WO2010043666A1 - Axial turbomachine comprising a rotor blade ring and a damping device - Google Patents

Axial turbomachine comprising a rotor blade ring and a damping device Download PDF

Info

Publication number
WO2010043666A1
WO2010043666A1 PCT/EP2009/063458 EP2009063458W WO2010043666A1 WO 2010043666 A1 WO2010043666 A1 WO 2010043666A1 EP 2009063458 W EP2009063458 W EP 2009063458W WO 2010043666 A1 WO2010043666 A1 WO 2010043666A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact
blade
axial turbine
turbine according
airfoil
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/063458
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Detlef Haje
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2010043666A1 publication Critical patent/WO2010043666A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/22Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
    • F01D5/24Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations using wire or the like

Definitions

  • the invention relates to an axial turbine with a blade ring, which is formed by a plurality of blades, each having an airfoil, and a damping device, are reduced by the blade leaf vibrations of the airfoils.
  • An axial turbine is, for example, a steam turbine with a rotor having a plurality of rotor blade rows lined up on the rotor.
  • the blade rings are each formed by a plurality of blades, each having an airfoil.
  • the length of the blades In the direction of flow through the steam turbine, the length of the blades generally increases, so that in the high-pressure region of the steam turbine the shortest blades and in the low-pressure region of the steam turbine the longest blades are arranged.
  • the low-pressure rotor blades are mechanically highly stressed components due to centrifugal forces and vibration excitation, wherein they are adapted as a function of the respectively expected boundary conditions during operation of the steam turbine.
  • Freestanding low-pressure blades are usually found at constant speeds and moderate exhaust steam pressures
  • the blades of the low-pressure blade ring are made of light metal materials, in particular titanium. Due to the poor damping properties of the light metal materials, the damping effect connecting elements are essential.
  • dampening connecting elements leads in particular to the Laufschaufein made of light metal to friction damage, such as scrubbing.
  • a remedy for this could be a coating of the contact surfaces of the blades, on which the damping elements rest.
  • Such coatings may adversely affect the fatigue life of the low pressure impeller since, for example, the coating material has a different coefficient of thermal expansion than the blade material, which may result in internal stresses in the rotor during operation of the steam turbine. This results in a limited wear resistance of Niederdrucklaufschaufein, whereby their Dauer- durability is reduced. Also, the coating process may cause residual stresses or structural changes.
  • the object of the invention is to provide an axial turbine with a blade ring, which is formed by a plurality of blades, in which the blades are damped effectively and only with minor signs of wear during operation of the axial turbine.
  • the axial turbine according to the invention comprises a blade ring, which is formed by a plurality of blades, each having an airfoil, and a damping device which has a coupling device and for each blade a fastened thereto contact element, via which the corresponding blade on the Coupling device is set so that in the circumferential direction of the blade ring, the blades are mechanically coupled to each other by the coupling means, whereby blade blade vibrations of the blades are reduced.
  • a separate contact element is provided between the coupling device and each blade, which is engaged by the coupling device. Due to the fact that the contact element is fastened to the corresponding airfoil, forces can be transmitted from the coupling device to the corresponding airfoil via the contact element.
  • a contact contact is formed on a contact surface of the contact element with the coupling device to which a relative movement between the coupling device and the contact element may occur during operation of the axial turbine, whereby the coupling device can scrub with a corresponding pressure force on the contact element on the contact surface of the contact element.
  • the contact element is typically made of a material which, by its nature or nature, can sufficiently withstand the damage mechanisms caused by friction.
  • the contact element may have been subjected to a corresponding treatment or a corresponding surface treatment.
  • each airfoil has a through hole into which a respective contact bush is formed as the contact element, through which a damper wire is formed as the coupling device.
  • the airfoil is formed on the through-hole as an eye which has a thickening of the airfoil through which the through-hole extends.
  • the contact bush is fixed in the longitudinal direction of the through hole at the thickening.
  • the contact bush can move in the longitudinal direction of the damper wire.
  • the thickening has a first annular surface and a second annular surface, which are raised away from the blade and perpendicular to the longitudinal direction of the through hole, wherein the contact socket is supported on the annular surfaces, so that the contact socket is fixed in the longitudinal direction of the through hole.
  • the contact bushing has a first support projection and a second support projection at their end-side longitudinal ends, wherein the first support projection abuts the first annular surface and the second support projection abuts the second annular surface.
  • first and second support protrusions are respectively supported at a location of the first annular surface and the second annular surface, the location being spaced from the through hole.
  • the point is advantageously not arranged directly on the through hole of the thickening, wherein the occurrence of voltage peaks in the thickening caused by a load on the female connector in the longitudinal direction of the damper wire during operation of the axial turbine is prevented.
  • the support projections and / or the cylindrical portion of the contact socket are slotted.
  • the mounting of the contact socket can be carried out analogously to a mounting of a blind rivet, wherein the contact socket is inserted into the through hole and reshaped so that the contact socket is fixed to the annular surfaces.
  • the slot is made narrow, so that no significant movements between the contact socket and the blade can occur in the radial direction of the contact socket.
  • the contact bush provided with the slotted supporting projections can yield to thermal expansions of the airfoil.
  • each blade has on its pressure side a first recess and on its suction side a second recess, wherein in the first recess formed as the contact element, provided with a receiving trough, the first contact socket and in the second recess as the contact element formed a damper rod with its one longitudinal end in the receiving trough of the first contact base of a blade and at its other longitudinal end in the receiving trough of the second contact base of the other blade of the blade adjacent one blade intervenes.
  • the receiving trough may be formed, for example, as a depression, a hollow sphere or a blind hole.
  • the airfoil is formed as a web between the two recesses.
  • the two contact sockets are stably supported on the airfoil, and the airfoil has a high-strength structure.
  • the web has a first support surface, on which the first contact socket is supported perpendicular to the pressure side, and a second support surface facing away from the first support surface, on which the second contact socket is supported perpendicular to the suction side.
  • the contact sockets are soldered, latched and / or screwed into the recesses.
  • the contact socket with the blades are connected so that the majority of the relative movements occur directly on the contact sockets.
  • the support surfaces are at most exposed to minimal relative movements.
  • an internal thread is provided in the recesses, in each of which the contact socket is screwed.
  • the contact base is preferably equipped with an anti-twist device.
  • the internal thread is notch designed, for example, the placement of the internal thread is outside the zone with the maximum stress.
  • the blades are made of a light metal. Affected here are in particular low-pressure turbine blades, final stage blades and the power stages upstream blade rows, so-called precursors.
  • the contact element is made of a steel, wherein preferably the steel is hardened.
  • the contact element is sufficiently resistant to the friction caused by the coupling device damage mechanisms.
  • FIG. 1 shows a detail of the cross section of an airfoil of a blade of a first embodiment of the axial turbine according to the invention
  • FIG. 2 shows a detail of the cross section of an airfoil of a rotor blade of a second embodiment of the axial turbine according to the invention.
  • An axial turbine shown in Figures 1 and 2 has a
  • Each blade has an airfoil 2 which, together with the blades of the other blades in the blade ring 1, is aerodynamically effective in the operation of the axial turbine.
  • FIGS. 1 and 2 a longitudinal cross section 3 of the blade 2 is shown.
  • the airfoil 2 has an eye 4.
  • the eye 4 is formed by a thickening 5 of the airfoil 2, which extends to each side of the airfoil 2, wherein a through hole 8 extends through the thickening 5 in the circumferential direction.
  • the thickening 5 is designed to be flat on both sides of the blade 2 so that on each side of the blade 2 a first annular surface 6 and a second annular surface 7 facing away from the first annular surface 6 are formed on the thickening 5 the annular surfaces 6 and 7 are arranged substantially perpendicular to the through hole 8.
  • the through hole 8 is located approximately in the middle of the thickening 5, so that the annular surfaces 6 and 7 are rotationally symmetrical.
  • the blade ring 1 has a damper wire 9 which extends in the circumferential direction of the blade ring 1 and extends through the through holes 8 of the individual blades 2 of the rotor blade 1 in the run. Further, the blade ring 1 in each eye 4 each have a contact socket 10 with which the damper wire 9 is mounted in the through hole 8.
  • the female contact 10 has a cylindrical portion 11 which encloses the damper wire 9 and is arranged in the through-hole 8, so that the damper wire 9 has only indirect contact with the airfoil 2 on the inside of the through-hole 8.
  • the contact socket 10 has on its one longitudinal side a first collar 12 and on its other longitudinal side a second collar 13, which faces away from the first collar 12.
  • the collars 12 and 13 are arranged outside the eye 4, so that the first collar 12 protrudes from the first annular surface 6 and the second collar 13 from the second annular surface 7.
  • both the first collar 12 and the second collar 13 have a first support projection 14 which in each case contacts the corresponding annular surface 6 or 7 with its free longitudinal end.
  • the first collar 12 and the second collar 13 are semicircular in cross section, so that in the region of the cylindrical portion 11 of the contact bushing 10, both the first collar 12 and the second collar 13 protrude from the annular surfaces 6 and 7 and from the through hole 8 extend radially outwards, with the first Ab- supporting projection 14 of the first collar 12 is supported on the first annular surface 6 and the second supporting projection 15 of the second collar 13 on the second annular surface 7 in the axial direction of the through hole 8.
  • the first support projection 14 is free of play on the first annular surface 6 and the second support projection 15 is free of play on the second annular surface 7, so that in the axial direction of the through hole 8, the contact socket 10 is fixed without play on the thickening 5 of the eye 4.
  • the wall thickness of the contact socket 10 is selected on the cylindrical portion 11 such that the damper wire 9 with its predetermined outer diameter in the cylindrical portion 11 has a corresponding clearance fit.
  • the female contact 10 is formed on its cylindrical portion 11 and on its collar 12, 13 with a longitudinal slot, which can yield in eventual clamping of the damper wire 9 in the contact socket 9.
  • the blade 2 shown in Figure 2 with its longitudinal section 3 also has an eye 4, which is formed by a thickening 5 with a first annular surface 6 and a second annular surface 7.
  • the embodiment shown in Figure 2 differs from the embodiment shown in Figure 1 in that in the through hole 8 in Figure 1, a web 24 is provided, which continues the longitudinal cross section 3 of the airfoil 2 in the eye 4, so that on the airfoil. 2 two mutually remote recesses 16 and 17 are formed.
  • the recesses 16 and 17 are formed as cylindrical blind holes, wherein in the first recess 16 a first contact socket 18 and in the second recess 17, a second contact socket 19 is inserted.
  • the rotor blade ring 1 according to FIG. 2 has damper rods between its rotor blades with which the individual rotor blades are mechanically coupled.
  • a first damper rod 20 is with its designed as a rounded tip longitudinal end in a first receiving trough 22 of the first contact socket
  • the damper rods 20, 21 are arranged over the circumference of the rotor blade ring 1, so that between the blade blades 2 of the rotor blade ring 1 is always a respective damper rod 20, 21 is arranged.
  • the contact bases 18, 19 are provided on their outer cylindrical wall with a thread 27 which engages in a thread 27 provided in the cylindrical inner wall of the recesses 16, 17.
  • the first recess 16 is formed at its base with a first support surface 25 and the second recess 17 at its base with a second support surface 26, wherein the support surfaces 25, 26 are formed by the web 24.
  • the contact bases 18 and 19 are screwed with their threads 27 in the recesses 16, 17 such that the contact socket 18,
  • Contact base 18, 19 is transmitted in the direction of the airfoil 2, received by the web 24.

