WO2010083805A1 - Turbomachine - Google Patents

Turbomachine Download PDF

Info

Publication number
WO2010083805A1
WO2010083805A1 PCT/DE2010/000040 DE2010000040W WO2010083805A1 WO 2010083805 A1 WO2010083805 A1 WO 2010083805A1 DE 2010000040 W DE2010000040 W DE 2010000040W WO 2010083805 A1 WO2010083805 A1 WO 2010083805A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
turbomachine according
actuators
shroud
turbomachine
Prior art date
Application number
PCT/DE2010/000040
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Stiehler
Original Assignee
Mtu Aero Engines Gmbh
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 Mtu Aero Engines Gmbh filed Critical Mtu Aero Engines Gmbh
Publication of WO2010083805A1 publication Critical patent/WO2010083805A1/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
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/14Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
    • F01D11/20Actively adjusting tip-clearance
    • F01D11/22Actively adjusting tip-clearance by mechanically actuating the stator or rotor components, e.g. moving shroud sections relative to the rotor

Definitions

  • the invention relates to a turbomachine, in particular gas turbine, with a stator and a rotor, wherein the rotor blades and the stator has a housing and vanes, wherein the rotor-side blades with radially outer tips adjacent to the housing and define a gap therewith, and wherein to minimize the gap between the tips of the blades and the housing, a shroud is provided which is radially moved over a plurality of circumferentially distributed piezoelectric actuators.
  • Turbomachines for example gas turbines such as aircraft engines, have at least one rotor and at least one stator, both in the compressor and in the turbine area.
  • the rotor blades associated with the rotor rotate with respect to the stationary housing and the likewise stationary vanes.
  • an ACC system in which between the shroud and the housing a circumferentially continuous, sinusoidal piezoelectric element extends, which is alternately secured to the shroud and to the housing.
  • a voltage is applied between the individual attachment points, so that the section between these attachment points leads to the activation of the piezoelectric section when the voltage is applied.
  • the shrouds are subdivided into segments, and the individual segments have a gap between them.
  • the object of the invention is to provide a turbomachine with an improved ACC system.
  • the housing has a peripheral wall adjacent to the shroud and the actuators are arranged radially on the opposite with respect to the blade tips side of the peripheral wall.
  • the actuators are arranged so to speak outside of the housing wall, they can be separated gas and thermal from the interior, which has advantages especially in the turbine area due to the hot gas.
  • the housing can be made integral as before and does not have to be divided axially.
  • the suspension of the stator components is not affected by the invention.
  • the ACC system which is used in the turbomachine according to the invention, builds very light and small, consumes only small power supply and has a high reliability.
  • the piezoelectric actuators have high actuating forces and are extremely responsive, so that the required small shifts can be implemented quickly enough.
  • the shroud Due to the numerous distributed around the circumference actuators, the shroud can also deform asymmetrically, for example, to adjust the gap, so to speak, the tumbling motion when Rotortaumeln.
  • the shroud is circumferentially closed, that is in one piece, so that the movement of actuators on one side also have an influence on the portions of the shroud on another, for example, opposite side.
  • the shroud can also be slotted or composed of several segments.
  • the slots can optionally be closed on all sides, i. be limited by a wall.
  • the peripheral wall should have openings through which pressing or pulling elements extend, which couple the actuators with the shroud.
  • a so-called sheet-metal assembly is conceivable in which the pressure or tension elements are integrally connected to the shroud (for example, by soldering or welding). This results in a high stability of the ACC system.
  • the elements can also be connected to one another from a plurality of parts in a positive and / or non-positive manner, e.g. over rivets.
  • the openings are preferably slots, in particular narrow slots in the housing, through which the pressing or pulling elements extend.
  • the pressing or pulling elements are narrow webs.
  • the structure is designed so that it is geometrically optimally aligned to resistance characteristics.
  • the pressing or pulling elements extend according to an embodiment radially up to a bar, which lies on the inside of the associated actuators.
  • the strip is in particular part of a frame in which an actuator is received.
  • the actuator can pull the bar outward or press radially on the bar, then the bar is actually on him.
  • the actuator can also act in the axial or circumferential direction, so that on the change in thickness in the axial or circumferential direction and a kind Umlenkkinematik can take place an adjusting movement in the radial direction.
  • at least one separate strip and at least one own pressing or pulling element is provided for each actuator.
  • a bar can accommodate a package of actuators.
  • Strip, frame and / or pressing or pulling element can be integrally connected to each other, so that there is a kind of solid joint ..
  • the strips should be fixed in the housing or in the frame, which may also be done by welding or soldering if necessary.
  • the housing has according to the preferred embodiment radially outside the peripheral wall chambers for accommodating the actuators and possibly also the aforementioned frame.
  • the invention is particularly advantageous in connection with a cooling of the actuators. Since the actuators are outside the peripheral wall, they can be kept at a temperature of their own via a separate coolant flow. The coolant flow can be diverted from the Byp motherboard and be introduced back into this, so that the cost of cooling is very low.
  • the actuators can be arranged in the housing so that the coolant flow in the axial direction of the turbomachine flows through the housing in the region of the actuators for their cooling, which is particularly advantageous when using the bypass flow.
