WO2007031408A1 - Deckband mit lösbarer verankerung für eine schaufelreihe einer strömungsmaschine - Google Patents

Deckband mit lösbarer verankerung für eine schaufelreihe einer strömungsmaschine Download PDF

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WO2007031408A1
WO2007031408A1 PCT/EP2006/065879 EP2006065879W WO2007031408A1 WO 2007031408 A1 WO2007031408 A1 WO 2007031408A1 EP 2006065879 W EP2006065879 W EP 2006065879W WO 2007031408 A1 WO2007031408 A1 WO 2007031408A1
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WO
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shroud
blades
blade
shroud ring
turbomachine
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/065879
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English (en)
French (fr)
Inventor
Joergen Ferber
James Ritchie
Slawomir Slowik
Original Assignee
Alstom Technology Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to US12/045,895 priority patent/US20080298970A1/en

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
    • F01D5/225—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/33—Shrouds which are part of or which are rotating with the rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the present invention relates to a turbomachine, in particular a turbine or a compressor having the features of the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a shroud or a shroud ring for such a turbomachine.
  • Turbomachines such as turbines, in particular gas turbines and steam turbines, as well as compressors, comprise a rotor, which is rotatably mounted in a stationary stator. Such turbomachines are also referred to as rotating turbomachines.
  • the rotor regularly comprises several blade rows, each consisting of several blades.
  • the stator typically has a plurality of rows of vanes, each consisting of a plurality of vanes.
  • a blade row is known in which the individual blades are connected to one another in the region of their blade tips via shroud segments arranged therebetween.
  • shrouds are also used as axial seals for individual rows of blades, they can be exposed to increased wear, which repairs are required. If the individual cover plates or shroud sections, which in their entirety constitute the respective shroud in the mounted state, form an integral part of the associated shovel, which is the case regularly, high repair costs are incurred since the entire shovel must be repaired and possibly replaced ,
  • the invention aims to remedy this situation.
  • the invention as characterized in the claims, deals with the problem of providing for a turbomachine of the type mentioned in an improved embodiment, which is characterized in particular by reduced operating costs and maintenance costs. This problem is solved by the subject matters of the independent claims.
  • Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
  • the invention is based on the general idea to provide for at least one row of blades a shroud that connects all the blades of a row of blades at the top in the circumferential direction with each other and thereby exert no centrifugal forces on the blades during operation of the turbomachine, but deflect the centrifugal forces in the circumferential direction and record should.
  • a shroud which is formed of a plurality of separate shroud segments, each associated with a plurality of blades, or of a plurality of separate cover plates, each associated with a blade, or from a single separate shroud ring, which is assigned to all blades of the respective blade row.
  • the shroud ring or the respective shroud segment or the respective cover plate is fastened to one or more rotor blades in the radial direction.
  • This attachment is realized by means of non-destructive releasable anchors.
  • the shroud for maintenance gs or repair purposes expand without the need for individual blades to be dismantled. This is particularly advantageous for those turbomachines which have integral rotor blades or rotor blades.
  • the feature combination according to the invention basically provides the option of retrofitting the shroud, that is, of retrofitting a shovel row with the shroud in a turbomachine.
  • the attached to the blades shroud ring or the respective shroud segment or the respective cover plate is a separately manufactured component, which offers the possibility for the production of the shroud on the one hand and for the production of the blades on the other hand different materials and / or different material structures to use.
  • blades in gas turbines are often made of monocrystalline superalloys and optimized in terms of radial loads.
  • the shroud for example, be equipped with a different elasticity and optimized for tangential loads.
  • the separately produced, formed by the shroud ring or by the shroud segments or by the cover plates shroud also offers the possibility to optimize the shroud in terms of the required strength by suitable choice of material and aerodynamics by appropriate contouring.
  • the anchoring may comprise at least one anchor receptacle having a constant in a longitudinal direction of the anchor receptacle and radially unilaterally open receiving profile with at least one radially undercut behind.
  • the anchoring can have at least one anchor with an armature profile designed to be complementary to the receiving profile, which can be inserted into the armature receptacle so that its armature profile engages with the at least one undercut of the armature receptacle.
  • the anchor receptacle in the shroud and form the matching anchor, preferably integrally, on the respective blade. It is also possible to form the anchor receptacle on the respective blade and form the associated anchor, preferably integrally, on the shroud. In a further alternative, it is possible to form the shroud and the respective blade with opposing anchor shots, so that a separate, additional anchor body having two anchors, can be used simultaneously in both anchor shots. With the help of such an additional anchor body, the assembly and disassembly of the shroud can greatly simplify.
  • anchor and armature mounts leads in addition to the radial fixing of the shroud on the blades in addition to a fixation of the shroud transversely to the longitudinal direction of the anchor shots.
  • this results in a fixation in the circumferential direction. If the armature receptacle is inclined relative to the axial direction, this also results in holding forces in the axial direction.
  • the invention is based on an alternative embodiment based on the general idea not to form the respective shroud of several, individual blades associated cover plates or shroud sections, but from a single, all blades of the respective blade row associated shroud ring to form self-supporting and to the radially outer blade tips of the blade row is attached.
  • the self-supporting shroud ring is designed so that it can absorb the forces occurring during operation, in particular when it is associated with a blade row, in itself, without burdening the blades.
  • the centrifugal forces occurring during operation can absorb in themselves, without causing a significant additional radial tensile load of the blades occurs. The life of the blades is thereby increased.
  • the blades can be dimensioned smaller, which can be used to increase the efficiency of the turbomachine weight reduction. This is achieved by the circumferentially closed body of the shroud ring, which converts the centrifugal forces occurring in tangential tensile stresses.
  • the shroud ring must be a component made separately with respect to the blades.
  • the separate production of the shroud ring allows the use of a material which differs from that of the rotor blades and / or a material structure which differs from that of the rotor blades.
  • the shroud ring can be optimized in the direction of a tensile load in the circumferential direction, while the blades are usually optimized with respect to a tensile load in the radial direction.
  • shroud ring designed as a separate component can readily be designed such that it can be removed comparatively easily can be. This simplifies the repair or replacement of the shroud ring in the event of signs of wear. This is particularly advantageous in rotor sections with integrated blades.
  • shroud ring is basically retrofitted.
  • blade rows of a turbomachine can be subsequently provided in a comparatively cost-effective manner with a shroud, in order to use the advantages of a shroud, namely stabilization of long blades and efficiency increase by reduced leakage and aerodynamic optimization.
  • the shroud ring may be mounted to the blades so as to be radially free with respect to the blades. That is, the shroud ring is not fixed to the blades in the radial direction, but is relatively freely or loosely arranged relative thereto. In this way, for example, thermally induced stresses can be reduced.
  • this design when using the shroud ring at a blade row.
  • the centrifugal forces occurring during operation force the shroud ring radially outward. Due to the degree of freedom provided in the radial direction, the shroud ring can basically lift off from the associated rotor blades in the radial direction, without any tensile forces being transmitted between the pressure beltring and the rotor blades. With regard to the centrifugal forces, the blades are thus decoupled from the shroud ring.
  • Fig. 1 is a greatly simplified, basic cross-section through a
  • FIG. 2 is a view in the radial direction in the region of a blade according to an arrow III in Fig. 1,
  • FIG. 3 is a sectional view of the blade in the region of a shroud according to section lines IV in Fig. 2,
  • Fig. 4 is a view in the axial direction of the blade in the region of
  • Fig. 5 is a view as in Fig. 4, but at another
  • Fig. 6 is a view as in Fig. 4, but in another
  • Fig. 8 is a view as in Fig. 2, but at another
  • FIG. 9 is a sectional view of the blade of FIG. 8 in the region of
  • FIG. 11 is a view in the radial direction in the region of a blade according to an arrow Xl in Fig. 10,
  • FIG. 13 is an axial view of the blade in the region of the shroud ring according to an arrow XIII in Fig. 11,
  • a turbomachine 1 is equipped with a rotor 2 and with a stator 3.
  • the rotor 2 is rotatably mounted in the stator 3 in a conventional manner.
  • the turbomachine 1 can basically be a compressor or a turbine. In the case of a turbine, it may be a steam turbine or gas turbine.
  • the turbomachine 1 can be stationary and serve, for example, in a power plant for driving a generator.
  • the turbomachine 1 may be a drive unit in a vehicle, in particular in an aircraft.
  • a realization of the invention in an embodiment of the turbomachine 1 as a stationary gas turbine is preferred.
  • the rotor 2 has, according to FIG. 1, at least one blade row 4, which consists of a plurality of rotor blades 5. 1 lies in the region of such a blade row 4, although only a single blade 5 is shown for illustration.
  • the turbomachine 1 is also equipped at least with a shroud 8.
  • the shroud 8 is assigned to the blade row 4 and is thereby attached to the outer ends of the rotor blades 5 remote from the rotor 2 arranged.
  • this shroud 8 is formed either by a shroud ring 32 or by a plurality of shroud segments 33 or by a plurality of cover plates 34.
  • the shroud ring 32 is assigned to all blades 5 of the blade row 4 together.
  • that is respective shroud segment 33 simultaneously associated with a plurality of adjacent blades 5 of the blade row 4 while the respective cover plate 34 is associated with a respective blade 5 of the blade row 4.
  • the shroud ring 32, the shroud segments 33 and the cover plates 34 have in common that they each form with respect to the blades 5 separate components which are secured to the blades 5 in a suitable manner.
  • the shroud ring 32 is preferably made in one piece, eg, by casting or forging. Likewise, an embodiment is possible in which the shroud ring 32 is assembled from a plurality of sections, in particular from a plurality of ring segments.
  • the shroud ring 32 extends in the direction indicated by an arrow 9 circumferential direction closed, so without interruption.
  • the shroud ring 32 is at least as self-supporting designed that it can be handled as a whole, which simplifies its assembly and disassembly. Furthermore, it can at least partially absorb the high centrifugal forces occurring during operation and remove them in the circumferential direction, which reduces the load on the associated rotor blades 5.
  • the shroud ring 32 forms a separate component, which is manufactured independently of the rotor blades 5 and is mounted for mounting on the rotor blades 5.
  • the shroud ring 32 and the blades 5 are fastened to each other by means of anchors 10.
  • the shroud segments 33 which may be used to form the shroud 8, may also be secured to at least one of the associated moving blades 5 by means of such anchors 10. preferably attached to all associated blades 5.
  • the individual cover plates 34 are fastened in each case by means of such anchors 10 to the respective associated blade 5.
  • anchors 10 are designed so that they act at least in the radial direction, ie in the radial direction tensile forces between the shroud ring 32 and the blades 5 can transmit.
  • the anchors 10 are designed so that they are non-destructive solvable. In other words, the assembled shroud ring 32 can be dismantled without destroying the shroud ring 32 and without destroying the blades 5. This is for the later installation of a repaired or a new shroud ring 32 of significant cost advantage.
  • the anchors 10 can also be designed so that the shroud ring 32 is fixed in the assembled state with respect to the blades 5 in the circumferential direction 9 and / or in the axial direction, ie parallel to the axis of rotation 11 of the rotor. As a result, a defined position fixation for the shroud ring 32 is achieved relative to the associated blades 5. Preferred embodiments for the realization of the anchoring 10 will be explained in more detail below.
  • the shroud ring 32 is secured with all the blades 5 of the associated blade row 4 via at least one such anchoring 10.
  • the shroud ring 32 it is in principle possible for the shroud ring 32 to be fastened to at least one such anchoring 10 only on a few, preferably circumferentially symmetrically distributed, moving blades 5.
  • the anchors 10 are each arranged radially between the shroud ring 32 and the respective blade 5.
  • such anchoring 10 can be configured as desired, for example as a screw, as long as it is suitable for transmission of tensile force. A preferred embodiment of the anchor 10 will be explained in more detail below.
  • each anchoring 10 is equipped with at least one anchor receptacle 12 or 13 and with at least one armature 14 or 15 complementary to the respective armature receptacle 12, 13.