Landscapes

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

Abstract

An axial turbine comprises a rotor blade ring formed from a plurality of rotor blades, each of which comprises a vane, and a damping device comprising a coupling device and a respective contact element fastened thereto for each vane, said contact elements fastening the corresponding vane to the coupling device so that the vanes are coupled together mechanically in the peripheral direction of the rotor blade ring by way of the coupling device, resulting in a reduction of the vane vibrations of the vanes.

Description

Beschreibungdescription
AXIALTURBOMASCHINE MIT EINEM LAUFSCHAUFELKRANZ UND EINER DAMPFUNGSEINRICHTUNGAXIAL TURBINE MACHINE WITH A RUNNING SHAFT AND A STEAMING DEVICE
Die Erfindung betrifft eine Axialturbine mit einem Laufschaufelkranz, der von einer Mehrzahl von Laufschaufeln gebildet ist, die jeweils ein Schaufelblatt aufweisen, und einer Dämpfungseinrichtung, durch die Schaufelblattschwingungen der Schaufelblätter vermindert sind.The invention relates to an axial turbine with a blade ring, which is formed by a plurality of blades, each having an airfoil, and a damping device, are reduced by the blade leaf vibrations of the airfoils.
Eine Axialturbine ist beispielsweise eine Dampfturbine mit einem Rotor, der eine Mehrzahl von auf dem Rotor aufgereihten Laufschaufelkränzen aufweist. Die Laufschaufelkränze sind je- weils von einer Mehrzahl von Laufschaufeln gebildet, die jeweils ein Schaufelblatt aufweisen. In Durchströmungsrichtung der Dampfturbine nimmt allgemein die Länge der Schaufelblätter zu, so dass im Hochdruckbereich der Dampfturbine die kürzesten Laufschaufeln und im Niederdruckbereich der Dampftur- bine die längsten Laufschaufeln angeordnet sind. Die Niederdrucklaufschaufeln sind beim Betrieb der Dampfturbine mechanisch durch Fliehkräfte und Schwingungsanregung hoch beanspruchte Bauteile, wobei sie in Abhängigkeit von den jeweils zu erwartenden Randbedingungen beim Betrieb der Dampfturbine angepasst ausgeführt sind. Hierbei werden als Maß für die zu erwartende Schwingungsanregung der Laufschaufeln die Höhe des zu erwartenden Abdampfdrucks und der Betrieb der Dampfturbine bei konstanter oder variabler Drehzahl herangezogen. Als Maß für das Beanspruchungsniveau und als Auswahlkriterium für die zu wählenden LaufSchaufelwerkstoffe werden die Größe der erforderlichen Abströmfläche und die vorgesehene maximale Drehzahl des Rotors genommen.An axial turbine is, for example, a steam turbine with a rotor having a plurality of rotor blade rows lined up on the rotor. The blade rings are each formed by a plurality of blades, each having an airfoil. In the direction of flow through the steam turbine, the length of the blades generally increases, so that in the high-pressure region of the steam turbine the shortest blades and in the low-pressure region of the steam turbine the longest blades are arranged. During operation of the steam turbine, the low-pressure rotor blades are mechanically highly stressed components due to centrifugal forces and vibration excitation, wherein they are adapted as a function of the respectively expected boundary conditions during operation of the steam turbine. Here are used as a measure of the expected vibration excitation of the blades, the amount of the expected Abdampfdrucks and the operation of the steam turbine at a constant or variable speed. As a measure of the stress level and as a selection criterion for the choice of running turbine blade materials, the size of the required outflow surface and the intended maximum speed of the rotor are taken.
Herkömmlich finden bei konstanten Drehzahlen und moderaten Abdampfdrücken freistehende Niederdrucklaufschaufeln ausFreestanding low-pressure blades are usually found at constant speeds and moderate exhaust steam pressures
Stahl Anwendung. In der Dampfturbine, die für den Betrieb mit variabler Drehzahl und/oder erhöhtem Abdampfdruck ausgelegt ist, wird herkömmlich eine zusätzliche Dämpfung der Schaufel- blätter gegen übermäßige Schwingungsanregung vorgesehen. Dies wird typischerweise durch eine dämpfend wirkende Verbindung zwischen den Schaufelblättern eines LaufSchaufelkranzes realisiert. Diese Verbindung sind herkömmlich ein Dämpferdraht, zwischen den Schaufelblätter eingelegte Kopplungselemente, integrale Kopplungselemente der Laufschaufeln (engl.: "snub- ber") oder Deckplatten. Beim Betrieb der Dampfturbine bei einem hohen Abdampfdruck sind die Niederdrucklaufschaufeln einer erhöhten Schwingungsbeanspruchung durch eine verstärkte Anregung ausgesetzt, der durch das Vorsehen der dämpfend wirkenden Verbindungselementen entgegengewirkt wird. Ferner kann beim drehzahlvariablen Betrieb der Dampfturbine eine Anregung in Resonanz oder zumindest in Resonanznähe der Schaufelblätter der Niederdrucklaufschaufeln auftreten, wobei dieser An- regung mit den dämpfend wirkenden Verbindungselementen entgegengewirkt wird.Steel application. In the steam turbine, which is designed for operation at variable speed and / or increased exhaust steam pressure, conventionally an additional damping of the blade provided against excessive vibration excitation leaves. This is typically realized by a damping connection between the blades of a rotor blade ring. This connection is conventionally a damper wire, coupling elements inserted between the airfoils, integral coupling elements of the rotor blades ("snubber") or cover plates. When operating the steam turbine at a high Abdampfdruck the low pressure blades are exposed to increased vibration stress by an amplified excitation, which is counteracted by the provision of the damping acting connecting elements. Furthermore, during variable-speed operation of the steam turbine, excitation in resonance or at least in the vicinity of the resonance of the blades of the low-pressure blades may occur, this stimulus being counteracted by the damping elements acting as damping elements.
Ist der Niederdrucklaufschaufelkranz mit einer hohen Abströmfläche versehen oder wird die Dampfturbine bei hohen Drehzah- len betrieben, sind insbesondere die Schaufeln des Niederdrucklaufschaufelkranzes aus Leichtmetallwerkstoffen, insbesondere Titan, hergestellt. Aufgrund der schlechten Dämpfungseigenschaften der Leichtmetallwerkstoffe sind die dämpfend wirkenden Verbindungselemente unerlässlich.If the low-pressure blade ring is provided with a high outflow area, or if the steam turbine is operated at high speeds, in particular the blades of the low-pressure blade ring are made of light metal materials, in particular titanium. Due to the poor damping properties of the light metal materials, the damping effect connecting elements are essential.