  • the advantages of the invention include the fact that no scratching of the blades takes place even under dynamic loads more and that a low power consumption and a very good energy balance can be achieved, because in the switched state, the actuators are virtually de-energized. In addition, a back storage of auxiliary energy can take place.
  • the inertial behavior of the ACC system is very low and the stability of the storage of the shroud is very high. A very accurate and fast control behavior at high forces as well as a high reliability in many switching cycles are further advantages to be highlighted. Further features of the invention will become apparent from the following description and the drawings, to which reference is made. In the drawings show:
  • FIG. 1 shows a longitudinal sectional view through a turbomachine according to the invention in the form of a gas turbine
  • FIG. 2 is a perspective view of an ACC system used in the invention
  • FIG. 3 shows a front view of the ACC system according to FIG. 2,
  • FIG. 4 shows an enlarged front view of a section of the ACC system according to FIGS. 2 and 3,
  • FIG. 5 is a perspective view of the portion shown in FIG. 4;
  • FIG. 6 shows a slightly modified embodiment of the ACC system in radial section
  • Figure 7 is an enlarged view of the outer edge of the ACC system of Figure 6, and
  • FIG. 8 shows an enlarged sectional view of a section of the ACC system along the line VIII - VIII in FIG. 7.
  • FIG. 1 shows a turbomachine with an inlet diffuser 10, a compressor 12, a combustion chamber 14, a turbine 16 and a thrust nozzle 18, all of which are located in a housing 20.
  • some of the numerous blades 22 as part of the rotor and vanes 24 are shown as part of the stator in the compressor or turbine section.
  • Between the blade tips 26 and the housing 20 results in a circumferential gap 28, which is shown exaggerated only for clarity in Figure 1. Another gap arises between the vanes and the hub 30th
  • FIGS. 2 and 3 In the area of each vane ring, an ACC system shown in FIGS. 2 and 3 is provided, which consists of several components and is integrated in the housing 20.
  • the housing 20 itself has several sections, namely (see FIGS. 4 and 5) inner circumferential wall 32 and an outer circumferential wall 34 which are connected to each other via radial ribs 36. Numerous chambers 38 result between the ribs.
  • the chambers 38 are separated radially inwards from a flexible strip 40 in each case.
  • the chamber walls outside the peripheral wall may also be made separately from the peripheral wall 32.
  • the strip 40 may abut or be connected to the ribs 36, but it must have some flexibility in the radial direction.
  • each strip 40 in particular integrally merges into a pressing or pulling element (web 42), wherein preferably each strip 40 is associated with a web 42.
  • the very thin webs 42 extend through elongate, in particular slot-shaped, only axially sections extending openings 44 in the inner peripheral wall 32 and split into a Y-shape, that is to two webs, then in particular integrally with an inner shroud 46 connected.
  • the shroud 46 preferably runs closed circumferentially. Immediately adjacent to the shroud 46, the blade tips 26 abut. The gap 28 between the blade tips and the shroud 46 is almost negligible.
  • a piezoelectric actuator in the form of an actuator 48 is fitted, which should also abut the webs 40, at least in this embodiment.
  • the position of the actuators 48 is individually or in groups adjustable in the radial direction, e.g. by training individually or in groups radially adjustable and adjustable chamber walls or by within the chambers 38 radially adjustable actuators 48. It is important in the assembly of the turbomachine that the gap 28 is uniform in the ground state.
  • the shroud 46 is preferably positioned uniformly close to the blade ring. This calibration must be very accurate.
  • the piezoelectric actuators 48 are, in particular, packages of individual, thin piezoelectric elements, whereby of course a single piezoelectric element can also be used. If necessary, higher adjustment paths can be realized via piezo element packages.
  • Each actuator 48 can be controlled individually. By changing the thickness of the actuator 48, the strips 40 are pressed or pulled radially more or less radially inward or outward, acting as pressing or tension elements webs 44 transmit the force as in a solid state kinematics on the shroud 46. Thus, the shroud 46 can expand or contract more or less or even deform to a non-circular, which rotates.
  • the peripheral wall 32 forms a kind of thermal barrier, which serves as a first shield of the actuators 48.
  • a second shield then act the strips 40, which are part of a frame, which is formed by the ribs 36 and the outer peripheral wall 34, to each actuator 48th
  • the actuators extend radially, in the embodiment according to FIGS. 6 to 8 they expand axially.
  • the web 42 does not have to be integrated into the strip 40 in one piece, but instead the strip 40 can be made e.g. be coupled via inclined intermediate strips 50 with end walls 52 to form a kind of frame for receiving the actuator 48.
  • the housing with the peripheral walls 32 and 34 has been omitted for simplicity in Figures 6 and 7, but it is carried out according to the embodiment of Figure 2, so that the webs 42 pass through corresponding openings in the peripheral wall 32 therethrough.
  • a separate chamber 38 is formed with a frame 54, so that numerous frames border each other circumferentially.
  • the end faces of the ACC system are closed as well as according to FIG. 6 or 7, ie the actuators 48 do not protrude out of the housing walls as shown in FIG. 5, but are accommodated in a kind of chamber, such as FIG shown in Figure 6 or 7.
  • a branched off from the bypass flow of coolant flow F can flow radially outside of the peripheral wall 32 through the individual chambers 38 in the axial direction and cool the actuators 40. This is also possible in the embodiment according to FIGS. 2 to 5. Incidentally, the coolant flow is also reintroduced into the bypass flow. A cooling air consumption from the gas stream, that is from the compressor area, is not provided.
  • the thermal separation of actuators and internal gas flow it is possible to keep the actuators to temperatures below 400 ° C, especially below 250 ° C.
  • the illustrated ACC system can be used both in the compressor and in the turbine area.