  • 2 to 4, 6, 8 and 9 show a cover band side, that is formed in the shroud ring 32 anchor receptacle 12, while Figs. 5 and 6 show a blade-side, that is formed in the respective blade 5 anchor receptacle 13.
  • the cooperating with the shroud side armature receptacle 12 anchor is denoted by 14, while the cooperating with the bucket side receptacle 13 anchor is denoted by 15.
  • the associated receiving profile 16 to the associated blade 5 is open.
  • the receiving profile 16 to the shroud ring 32 is open.
  • the anchor receptacles 12, 13 and their longitudinal directions extend exemplarily straight; Likewise, embodiments with curved longitudinal directions are possible. In the case of straight longitudinal directions, longitudinal edges of the anchor receptacles 12, 13 can run parallel to one another. Likewise, the longitudinal edges can be set or inclined to each other, whereby the anchor seats 12, 13 taper in the mounting direction. For curved longitudinal directions, the longitudinal edges may extend along concentric circular arcs. Likewise, longitudinal edge courses are possible along circular arcs with staggered circle centers, in which a conical constriction in the assembly direction results for the anchor receivers 12, 13 again.
  • the anchor receivers 12, 13 are characterized by a constant in their longitudinal direction or conical receiving profile 16.
  • This female profile 16 has at least one undercut 17 engageable radially behind.
  • the receiving profile 16 is a T-profile.
  • Other suitable contours, for example a dovetail profile, can also serve as receiving profiles 16.
  • the respective armature 14, 15 has on its outer side an anchor profile 18, which is shaped complementary to the respective receiving profile 16.
  • the anchor profiles 18 are suitable T-profiles.
  • the respective armature 14, 15 is inserted into the associated armature receptacle 12, 13, in such a way that its armature profile 18 engages with the at least one undercut 17 of the receiving profile 16. In this way, an effective radial connection between the shroud ring 32 and the respective blade 5 is realized, which is suitable for transmitting very large forces.
  • the armature 14 is designed as an integral part of the respective blade 5. This armature 14 is thus from the unspecified blade head of the respective blade 5 in the radial direction.
  • Fig. 5 shows an alternative embodiment in which the armature 15 forms an integral part of the shroud ring 32 and thus radially protrudes from this on one of the blade 5 facing side.
  • the anchoring 10 has an additional component, namely an anchor body 31, which constitutes a separate component with respect to the shroud ring 32 and with respect to the respective moving blade 5.
  • This anchor body 31 is provided with two anchors 14, 15 provided or configured so that it has the two anchors 14, 15.
  • the anchoring 10 in this embodiment comprises both the shroud-side armature receptacle 12 and the shovel-side armature receptacle 13.
  • the two armature receivers 12, 13 are arranged so that they are radially opposite each other and in particular radially aligned with each other.
  • the two armature receivers 12, 13 formed congruent to each other and arranged.
  • the anchor body 31 here has a double-T-profile or an H-profile.
  • the anchor body 31 is now in the assembled state via its two armatures 14, 15 with two anchor seats 12, 13 in engagement.
  • This embodiment may be advantageous in terms of assembly and disassembly, as it facilitates, for example, the positioning of the shroud ring 32 on the blades 5.
  • the respective armature receptacle 12, 13 are each arranged such that their longitudinal direction extends axially, ie parallel to the axis of rotation 11. With such an orientation of the anchor receptacles 12, 13, the anchorage 10 has a relatively small length in the longitudinal direction of the anchor receptacle 12, 13. In the axial orientation of the armature receptacle 12, 13, the anchor 10 can additionally transfer peripheral forces between the shroud ring 32 and the respective blades 5. The assembly of the shroud ring 32 on the rotor blades 5 takes place in such a way that the respective armature 14, 15 is inserted into the associated armature receptacle 12, 13 in its longitudinal direction. The longitudinal direction of the armature receptacle 12, 13 thus corresponds to the mounting direction of the anchor 10. For mounting the anchor 10 thus the receiving profile 17 in the longitudinal direction of the associated anchor receptacle 12, 13 at least unilaterally open.
  • the anchoring 10 is designed such that the armature receptacle 12 with respect to the axial direction, represented by an arrow 19, has a slope. Accordingly, the longitudinal direction of the armature receptacle 12 extends inclined with respect to the axial direction 19. An inclination angle is denoted by 20. Due to the inclined orientation of the anchor receptacle 12, the anchor 10 can also transmit axial forces between the shroud ring 32 and the respective blade 5.
  • the anchor seats 12, 13 may be configured conically in the mounting direction. Additionally or alternatively, the anchor receptacle 12 may be provided according to FIG. 3 with an axial stop 21 which limits the longitudinal adjustability of the armature 14 in the armature receptacle 12.
  • the receiving profile 17 of the anchor receptacle 12 is therefore in this embodiment in the longitudinal direction of the anchor receptacle 12 on one side, e.g. on the upstream side, closed.
  • the receiving profile 17 of the respective anchor receptacle 12, 13 in the longitudinal direction of the anchor receptacle 12, 13 be open on both sides.
  • FIG. 8 shows a special embodiment in which the longitudinal direction of the armature receptacle 12 inclines approximately in the same way as the blade profile 22.
  • the angle of inclination 20 is approximately in the range of an unspecified angle of attack of the blade profile 22, between the by an arrow 23 indicated flow direction and by a leading edge 24 and a trailing edge 25 extending longitudinal direction of the blade profile 22 is clamped.
  • the anchorage 10 in its mounting direction, ie parallel to the longitudinal direction of the anchor receptacle 12 a particularly long length, which may be advantageous for the assembly.
  • the anchoring 10 can thereby be largely integrated into the outer contour of the respective blade 5. Your bucket head must therefore only comparatively slightly by a thickened cross-section be enlarged. The region with a thickened cross-section is indicated in FIG. 3 by a curly bracket and denoted by 26.
  • the anchoring 10 thus builds comparatively slim.
  • the relatively large length of the anchor 10 in the longitudinal direction of the blade profile 22 according to the embodiment of FIG. 8 causes as well as the relatively large width of the anchor 10 parallel to the longitudinal direction of the blade profile 22 according to the other embodiments in a twisting of the respective blade 5 in the operation of Turbomachine tilting of the armature 14, 15 in the respective armature receptacle 12, 13. This tilting in turn leads to a frictional connection, which enhances the holding force between the shroud ring 32 and the respective blade 5.
  • the respective anchoring 10 can be configured as a sliding seat by a corresponding adjustment of the armature receptacle 12, 13 and the armature 14, 15, which facilitates a mounting parallel to the longitudinal direction of the armature receptacle 12, 13. It may be expedient to equip the respective anchoring 10 with a securing device 35.
  • This securing device 35 is configured such that in the assembled state of the shroud ring 32 within the respective anchoring 10, the relative position between anchor receptacle 12, 13 and anchor 14, 15 fixed.
  • the securing device 35 may be formed by a pin-shaped securing element 36, which is transverse to the longitudinal direction of the armature receptacle 12, 13, preferably extends radially.
  • This fuse element 36 penetrates in the embodiments of FIGS. 4 and 5 each one hand in a unspecified, formed in the shroud ring 32 first opening and on the other hand simultaneously formed in the respective blade 5, unspecified second opening a positive fit.
  • the securing element 36 additionally penetrates the anchor member 31 in a passage opening formed therein, which is not described in more detail.
  • the shroud ring 32 may, in specific embodiments, comprise cooling channel structures 27, which are indicated here only schematically with broken lines. These cooling channel structures 27 are used to cool the shroud ring 32 and can, for example, form a coolant path remaining in the interior of the shroud ring 32 and / or have exit openings 28 ending at the surface of the shroud ring 32, through the cooling means, also for forming a cooling film on the surface of the shroud ring 32 can escape. In the assembled state, the cooling channel structures 27 of the shroud ring 32 communicate with cooling channel structures 29, which are formed in the interior of the respective rotor blade 5.
  • the cooling channel structures 27 of the shroud ring 32 are supplied via the cooling channel structures 29 of the respective blade 5 with coolant.
  • the independent of the blades 5, separate construction of the shroud ring 32 of the formation of complex cooling channel structures 27 in the shroud ring 32 benefit because they can be produced before mounting on the blades 5 in the shroud ring 32.
  • sealing means may be provided to the shroud side Cooling channel structures 27 fluidly sealed to the outside to connect the blade-side cooling channel structures 29.
  • the shroud ring 32 may be equipped with a sealing structure 30 in a further development of the invention.
  • This is arranged on a side facing away from the blades 5 side of the shroud ring 32.
  • the sealing structure 30 is also indicated here only by a broken line and exemplarily has the form of a radially projecting and circumferentially closed 9 web, so-called fin.
  • the seal structure 30 then cooperates with a radially adjacent wall of either the rotor 2 or the stator 3 to form an axial seal of the respective blade row 4.
  • the web indicated in FIG. 7 dips into a corresponding annular groove, thereby producing the effect of a labyrinth seal.
  • sealing structures 30 are, for example, an abrasive structure which interacts with a grindable counter-structure, one of these structures forming the sealing structure 30 of the shroud ring 32, while the other structure is then formed on the rotor 2 or on the stator 3.
  • shroud ring 108 a possible embodiment of the shroud 8 is described as shroud ring 108.
  • a turbomachine 101 is equipped with a rotor 102 and with a stator 103.
  • the rotor 102 is rotatably mounted in the stator 103 in a conventional manner.
  • the turbomachine 101 may basically be a compressor or a turbine.
  • the turbomachine 101 may be stationary and, for example, in one Power plant for driving a generator serve.
  • the turbomachine 101 may basically be a drive unit in a vehicle, in particular in an aircraft.
  • a realization of the invention in an embodiment of the turbomachine 101 as a stationary gas turbine is preferred.
  • the rotor 102 has at least one row of blades 104, which consists of a plurality of rotor blades 105.
  • the cross section according to FIG. 10 lies in the region of such a blade row 104, although only a single blade 105 is shown for the purpose of illustration.
  • the turbomachine 101 can now be equipped at least with a shroud ring 108.
  • This shroud ring 108 is assigned to one of the blade rows 104, and that common to all blades 105 of the respective blade row 104.
  • the shroud ring 108 of the blade row 104 is assigned and is thereby at the remote from the rotor 102 outer ends the blades 105 arranged.
  • the shroud ring 108 is preferably made in one piece, e.g. by casting or forging. Likewise, an embodiment is possible in which the shroud ring 108 is assembled from a plurality of sections, in particular from a plurality of ring segments.
  • the shroud ring 108 is a separately manufactured component with respect to the blades 105. In this way, an optimization of the shroud ring 108 can be realized in terms of strength by appropriate choice of material and aerodynamics by appropriate shaping.
  • the shroud ring 108 extends closed in the direction indicated by an arrow 109 circumferential direction, ie without interruption.
  • the shroud ring 108 is self-supporting, whereby it can absorb the forces occurring during operation in itself. This property is of particular interest in the variant according to FIG. 10, since high centrifugal forces occur there during operation due to the rotation of the rotor 102.
  • shroud ring 108 forms a separate component, which is made independently of the blades 105 and is mounted for mounting on the blades 105.
  • shroud ring 108 and the rotor blades 105 are coupled together in coupling regions 1010.
  • These coupling regions 1010 can be designed so that the shroud ring 108 is radially free in the assembled state with respect to the blades 105. In the embodiment according to FIG. 10, the shroud ring 108 can thus increase its diameter due to the effective centrifugal forces and due to thermal expansion, without thereby inducing tensile forces in the rotor blades 105.
  • the coupling regions 1010 can also be designed so that the shroud ring 108 is fixed in the mounted state with respect to the rotor blades 105 in the axial direction, ie parallel to the axis of rotation 1011 of the rotor 102 and additionally or alternatively in the circumferential direction 109.
  • the shroud ring 108 may be secured to at least one of its associated blades 105 by means of a securing device 1012.