Der Einsatz der dämpfend wirkenden Verbindungselemente führt insbesondere an den Laufschaufein aus Leichtmetall zu reibungsbedingten Schädigungen, beispielsweise Scheuern. Abhilfe könnte hier eine Beschichtung der Kontaktflächen der Schau- felblätter, an denen die Dämpfungselemente anliegen, schaffen. Derartige Beschichtungen können die Dauerhaltbarkeit der Niederdrucklaufschaufein beeinträchtigen, da beispielsweise das Beschichtungsmaterial einen anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als das Schaufelmaterial, wodurch in der Lauf- schaufei beim Betrieb der Dampfturbine Eigenspannungen auftreten können. Daraus ergibt sich eine begrenzte Verschleißsicherheit der Niederdrucklaufschaufein, wodurch deren Dauer- haltbarkeit reduziert ist. Auch kann der Beschichtungsvorgang Eigenspannungen oder Gefügeänderungen verursachen.The use of dampening connecting elements leads in particular to the Laufschaufein made of light metal to friction damage, such as scrubbing. A remedy for this could be a coating of the contact surfaces of the blades, on which the damping elements rest. Such coatings may adversely affect the fatigue life of the low pressure impeller since, for example, the coating material has a different coefficient of thermal expansion than the blade material, which may result in internal stresses in the rotor during operation of the steam turbine. This results in a limited wear resistance of Niederdrucklaufschaufein, whereby their Dauer- durability is reduced. Also, the coating process may cause residual stresses or structural changes.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Axialturbine mit einem Laufschaufelkranz, der von einer Mehrzahl von Laufschaufeln gebildet ist, zu schaffen, bei der die Laufschaufeln effektiv und nur mit geringen Verschleißerscheinungen beim Betrieb der Axialturbine gedämpft sind.The object of the invention is to provide an axial turbine with a blade ring, which is formed by a plurality of blades, in which the blades are damped effectively and only with minor signs of wear during operation of the axial turbine.
Die erfindungsgemäße Axialturbine weist einen Laufschaufelkranz, der von einer Mehrzahl von Laufschaufeln gebildet ist, die jeweils ein Schaufelblatt aufweisen, und eine Dämpfungseinrichtung auf, die eine Kopplungseinrichtung und für jedes Schaufelblatt ein an diesem befestigtes Kontaktelement auf- weist, via das das entsprechende Schaufelblatt an der Kopplungseinrichtung festgelegt ist, so dass in Umfangsrichtung des Laufschaufelkranzes die Schaufelblätter miteinander mechanisch durch die Kopplungseinrichtung gekoppelt sind, wodurch Schaufelblattschwingungen der Schaufelblätter vermin- dert sind.The axial turbine according to the invention comprises a blade ring, which is formed by a plurality of blades, each having an airfoil, and a damping device which has a coupling device and for each blade a fastened thereto contact element, via which the corresponding blade on the Coupling device is set so that in the circumferential direction of the blade ring, the blades are mechanically coupled to each other by the coupling means, whereby blade blade vibrations of the blades are reduced.
Somit ist zwischen der Kopplungseinrichtung und jedem Schaufelblatt jeweils ein separates Kontaktelement vorgesehen, an dem die Kopplungseinrichtung angreift. Dadurch, dass das Kon- taktelement an dem entsprechenden Schaufelblatt befestigt ist, können Kräfte von der Kopplungseinrichtung auf das entsprechende Schaufelblatt via das Kontaktelement übertragen werden. Dabei ist ein Berührungskontakt an einer Anlagefläche des Kontaktelements mit der Kopplungseinrichtung ausgebildet, an der beim Betrieb der Axialturbine eine Relativbewegung zwischen der Kopplungseinrichtung und dem Kontaktelement auftreten kann, wodurch die Kopplungseinrichtung bei entsprechender Druckkraft auf das Kontaktelement an der Anlagefläche des Kontaktelements scheuern kann. Durch das Vorsehen des Kontaktelements auf dem jeweiligen Schaufelblatt ist dieses dem Scheuern nicht unmittelbar ausgesetzt, so dass eine mechanische Beschädigung hervorgerufen durch das Scheuern an dem Schaufelblatt unterbunden ist. Ferner können an dem Schaufelblatt eventuell vorzusehende Maßnahmen, wie zum Beispiel eine Beschichtung des Schaufelblatts im Bereich der Anlagefläche zur Verminderung des Verschleißes hervorgerufen durch das Scheuern entfallen. Somit bleibt der Grundwerkstoff der Schaufelblätter vor den reibungsbedingten Schädigungsmechanismen, wie beispielsweise dem Scheuern, geschützt.Thus, in each case a separate contact element is provided between the coupling device and each blade, which is engaged by the coupling device. Due to the fact that the contact element is fastened to the corresponding airfoil, forces can be transmitted from the coupling device to the corresponding airfoil via the contact element. In this case, a contact contact is formed on a contact surface of the contact element with the coupling device to which a relative movement between the coupling device and the contact element may occur during operation of the axial turbine, whereby the coupling device can scrub with a corresponding pressure force on the contact element on the contact surface of the contact element. By providing the contact element on the respective airfoil this is not directly exposed to the scrubbing, so that a mechanical damage caused by the rubbing against the airfoil is prevented. Furthermore, at the Airfoil possibly measures to be envisaged, such as a coating of the airfoil in the area of the contact surface to reduce the wear caused by the scouring accounts. Thus, the base material of the blades remains protected from the friction damage mechanisms such as scrubbing.
Das Kontaktelement ist typischerweise aus einem Werkstoff hergestellt, der nach seiner Art oder seiner Beschaffenheit ausreichend den reibungsbedingten Schädigungsmechanismen standhalten kann. Hierbei kann das Kontaktelement einer entsprechenden Behandlung oder einer entsprechenden Oberflächenbehandlung unterworfen worden sein.The contact element is typically made of a material which, by its nature or nature, can sufficiently withstand the damage mechanisms caused by friction. In this case, the contact element may have been subjected to a corresponding treatment or a corresponding surface treatment.
Bevorzugt ist es, dass an gleicher Stelle jedes Schaufelblatt ein Durchgangsloch aufweist, in das jeweils als das Kontaktelement ausgebildet eine Kontaktbuchse eingesetzt ist, durch die als die Kopplungseinrichtung ausgebildet ein Dämpferdraht geführt ist. Hierbei ist ferner bevorzugt, dass an dem Durch- gangsloch das Schaufelblatt als ein Auge ausgebildet ist, das eine Verdickung des Schaufelblatts aufweist, durch die das Durchgangsloch sich erstreckt. Dadurch ist das Schaufelblatt in seiner Struktur angepasst an die Kräfte ausgebildet, die von dem Dämpferdraht auf das Schaufelblatt beim Betrieb der Axialturbine übertragen werden.It is preferred that at the same point each airfoil has a through hole into which a respective contact bush is formed as the contact element, through which a damper wire is formed as the coupling device. In this case, it is further preferred that the airfoil is formed on the through-hole as an eye which has a thickening of the airfoil through which the through-hole extends. As a result, the blade is designed in its structure adapted to the forces that are transmitted from the damper wire to the blade during operation of the axial turbine.
Bevorzugt ist an der Verdickung die Kontaktbuchse in Längsrichtung des Durchgangslochs festgelegt. Dadurch ist es vorteilhaft unterbunden, dass die Kontaktbuchse sich in Längs- richtung des Dämpferdrahts bewegen kann.Preferably, the contact bush is fixed in the longitudinal direction of the through hole at the thickening. As a result, it is advantageously prevented that the contact bush can move in the longitudinal direction of the damper wire.