Abstract

The invention relates to a turbomachine, in particular a gas turbine, comprising a device for actively changing the gap (28) between the rotating blade tips (26) and a shroud (46). Piezoelectric actuators (48) are disposed radially outside of a circumferential wall (32) of the housing (20) and displace the shroud (46).

Description

Turbomaschine turbomachinery
Die Erfindung betrifft eine Turbomaschine, insbesondere Gasturbine, mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor Laufschaufeln und der Stator ein Gehäuse und Leitschaufeln aufweist, wobei die rotorseitigen Laufschaufeln mit radial außenliegenden Spitzen an das Gehäuse angrenzen und mit diesem einen Spalt begrenzen, und wobei zur Minimierung des Spalts zwischen den Spitzen der Laufschaufeln und dem Gehäuse ein Deckband vorgesehen ist, das über mehrere am Umfang verteilte piezoelektrische Aktoren radial bewegt wird.The invention relates to a turbomachine, in particular gas turbine, with a stator and a rotor, wherein the rotor blades and the stator has a housing and vanes, wherein the rotor-side blades with radially outer tips adjacent to the housing and define a gap therewith, and wherein to minimize the gap between the tips of the blades and the housing, a shroud is provided which is radially moved over a plurality of circumferentially distributed piezoelectric actuators.
Turbomaschinen, zum Beispiel Gasturbinen wie Flugtriebwerke, weisen zumindest einen Rotor und mindestens einen Stator auf, und zwar sowohl im Verdichter als auch im Turbinenbereich. Die dem Rotor zugeordneten Laufschaufeln rotieren gegenüber dem feststehenden Gehäuse und den ebenfalls feststehenden Leitschaufeln.Turbomachines, for example gas turbines such as aircraft engines, have at least one rotor and at least one stator, both in the compressor and in the turbine area. The rotor blades associated with the rotor rotate with respect to the stationary housing and the likewise stationary vanes.
Zwischen den radial außenliegenden sogenannten Schaufelspitzen und dem Gehäuse ergeben sich Spalte. Diese müssen zur Optimierung des Wirkungsgrads der Turbomaschine möglichst klein sein, was insbesondere für den radial äußeren Spalt zwischen der Laufschaufelspitze und dem Gehäuse gilt. Das Gehäuse ebenso wie die Laufschaufeln unterliegen während des Betriebes der Gasturbine erheblichen Veränderungen, da einerseits das Gehäuse und die Laufschaufeln sich aufgrund ihres unterschiedlichen thermischen Verhaltens unterschiedlich stark ausdehnen und da andererseits die rotierenden Laufschaufeln aufgrund der im Betrieb der Turbomaschine wirkenden Fliehkräfte Spaltänderungen verursachen. Darüber hinaus kann es auch zu einem sogenannten Rotorpendeln kommen, was bezüglich der Spaltabdichtung natürlich noch problematischer ist.There are gaps between the radially outer blade tips and the housing. These must be as small as possible to optimize the efficiency of the turbomachine, which is especially true for the radially outer gap between the blade tip and the housing. The housing as well as the blades are subject to considerable changes during operation of the gas turbine, since on the one hand the housing and the blades vary in extent due to their different thermal behavior and on the other hand cause the rotating blades due to the centrifugal forces acting during operation of the turbomachine gap changes. In addition, it can also come to a so-called rotor pendulum, which is of course even more problematic with respect to the gap seal.
In der Vergangenheit wurden bereits sogenannte ACC (Active Clearance Control)-Systeme eingesetzt. Dabei wird der Spalt zwischen den Schaufelspitzen und sogenannten Deckbändern, die zwischen dem Gehäuse und den Schaufelspitzen liegen, direkt verändert, indem die Deckbänder bewegt werden. Damit werden Überströmverluste sehr klein gehalten. Außerdem wird auch das Anstreifen der Schaufeln an den Einlaufbelag bei unsymmetrischen Lasten verringert oder sogar verhindert.In the past, so-called ACC (Active Clearance Control) systems have already been used. In this case, the gap between the blade tips and so-called shrouds, which lie between the housing and the blade tips, directly changed by the shrouds are moved. This overflow losses are kept very small. In addition, the rubbing of the blades is reduced to the inlet lining at unbalanced loads or even prevented.