  • the Shroud ring 108 may be attached to each blade 105 with at least one such securing device 1012.
  • FIGS. 11 and 12 two different variants of the securing device 1012 or 1012 'are shown, which can be realized cumulatively or alternatively.
  • the respective securing device 1012, 1012 ' is characterized in that it secures the shroud ring 108 on the respective moving blade 105 in the axial direction and / or in the circumferential direction 109 against relative adjustments, thus realizing the above-mentioned fixing.
  • the respective securing device 1012, 1012 ' is formed radially between the shroud ring 108 and the respective blade 105.
  • the securing device 1012, 1012 'in the preferred embodiment shown here is equipped with at least one securing member 1013 or 1013'.
  • the securing member 1013, 1013 ' is arranged radially movable on the respective moving blade 105.
  • it is for this purpose in a correspondingly shaped guide opening 1014 and 1014 'guided in the radial direction adjustably mounted.
  • the two safety devices 1012, 1012 ' which are shown here by way of example, differ, for. B. by the shape of their securing members 1013, 1013 '. While one securing member 1013 is configured as a cylindrical bolt, the other securing member 1013 'has the shape of a rectilinear web which extends between an unspecified leading edge of the blade profile and an unspecified trailing edge of the blade profile.
  • the respective securing device 1012, 1012 ' comprises for each securing member 1013, 1013' an associated securing opening 1015 or 1015 ', which is formed on the cover band ring 108 and aligned with the Guide opening 1014, 1014 'is arranged.
  • the respective securing opening 1015, 1015 ' is so matched to the associated securing member 1013, 1013' that the securing member 1013, 1013 'in the radial direction in the associated securing opening 1015, 1015' can penetrate.
  • the securing member 1013, 13 ' protrudes so far from its guide opening 1014, 1014' that it projects into the securing opening 1015, 1015 ', the desired fixing or securing is present in the axial direction and in the circumferential direction.
  • the guide openings 1014, 1014 ' are just like the securing openings 1015, 1015' complementary to the respective securing member 1013, 1013 'shaped.
  • the penetration of the securing member 1013, 1013 'in the securing opening 1015, 1015' takes place at the blade ring 104 associated shroud 108 during operation of the turbomachine 101 by the prevailing centrifugal forces, since these the securing member 1013, 1013 'radially outward, ie in the respective Drive fuse opening 1015, 1015 'into it.
  • the dimensioning of the respective securing opening 1015, 1015 ' is expediently chosen so that the securing member 1013, 1013' is still partially disposed in the guide opening 1014, 1014 'upon reaching a radial stop not designated in detail.
  • the securing member 1013, 1013 ' can be radially biased in the direction of the securing opening 1015, 1015' by means of a securing spring 1016 or 1016 '.
  • the radially biased securing member 1013, 1013 ' also ensures during assembly of the shroud ring 108 an audible snap when reaching the predetermined relative position between the shroud ring 108 and the associated blade 105th
  • the associated moving blade 105 may be thickened in the region of its blade head transversely to its blade profile. This thickened head zone is indicated by a curly bracket in FIG. 12 and denoted by 1017.
  • the assembly of the shroud ring 108 expediently so that the once mounted shroud ring 108 can be removed again without destruction of the blades 105 as needed.
  • This non-destructive loosening of the blades 105 can be particularly easily realized in the embodiment shown here, which works for securing or fixing with the securing device 1012, 1012 '.
  • This unlocking 1018, 1018 ' is positioned so that through them the respective securing member 1013, 1013' using a suitable, in the unlocking 1018, 1018 'insertable tool, from the securing opening 1015, 1015' can be driven out.
  • the shroud ring 108 may include cooling channel structures 1019, which are only schematically illustrated here are indicated by broken lines. These cooling channel structures 1019 serve to cool the shroud ring 108 and may, for example, form a coolant path remaining in the interior of the shroud ring 108 and / or comprise exit openings 1020 ending at the surface of the shroud ring 108, through which coolant also forms a cooling film on the surface of the shroud ring 108 can escape. When mounted, the cooling channel structures 1019 of the shroud ring 108 communicate with cooling channel structures 1021 formed inside the respective blade 105.
  • the cooling channel structures 1019 of the shroud ring 108 are supplied with coolant via the cooling channel structures 1021 of the respective rotor blade 105.
  • the separate construction of the shroud ring 108, which is independent of the blades 105, is beneficial for the formation of complex cooling channel structures 1019 in the shroud ring 108, since these can be produced in the shroud ring 108 prior to assembly on the rotor blades 105.
  • suitable sealing means may be provided for the fluidic coupling of the shroud side cooling channel structures 1019 with the shovel side cooling channel structures 1021.
  • the shroud ring 108 may be equipped with a sealing structure 1022 in a further development of the invention. This is arranged on a side facing away from the blades 105 side of the shroud ring 108.
  • the sealing structure 1022 is also indicated here only by a broken line and has, for example, the shape of a radially projecting and circumferentially closed circumferential ridge, so-called fin.
  • the seal structure 1022 then cooperates with a radially adjacent wall of either the rotor 102 or the stator 103 to form an axial seal of the respective blade row 104.
  • the ridge indicated in FIG. 14 dips into a corresponding annular groove to thereby produce the effect of a labyrinth seal.
  • sealing structures 1022 are, for example, an abrasive structure which cooperates with a grindable structure, one of these structures forming the sealing structure 1022 of the shroud ring 108, while the other structure is then formed on the rotor 102 or on the stator 103.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine (1, 101), insbesondere Turbine oder Kompressor, umfassend einen Rotor (2, 102), der wenigstens eine Lauf schaufelreihe (4, 104) mit mehreren Laufschaufel (5, 105) aufweist, und einen Stator (3), der wenigstens eine Leitschaufelreihe (6, 106) mit mehreren Leitschaufeln (7, 107) aufweist, wobei zumindest eine Lauf schaufelreihe (4, 104) ein Deckband (8, 108) aufweist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass das Deckband (8, 108) derart selbsttragend ausgebildet ist, dass es die im Betrieb auftretenden Zentrifugalkräfte zumindest teilweise aufnehmen und in Umfangsrichtung abtragen kann. Das Deckband (8, 108) ist ein separat hergestelltes Bauteil, welches an mehreren oder allen Lauf schaufeln (5, 105) über wenigstens eine zerstörungsfrei lösbare Verankerung (10) befestigt ist.

Description

DECKBAND MIT LOSBARER VERANKERUNG FÜR EINE SCHAUFELREIHE EINER STRÖMUNGSMASCHINE
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine, insbesondere eine Turbine oder einen Kompressor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Deckband bzw. einen Deckbandring für eine derartige Strömungsmaschine.
Stand der Technik
Strömungsmaschinen, wie Turbinen, insbesondere Gasturbinen und Dampfturbinen, sowie Kompressoren, umfassen einen Rotor, der in einem ortsfesten Stator drehbar gelagert ist. Derartige Strömungsmaschinen werden auch als rotierende Strömungsmaschinen bezeichnet. Der Rotor umfasst dabei regelmäßig mehrere Laufschaufelreihen, die jeweils aus mehreren Laufschaufeln bestehen. Dementsprechend weist der Stator üblicherweise mehrere Leitschaufelreihen auf, die jeweils aus mehreren Leitschaufeln bestehen.
Dabei ist es grundsätzlich bekannt, die Laufschaufelreihen und/oder die Leitschaufelreihen mit einem Deckband zu versehen, das im montierten Zustand eine ringförmige Anordnung besitzt und die freien Schaufelenden benachbarter Schaufeln innerhalb derselben Schaufelreihe miteinander verbindet. Mit Hilfe derartiger Deckbänder kann die Aerodynamik der jeweiligen Schaufelreihe verbessert werden, was den Wirkungsgrad der damit ausgestatteten Strömungsmaschine erhöht. Darüber hinaus führen derartige Deckbänder zu einer Stabilisierung durch umfangsmäßige Abstützung großer Schaufeln, die aufgrund ihrer radialen Länge im Betrieb der Strömungsmaschine eine gewisse Schwingungsneigung aufzeigen.
Aus der GB 1 509 185 A ist eine Laufschaufelreihe bekannt, bei der die einzelnen Laufschaufeln im Bereich ihrer Schaufelspitzen über dazwischen angeordnete Deckbandsegmente miteinander verbunden sind.
Sofern die Deckbänder auch als Axialdichtungen für einzelne Schaufelreihen verwendet werden, können sie einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt sein, wodurch Reparaturen erforderlich sind. Sofern die einzelnen Deckplatten oder Deckbandabschnitte, die im montierten Zustand in ihrer Gesamtheit das jeweilige Deckband bilden, einen integralen Bestandteil der zugehörigen Schaufel bilden, was regelmäßig der Fall ist, kommt es zu hohen Reparaturkosten, da die gesamte Schaufel repariert und ggf. ausgetauscht werden muss.
Darstellung der Erfindung
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Strömungsmaschine der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch reduzierte Betriebskosten bzw. Wartungskosten auszeichnet. Dieses Problem wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, für wenigstens eine Laufschaufelreihe ein Deckband bereitzustellen, das alle Laufschaufeln einer Laufschaufelreihe an deren Spitze in Umfangsrichtung miteinander verbindet und dadurch beim Betrieb der Strömungsmaschine keine Zentrifugalkräfte auf die Laufschaufeln ausüben soll, sondern die Zentrifugalkräfte in Umfangsrichtung umlenken und aufnehmen soll. Hierzu wir ein Deckband bereitgestellt, das aus mehreren separaten Deckbandsegmenten, die jeweils mehreren Laufschaufeln zugeordnet sind, oder aus mehreren separaten Deckplatten, die jeweils einer Laufschaufel zugeordnet sind, oder aus einem einzigen separaten Deckbandring gebildet ist, der allen Laufschaufeln der jeweiligen Laufschaufelreihe zugeordnet ist. Gleichzeitig ist der Deckbandring bzw. das jeweilige Deckbandsegment bzw. die jeweilige Deckplatte an einer bzw. an mehreren Laufschaufeln in radialer Richtung befestigt. Dabei ist diese Befestigung mittels zerstörungsfrei lösbarer Verankerungen realisiert. Auf diese Weise ist es bei der erfindungsgemäßen Strömungsmaschine ohne weiteres möglich, das Deckband für Wartun gs- oder Reparaturzwecke auszubauen, ohne dass hierzu einzelne Laufschaufeln demontiert werden müssen. Dies ist insbesondere für solche Strömungsmaschinen von Vorteil, die integral am Rotor bzw. am Stator ausgebildete Laufschaufeln aufweisen. Darüber hinaus ergibt sich durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination grundsätzlich die Möglichkeit, das Deckband nachzurüsten, d.h., bei einer Strömungsmaschine eine Laufschaufelreihe nachträglich mit dem Deckband auszustatten. Auf diese Weise lässt sich bei einer solchen Strömungsmaschine nachträglich eine Stabilisierung durch umfangsmäßige Kopplung langer Laufschaufeln und/oder eine verbesserte Aerodynamik erreichen. Darüber hinaus ist der an die Laufschaufeln angebaute Deckbandring bzw. das jeweiligen Deckbandsegment bzw. die jeweilige Deckplatte ein separat hergestelltes Bauteil, wodurch sich die Möglichkeit bietet, für die Herstellung des Deckbands einerseits und für die Herstellung der Laufschaufeln andererseits unterschiedliche Materialien und/oder unterschiedliche Materialstrukturen zu verwenden. Beispielsweise sind Laufschaufeln bei Gasturbinen häufig aus monokristallinen Superlegierungen hergestellt und im Hinblick auf radiale Belastungen optimiert. Im Unterschied dazu kann das Deckband beispielsweise mit einer anderen Elastizität ausgestattet und für tangentiale Belastungen optimiert sein. Durch das separat hergestellte, durch den Deckbandring oder durch die Deckbandsegmente oder durch die Deckplatten gebildete Deckband bietet sich außerdem die Möglichkeit, das Deckband hinsichtlich der erforderlichen Festigkeit durch geeignete Materialauswahl und hinsichtlich der Aerodynamik durch entsprechende Konturgebung zu optimieren.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Verankerung zumindest eine Ankeraufnahme aufweisen, die ein in einer Längsrichtung der Ankeraufnahme konstantes und radial einseitig offenes Aufnahmeprofil mit zumindest einem radial hintergreifbaren Hinterschnitt aufweist. Desweiteren kann die Verankerung zumindest einen Anker mit einem komplementär zum Aufnahmeprofil ausgestalteten Ankerprofil aufweisen, der in die Ankeraufnahme einsetzbar ist, so dass sein Ankerprofil mit dem wenigstens einen Hinterschnitt der Ankeraufnahme in Eingriff steht. Durch die Verankerung wird somit eine formschlüssige und besonders belastungsfähige mechanische Verbindung zwischen der jeweiligen Laufschaufel und dem Deckbandring bzw. dem jeweiligen Deckbandsegment bzw. der jeweiligen Deckplatte hergestellt. Dabei ist es grundsätzlich möglich, die Ankeraufnahme im Deckband auszubilden und den passenden Anker, vorzugsweise integral, an der jeweiligen Laufschaufel auszubilden. Ebenso ist es möglich, die Ankeraufnahme an der jeweiligen Laufschaufel auszubilden und den zugehörigen Anker, vorzugsweise integral, am Deckband auszubilden. Bei einer weiteren Alternativen ist es möglich, das Deckband und die jeweilige Laufschaufel mit einander gegenüberliegenden Ankeraufnahmen auszubilden, so dass ein separater, zusätzlicher Ankerkörper, der zwei Anker aufweist, gleichzeitig in beide Ankeraufnahmen einsetzbar ist. Mit Hilfe eines derartigen zusätzlichen Ankerkörpers kann sich die Montage und die Demontage des Deckbands erheblich vereinfachen.