Vorzugsweise weist die Verdickung eine erste Ringfläche und eine zweite Ringfläche auf, die von dem Schaufelblatt erhaben sich einander abgewandt sowie senkrecht zur Längsrichtung des Durchgangslochs angeordnet sind, wobei die Kontaktbuchse an den Ringflächen abgestützt ist, so dass die Kontaktbuchse in Längsrichtung des Durchgangslochs festgelegt ist. Ferner ist bevorzugt, dass die Kontaktbuchse an ihren stirnseitigen Längsenden jeweils einen ersten Abstützvorsprung und einen zweiten Abstützvorsprung aufweist, wobei der erste Abstützvorsprung an die erste Ringfläche und der zweite Ab- stützvorsprung an die zweite Ringfläche anstößt. Dadurch ist die Kontaktbuchse in Längsrichtung des Dämpferdrahts festgelegt und somit stabil in das Auge des Schaufelblatts eingesetzt .Preferably, the thickening has a first annular surface and a second annular surface, which are raised away from the blade and perpendicular to the longitudinal direction of the through hole, wherein the contact socket is supported on the annular surfaces, so that the contact socket is fixed in the longitudinal direction of the through hole. Furthermore, it is preferred that the contact bushing has a first support projection and a second support projection at their end-side longitudinal ends, wherein the first support projection abuts the first annular surface and the second support projection abuts the second annular surface. As a result, the contact bushing is fixed in the longitudinal direction of the damper wire and thus stably inserted into the eye of the airfoil.
Es ist bevorzugt, dass der erste und der zweite Abstützvorsprung jeweils an einer Stelle der ersten Ringfläche und der zweiten Ringfläche abgestützt sind, wobei die Stelle von dem Durchgangsloch im Abstand angeordnet ist. Dadurch ist vorteilhaft die Stelle nicht unmittelbar an dem Durchgangsloch der Verdickung angeordnet, wobei das Auftreten von Spannungsspitzen in der Verdickung hervorgerufen durch eine Belastung der Kontaktbuchse in Längsrichtung des Dämpferdrahts im Betrieb der Axialturbine unterbunden ist.It is preferable that the first and second support protrusions are respectively supported at a location of the first annular surface and the second annular surface, the location being spaced from the through hole. As a result, the point is advantageously not arranged directly on the through hole of the thickening, wherein the occurrence of voltage peaks in the thickening caused by a load on the female connector in the longitudinal direction of the damper wire during operation of the axial turbine is prevented.
Vorzugsweise sind die Abstützvorsprünge und/oder der zylindrische Abschnitt der Kontaktbuchse geschlitzt ausgeführt. Dadurch kann vorteilhaft die Montage der Kontaktbuchse analog zu einer Montage eines Blindniets erfolgen, wobei die Kontaktbuchse in das Durchgangsloch eingesteckt und so umgeformt wird, dass die Kontaktbuchse an den Ringflächen fixiert ist. Bevorzugt ist der Schlitz eng ausgeführt, so dass in Radialrichtung der Kontaktbuchse keine wesentlichen Bewegungen zwischen der Kontaktbuchse und dem Schaufelblatt auftreten können. Ferner ist es ermöglicht, dass die mit den geschlitzten Abstützvorsprüngen versehene Kontaktbuchse thermischen Ausdehnungen des Schaufelblatts nachgeben kann.Preferably, the support projections and / or the cylindrical portion of the contact socket are slotted. As a result, advantageously, the mounting of the contact socket can be carried out analogously to a mounting of a blind rivet, wherein the contact socket is inserted into the through hole and reshaped so that the contact socket is fixed to the annular surfaces. Preferably, the slot is made narrow, so that no significant movements between the contact socket and the blade can occur in the radial direction of the contact socket. Further, it is possible that the contact bush provided with the slotted supporting projections can yield to thermal expansions of the airfoil.
Alternativ ist es bevorzugt, dass an gleicher Stelle jedes Schaufelblatt an seiner Druckseite eine erste Aussparung und an seiner Saugseite eine zweite Aussparung aufweist, wobei in die erste Aussparung ein als das Kontaktelement ausgebildeter, mit einer Aufnahmemulde versehener, erster Kontaktsockel und in die zweite Aussparung ein als das Kontaktelement aus- gebildeter, mit einer Aufnahmemulde versehener, zweiter Kontaktsockel eingreift sowie als die Kopplungseinrichtung ausgebildet ein Dämpferstab mit seinem einen Längsende in die Aufnahmemulde des ersten Kontaktsockels des einen Schaufel- blatts und mit seinem anderen Längsende in die Aufnahmemulde des zweiten Kontaktsockels des dem einen Schaufelblatt benachbarten anderen Schaufelblatts eingreift. Die Aufnahmemulde kann beispielsweise als eine Einsenkung, eine Hohlkugel oder als ein Sackloch ausgebildet sein.Alternatively, it is preferred that at the same point each blade has on its pressure side a first recess and on its suction side a second recess, wherein in the first recess formed as the contact element, provided with a receiving trough, the first contact socket and in the second recess as the contact element formed a damper rod with its one longitudinal end in the receiving trough of the first contact base of a blade and at its other longitudinal end in the receiving trough of the second contact base of the other blade of the blade adjacent one blade intervenes. The receiving trough may be formed, for example, as a depression, a hollow sphere or a blind hole.
Bevorzugt ist es, dass zwischen den beiden Aussparungen das Schaufelblatt als ein Steg ausgebildet ist. Dadurch sind die beiden Kontaktsockel stabil an dem Schaufelblatt abgestützt, wobei das Schaufelblatt eine Struktur mit hoher Festigkeit hat.It is preferred that the airfoil is formed as a web between the two recesses. As a result, the two contact sockets are stably supported on the airfoil, and the airfoil has a high-strength structure.
Ferner ist es bevorzugt, dass der Steg eine erste Abstützfläche, an der der erste Kontaktsockel senkrecht zur Druckseite abgestützt ist, und eine der ersten Abstützfläche abgewandte, zweite Abstützfläche aufweist, an der der zweite Kontaktsockel senkrecht zur Saugseite abgestützt ist.Furthermore, it is preferred that the web has a first support surface, on which the first contact socket is supported perpendicular to the pressure side, and a second support surface facing away from the first support surface, on which the second contact socket is supported perpendicular to the suction side.
Es ist bevorzugt, dass die Kontaktsockel in den Aussparungen eingelötet, eingeklinkt und/oder eingeschraubt sind. Dadurch sind die Kontaktsockel mit den Schaufelblättern derart verbunden, dass der überwiegende Anteil der Relativbewegungen direkt an den Kontaktsockeln auftritt. Somit sind die Abstützflächen allenfalls minimalen Relativbewegungen ausgesetzt .It is preferred that the contact sockets are soldered, latched and / or screwed into the recesses. As a result, the contact socket with the blades are connected so that the majority of the relative movements occur directly on the contact sockets. Thus, the support surfaces are at most exposed to minimal relative movements.
