Krafte in diesem Stirnseitenbereich nicht so stark in die umgebenden Nutbereiche eingeleitet, sondern die Kraftαoertragung weiter m den Mittenbereich 28 des Bereicns 26 verlegt.This is inventively countered by the fact that the blade root 3 has a local material monitoring in the form of a recess 9 on the end face 8. In a region 13 at the end 17 of the foot 3 on the disc axis side, at which the foot 3 tapers narrowly, the recess 9 is located approximately centrally between the longitudinal axis teeth 5 next to the disc axis tapered to the other end face 8 hm, rounded edges 12. The recess 9 is open to the end 17 of the foot 3 hm on the disc axis side. When the blade root 3 is loaded with centrifugal forces directed in the direction of the longitudinal axis 23 of the blade, the longitudinal teeth 5 are pressed against the lower tooth flanks of the longitudinal teeth 7. The forces in this end face area are therefore not so strongly introduced into the surrounding groove areas, rather the force transmission is shifted further into the central region 28 of the region 26.
Fig.2 zeigt einen Längsschnitt durch den Schaufelfußbereich mit Ausnehmung 9. Die Ausnehmung 9 besitzt ihre größte Hohe 27 direkt an der Stirnseite 8 und fallt zur Mitte des Schaufelfußes 3 abgerundet ab.2 shows a longitudinal section through the area of the blade root with recess 9. The recess 9 has its greatest height 27 directly on the end face 8 and falls rounded off towards the center of the blade root 3.
Fig.3a, b, c zeigen zu der Schaufelplattform 11 parallele Querschnitte durch den Fußbereich mit der Ausnenmung 9 entlang der Schnittlinien III a, b, c aus Fig.2. Die Querschnitte weisen eine mit Abstand zum scheibenachsenseitigen Ende 17 und mit Annäherung an die Schaufelplattform 11 annehmende maximale Tiefe 18 auf. Ebenso nimmt mit Abstand zum scheibe- nachsenseitigen Ende 17 die maximale Breite 16 der Ausnehmung 9 zu. Die Steigung der Flanken 12 der Ausnehmungen 9 ist an diese Abnahme angepaßt, jedoch im wesentlichen konstant.3a, b, c show cross sections parallel to the blade platform 11 through the foot area with the outer dimension 9 along the section lines III a, b, c from FIG. The cross sections have a maximum depth 18 which is at a distance from the end 17 on the disc axis side and with an approach to the blade platform 11. Likewise, the maximum width 16 of the recess 9 increases at a distance from the end 17 on the disc side. The slope of the flanks 12 of the recesses 9 is adapted to this decrease, but is essentially constant.
Fig. zeigt eine Aufsicht II-II auf des scheibenachsenseitige Ende 17 des Fußes 3 aus Fig.l. Der Fuß 3 weist neben den an beiden Stirnseiten 8 angeordneten Ausnehmungen 9 vier annähernd gleichartig im Querschnitt elliptisch geformte Zugange 19 zu einem innenliegenden Hohlraum auf, der nicht gezeigt ist. Die Zugange 19 sind durch Mittelwande 22 voneinander ge- trennt. Sowohl die Zugange 19 wie auch die Ausnehmungen 9 liegen mit ihren Langsausdehnungen entlang einer Fußlangsachse 21, die parallel zu den Längsseiten 4 des Fußes 3 mittig zwischen diesen verlauft. Die Ausnehmungen 9 weisen einen Abstand 20 zu den benachbarten Zugangen 19 auf. Zwischen der Ausnehmung 9 und dem benachbarten Zugang 19 befindet sich somit eine Wand 31, durch die die von der Stirnseite 8 abgelenkte Kraftemleitung in den umgebenden Nutbereich erfolgt. Durch die Ausnehmungen 9 sind die Stirnseiten 8 m dem scheibenachsenseitigen Endbereich 17 weicher.Fig. Shows a top view II-II of the disc axis end 17 of the foot 3 from Fig.l. In addition to the recesses 9 arranged on both end faces 8, the foot 3 has four approaches 19 of approximately the same elliptical cross section to an internal cavity, which is not shown. The accesses 19 are separated from one another by central walls 22. Both the accesses 19 and the recesses 9 lie with their longitudinal extensions along a longitudinal axis 21 of the foot, which runs parallel to the longitudinal sides 4 of the foot 3 in the middle between them. The recesses 9 are at a distance 20 from the adjacent accesses 19. Between the recess 9 and the adjacent access 19 there is thus a wall 31 through which the force deflection deflected from the end face 8 into the surrounding groove area takes place. Through the recesses 9, the end faces 8 m are softer the end region 17 on the disc axis side.
Durch die Zugange 19 kann das Schaufelprofil 10 der Turbinenlaufschaufel 2 mit Kuhlmittel versorgt werden. Die Mitteiwan- de 22 verstarken den scheibenachsenseitigen Fußbereich und gewährleisten einen ausreichenden Widerstand gegen die Belastung durch die angreifenden Flienkrafte.Through the accesses 19, the blade profile 10 of the turbine blade 2 can be supplied with coolant. The Middle Iwan de 22 strengthen the disc area on the side of the disc axis and ensure sufficient resistance to the stress caused by the attacking forces of the flies.