Die Verwendung derartiger Anker und Ankeraufnahmen führt neben der radialen Festlegung des Deckbands an den Laufschaufeln zusätzlich zu einer Fixierung des Deckbands quer zur Längsrichtung der Ankeraufnahmen. Bei axial orientierter Ankeraufnahme ergibt sich somit eine Fixierung in Umfangsrichtung. Sofern die Ankeraufnahme gegenüber der axialen Richtung geneigt ist, resultieren daraus außerdem Haltekräfte in axialer Richtung.
Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass zumindest langgestreckte Anker bei einer Verwindung der Laufschaufeln zusätzlich zu einer kraftschlüssigen Festlegung des Deckbands an den Laufschaufeln führen. Im Betrieb der Strömungsmaschine können sich insbesondere große Laufschaufeln, die in radialer Richtung vergleichsweise lang sind, aufgrund der auftretenden Strömungs- und Zentrifugalkräfte verwinden. Da Anker und zugehörige Ankeraufnahme für die Montage zwangsläufig zueinander parallel ausgerichtet sein müssen, führt die Verwindung zum Verkanten oder Verklemmen des Ankers in seiner Ankeraufnahme. Die Erfindung beruht gemäß einer alternativen Ausführungsform auf dem allgemeinen Gedanken, das jeweilige Deckband nicht aus mehreren, einzelnen Laufschaufeln zugeordneten Deckplatten oder Deckbandabschnitten zu bilden, sondern aus einem einzigen, sämtlichen Laufschaufeln der jeweiligen Laufschaufelreihe zugeordneten Deckbandring zu bilden, der selbsttragend ausgestaltet ist und an die radial außenliegenden Laufschaufelspitzen der Laufschaufelreihe angebaut ist. Der selbsttragende Deckbandring ist so ausgestaltet, dass er die im Betrieb auftretenden Kräfte, insbesondere dann, wenn er einer Laufschaufelreihe zugeordnet ist, in sich aufnehmen kann, ohne dabei die Laufschaufeln zu belasten. Insbesondere kann die im Betrieb auftretenden Zentrifugalkräfte in sich aufnehmen kann, ohne dass dabei eine signifikante zusätzliche radiale Zugbelastung der Laufschaufeln auftritt. Die Lebensdauer der Laufschaufeln wird dadurch erhöht. Ebenso können die Laufschaufeln schwächer dimensioniert werden, was zu einer den Wirkungsgrad der Strömungsmaschine steigernden Gewichtsreduzierung nutzbar ist. Erreicht wird dies durch den in Umfangsrichtung geschlossenen Körper des Deckbandrings, der die auftretenden Zentrifugalkräfte in tangentiale Zugspannungen umwandelt. Um den Deckbandring an die Laufschaufel anbauen zu können, muss es sich beim Deckbandring um ein bezüglich der Laufschaufeln separat hergestelltes Bauteil handeln. Die separate Herstellung des Deckbandrings ermöglicht die Verwendung eines Werkstoffs, der sich von demjenigen der Laufschaufeln unterscheidet, und/oder einer Werkstoffstruktur, die sich von derjenigen der Laufschaufeln unterscheidet. Beispielsweise kann der Deckbandring in Richtung einer Zugbelastung in Umfangsrichtung optimiert sein, während die Laufschaufeln üblicherweise im Hinblick auf eine Zugbelastung in radialer Richtung optimiert sind.
Darüber hinaus lässt sich der als separates Bauteil ausgestaltete Deckbandring ohne weiteres so ausbilden, dass er vergleichsweise einfach wieder ausgebaut werden kann. Hierdurch vereinfacht sich die Reparatur bzw. der Ersatz des Deckbandrings im Falle von Verschleißerscheinungen. Dies ist insbesondere bei Rotorabschnitten mit integrierten Laufschaufeln von Vorteil.
Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass der Deckbandring grundsätzlich nachrüstbar ist. Auf diese Weise können Laufschaufelreihen einer Strömungsmaschine nachträglich auf vergleichsweise kostengünstige Weise mit einem Deckband versehen werden, um dadurch die Vorteile eines Deckbands, nämlich Stabilisierung langer Laufschaufeln und Wirkungsgradsteigerung durch reduzierte Leckagen und aerodynamische Optimierung, nutzen zu können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Deckbandring so an die Laufschaufeln angebaut sein, dass er bezüglich der Laufschaufeln radial frei ist. Das heißt, dass der Deckbandring an den Laufschaufeln in radialer Richtung nicht fixiert ist, sondern relativ dazu frei beweglich oder lose angeordnet ist. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise thermisch bedingte Spannungen reduzieren. Von besonderem Vorteil ist diese Bauweise beim Einsatz des Deckbandrings bei einer Laufschaufelreihe. Die im Betrieb auftretenden Zentrifugalkräfte zwingen den Deckbandring radial nach außen. Durch den bereitgestellten Freiheitsgrad in radialer Richtung kann der Deckbandring von den zugehörigen Laufschaufeln grundsätzlich in radialer Richtung abheben, ohne dass dabei Zugkräfte zwischen dem Druckbandring und den Laufschaufeln übertragen werden. Hinsichtlich der Zentrifugalkräfte sind die Laufschaufeln somit vom Deckbandring entkoppelt.
Dabei kann -je nach Ausgestaltung der Kopplung zwischen dem Deckbandring und den Laufschaufeln - auch eine Kopplung der Laufschaufeln in Umfangsrichtung zur Vermeidung der Schwingungsanregung trotzdem gewährleistet werden. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Strömungsmaschine ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen. Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 einen stark vereinfachten, prinzipiellen Querschnitt durch eine
Strömungsmaschine im Bereich einer Laufschaufelreihe,
Fig. 2 eine Ansicht in radialer Richtung im Bereich einer Schaufel entsprechend einem Pfeil III in Fig. 1 ,
Fig. 3 eine Schnittansicht der Schaufel im Bereich eines Deckbands entsprechend Schnittlinien IV in Fig. 2,
Fig. 4 eine Ansicht in axialer Richtung auf die Schaufel im Bereich des
Deckbands entsprechend einem Pfeil V in Fig. 2,
Fig. 5 eine Ansicht wie in Fig. 4, jedoch bei einer anderen
Ausführungsform, Fig. 6 eine Ansicht wie in Fig. 4, jedoch bei einer weiteren
Ausführungsform,
Fig. 7 eine Ansicht in Umfangsrichtung auf eine Schaufel im Bereich des
Deckbands,
Fig. 8 eine Ansicht wie in Fig. 2, jedoch bei einer anderen
Ausführungsform,
Fig. 9 eine Schnittansicht der Schaufel aus Fig. 8 im Bereich des
Deckbands entsprechend Schnittlinien IX in Fig. 8,
Fig. 10 ein stark vereinfachter, prinzipieller Querschnitt durch eine
Strömungsmaschine im Bereich einer Schaufelreihe,
Fig. 11 eine Ansicht in radialer Richtung im Bereich einer Schaufel entsprechend einem Pfeil Xl in Fig. 10,
Fig. 12 einen Längsschnitt durch die Schaufel im Bereich eines
Deckbandrings entsprechend Schnittlinien XIV in Fig. 11 ,
Fig. 13 eine axiale Ansicht auf die Schaufel im Bereich des Deckbandrings entsprechend einem Pfeil XIII in Fig. 11 ,
Fig. 14 eine Ansicht in Umfangsrichtung auf die Schaufel im Bereich des
Deckbandrings entsprechend einem Pfeil XIV in den Fig. 10, 11 und 13. Wege zur Ausführung der Erfindung
Entsprechend der Fig. 1 ist eine Strömungsmaschine 1 mit einem Rotor 2 und mit einem Stator 3 ausgestattet. Der Rotor 2 ist in üblicher Weise im Stator 3 drehbar gelagert. Bei der Strömungsmaschine 1 kann es sich grundsätzlich um einen Kompressor oder um eine Turbine handeln. Im Falle einer Turbine kann es sich um eine Dampfturbine oder Gasturbine handeln. Die Strömungsmaschine 1 kann stationär sein und beispielsweise in einer Kraftwerksanlage zum Antreiben eines Generators dienen. Ebenso kann es sich bei der Strömungsmaschine 1 um ein Antriebsaggregat in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Luftfahrzeug handeln. Bevorzugt wird jedoch eine Realisierung der Erfindung bei einer Ausgestaltung der Strömungsmaschine 1 als stationäre Gasturbine.
Der Rotor 2 weist entsprechend Fig. 1 zumindest eine Laufschaufelreihe 4 auf, die aus mehreren Laufschaufeln 5 besteht. Der Querschnitt gemäß Fig. 1 liegt im Bereich einer solchen Laufschaufelreihe 4, wobei allerdings zur Veranschaulichung nur eine einzige Laufschaufel 5 dargestellt ist.
Die Strömungsmaschine 1 ist außerdem zumindest mit einem Deckband 8 ausgestattet. Dieses Deckband 8 ist dabei der Laufsschaufelreihe 4 zugeordnet, und zwar für alle Laufschaufeln 5 der Laufschaufelreihe 4. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist das Deckband 8 der Laufschaufelreihe 4 zugeordnet und ist dadurch an den vom Rotor 2 entfernten äußeren Enden der Laufschaufeln 5 angeordnet.
Erfindungsgemäß ist dieses Deckband 8 entweder durch einen Deckbandring 32 oder durch mehrere Deckbandsegmente 33 oder durch mehrere Deckplatten 34 gebildet. Dabei ist der Deckbandring 32 allen Laufschaufeln 5 der Laufschaufelreihe 4 gemeinsam zugeordnet. Im Unterschied dazu ist das jeweilige Deckbandsegment 33 gleichzeitig mehreren benachbarten Laufschaufeln 5 der Laufschaufelreihe 4 zugeordnet, während die jeweilige Deckplatte 34 jeweils einer einzigen Laufschaufel 5 der Laufschaufelreihe 4 zugeordnet ist. Dem Deckbandring 32, den Deckbandsegmenten 33 und den Deckplatten 34 ist gemeinsam, dass sie jeweils bezüglich der Laufschaufeln 5 separate Bauteile bilden, die an den Laufschaufeln 5 auf geeignete Weise befestigt sind. In Fig. 1 ist jeweils lediglich ein einziges Deckbandsegment 33 angedeutet; ebenso ist auch nur eine einzige Deckplatte 34 exemplarisch angedeutet. Die nachfolgende Beschreibung nimmt explizit zwar nur Bezug auf den Deckbandring 32, gilt jedoch implizit in entsprechender weise auch für die Ausführungsformen mit Deckbandsegmenten 33 bzw. für die Ausführungsformen mit Deckplatten 34.