Bevorzugt ist in den Aussparungen jeweils ein Innengewinde vorgesehen, in das jeweils der Kontaktsockel eingeschraubt ist. Ferner ist bevorzugt der Kontaktsockel mit einer Verdrehsicherung ausgestattet. Außerdem ist es bevorzugt, dass das Innengewinde kerbgerecht gestaltet ist, wobei beispielsweise die Platzierung des Innengewindes außerhalb der Zone mit der maximalen Beanspruchung liegt. Bevorzugt ist es außerdem, dass die Laufschaufeln aus einem Leichtmetall hergestellt sind. Betroffen sind hierbei insbesondere Niederdruckturbinenlaufschaufeln, Endstufenschaufeln und den Endstufen vorgeschaltete Schaufelreihen, sogenannte Vorstufen.Preferably, an internal thread is provided in the recesses, in each of which the contact socket is screwed. Furthermore, the contact base is preferably equipped with an anti-twist device. In addition, it is preferred that the internal thread is notch designed, for example, the placement of the internal thread is outside the zone with the maximum stress. It is also preferred that the blades are made of a light metal. Affected here are in particular low-pressure turbine blades, final stage blades and the power stages upstream blade rows, so-called precursors.
Bevorzugt ist das Kontaktelement aus einem Stahl hergestellt, wobei bevorzugterweise der Stahl gehärtet ist. Dadurch ist das Kontaktelement ausreichend beständig gegen den von der Kopplungseinrichtung hervorgerufenen reibungsbedingten Schädigungsmechanismen .Preferably, the contact element is made of a steel, wherein preferably the steel is hardened. As a result, the contact element is sufficiently resistant to the friction caused by the coupling device damage mechanisms.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Axialturbine anhand der beigefügten schemati- sehen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:In the following, preferred embodiments of the axial turbine according to the invention are explained with reference to the accompanying schematic drawings. Show it:
Figur 1 einen Ausschnitt des Querschnitts eines Schaufelblatts einer Laufschaufel einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Axialturbine und1 shows a detail of the cross section of an airfoil of a blade of a first embodiment of the axial turbine according to the invention and
Figur 2 einen Ausschnitt des Querschnitts eines Schaufelblatts einer Laufschaufel einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Axialturbine.FIG. 2 shows a detail of the cross section of an airfoil of a rotor blade of a second embodiment of the axial turbine according to the invention.
Eine in Figuren 1 und 2 gezeigte Axialturbine weist einenAn axial turbine shown in Figures 1 and 2 has a
Laufschaufelkranz auf mit einer über dem Umfang aneinandergereihten Laufschaufeln auf, die ein Schaufelgitter bilden. Jede Laufschaufel weist ein Schaufelblatt 2 auf, das zusammen mit den Schaufelblättern der anderen Laufschaufeln in dem Laufschaufelkranz 1 beim Betrieb der Axialturbine aerodynamisch wirksam ist. In den Figuren 1 und 2 ist ein Längsquerschnitt 3 des Schaufelblatts 2 gezeigt.Rotor blade on with a circumferentially juxtaposed blades that form a blade grid. Each blade has an airfoil 2 which, together with the blades of the other blades in the blade ring 1, is aerodynamically effective in the operation of the axial turbine. In FIGS. 1 and 2, a longitudinal cross section 3 of the blade 2 is shown.
Gemäß einer ersten Ausführungsform gemäß Figur 1 weist das Schaufelblatt 2 ein Auge 4 auf. Das Auge 4 ist gebildet von einer Verdickung 5 des Schaufelblatts 2, die nach jeder Seite des Schaufelblatts 2 sich erstreckt, wobei in Umfangsrichtung ein Durchgangsloch 8 durch die Verdickung 5 sich erstreckt. Die Verdickung 5 ist stirnseitig an beiden Seiten des Schaufelblatts 2 flach ausgebildet, so dass an jeder Seite des Schaufelblatts 2 an der Verdickung 5 eine erste Ringfläche 6 und eine zweite Ringfläche 7, die der ersten Ringfläche 6 ab- gewandt ist, ausgebildet ist, wobei die Ringflächen 6 und 7 im Wesentlichen senkrecht zu dem Durchgangsloch 8 angeordnet sind. Das Durchgangsloch 8 befindet sich in etwa in der Mitte der Verdickung 5, so dass die Ringflächen 6 und 7 rotationssymmetrisch ausgebildet sind.According to a first embodiment according to FIG. 1, the airfoil 2 has an eye 4. The eye 4 is formed by a thickening 5 of the airfoil 2, which extends to each side of the airfoil 2, wherein a through hole 8 extends through the thickening 5 in the circumferential direction. The thickening 5 is designed to be flat on both sides of the blade 2 so that on each side of the blade 2 a first annular surface 6 and a second annular surface 7 facing away from the first annular surface 6 are formed on the thickening 5 the annular surfaces 6 and 7 are arranged substantially perpendicular to the through hole 8. The through hole 8 is located approximately in the middle of the thickening 5, so that the annular surfaces 6 and 7 are rotationally symmetrical.
Ferner weist der Laufschaufelkranz 1 einen Dämpferdraht 9 auf, der in Umfangsrichtung des Laufschaufelkranzes 1 verläuft und durch die Durchgangslöcher 8 der einzelnen Schaufelblätter 2 der Laufschaufein des Laufschaufelkranzes 1 sich erstreckt. Ferner weist der Laufschaufelkranz 1 in jedem Auge 4 jeweils eine Kontaktbuchse 10 auf, mit der der Dämpferdraht 9 in dem Durchgangsloch 8 gelagert ist.Further, the blade ring 1 has a damper wire 9 which extends in the circumferential direction of the blade ring 1 and extends through the through holes 8 of the individual blades 2 of the rotor blade 1 in the run. Further, the blade ring 1 in each eye 4 each have a contact socket 10 with which the damper wire 9 is mounted in the through hole 8.
Die Kontaktbuchse 10 weist einen zylindrischen Abschnitt 11 auf, der den Dämpferdraht 9 umhüllt und in dem Durchgangsloch 8 angeordnet ist, so dass der Dämpferdraht 9 nur einen indirekten Kontakt mit dem Schaufelblatt 2 an der Innenseite des Durchgangslochs 8 hat. Die Kontaktbuchse 10 weist an ihrer einen Längsseite einen ersten Kragen 12 und an ihrer anderen Längsseite einen zweiten Kragen 13 auf, der dem ersten Kragen 12 abgewandt ist. Die Kragen 12 und 13 sind außerhalb des Auges 4 angeordnet, so dass der erste Kragen 12 von der ersten Ringfläche 6 und der zweite Kragen 13 von der zweiten Ringfläche 7 vorsteht. Am radial außen liegenden Ende weisen so- wohl der erste Kragen 12 als auch der zweite Kragen 13 einen ersten Abstützvorsprung 14 auf, der jeweils mit seinem freien Längsende die entsprechende Ringfläche 6 bzw. 7 berührt. Der erste Kragen 12 und der zweite Kragen 13 sind in ihrem Querschnitt halbkreisförmig ausgeführt, so dass im Bereich des zylindrischen Abschnitts 11 der Kontaktbuchse 10 sowohl der erste Kragen 12 als auch der zweite Kragen 13 an den Ringflächen 6 bzw. 7 vorstehen und von dem Durchgangsloch 8 aus gesehen radial nach außen sich erstrecken, wobei der erste Ab- stützvorsprung 14 des ersten Kragens 12 an der ersten Ringfläche 6 und der zweite Abstützvorsprung 15 des zweiten Kragens 13 an der zweiten Ringfläche 7 in Axialrichtung des Durchgangslochs 8 abgestützt ist.The female contact 10 has a cylindrical portion 11 which encloses the damper wire 9 and is arranged in the through-hole 8, so that the damper wire 9 has only indirect contact with the airfoil 2 on the inside of the through-hole 8. The contact socket 10 has on its one longitudinal side a first collar 12 and on its other longitudinal side a second collar 13, which faces away from the first collar 12. The collars 12 and 13 are arranged outside the eye 4, so that the first collar 12 protrudes from the first annular surface 6 and the second collar 13 from the second annular surface 7. At the radially outer end, both the first collar 12 and the second collar 13 have a first support projection 14 which in each case contacts the corresponding annular surface 6 or 7 with its free longitudinal end. The first collar 12 and the second collar 13 are semicircular in cross section, so that in the region of the cylindrical portion 11 of the contact bushing 10, both the first collar 12 and the second collar 13 protrude from the annular surfaces 6 and 7 and from the through hole 8 extend radially outwards, with the first Ab- supporting projection 14 of the first collar 12 is supported on the first annular surface 6 and the second supporting projection 15 of the second collar 13 on the second annular surface 7 in the axial direction of the through hole 8.