Fig.5 zeigt eine Aufsicht auf einen Umfang einer Turbinenscheibe 1 mit Nuten 6 eingesetzter Turbinenlaufschaufeln 2, die zueinander einen Abstand 25 zwischen entsprechenden Längsseiten - aufweisen. Die Plattformen 11 und mit ihnen die Fuße weisen einen Winkel 24 zu einer Senkrechten 14 auf Tur- binenscheibenstirnseite auf. Beim Rotieren der Turbinenscheibe 1 belastend die Turbinenschaufein 2 die zwischen den Nuten 6 liegenden Bereiche 26 der Turbinenscheibe. Insbesondere an den Endbereichen oer Nuten 6 stehen sich nicht mehr ausreichend ausgleichende Krafte von zwei benachbarten Schaufeln gegenüber, so daß es in diesen Endbereichen, die n der F g.5 gestrichelt sind, zu einer asymmetπscnen Beanspruchung kommt. Dem wird durch die Ausnehmung 9 im Stirnbereich 8 des Schaufelfußes 3 abgeholfen. Die Ausnehmung 9 macht den Stirn- bereich 8 weicher, d.h. es können nicht mehr so starke Krafte m diesem Bereich auf die umgebenden Nutbereiche abgegeben werden. Hierdurch werden die Maxima der Kraftverteilungen verstärkt Richtung des Mittenbereichs 28 des Bereichs 26 verschoben, wo auch große Krafte ohne Schaden auch bei großen Winkeln 24 von über 15° aufgenommen werden können.5 shows a plan view of a circumference of a turbine disk 1 with grooves 6 of turbine blades 2 inserted, which are at a distance 25 from one another between corresponding longitudinal sides. The platforms 11 and with them the feet have an angle 24 to a perpendicular 14 on the front side of the turbine disk. When the turbine disk 1 rotates, the turbine blades 2 load the areas 26 of the turbine disk lying between the grooves 6. In particular, at the end regions or grooves 6 there are no longer sufficiently compensating forces from two adjacent blades, so that there is an asymmetrical stress in these end regions, which are dashed n in FIG. 5. This is remedied by the recess 9 in the front area 8 of the blade root 3. The recess 9 makes the forehead area 8 softer, i.e. it is no longer possible to exert such strong forces in this area on the surrounding groove areas. As a result, the maxima of the force distributions are increasingly shifted in the direction of the central region 28 of the region 26, where large forces can also be absorbed without damage, even at large angles 24 of more than 15 °.
Fig.6 zeigt eine Ansicht des Stirnbereichs 8 des Fußes 3. Der Stirnbereich 8 weist eine längliche Ausnehmung 9 auf. Die Ausnehmung 9 ist am scheibenseitigen Endbereich 17 des Fußes 3 offen und reicht vom scheiDenseitigen Endbereich 17 bis zwischen die obersten Fußlangszahne 5. Hierdurch sind auch die Bereiche zwischen den mittleren und den oberen, sich gegenüberliegenden Fußlangszahnen 5 elastisch belastbar. Spannungsspitzen im Stirnbereich 8 können noch effektiver ausgeglichen werden. 6 shows a view of the front region 8 of the foot 3. The front region 8 has an elongated recess 9. The recess 9 is open at the disk-side end region 17 of the foot 3 and extends from the sheath-side end region 17 to between the uppermost long teeth 5. As a result, the areas between the middle and the upper, opposite foot longitudinal teeth 5 can also be resiliently loaded. Voltage peaks in the forehead area 8 can be compensated for more effectively.

Claims

Patentansprüche claims
I . Turbinenlaufschaufelanordnung mit mehreren m Umfangsrichtung einer Turbinenscheibe (1) versetzt angeordneten Tur- bmenlaufschaufein (2) mit jeweils einem Schaufelfuß (3), der jeweils zwei Längsseiten (4) und Stirnseiten (8) aufweist, an seinen Längsseiten (4) Fußlangszahne (5) hat und der in eine Turbinenscheibennut (6) längs einschiebbar und dort durch Nutlangszahne (7), die seine Fußlangszahne [5) formschlussig hintergreifen, radial auszugsfest gehalten ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schaufelfuß (3) an seiner Stirnseite (8) eine lokale Materialschwachung aufweist.I. Turbine blade arrangement with a plurality of circumferential directions of a turbine disc (1) arranged in a turbine blade (2), each with a blade root (3), each having two long sides (4) and end faces (8), longitudinal teeth (5) on its long sides (4) and which can be inserted longitudinally into a turbine disk groove (6) and is held there radially in a pull-out manner by slot teeth (7) which engage behind its bottom teeth [5) in a form-fitting manner, characterized in that the blade root (3) has local material monitoring on its end face (8) having.
2. Turbinenlaufschaufelanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schaufelfuß (3) an seiner Stirnseite (8) eine Ausnehmung (9) hat.2. Turbine rotor blade arrangement according to claim 1, that the blade root (3) has a recess (9) on its end face (8).
3. Turbinenlaufschaufelanordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ausnehmung (9) eine keilförmige Einkerbung an der Stirnseite (8) des Schaufelfußes (3) im Bereich (13) zwischen den der Achse der Turbinenscheibe nächsten, sich gegen- uberliegenden Fußlangszahnen (5) ist, und die Ausnehmung (9) an einem scheibenachsenseitigen Ende (17) des Schaufelfußes (3) offen ist.3. Turbine blade arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the recess (9) has a wedge-shaped notch on the end face (8) of the blade root (3) in the region (13) between the closest longitudinal teeth (13) between the axis of the turbine disc ( 5), and the recess (9) is open at an end (17) of the blade root (3) on the disc axis side.
4. Turbinenlaufschaufelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sich die Ausnehmung (9) in Richtung einer Schaufelplattform (11) querschnittsmäßig verjungt.4. Turbine rotor blade arrangement according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n z e i c h n e t that the recess (9) tapers in cross-section in the direction of a blade platform (11).
5. Turbinenlaufschaufelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ausnehmung (9) eine in Richtung Schaufelplattform (11) abnehmende maximale Tiefe (18) aufweist. 5. Turbine rotor blade arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the recess (9) has a decreasing maximum depth (18) in the direction of the blade platform (11).
6. Turomenlaufschaufelanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ausnehmung (9) eine abgerundete Kontur aufweist.6. Touring rotor blade arrangement according to one of claims 2 to 5, d a d u r c h g e k e n z e i c h n e t that the recess (9) has a rounded contour.
7. Turomenschaufelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c n g e k e n n z e i c h n e t , daß jede der beiden Stirnseiten (8) des Schaufelfußes (3) je eine lokale Mateπaischwachung aufweist.7. Turomenschaufelanordnung according to any one of claims 1 to 6, d a d u r c n g e k e n n z e i c h n e t that each of the two end faces (8) of the blade root (3) each has a local Mateπaischüberwachung.
8. Turomenlaufschaufelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schaufelfuß (3) einer Hohlraum aufweist, der am scheibenachsenseitigen Ende (17) des Schaufelfußes (3) einen Zugang (19) hat und die lokale Mateπalschwachung einen derartigen Abstand (20) zu dem Zugang (19) besitzt, daß unter der Betriebslast der Turbinenlaufschaufel (2) die erforderliche Stabilität gewährleistet ist.8. Touring rotor blade arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the blade root (3) has a cavity which has an access (19) at the disk-axis-side end (17) of the blade root (3) and the local material monitoring such a distance (20th ) to the access (19) that the required stability is guaranteed under the operating load of the turbine blade (2).
9. Turbmenlaufschaufelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hohlraum am scheibenachsenseitigen Ende (17) mehrere versetzt auf einer Fußlangsachse (21) angeordnete Zugange (19) aufweist und die lokale Materialschwachung an der Stirnseite (8) ebenfalls zumindest teilweise auf der Fuß- langsachse (21) liegt.9. Turbine rotor blade arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cavity at the disc-axis-side end (17) has a plurality of offset on a longitudinal axis (21) arranged accesses (19) and the local material monitoring on the end face (8) also at least partially the slow axis of the foot (21).
10. Turb enlaufschaufelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schaufelfuße (3) um sternfomig von der Scheibenachse ausgehende, durch die Schaufelfuße (3) verlaufende Radial- achsen um einen Winkel (24) gedreht m die Turbinenscheibe (1) eingesetzt ist.10. Turb enlaufschaufelanordnung according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the blade roots (3) about the star axis from the disc axis, through the blade root (3) extending radial axes rotated through an angle (24) m the turbine disc (1) is inserted.
11. Turbmenlaufschaufelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Winkel (24) großer als annähernd 15° ist. 11. Turbine rotor blade arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that the angle (24) is greater than approximately 15 °.
12. Turbmenlaufschaufelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Breite (10), die Tiefe (11) und die Form der Ausnehmung (9) auf den Winkel (24) und die Abstände (25) der Turbinenschaufein (2) abgestimmt sind.12. Turbine rotor blade arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the width (10), the depth (11) and the shape of the recess (9) on the angle (24) and the distances (25) of the turbine blades (2) are coordinated.
13. Turomenlaufscnaufe_anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ausnenmung (9) vom scheibenseitigen Ende (17) des Schaufelfußes (3) b s zwischen die zwei plattformnachsten, sich gegenüberliegenden Fußlangszahne (5) verlauft. 13. Turomenlaufscnaufe_anordnung according to any one of claims 1 to 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the Aussennung (9) from the disc-side end (17) of the blade root (3) b s between the two next platform, opposite foot longitudinal teeth (5).
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