Der Deckbandring 32 ist vorzugsweise aus einem Stück hergestellt, z.B. durch Gießen oder Schmieden. Ebenso ist eine Ausführungsform möglich, bei welcher der Deckbandring 32 aus mehreren Teilstücken, insbesondere aus mehreren Ringsegmenten, zusammengebaut ist. Der Deckbandring 32 erstreckt sich in der durch einen Pfeil 9 angedeutet Umfangsrichtung geschlossen, also ohne Unterbrechung. Der Deckbandring 32 ist zumindest soweit selbsttragend ausgestaltet, dass er als Ganzes hantierbar ist, was seine Montage und Demontage vereinfacht. Desweiteren kann er die im Betrieb auftretenden hohen Zentrifugalkräfte zumindest teilweise aufnehmen und in Umfangsrichtung abtragen, was die Belastung der damit verbundenen Laufschaufeln 5 reduziert. Der Deckbandring 32 bildet ein separates Bauteil, das unabhängig von den Laufschaufeln 5 hergestellt ist und zur Montage an die Laufschaufeln 5 angebaut wird. Hierzu sind der Deckbandring 32 und die Laufschaufeln 5 mittels Verankerungen 10 aneinander befestigt. Auch die gegebenenfalls zur Ausbildung des Deckbands 8 verwendeten Deckbandsegmente 33 sind mittels derartiger Verankerungen 10 an wenigstens einer der zugeordneten Laufschaufeln 5, vorzugsweise an allen zugeordneten Laufschaufeln 5 befestigt. In entsprechender Weise sind für den Fall, dass das Deckband 8 aus den Deckplatten 34 gebildet ist, die einzelnen Deckplatten 34 jeweils mittels derartiger Verankerungen 10 an der jeweils zugeordneten Laufschaufel 5 befestigt. Diese Verankerungen 10 sind dabei so ausgestaltet, dass sie wenigstens in radialer Richtung wirken, also in radialer Richtung Zugkräfte zwischen dem Deckbandring 32 und den Laufschaufeln 5 übertragen können. Außerdem sind die Verankerungen 10 so ausgestaltet, dass sie zerstörungsfrei lösbar sind. Mit anderen Worten, der montierte Deckbandring 32 kann ohne Zerstörung des Deckbandrings 32 und ohne Zerstörung der Laufschaufeln 5 demontiert werden. Dies ist für die spätere Montage eines reparierten oder eines neuen Deckbandrings 32 von entscheidendem Kostenvorteil.
Die Verankerungen 10 lassen sich auch so ausgestalten, dass der Deckbandring 32 im montierten Zustand bezüglich der Laufschaufeln 5 in der Umfangsrichtung 9 und/oder in axialer Richtung, also parallel zur Rotationsachse 11 des Rotors fixiert ist. Hierdurch wird eine definierte Lagefixierung für den Deckbandring 32 relativ zu den zugehörigen Laufschaufeln 5 erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen zur Realisierung der Verankerung 10 werden nachfolgend näher erläutert.
Vorzugsweise ist der Deckbandring 32 mit allen Laufschaufeln 5 der zugehörigen Laufschaufelreihe 4 über jeweils wenigstens eine solche Verankerung 10 befestigt. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, dass der Deckbandring 32 nur an einigen, vorzugsweise umfangsmäßig symmetrisch verteilt angeordneten Laufschaufeln 5 jeweils mit wenigstens einer solchen Verankerung 10 befestigt ist. Die Verankerungen 10 sind jeweils radial zwischen dem Deckbandring 32 und der jeweiligen Laufschaufel 5 angeordnet. Grundsätzlich kann eine derartige Verankerung 10 beliebig ausgestaltet sein, z.B. als Schraube, solange sie zur Zugkraftübertragung geeignet ist. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Verankerung 10 wird im folgenden näher erläutert.
Entsprechend den Fig. 2 bis 6 ist jede Verankerung 10 mit wenigstens einer Ankeraufnahme 12 bzw. 13 sowie mit zumindest einem zur jeweiligen Ankeraufnahme 12, 13 komplementären Anker 14 bzw. 15 ausgestattet. Die Fig. 2 bis 4, 6, 8 und 9 zeigen dabei eine deckbandseitige, also im Deckbandring 32 ausgebildete Ankeraufnahme 12, während die Fig. 5 und 6 eine schaufelseitige, also in der jeweiligen Laufschaufel 5 ausgebildete Ankeraufnahme 13 zeigen. Der mit der deckbandseitigen Ankeraufnahme 12 zusammenwirkende Anker wird mit 14 bezeichnet, während der mit der laufschaufelseitigen Aufnahme 13 zusammenwirkende Anker mit 15 bezeichnet wird. Bei der deckbandseitigen Ankeraufnahme 12 ist das zugehörige Aufnahmeprofil 16 zur zugehörigen Laufschaufel 5 hin offen. Im Unterschied dazu ist bei der schaufelseitigen Ankeraufnahme 13 das Aufnahmeprofil 16 zum Deckbandring 32 hin offen. Die Ankeraufnahmen 12, 13 bzw. deren Längsrichtungen erstrecken sich exemplarisch geradlinig; ebenso sind Ausführungsformen mit gekrümmten Längsrichtungen möglich. Bei geraden Längsrichtungen können Längskanten der Ankeraufnahmen 12, 13 parallel zueinander verlaufen. Ebenso können die Längskanten zueinander angestellt oder geneigt sein, wodurch die Ankeraufnahmen 12, 13 in der Montagerichtung konisch zulaufen. Bei gekrümmten Längsrichtungen können sich die Längskanten entlang konzentrischer Kreisbögen erstrecken. Ebenso sind Längskantenverläufe entlang von Kreisbögen mit versetzten Kreismittelpunkten möglich, bei denen sich für die Ankeraufnahmen 12, 13 wieder eine konische Verengung in der Montagerichtung ergibt. Die Ankeraufnahmen 12, 13 charakterisieren sich durch ein in ihrer Längsrichtung konstantes oder konisches Aufnahmeprofil 16. Dieses Aufnahmeprofil 16 weist wenigstens einen radial hintergreifbaren Hinterschnitt 17 auf. Bei den gezeigten exemplarischen Ausführungsformen ist das Aufnahmeprofil 16 ein T-Profil. Andere geeignete Konturen, z.B. ein Schwalbenschwanzprofil, können ebenfalls als Aufnahmeprofile 16 dienen.
Der jeweilige Anker 14, 15 weist an seiner Außenseite ein Ankerprofil 18 auf, das komplementär zum jeweiligen Aufnahmeprofil 16 geformt ist. Im vorliegenden Fall handelt es sich somit bei den Ankerprofilen 18 um passende T-Profile. Im montierten Zustand ist der jeweilige Anker 14, 15 in die zugehörige Ankeraufnahme 12, 13 eingesetzt, und zwar so, dass sein Ankerprofil 18 einen Eingriff mit dem wenigstens einen Hinterschnitt 17 des Aufnahmeprofil 16 realisiert. Auf diese Weise wird ein in radialer Richtung wirksamer Formschluss zwischen dem Deckbandring 32 und der jeweiligen Laufschaufel 5 realisiert, der zur Übertragung sehr großer Kräfte geeignet ist.
Bei der in den Fig. 2 bis 4 und 8, 9 gezeigten Ausführungsform ist der Anker 14 als integraler Bestandteil der jeweiligen Laufschaufel 5 ausgestaltet. Dieser Anker 14 steht somit vom nicht näher bezeichneten Schaufelkopf der jeweiligen Laufschaufel 5 in radialer Richtung ab. Im Unterschied dazu zeigt Fig. 5 eine alternative Ausführungsform, bei welcher der Anker 15 einen integralen Bestandteil des Deckbandrings 32 bildet und folglich von diesem an einer der Laufschaufel 5 zugewandten Seite radial absteht.
Fig. 6 zeigt eine andere vorteilhafte Ausführungsform, bei welcher die Verankerung 10 ein zusätzliches Bauteil, nämlich einen Ankerkörper 31 aufweist, der bezüglich des Deckbandsring 32 und bezüglich der jeweiligen Laufschaufel 5 ein separates Bauteil darstellt. Dieser Ankerkörper 31 ist mit zwei Ankern 14, 15 versehen bzw. so ausgestaltet, dass er die beiden Anker 14, 15 aufweist. Dementsprechend umfasst die Verankerung 10 bei dieser Ausführungsform sowohl die deckbandseitige Ankeraufnahme 12 als auch die schaufelseitige Ankeraufnahme 13. Die beiden Ankeraufnahmen 12, 13 sind dabei so angeordnet, dass sie einander radial gegenüberliegen und insbesondere zueinander radial fluchten. Vorzugsweise sind die beiden Ankeraufnahmen 12, 13 zueinander deckungsgleich ausgebildet und angeordnet. Der Ankerkörper 31 besitzt hier ein Doppel-T-Profil bzw. ein H-Profil. Der Ankerkörper 31 steht nun im montierten Zustand über seine beide Anker 14, 15 mit beiden Ankeraufnahmen 12, 13 in Eingriff. Diese Ausführungsform kann hinsichtlich der Montage und Demontage vorteilhaft sein, da sie beispielsweise die Positionierung des Deckbandsrings 32 an den Laufschaufeln 5 erleichtert.
Bei den Ausführungsformen der Fig. 2 bis 6 ist die jeweilige Ankeraufnahme 12, 13 jeweils so angeordnet, dass sich ihre Längsrichtung axial, also parallel zur Rotationsachse 11 erstreckt. Bei einer derartigen Orientierung der Ankeraufnahmen 12, 13 besitzt die Verankerung 10 in der Längsrichtung der Ankeraufnahme 12, 13 eine relativ kleine Länge. Bei der axialen Orientierung der Ankeraufnahme 12, 13 kann die Verankerung 10 zusätzlich Umfangskräfte zwischen dem Deckbandring 32 und der jeweiligen Laufschaufeln 5 übertragen. Die Montage des Deckbandrings 32 an den Laufschaufeln 5 erfolgt dabei so, dass der jeweilige Anker 14, 15 in die zugehörigen Ankeraufnahme 12, 13 in deren Längsrichtung eingeführt wird. Die Längsrichtung der Ankeraufnahme 12, 13 entspricht demnach der Montagerichtung der Verankerung 10. Für die Montage der Verankerung 10 ist somit das Aufnahmeprofil 17 in der Längsrichtung der zugehörigen Ankeraufnahme 12, 13 zumindest einseitig offen.
Bei der in den Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsform ist die Verankerung 10 so ausgestaltet, dass die Ankeraufnahme 12 gegenüber der axialen Richtung, repräsentiert durch einen Pfeil 19, eine Neigung aufweist. Dementsprechend erstreckt sich die Längsrichtung der Ankeraufnahme 12 geneigt gegenüber der Axialrichtung 19. Ein Neigungswinkel ist dabei mit 20 bezeichnet. Durch die geneigte Orientierung der Ankeraufnahme 12 kann die Verankerung 10 zusätzlich auch Axialkräfte zwischen dem Deckbandring 32 und der jeweiligen Laufschaufel 5 übertragen.