Der erste Abstützvorsprung 14 liegt spielfrei an der ersten Ringfläche 6 an und der zweite Abstützvorsprung 15 liegt spielfrei an der zweiten Ringfläche 7 an, so dass in Axialrichtung des Durchgangslochs 8 die Kontaktbuchse 10 an der Verdickung 5 des Auges 4 spielfrei festgelegt ist.The first support projection 14 is free of play on the first annular surface 6 and the second support projection 15 is free of play on the second annular surface 7, so that in the axial direction of the through hole 8, the contact socket 10 is fixed without play on the thickening 5 of the eye 4.
Die Wandstärke der Kontaktbuchse 10 ist an dem zylindrischen Abschnitt 11 derart gewählt, dass der Dämpferdraht 9 mit seinem vorgegebenen Außendurchmesser in dem zylindrischen Ab- schnitt 11 eine entsprechende Spielpassung hat. Ferner ist die Kontaktbuchse 10 an ihrem zylindrischen Abschnitt 11 und an ihren Kragen 12, 13 mit einem Längsschlitz ausgeführt, der bei eventuellem Klemmen des Dämpferdrahts 9 in der Kontaktbuchse 9 nachgeben kann. Bei Rotation des LaufSchaufelkranzes 1 legt sich der Dämpferdraht 9 durch Einwirkung der Fliehkraft an die Kontaktbuchse 10 an, so dass, wenn eine Relativbewegung des Dämpferdrahts 9 und des Schaufelblatts 2 beim Betrieb der Axialturbine auftritt, diese nur unter einem Reibungswiderstand vollzogen werden kann.The wall thickness of the contact socket 10 is selected on the cylindrical portion 11 such that the damper wire 9 with its predetermined outer diameter in the cylindrical portion 11 has a corresponding clearance fit. Further, the female contact 10 is formed on its cylindrical portion 11 and on its collar 12, 13 with a longitudinal slot, which can yield in eventual clamping of the damper wire 9 in the contact socket 9. Upon rotation of the rotor blade ring 1, the damper wire 9 applies by the action of centrifugal force to the contact socket 10, so that when a relative movement of the damper wire 9 and the blade 2 during operation of the axial turbine occurs, this can be accomplished only under a frictional resistance.
Das in Figur 2 gezeigte Schaufelblatt 2 mit seinem Längsschnitt 3 weist ebenfalls ein Auge 4 auf, das von einer Verdickung 5 mit einer ersten Ringfläche 6 und einer zweiten Ringfläche 7 gebildet ist.The blade 2 shown in Figure 2 with its longitudinal section 3 also has an eye 4, which is formed by a thickening 5 with a first annular surface 6 and a second annular surface 7.
Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform darin, dass in dem Durchgangsloch 8 in Figur 1 ein Steg 24 vorgesehen ist, der den Längsquerschnitt 3 des Schaufelblatts 2 in dem Auge 4 fortführt, so dass an dem Schaufelblatt 2 zwei sich einander abgewandte Aussparungen 16 und 17 ausgebildet sind. Die Aussparungen 16 und 17 sind als zylindrische Sacklöcher ausgebildet, wobei in der ersten Aussparung 16 ein erster Kontakt- sockel 18 und in der zweiten Aussparung 17 ein zweiter Kontaktsockel 19 eingesetzt ist.The embodiment shown in Figure 2 differs from the embodiment shown in Figure 1 in that in the through hole 8 in Figure 1, a web 24 is provided, which continues the longitudinal cross section 3 of the airfoil 2 in the eye 4, so that on the airfoil. 2 two mutually remote recesses 16 and 17 are formed. The recesses 16 and 17 are formed as cylindrical blind holes, wherein in the first recess 16 a first contact socket 18 and in the second recess 17, a second contact socket 19 is inserted.
Der Laufschaufelkranz 1 gemäß Figur 2 weist zwischen seinen Laufschaufeln Dämpferstäbe auf, mit denen die einzelnen Laufschaufeln mechanisch gekoppelt sind. Ein erster Dämpferstab 20 ist mit seinem als abgerundete Spitze ausgeführten Längsende in eine erste Aufnahmemulde 22 des ersten KontaktsockelsThe rotor blade ring 1 according to FIG. 2 has damper rods between its rotor blades with which the individual rotor blades are mechanically coupled. A first damper rod 20 is with its designed as a rounded tip longitudinal end in a first receiving trough 22 of the first contact socket
18 eingesetzt. Ein zweiter Dämpferstab 21, der auf der ande- ren Seite des Schaufelblatts 2 des ersten Dämpferstabs 20 liegt, ist mit seinem ebenfalls als abgerundete Spitze ausgeführten Längsende in eine zweite Aufnahmemulde 23 des zweiten Kontaktsockels 18 eingesetzt. Die Dämpferstäbe 20, 21 sind über dem Umfang des LaufSchaufelkranzes 1 angeordnet, so dass zwischen den Schaufelblättern 2 des LaufSchaufelkranzes 1 immer jeweils ein Dämpferstab 20, 21 angeordnet ist.18 used. A second damper rod 21, which lies on the other side of the airfoil 2 of the first damper rod 20, is inserted into a second receiving recess 23 of the second contact socket 18 with its longitudinal end, also designed as a rounded tip. The damper rods 20, 21 are arranged over the circumference of the rotor blade ring 1, so that between the blade blades 2 of the rotor blade ring 1 is always a respective damper rod 20, 21 is arranged.
Die Kontaktsockel 18, 19 sind an ihrer zylindrischen Außenwandung mit einem Gewinde 27 versehen, das in ein in der zy- lindrischen Innenwandung der Aussparungen 16, 17 versehenes Gewinde 27 eingreift.The contact bases 18, 19 are provided on their outer cylindrical wall with a thread 27 which engages in a thread 27 provided in the cylindrical inner wall of the recesses 16, 17.
Die erste Aussparung 16 ist an ihrem Grund mit einer ersten Abstützfläche 25 und die zweite Aussparung 17 an ihrem Grund mit einer zweiten Abstützfläche 26 ausgebildet, wobei die Abstützflächen 25, 26 von dem Steg 24 gebildet sind. Die Kontaktsockel 18 und 19 sind mit ihren Gewinden 27 derart in die Aussparungen 16, 17 eingeschraubt, dass die Kontaktsockel 18,The first recess 16 is formed at its base with a first support surface 25 and the second recess 17 at its base with a second support surface 26, wherein the support surfaces 25, 26 are formed by the web 24. The contact bases 18 and 19 are screwed with their threads 27 in the recesses 16, 17 such that the contact socket 18,
19 an den Abstützflächen 25, 26 abgestützt sind. Dadurch wird eine Längskraft, die von den Dämpferstäben 20, 21 auf die19 are supported on the support surfaces 25, 26. Thereby, a longitudinal force of the damper rods 20, 21 on the
Kontaktsockel 18, 19 in Richtung zu dem Schaufelblatt 2 übertragen wird, von dem Steg 24 aufgenommen. Contact base 18, 19 is transmitted in the direction of the airfoil 2, received by the web 24.