Zur Übertragung von Axialkräften können die Ankeraufnahmen 12, 13 in der Montagerichtung konisch ausgestaltet sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Ankeraufnahme 12 entsprechend Fig. 3 mit einem Axialanschlag 21 versehen sein, der die Längsverstellbarkeit des Ankers 14 in der Ankeraufnahme 12 begrenzt. Das Aufnahmeprofil 17 der Ankeraufnahme 12 ist demnach bei dieser Ausführungsform in der Längsrichtung der Ankeraufnahme 12 einseitig, z.B. an der Anströmseite, verschlossen. Grundsätzlich kann das Aufnahmeprofil 17 der jeweiligen Ankeraufnahme 12, 13 in der Längsrichtung der Ankeraufnahme 12, 13 beidseitig offen sein.
Fig. 8 zeigt eine spezielle Ausführungsform, bei welcher sich die Längsrichtung der Ankeraufnahme 12 etwa in der gleichen Weise neigt wie das Schaufelprofil 22. Der Neigungswinkel 20 liegt dabei etwa im Bereich eines nicht näher bezeichneten Anstellwinkels des Schaufelprofils 22, der zwischen der durch einen Pfeil 23 angedeuteten Anströmrichtung und einer durch eine Anströmkante 24 und eine Abströmkante 25 verlaufenden Längsrichtung des Schaufelprofils 22 aufgespannt ist. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich für die Verankerung 10 in ihrer Montagerichtung, also parallel zur Längsrichtung der Ankeraufnahme 12 eine besonders große Länge, was für die Montage vorteilhaft sein kann. Gleichzeitig lässt sich die Verankerung 10 dadurch weitgehend in die Außenkontur der jeweiligen Laufschaufel 5 integrieren. Ihr Schaufelkopf muss demnach nur vergleichsweise geringfügig durch einen aufgedickten Querschnitt vergrößert werden. Der Bereich mit aufgedicktem Querschnitt ist in Fig. 3 durch eine geschweifte Klammer angedeutet und mit 26 bezeichnet. Die Verankerung 10 baut somit vergleichsweise schlank.
Die relativ große Länge der Verankerung 10 in der Längsrichtung des Schaufelprofils 22 entsprechend der Ausführungsform gemäß Fig. 8 bewirkt ebenso wie die relativ große Breite der Verankerung 10 parallel zur Längsrichtung des Schaufelprofils 22 entsprechend den anderen Ausführungsformen bei einer Verwindung der jeweiligen Laufschaufel 5 im Betrieb der Strömungsmaschine eine Verkantung des Ankers 14, 15 in der jeweiligen Ankeraufnahme 12, 13. Diese Verkantung führt ihrerseits zu einem Kraftschluss, der die Haltekraft zwischen dem Deckbandring 32 und der jeweiligen Laufschaufel 5 verstärkt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, den jeweiligen Anker 14, 15 in der zugehörigen Ankeraufnahme 12, 13 mittels Schrumpfsitz festzulegen, was zu einer vorgespannten, kraftschlüssigen Kopplung zwischen dem Deckbandring 32 und der jeweiligen Laufschaufel 5 führt.
Die jeweilige Verankerung 10 kann durch eine entsprechende Abstimmung der Ankeraufnahme 12, 13 und des Ankers 14, 15 als Schiebesitz ausgestaltet sein, der eine Montage parallel zur Längsrichtung der Ankeraufnahme 12, 13 erleichtert. Hierbei kann es zweckmäßig sein, die jeweilige Verankerung 10 mit einer Sicherungseinrichtung 35 auszustatten. Diese Sicherungseinrichtung 35 ist dabei so ausgestaltet, dass im montierten Zustand des Deckbandsrings 32 innerhalb der jeweiligen Verankerung 10 die Relativlage zwischen Ankeraufnahme 12, 13 und Anker 14, 15 fixiert. Beispielsweise kann die Sicherungseinrichtung 35 durch ein stiftförmiges Sicherungselement 36 gebildet sein, das sich quer zur Längsrichtung der Ankeraufnahme 12, 13, vorzugsweise radial erstreckt. Dieses Sicherungselement 36 dringt bei den Ausführungsformen der Fig. 4 und 5 jeweils einerseits in eine nicht näher bezeichnete, im Deckbandring 32 ausgebildete erste Öffnung und andererseits gleichzeitig in eine in der jeweiligen Laufschaufel 5 ausgebildete, nicht näher bezeichnete zweite Öffnung formschlüssig ein. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 durchdringt das Sicherungselement 36 zusätzlich das Ankerglied 31 in einer darin ausgebildeten, nicht näher bezeichneten Durchgangsöffnung.
Wie den Fig. 4 bis 6 zu entnehmen ist, kann der Deckbandring 32 bei speziellen Ausführungsformen Kühlkanalstrukturen 27 enthalten, die hier nur schematisch mit unterbrochenen Linien angedeutet sind. Diese Kühlkanalstrukturen 27 dienen zum Kühlen des Deckbandrings 32 und können beispielsweise einen im Inneren des Deckbandrings 32 verbleibenden Kühlmittelpfad ausbilden und/oder an der Oberfläche des Deckbandrings 32 endende Austrittsöffnungen 28 aufweisen, durch die Kühlmittel, auch zur Ausbildung eines Kühlfilms an der Oberfläche des Deckbandrings 32 austreten kann. Im montierten Zustand kommunizieren die Kühlkanalstrukturen 27 des Deckbandsrings 32 mit Kühlkanalstrukturen 29, die im Inneren der jeweiligen Laufschaufel 5 ausgebildet sind. Auf diese Weise werden die Kühlkanalstrukturen 27 des Deckbandrings 32 über die Kühlkanalstrukturen 29 der jeweiligen Laufschaufel 5 mit Kühlmittel versorgt. Dabei kommt die von den Laufschaufeln 5 unabhängige, separate Bauweise des Deckbandrings 32 der Ausbildung komplexer Kühlkanalstrukturen 27 im Deckbandring 32 zugute, da sich diese vor der Montage an den Laufschaufeln 5 im Deckbandring 32 herstellen lassen.
Dabei ist klar, dass im Kontaktbereich zwischen dem Deckbandring 32 und der jeweiligen Laufschaufeln 5 geeignete, hier nicht dargestellte Dichtungseinrichtungen vorgesehen sein können, um die deckbandseitigen Kühlkanalstrukturen 27 nach außen fluidisch abgedichtet mit den schaufelseitigen Kühlkanalstrukturen 29 zu verbinden.
Entsprechend Fig. 7 kann der Deckbandring 32 bei einer Weiterbildung der Erfindung mit einer Dichtungsstruktur 30 ausgestattet sein. Diese ist dabei an einer von den Laufschaufeln 5 abgewandten Seite des Deckbandrings 32 angeordnet. Die Dichtungsstruktur 30 ist hier ebenfalls nur durch eine unterbrochene Linie angedeutet und weist exemplarisch die Form eines radial abstehenden und in Umfangsrichtung 9 geschlossenen umlaufenden Stegs auf, sogenannte Finne. Die Dichtungsstruktur 30 wirkt dann mit einer radial benachbarten Wand entweder des Rotors 2 oder des Stators 3 zur Ausbildung einer Axialdichtung der jeweiligen Laufschaufelreihe 4 zusammen. Beispielsweise taucht der in Fig. 7 angedeutete Steg in eine entsprechende Ringnut ein, um dadurch die Wirkung einer Labyrinthdichtung zu erzeugen. Für die Ausgestaltung derartiger Dichtungsstrukturen 30 gibt es im Stand der Technik viele Vorbilder, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss. Andere Dichtungsstrukturen 30 sind beispielsweise eine Schleifstruktur, die mit einer schleifbaren Gegenstruktur zusammenwirkt, wobei eine dieser Strukturen die Dichtungsstruktur 30 des Deckbandrings 32 bildet, während die andere Struktur dann am Rotor 2 oder am Stator 3 ausgebildet ist.
Gemäß den Figuren 10 bis 14 ist eine mögliche Ausführungsform des Deckbands 8 als Deckbandring 108 beschrieben.
Entsprechend der Fig. 10 ist eine Strömungsmaschine 101 mit einem Rotor 102 und mit einem Stator 103 ausgestattet. Der Rotor 102 ist in üblicher Weise im Stator 103 drehbar gelagert. Bei der Strömungsmaschine 101 kann es sich grundsätzlich um einen Kompressor oder um eine Turbine handeln. Die Strömungsmaschine 101 kann stationär sein und beispielsweise in einer Kraftwerksanlage zum Antreiben eines Generators dienen. Ebenso kann es sich bei der Strömungsmaschine 101 grundsätzlich um ein Antriebsaggregat in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Luftfahrzeug handeln. Bevorzugt wird jedoch eine Realisierung der Erfindung bei einer Ausgestaltung der Strömungsmaschine 101 als stationäre Gasturbine.
Der Rotor 102 weist entsprechend Fig. 10 zumindest eine Laufschaufelreihe 104 auf, die aus mehreren Laufschaufeln 105 besteht. Der Querschnitt gemäß Fig. 10 liegt im Bereich einer solchen Laufschaufelreihe 104, wobei allerdings zur Veranschaulichung nur eine einzige Laufschaufel 105 dargestellt ist.
Erfindungsgemäß kann nun die Strömungsmaschine 101 zumindest mit einem Deckbandring 108 ausgestattet sein. Dieser Deckbandring 108 ist dabei einer der Laufschaufelreihen 104 zugeordnet, und zwar gemeinsam für alle Laufschaufeln 105 der jeweiligen Laufschaufelreihe 104. Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform ist der Deckbandring 108 der Laufschaufelreihe 104 zugeordnet und ist dadurch an den vom Rotor 102 entfernten äußeren Enden der Laufschaufeln 105 angeordnet.
Der Deckbandring 108 ist dabei vorzugsweise aus einem Stück hergestellt, z.B. durch Gießen oder Schmieden. Ebenso ist eine Ausführungsform möglich, bei welcher der Deckbandring 108 aus mehreren Teilstücken, insbesondere aus mehreren Ringsegmenten, zusammengebaut ist.
Der Deckbandring 108 ist bezüglich der Laufschaufeln 105 ein separat hergestelltes Bauteil. Hierdurch kann eine Optimierung des Deckbandrings 108 hinsichtlich Festigkeit durch entsprechende Materialauswahl und hinsichtlich Aerodynamik durch entsprechende Formgebung realisiert werden. Der Deckbandring 108 erstreckt sich in der durch einen Pfeil 109 angedeuteten Umfangsrichtung geschlossen, also ohne Unterbrechung. Der Deckbandring 108 ist selbsttragend ausgestaltet, wodurch er die im Betrieb auftretenden Kräfte in sich aufnehmen kann. Diese Eigenschaft ist insbesondere bei der Variante gemäß Fig. 10 von erhöhtem Interesse, da dort im Betrieb durch die Rotation des Rotors 102 hohe Zentrifugalkräfte auftreten. Darüber hinaus bildet der Deckbandring 108 ein separates Bauteil, das unabhängig von den Laufschaufeln 105 hergestellt ist und zur Montage an die Laufschaufeln 105 angebaut wird. Hierzu sind der Deckbandring 108 und die Laufschaufeln 105 in Kopplungsbereichen 1010 miteinander gekoppelt.
Diese Kopplungsbereiche 1010 können dabei so ausgestaltet werden, dass der Deckbandring 108 im montierten Zustand bezüglich der Laufschaufeln 105 radial frei ist. Bei der Ausführungsform entsprechend Fig. 10 kann somit der Deckbandring 108 seinen Durchmesser aufgrund der wirksamen Zentrifugalkräfte und aufgrund thermischer Ausdehnung vergrößern, ohne dass dadurch Zugkräfte in die Laufschaufeln 105 eingeleitet werden. Darüber hinaus können die Kopplungsbereiche 1010 auch so ausgestaltet sein, dass der Deckbandring 108 im angebauten Zustand bezüglich der Laufschaufeln 105 in axialer Richtung, also parallel zur Rotationsachse 1011 des Rotors 102 und zusätzlich oder alternativ in der Umfangsrichtung 109 fixiert ist. Hierdurch wird eine definierte Lagefixierung für den Deckbandring 108 relativ zu den zugehörigen Laufschaufeln 105 erreicht. Eine bevorzugte Ausführungsform zur Realisierung der radialen Freiheit und der axialen sowie tangentialen Festlegung des Deckbandrings 108 relativ zu den Laufschaufeln 105 wird im folgenden anhand der Fig. 11 und 12 näher erläutert.