Claims

Patentansprüche claims
1. Axialturbomaschine mit einem Laufschaufelkranz (1), der von einer Mehrzahl von Laufschaufein gebildet ist, die je- weils ein Schaufelblatt (2) aufweisen, und einer Dämpfungseinrichtung, die eine Kopplungseinrichtung (9, 20, 21) und für jedes Schaufelblatt (2) ein Kontaktelement (10, 18, 19) aufweist, via das das entsprechende Schaufelblatt (2) an der Kopplungseinrichtung (9, 20, 21) festgelegt ist, so dass in Umfangsrichtung des Laufschaufelkranzes (1) die Schaufelblätter (2) miteinander mechanisch durch die Kopplungseinrichtung (9, 20, 21) gekoppelt sind, wodurch Schaufelblattschwingungen der Schaufelblätter (2) vermindert sind.An axial turbomachine comprising a blade ring (1) formed by a plurality of blades each having an airfoil (2) and a damping device comprising a coupling device (9, 20, 21) and for each airfoil (2 ) has a contact element (10, 18, 19), via which the corresponding blade (2) on the coupling device (9, 20, 21) is fixed, so that in the circumferential direction of the blade ring (1) the blades (2) mechanically through each other the coupling means (9, 20, 21) are coupled, whereby blade vibrations of the blades (2) are reduced.
2. Axialturbomaschine gemäß Anspruch 1, wobei an gleicher Stelle jedes Schaufelblatt (2) ein Durchgangsloch (8) aufweist, in das jeweils als das Kontaktelement ausgebildet eine Kontaktbuchse (10) eingesetzt ist, durch die als die Kopplungseinrichtung ausgebildet ein Dämpferdraht (9) geführt ist.2. Axialturbumaschine according to claim 1, wherein at the same point each airfoil (2) has a through hole (8) in which each formed as the contact element is a contact bushing (10) is inserted through which formed as the coupling means a damper wire (9) is.
3. Axialturbomaschine gemäß Anspruch 2, wobei an dem Durchgangsloch (8) das Schaufelblatt (2) als ein Auge (4) ausgebildet ist, das eine Verdickung (5) des Schaufelblatts (2) aufweist, durch die das Durchgangsloch (8) sich erstreckt.An axial turbomachine according to claim 2, wherein at the through-hole (8), the airfoil (2) is formed as an eye (4) having a thickening (5) of the airfoil (2) through which the through-hole (8) extends ,
4. Axialturbine gemäß Anspruch 3, wobei an der Verdickung (5) die Kontaktbuchse (10) in Längsrichtung des Durchgangsloch4. Axial turbine according to claim 3, wherein at the thickening (5), the contact bush (10) in the longitudinal direction of the through hole
(8) festgelegt ist.(8).
5. Axialturbine gemäß Anspruch 4, wobei die Verdickung (5) eine erste Ringfläche (6) und eine zweite Ringfläche (7) aufweist, die von dem Schaufelblatt (2) erhaben, sich einander abgewandt sowie senkrecht zur Längsrichtung des Durchgangs- lochs (8) angeordnet sind, wobei die Kontaktbuchse (10) an den Ringflächen (6, 7) abgestützt ist, so dass die Kontaktbuchse (10) in Längsrichtung des Durchgangslochs (8) festgelegt ist. 5. axial turbine according to claim 4, wherein the thickening (5) has a first annular surface (6) and a second annular surface (7), of the airfoil (2) raised, facing away from each other and perpendicular to the longitudinal direction of the passage hole (8 ), wherein the contact socket (10) on the annular surfaces (6, 7) is supported, so that the contact socket (10) in the longitudinal direction of the through hole (8) is fixed.
6. Axialturbine gemäß Anspruch 5, wobei die Kontaktbuchse (10) an ihren stirnseitigen Längsenden jeweils einen ersten6. Axial turbine according to claim 5, wherein the contact bush (10) at their end-side longitudinal ends in each case a first
Abstützvorsprung (14) bzw. einen zweiten Abstützvorsprung (15) aufweist, wobei der erste Abstützvorsprung (14) an die erste Ringfläche (6) und der zweite Abstützvorsprung (15) an die zweite Ringfläche (7) anstößt.Support projection (14) and a second support projection (15), wherein the first support projection (14) abuts the first annular surface (6) and the second support projection (15) to the second annular surface (7).
7. Axialturbine gemäß Anspruch 6, wobei der erste und der zweite Abstützvorsprung (14, 15) jeweils an einer Stelle der der ersten Ringfläche (6) bzw. der zweiten Ringfläche (7) abgestützt sind, wobei die Stelle von dem Durchgangsloch (8) im Abstand angeordnet ist.7. axial turbine according to claim 6, wherein the first and the second support projection (14, 15) are each supported at a position of the first annular surface (6) and the second annular surface (7), wherein the location of the through hole (8). is spaced apart.
8. Axialturbine gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Abstützvorsprünge (14, 15) und/oder der zylindrische Abschnitt (11) der Kontaktbuchse (10) geschlitzt ausgeführt sind.8. Axial turbine according to claim 6 or 7, wherein the support projections (14, 15) and / or the cylindrical portion (11) of the contact socket (10) are designed slotted.
9. Axialturbine gemäß Anspruch 1, wobei an gleicher Stelle jedes Schaufelblatt (2) an seiner Druckseite eine erste Aussparung (16) und an seiner Saugseite eine zweite Aussparung (17) aufweist, wobei in die erste Aussparung (16) ein als das Kontaktelement ausgebildeter, mit einer Aufnahmemulde (22) versehner, erster Kontaktsockel (18) und in die zweite Aus- sparung (17) ein als das Kontaktelement ausgebildeter, mit einer Aufnahmemulde (23) versehner, zweiter Kontaktsockel (19) eingreift sowie als die Kopplungseinrichtung ausgebildet ein Dämpferstab (20, 21) mit seinem einen Längsende in die Aufnahmemulde (22) des ersten Kontaktsockels (18) des einen Schaufelblatts (2) und mit seinem anderen Längsende in die Aufnahmemulde (23) des zweiten Kontaktsockels (19) des dem einen Schaufelblatt (2) benachbarten anderen Schaufelblatts (2) eingreift.9. Axial turbine according to claim 1, wherein at the same point each blade (2) on its pressure side a first recess (16) and on its suction side a second recess (17), wherein in the first recess (16) designed as a contact element , a first contact base (18) provided with a receiving trough (22) and a second contact base (19) designed as the contact element, designed as the contact element and provided with a receiving trough (23), and designed as the coupling device Damper rod (20, 21) with its one longitudinal end into the receiving trough (22) of the first contact socket (18) of the one blade (2) and with its other longitudinal end in the receiving trough (23) of the second contact socket (19) of the one blade ( 2) adjacent other airfoil (2) engages.
10. Axialturbine gemäß Anspruch 9, wobei zwischen den beiden Aussparungen (16, 17) das Schaufelblatt (2) als ein Steg (24) ausgebildet ist. 10. Axial turbine according to claim 9, wherein between the two recesses (16, 17), the blade (2) is designed as a web (24).
11. Axialturbine gemäß Anspruch 10, wobei der Steg (24) eine erste Abstützfläche (25), an der der erste Kontaktsockel (18) senkrecht zur Druckseite abgestützt ist, und eine der ersten Abstützfläche (25) abgewandte, zweite Abstützfläche (26), an der der zweite Kontaktsockel (19) senkrecht zur Saugseite abgestützt ist.11. axial turbine according to claim 10, wherein the web (24) a first support surface (25) on which the first contact socket (18) is supported perpendicular to the pressure side, and one of the first support surface (25) facing away, second support surface (26), on which the second contact socket (19) is supported perpendicular to the suction side.
12. Axialturbine gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Kontaktelemente (18, 19) in den Aussparungen (16, 17) eingelötet, eingeklinkt und/oder eingeschraubt sind.12. axial turbine according to one of claims 9 to 11, wherein the contact elements (18, 19) in the recesses (16, 17) soldered, latched and / or are screwed.
13. Axialturbine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Laufschaufel (2) aus einem Leichtmetall hergestellt sind.13. Axial turbine according to one of claims 1 to 12, wherein the blade (2) are made of a light metal.
14. Axialturbine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Kontaktelement (9, 18, 19) aus einem Stahl hergestellt ist .14. Axial turbine according to one of claims 1 to 13, wherein the contact element (9, 18, 19) is made of a steel.
15. Axialturbine gemäß Anspruch 14, wobei der Stahl gehärtet ist. 15. Axial turbine according to claim 14, wherein the steel is hardened.
PCT/EP2009/063458 2008-10-16 2009-10-15 Axial turbomachine comprising a rotor blade ring and a damping device WO2010043666A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810052021 DE102008052021A1 (en) 2008-10-16 2008-10-16 Damping device for a blade ring of an axial turbine
DE102008052021.7 2008-10-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010043666A1 true WO2010043666A1 (en) 2010-04-22