Entsprechend den Fig. 11 und 12 kann der Deckbandring 108 an wenigstens einer der ihm zugeordneten Laufschaufeln 105 mit Hilfe einer Sicherungseinrichtung 1012 festgelegt sein. Grundsätzlich kann der Deckbandring 108 an jeder Laufschaufel 105 mit wenigstens einer solchen Sicherungseinrichtung 1012 angebracht sein. In den Fig. 11 und 12 sind dabei zwei verschiedene Varianten der Sicherungseinrichtung 1012 bzw. 1012' dargestellt, die kumulativ oder alternativ realisierbar sind. Die jeweilige Sicherungseinrichtung 1012, 1012' charakterisiert sich dadurch, dass sie den Deckbandring 108 an der jeweiligen Laufschaufel 105 in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung 109 gegen Relativverstellungen sichert, also die oben genannten Fixierung realisiert. Die jeweilige Sicherungseinrichtung 1012, 1012' ist dabei radial zwischen dem Deckbandring 108 und der jeweiligen Laufschaufel 105 ausgebildet.
Zu diesem Zweck ist die Sicherungseinrichtung 1012, 1012' bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform mit zumindest einem Sicherungsglied 1013 bzw. 1013' ausgestattet. Das Sicherungsglied 1013, 1013' ist an der jeweiligen Laufschaufel 105 radial beweglich angeordnet. Beispielsweise ist es hierzu in einer entsprechend geformten Führungsöffnung 1014 bzw. 1014' in radialer Richtung geführt verstellbar gelagert.
Die beiden Sicherungseinrichtungen 1012, 1012', die hier exemplarisch wiedergegeben sind, unterscheiden sich z. B. durch die Form ihrer Sicherungsglieder 1013, 1013'. Während das eine Sicherungsglied 1013 als zylindrischer Bolzen ausgestaltet ist, weist das andere Sicherungsglied 1013' die Form eines geradlinigen Stegs auf, der sich zwischen einer nicht näher bezeichneten Anströmkante des Schaufelprofils und einer nicht näher bezeichneten Abströmkante des Schaufelprofils erstreckt.
Die jeweilige Sicherungseinrichtung 1012, 1012' umfasst für jedes Sicherungsglied 1013, 1013' eine zugehörige Sicherungsöffnung 1015 bzw. 1015', die am Deckbandring 108 ausgebildet ist und die fluchtend zur Führungsöffnung 1014, 1014' angeordnet ist. Die jeweilige Sicherungsöffnung 1015, 1015' ist dabei so auf das zugehörige Sicherungsglied 1013, 1013' abgestimmt, dass das Sicherungsglied 1013, 1013' in radialer Richtung in die zugehörige Sicherungsöffnung 1015, 1015' eindringen kann. Sobald das Sicherungsglied 1013, 13' so weit aus seiner Führungsöffnung 1014, 1014' herausragt, dass es in die Sicherungsöffnung 1015, 1015' hineinragt, liegt die gewünschte Fixierung bzw. Sicherung in axialer Richtung und in Umfangsrichtung vor. Die Führungsöffnungen 1014, 1014' sind ebenso wie die Sicherungsöffnungen 1015, 1015' komplementär zum jeweiligen Sicherungsglied 1013, 1013' geformt.
Da das jeweilige Sicherungsglied 1013, 1013' sowohl in der zugehörigen Führungsöffnung 1014, 1014' als auch in der zugehörigen Sicherungsöffnung 1015, 1015' radial beweglich gelagert ist, wird dadurch gleichzeitig der radiale Freiheitsgrad für den Deckbandring 108 relativ zur Laufschaufel 105 gewährleistet.
Das Eindringen des Sicherungsglieds 1013, 1013' in die Sicherungsöffnung 1015, 1015' erfolgt bei dem der Laufschaufelreihe 104 zugeordneten Deckbandring 108 im Betrieb der Strömungsmaschine 101 durch die herrschenden Zentrifugalkräfte, da diese das Sicherungsglied 1013, 1013' radial nach außen, also in die jeweilige Sicherungsöffnung 1015, 1015' hinein antreiben. Die Dimensionierung der jeweiligen Sicherungsöffnung 1015, 1015' ist dabei zweckmäßig so gewählt, dass das Sicherungsglied 1013, 1013' bei Erreichen eines nicht näher bezeichneten radialen Anschlags noch immer teilweise in der Führungsöffnung 1014, 1014' angeordnet ist.
Um bei Stillstand der Strömungsmaschine 101 die gewünschte Sicherungswirkung bzw. Fixierungswirkung ebenfalls gewährleisten zu können, kann das Sicherungsglied 1013, 1013' mit Hilfe einer Sicherungsfeder 1016 bzw. 1016' in Richtung der Sicherungsöffnung 1015, 1015' radial vorgespannt sein. Das radial vorgespannte Sicherungsglied 1013, 1013' gewährleistet außerdem bei der Montage des Deckbandrings 108 ein hörbares Einrasten bei Erreichen der vorbestimmten Relativlage zwischen dem Deckbandring 108 und der zugehörigen Laufschaufel 105.
Zur Unterbringung der jeweiligen Sicherungseinrichtung 1012, 1012' kann die zugehörige Laufschaufel 105 im Bereich ihres Schaufelkopfes quer zu ihrem Schaufelprofil aufgedickt sein. Diese aufgedickte Kopfzone ist in Fig. 12 durch eine geschweifte Klammer gekennzeichnet und mit 1017 bezeichnet.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Montage des Deckbandrings 108 zweckmäßig so, dass der einmal montierte Deckbandring 108 bei Bedarf wieder zerstörungsfrei von den Laufschaufeln 105 entfernt werden kann. Dieses zerstörungsfreie Lösen von den Laufschaufeln 105 lässt sich bei der hier gezeigten Ausführungsform, die zur Sicherung bzw. Fixierung mit der Sicherungseinrichtung 1012, 1012' arbeitet, besonders einfach realisieren. Beispielsweise enthält der Deckbandring 108 für jedes Sicherungsglied 1013, 1013' zumindest eine Entriegelungsöffnung 1018 bzw. 1018'. Diese Entriegelungsöffnung 1018, 1018' ist dabei so positioniert, dass durch sie hindurch das jeweilige Sicherungsglied 1013, 1013' unter Verwendung eines geeigneten, in die Entriegelungsöffnung 1018, 1018' einführbaren Werkzeugs, aus der Sicherungsöffnung 1015, 1015' heraus angetrieben werden kann. Das jeweilige Sicherungsglied 1013, 1013' lässt sich somit in die Führungsöffnung 1014, 1014' entgegen der Sicherungsfeder 1016, 1016' verstellen, bis der Deckbandring 108 von der jeweiligen Laufschaufel 105 freikommt.
Entsprechend Fig. 13 kann der Deckbandring 108 bei einer besonderen Ausführungsform Kühlkanalstrukturen 1019 enthalten, die hier nur schematisch mit unterbrochenen Linien angedeutet sind. Diese Kühlkanalstrukturen 1019 dienen zum Kühlen des Deckbandrings 108 und können beispielsweise einen im Inneren des Deckbandrings 108 verbleibenden Kühlmittelpfad ausbilden und/oder an der Oberfläche des Deckbandrings 108 endende Austrittsöffnungen 1020 umfassen, durch die Kühlmittel, auch zur Ausbildung eines Kühlfilms an der Oberfläche des Deckbandrings 108 austreten kann. Im montierten Zustand kommunizieren die Kühlkanalstrukturen 1019 des Deckbandrings 108 mit Kühlkanalstrukturen 1021 , die im Inneren der jeweiligen Laufschaufel 105 ausgebildet sind. Auf diese Weise werden die Kühlkanalstrukturen 1019 des Deckbandrings 108 über die Kühlkanalstrukturen 1021 der jeweiligen Laufschaufel 105 mit Kühlmittel versorgt. Dabei kommt die von den Laufschaufeln 105 unabhängige, separate Bauweise des Deckbandrings 108 der Ausbildung komplexer Kühlkanalstrukturen 1019 im Deckbandring 108 zugute, da sich diese vor der Montage an den Laufschaufeln 105 im Deckbandring 108 herstellen lassen. Es ist klar, dass zur fluidischen Kopplung der deckbandseitigen Kühlkanalstrukturen 1019 mit den schaufelseitigen Kühlkanalstrukturen 1021 geeignete Dichtmittel vorgesehen sein können.
Entsprechend Fig. 14 kann der Deckbandring 108 bei einer Weiterbildung der Erfindung mit einer Dichtungsstruktur 1022 ausgestattet sein. Diese ist dabei an einer von den Laufschaufeln 105 abgewandten Seite des Deckbandrings 108 angeordnet. Die Dichtungsstruktur 1022 ist hier ebenfalls nur durch eine unterbrochene Linie angedeutet und weist exemplarisch die Form eines radial abstehenden und in Umfangsrichtung geschlossen umlaufenden Stegs auf, sogenannte Finne. Die Dichtungsstruktur 1022 wirkt dann mit einer radial benachbarten Wand entweder des Rotors 102 oder des Stators 103 zur Ausbildung einer Axialdichtung der jeweiligen Laufschaufelreihe 104 zusammen. Beispielsweise taucht der in Fig. 14 angedeutete Steg in eine entsprechende Ringnut ein, um dadurch die Wirkung einer Labyrinthdichtung zu erzeugen. Für die Ausgestaltung derartiger Dichtungsstrukturen 1022 gibt es im Stand der Technik viele Vorbilder, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss. Andere Dichtungsstrukturen 1022 sind beispielsweise eine Schleifstruktur, die mit einer schleifbaren Struktur zusammenwirkt, wobei eine dieser Strukturen die Dichtungsstruktur 1022 des Deckbandrings 108 bildet, während die andere Struktur dann am Rotor 102 oder am Stator 103 ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste
Stromungsmaschine
Rotor
Stator
Laufschaufelreihe
Laufschaufel
Leitschaufelreihe
Leitschaufel
Deckband
Umfangsrichtung
Verankerung
Rotationsachse
Ankeraufnahme
Ankeraufnahme
Anker
Anker
Aufnahmekontur
Hinterschnitt
Ankerkontur
Axialrichtung
Neigungswinkel
Anschlag
Schaufelprofil
Anströmrichtung 24 Anströmkante
25 Abstrom kante
26 aufgedickter Bereich von 5, 7
27 Kühlkanalstruktur
28 Austrittsöffnung
29 Kühlkanalstruktur
30 Dichtstruktur
31 Ankerkörper
32 Deckbandring
33 Deckbandsegment
34 Deckplatte
35 Sicherungseinrichtung
36 Sicherungselement
101 Strömungsmaschine
102 Rotor
103 Stator
104 Laufschaufelreihe
105 Laufschaufel
106 Leitschaufelreihe
107 Leitschaufel
108 Deckbandring
109 Umfangsrichtung
1010 Kopplungsbereich
1011 Rotationsachse
1012, 1012' Sicherungseinrichtung
1013, 1013' Sicherungsglied
1014, 1014' Führungsöffnung
1015, 1015' Sicherungsöffnung 1016, 1016' Sicherungsfeder
1017 aufgedickter Bereich von 105, 107
1018, 1018' Entsicherungsöffnung
1019 Kühlkanalstruktur in 108
1020 Kühlmittelaustrittsöffnung
1021 Kühlkanalstruktur in 105, 107
1022 Dichtungsstruktur

Claims

Patentansprüche
1. Strömungsmaschine (1,101), insbesondere Turbine oder Kompressor,
- mit einem Rotor (2, 102), der wenigstens eine Laufschaufelreihe (4, 104) mit mehreren Laufschaufel (5, 105) aufweist,
- mit einem Stator (3, 103), der wenigstens eine Leitschaufelreihe (6, 106) mit mehreren Leitschaufeln (7, 107) aufweist,
- wobei wenigstens für eine Laufschaufelreihe (4, 104) ein allen Laufschaufelnspitzen (5, 105) der Laufschaufelreihe (4, 104) zugeordnetes Deckband (8, 108) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckband (8, 108) derart selbsttragend ausgebildet ist, dass es die im Betrieb auftretenden Zentrifugalkräfte zumindest teilweise aufnehmen und in Umfangsrichtung abtragen kann.
2. Strömungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- dass das Deckband (8) durch einen allen Laufschaufeln (5) der Laufschaufelreihe (4) gemeinsamen zugeordneten in Umfangsrichtung (9) geschlossenen Deckbandring (32) gebildet ist, der an mehreren oder allen Laufschaufeln (5) der Laufschaufelreihe (4) jeweils über wenigstens eine zumindest radial wirksame, zerstörungsfrei lösbare Verankerung (10) befestigt ist, oder
- dass das Deckband (8) durch mehrere, jeweils mehreren Laufschaufeln (5) der Laufschaufelreihe (4) gemeinsam zugeordnete Deckbandsegmente (33) gebildet ist, die jeweils an wenigstens einer der zugeordneten Laufschaufeln (5) über wenigstens eine zumindest radial wirksame, zerstörungsfrei lösbare Verankerung (10) befestigt ist, oder
- dass das Deckband (8) durch mehrere, jeweils einer Laufschaufel (5) der Laufschaufelreihe (4) zugeordnete Deckplatten (34) gebildet ist, die jeweils an der zugeordneten Laufschaufel (5) über wenigstens eine zumindest radial wirksame, zerstörungsfrei lösbare Verankerung (10) befestigt ist.
3. Strömungsmaschine nach Anspruch 2, d a d u rc h g e ke n n z e i c h n et ,
- dass die Verankerung (10) wenigstens eine im Deckbandring (32) oder im Deckbandsegment (33) oder in der Deckplatte (34) ausgebildete deckbandseitige Ankeraufnahme (12) aufweist, die zur jeweiligen Laufschaufel (5) hin offen ist und ein in ihrer Längsrichtung konstantes Aufnahmeprofil (16) mit zumindest einem radial hintergreifbaren Hinterschnitt (17) aufweist,
- dass die Verankerung (10) wenigstens einen Anker (14) mit einem komplementär zum Aufnahmeprofil (16) ausgestalteten Ankerprofil (18) aufweist, der in die Ankeraufnahme (12) eingesetzt ist und über sein Ankerprofil (18) mit dem wenigstens einen Hinterschnitt (17) in Eingriff steht.
4. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u rc h g e ke n n z e i c h n et ,
- dass die Verankerung (10) wenigstens eine in der jeweiligen Laufschaufel (5) ausgebildete schaufelseitige Ankeraufnahme (13) aufweist, die zum Deckband (8) hin offen ist und ein in ihrer Längsrichtung konstantes oder konisches Aufnahmeprofil (16) mit zumindest einem radial hintergreifbaren Hinterschnitt (17) aufweist,
- dass die Verankerung (10) wenigstens einen Anker (15) mit einem komplementär zum Aufnahmeprofil (16) ausgestalteten Ankerprofil (18) aufweist, der in die Ankeraufnahme (13) eingesetzt ist und über sein Ankerprofil (18) mit dem wenigstens einen Hinterschnitt (17) in Eingriff steht.
5. Strömungsmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
- dass der mit der deckbandseitigen Ankeraufnahme (12) zusammenwirkende Anker (14) integraler Bestandteil der jeweiligen La ufLauf schaufei (5) ist und von deren Laufschaufelkopf radial absteht, und/oder
- dass der mit der schaufelseitigen Ankeraufnahme (13) zusammenwirkende Anker (15) integraler Bestandteil des Deckbandrings (32) oder des Deckbandsegments (33) oder der Deckplatte (34) ist und davon radial absteht.
6. Strömungsmaschine nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Verankerung (10) sowohl wenigstens eine deckbandseitige Ankeraufnahme (12) als auch wenigstens eine schaufelseitige Ankeraufnahme (13) aufweist, die einander radial gegenüberliegend angeordnet sind,
- dass die Verankerung (10) wenigstens einen Ankerkörper (31) aufweist, der bezüglich des Deckbandrings (32) und der Laufschaufeln (5) oder bezüglich des Deckbandsegments (33) und der Laufschaufeln (5) oder bezüglich der Deckplatte (34) und der Laufschaufeln (5) ein separates Bauteil ist und einerseits den mit der deckbandseitigen Ankeraufnahme (12) zusammenwirkenden Anker (14) und andererseits den mit der schaufelseitigen Ankeraufnahme (13) zusammenwirkenden Anker (15) aufweist.
7. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
- dass die jeweilige Ankeraufnahme (12, 13) so angeordnet ist, dass sich ihre Längsrichtung axial erstreckt, oder - dass die jeweilige Ankeraufnahme (12, 13) so angeordnet ist, dass sich ihre Längsrichtung gegenüber der axialen Richtung geneigt erstreckt, oder
- dass die jeweilige Ankeraufnahme (12, 13) so angeordnet ist, dass sich ihre Längsrichtung im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Laufschaufelprofils (22) erstreckt.
8. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
- dass das Aufnahmeprofil (16) der jeweiligen Ankeraufnahme (12, 13) in seiner Längsrichtung einseitig verschlossen ist und/oder nur an der Abströmseite offen ist, und/oder
- dass die Verankerung (10) mit einer Sicherungseinrichtung (35) zum Fixieren der Relativlage zwischen Ankeraufnahme (12, 13) und Anker (14, 15) ausgestattet ist.
9. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckbandring (32) oder das Deckbandsegment (33) oder die Deckplatte (34) Kühlkanalstrukturen (27) zum Kühlen des Deckbandrings (32) oder des Deckbandsegments (33) oder der Deckplatte (34) im Betrieb der Strömungsmaschine (1) enthält, die im montierten Zustand des Deckbandrings (32) oder des Deckbandsegments (33) oder der Deckplatte (34) mit Kühlkanalstrukturen (29) der Laufschaufeln (5) kommunizierend verbunden sind.
10. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckbandring (32) oder das Deckbandsegment (33) oder die Deckplatte (34) an einer von den Laufschaufeln (5) abgewandten Seite eine Dichtstruktur (30) zur Axialdichtung der Laufschaufelreihe (4) im Betrieb der Strömungsmaschine (1) aufweist.
11. Strömungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für eine Laufschaufelreihe (104) ein für alle Laufschaufeln (105) der Laufschaufelreihe (104) gemeinsamer, in Umfangsrichtung (109) geschlossener, selbsttragender Deckbandring (108) vorgesehen ist, der an die Laufschaufeln (105) der Laufschaufelreihe (104) angebaut ist.
12. Strömungsmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckbandring (108) an die Laufschaufeln (105) so angebaut ist, dass er bezüglich der Laufschaufeln (105) radial frei ist.
13. Strömungsmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckbandring (108) an die Laufschaufeln (105) so angebaut ist, dass er bezüglich der Laufschaufeln (105) axial und/oder in Umfangsrichtung fixiert ist.
14. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckbandring (108) an die Laufschaufeln (105) zerstörungsfrei lösbar angebaut ist.
15. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckbandring (108) wenigstens an einer Laufschaufel (105) mit einer Sicherungseinrichtung (1012) axial und/oder in Umfangsrichtung (109) gegen Relativverstellung gesichert ist.
16. Strömungsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
- dass die jeweilige Sicherungseinrichtung (1012) wenigstens ein Sicherungsglied (1013) aufweist, das radial beweglich an der jeweiligen Laufschaufel (105) angeordnet ist und das zumindest im Betrieb der Strömungsmaschine in eine am Deckbandring (108) ausgebildete Sicherungsöffnung (1015) radial eindringt, und/oder
- dass das Sicherungsglied (1013) mittels einer Sicherungsfeder (1016) zum Eindringen in die Sicherungsöffnung (1015) vorgespannt ist, und/oder
- dass das Sicherungsglied (1013) als zylindrischer Bolzen oder als sich zwischen Anströmkante und Abströmkante des Laufschaufelprofils erstreckender Steg ausgestaltet ist, und/oder
- dass der Deckbandring (108) für jedes Sicherungsglied (1013) wenigstens eine Entsicherungsöffnung (1018) enthält, durch die hindurch das Sicherungsglied (1013) mittels eines geeigneten Werkzeugs aus der Sicherungsöffnung (1015) heraus in die zugehörige Laufschaufel (105) antreibbar ist.
17. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckbandring (108) aus einem Stück hergestellt oder aus mehreren Einzelteilen zusammengebaut ist.
18. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckbandring (108) Kühlkanalstrukturen (1019) zum Kühlen des Deckbandrings (108) im Betrieb der Strömungsmaschine (101) enthält, die im montierten Zustand des Deckbandrings (108) mit Kühlkanalstrukturen (1021) der Laufschaufeln (105) kommunizierend verbunden sind.
19. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckbandring (108) an seiner von den Laufschaufeln (105) abgewandten Seite eine Dichtungsstruktur (1022) zur Axialdichtung der Laufschaufelreihe (104) im Betrieb der Strömungsmaschine (101) aufweist.
20. Deckbandring zum Anbauen an Laufschaufeln (5, 105) einer Laufschaufelreihe (4, 104) einer Strömungsmaschine (1, 101), insbesondere Turbine oder Kompressor, die mit einem Rotor (2, 102), der zumindest eine Laufschaufelreihe (4, 104) aus mehreren Laufschaufeln (5, 105) aufweist, sowie mit einem Stator (3, 103), der zumindest eine Leitschaufelreihe (6, 106) aus mehreren Leitschaufeln (7, 107) aufweist, versehen ist, wobei der Deckbandring (8, 108) in Umfangsrichtung (9, 109) geschlossen und selbsttragend ausgestaltet sowie für alle Laufschaufeln (5, 105) der Laufschaufelreihe (4, 104) gemeinsam vorgesehen ist.
21. Deckbandring nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 11 bis 19.
22. Deckband zum Montieren an Laufschaufeln (5) einer Laufschaufelreihe (4) einer Strömungsmaschine (1), insbesondere Turbine oder Kompressor, die mit wenigstens einer Laufschaufelreihe (4) mit mehreren Laufschaufeln (5) und mit wenigstens einer Leitschaufelreihe (6) mit mehreren Leitschaufeln (7) ausgestattet ist,
- wobei das Deckband (8) durch einen allen Laufschaufeln (5) der Laufschaufelreihe (4) gemeinsam zugeordneten, in Umfangsrichtung (9) geschlossenen Deckbandring (32) gebildet ist, der an mehreren oder an allen Laufschaufeln (5) der Laufschaufelreihe (4) jeweils über wenigstens eine zumindest radial wirksame, zerstörungsfrei lösbare Verankerung (10) befestigt ist, oder
- wobei das Deckband (8) durch mehrere, jeweils mehreren Laufschaufeln (5) der Laufschaufelreihe (4) gemeinsam zugeordnete Deckbandsegmente (33) gebildet ist, die jeweils an wenigstens einer der zugeordneten Laufschaufeln (5) über wenigstens eine zumindest radial wirksame, zerstörungsfrei lösbare Verankerung (10) befestigt ist, oder
- wobei das Deckband (8) durch mehrere, jeweils einer Laufschaufel (5) der Laufschaufelreihe (4) zugeordnete Deckplatten (34) gebildet ist, die jeweils an der zugeordneten Laufschaufel (5) über wenigstens eine zumindest radial wirksame, zerstörungsfrei lösbare Verankerung (10) befestigt ist.
23. Deckband nach Anspruch 22, g e k e n n z e i c h n e t d u rc h die kennzeichnenden Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 10.
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