Family

ID=41343360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/063458 WO2010043666A1 (en) 2008-10-16 2009-10-15 Axial turbomachine comprising a rotor blade ring and a damping device

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008052021A1 (en)
WO (1) WO2010043666A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014129816A (en) * 2014-02-27 2014-07-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Moving blade and rotating machine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010041702A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Coupling bolt for turbine blades

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191322740A (en) * 1913-10-08 1914-04-23 Albert Victor Thomas Uffelmann Improvements in and relating to the Fixing of Turbine Blades.
US1542402A (en) * 1924-12-17 1925-06-16 Westinghouse Electric & Mfg Co Elastic-fluid turbine
DE427963C (en) * 1924-09-16 1926-04-22 Vickers Electrical Co Ltd Device for connecting turbine blades with their stiffening wires
DE430429C (en) * 1925-04-05 1926-06-18 Allg Elek Citaets Ges Fa Wire stiffening of steam turbine blades
DE459147C (en) * 1928-04-26 Bbc Brown Boveri & Cie Blade connection for steam or gas turbines
DE518519C (en) * 1928-12-14 1931-02-17 Bbc Brown Boveri & Cie Method and device for creating the bond between the blades of steam and gas turbines by means of tie wire and intermediate pieces
US2278040A (en) * 1939-10-23 1942-03-31 Allis Chalmers Mfg Co Turbine blading
DE946715C (en) * 1952-09-28 1956-08-02 Bbc Brown Boveri & Cie One-part or multi-part damper wire
US2771267A (en) * 1952-05-27 1956-11-20 United Aircraft Corp Lacing for compressor blades
DE1005084B (en) * 1955-09-27 1957-03-28 Siemens Ag Binding of turbine blades
DE2116883A1 (en) * 1970-04-10 1971-11-11 Mini Of Aviat Supply Bladed rotor for gas turbines
JPS57137605A (en) * 1981-02-19 1982-08-25 Toshiba Corp Moving blade of turbine
US4407634A (en) * 1981-09-08 1983-10-04 Northern Engineering Industries Plc Axial-flow steam turbine wheel
JPS59108804A (en) * 1982-12-15 1984-06-23 Toshiba Corp Turbine blade with loose tie wire

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE459147C (en) * 1928-04-26 Bbc Brown Boveri & Cie Blade connection for steam or gas turbines
GB191322740A (en) * 1913-10-08 1914-04-23 Albert Victor Thomas Uffelmann Improvements in and relating to the Fixing of Turbine Blades.
DE427963C (en) * 1924-09-16 1926-04-22 Vickers Electrical Co Ltd Device for connecting turbine blades with their stiffening wires
US1542402A (en) * 1924-12-17 1925-06-16 Westinghouse Electric & Mfg Co Elastic-fluid turbine
DE430429C (en) * 1925-04-05 1926-06-18 Allg Elek Citaets Ges Fa Wire stiffening of steam turbine blades
DE518519C (en) * 1928-12-14 1931-02-17 Bbc Brown Boveri & Cie Method and device for creating the bond between the blades of steam and gas turbines by means of tie wire and intermediate pieces
US2278040A (en) * 1939-10-23 1942-03-31 Allis Chalmers Mfg Co Turbine blading
US2771267A (en) * 1952-05-27 1956-11-20 United Aircraft Corp Lacing for compressor blades
DE946715C (en) * 1952-09-28 1956-08-02 Bbc Brown Boveri & Cie One-part or multi-part damper wire
DE1005084B (en) * 1955-09-27 1957-03-28 Siemens Ag Binding of turbine blades
DE2116883A1 (en) * 1970-04-10 1971-11-11 Mini Of Aviat Supply Bladed rotor for gas turbines
JPS57137605A (en) * 1981-02-19 1982-08-25 Toshiba Corp Moving blade of turbine
US4407634A (en) * 1981-09-08 1983-10-04 Northern Engineering Industries Plc Axial-flow steam turbine wheel
JPS59108804A (en) * 1982-12-15 1984-06-23 Toshiba Corp Turbine blade with loose tie wire

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014129816A (en) * 2014-02-27 2014-07-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Moving blade and rotating machine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008052021A1 (en) 2010-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2846002B1 (en) Gas turbine
EP2603669B1 (en) Blade assembly and corresponding gas turbine
EP3315728B1 (en) Damped guide vane bearing
EP0976938A2 (en) Radial bearing with viscous damping mechanism
WO2007051443A1 (en) Turbomachine having a tie rod consisting of tension and compression sleeves
WO2016116105A1 (en) Bearing assembly and exhaust gas turbocharger
WO2007085587A1 (en) Multistage brush seal
EP3091188B1 (en) Flow engine with a sealing arrangement
DE102008037554A1 (en) Dovetail mounting for use with turbine assemblies and method of assembling turbine assemblies
EP1690011B1 (en) Rotor for a compressor
DE102010027762A1 (en) Insert piece for radial compressor of supercharger, has attaching units including ribs that are spaced with each other, base body including slot portion that is axially divided between ribs and extensively extended to wall of base body
EP2019188A1 (en) Rotor stage with damping element
EP3379037B1 (en) Seal on the inner ring of a guide blade assembly
EP3176386A1 (en) Inner shroud assembly, corresponding intermediate shroud, inner casing and turbomachine
EP2284426B1 (en) Turbomachine
WO2010043666A1 (en) Axial turbomachine comprising a rotor blade ring and a damping device
EP2149677B1 (en) Attachment device for attaching a rotor blade to a rotor of a turbomachine
EP2399005B1 (en) Blade union of a turbo machine
EP3724456B1 (en) Rotor with for centrifugal forces optimized contact surfaces
DE102017205668A1 (en) Bearing for a turbocharger or an exhaust gas turbine, turbocharger or exhaust gas turbine with such storage and method for mounting a turbine shaft in a turbocharger or an exhaust gas turbine
DE102019124640A1 (en) VANIFULER SHEATHING ARRANGEMENT USING A PIN WITH AN EXTERNAL THREADED BOLT AND A NUT
EP2982834B1 (en) Roller bearing, in particular needle bearing, to be mounted on a rotating pin of a variable guide blade of a turbo engine
DE102009053000B4 (en) Fan retaining disc for a jet engine
EP3106629A1 (en) Device for compressing a fluid and fabrication method for a device for compressing a fluid
DE202021106586U1 (en) Bearing arrangement for a rotating shaft

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09736412

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09736412

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1