Spreizringkonstruktionen, hydraulische Verstellungen und thermisch gesteuerte Konstruktionen wie Gehäusekühlungen sind in diesem Zusammenhang teure und zum Teil auch groß bauende, schwere Lösungen mit hohem Leistungsbedarf und vor allem auch relativ hoher Trägheit bei der Verstellung der Deckbänder. Darüber hinaus können diese Systeme nur symmetrische Verschiebungen erzeugen.Spreader designs, hydraulic adjustments and thermally controlled designs such as case cooling are expensive and in part expensive Also large-scale, heavy solutions with high power requirements and, above all, relatively high inertia in the adjustment of the shrouds. In addition, these systems can only produce symmetrical shifts.
Aus der gattungsgemäßen WO 96/17156 ist ein ACC-System bekannt, bei dem zwischen dem Deckband und dem Gehäuse ein umfangsmäßig durchgehendes, sinusförmiges Piezoelement verläuft, das abwechselnd an dem Deckband und an dem Gehäuse befestigt ist. Zwischen den einzelnen Befestigungspunkten wird eine Spannung angelegt, so daß der Abschnitt zwischen diesen Befestigungspunken beim Anlegen der Spannung zur Aktivierung des Piezoabschnittes führt. Die Deckbänder sind segmentartig unterteilt, und die einzelnen Segmente weisen zwischen sich einen Spalt auf.From the generic WO 96/17156 an ACC system is known, in which between the shroud and the housing a circumferentially continuous, sinusoidal piezoelectric element extends, which is alternately secured to the shroud and to the housing. A voltage is applied between the individual attachment points, so that the section between these attachment points leads to the activation of the piezoelectric section when the voltage is applied. The shrouds are subdivided into segments, and the individual segments have a gap between them.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Turbomaschine mit einem verbesserten ACC-System zu schaffen.The object of the invention is to provide a turbomachine with an improved ACC system.
Dies wird bei einer Turbomaschine der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß das Gehäuse eine an das Deckband angrenzende Umfangswand besitzt und die Aktoren radial auf der bezüglich der Schaufelspitzen entgegengesetzten Seite der Umfangswand angeordnet sind.This is achieved in a turbomachine of the type mentioned above in that the housing has a peripheral wall adjacent to the shroud and the actuators are arranged radially on the opposite with respect to the blade tips side of the peripheral wall.
Indem die Aktoren sozusagen außerhalb der Gehäusewand angeordnet sind, lassen sie sich gastechnisch und thermisch vom Innenraum trennen, was insbesondere im Turbinenbereich aufgrund des Heißgases Vorteile hat. Das Gehäuse kann wie bisher integral ausgeführt sein und muß nicht axial geteilt werden. Auch die Aufhängung der Statorbauteile wird durch die Erfindung nicht beeinflußt.By the actuators are arranged so to speak outside of the housing wall, they can be separated gas and thermal from the interior, which has advantages especially in the turbine area due to the hot gas. The housing can be made integral as before and does not have to be divided axially. The suspension of the stator components is not affected by the invention.
Das ACC-System, welches bei der erfindungsgemäßen Turbomaschine eingesetzt wird, baut sehr leicht und klein, verbraucht nur geringe Hilfsenergie und weist eine hohe Zuverlässigkeit auf. Die piezoelektrischen Aktoren besitzen hohe Stellkräfte und sind extrem schnell ansprechbar, so daß die erforderlichen kleinen Verschiebungen ausreichend schnell umgesetzt werden können. Aufgrund der zahlreichen auf dem Umfang verteilten Aktoren läßt sich das Deckband auch unsymmetrisch verformen, um beispielsweise beim Rotortaumeln den Spalt sozusagen der Taumelbewegung anzupassen. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist das Deckband umfangsmäßig geschlossen, das heißt einstückig, so daß die Bewegung von Aktoren an einer Seite auch einen Einfluß auf die Abschnitte des Deckbandes an einer anderen, zum Beispiel gegenüberliegenden Seite haben.The ACC system, which is used in the turbomachine according to the invention, builds very light and small, consumes only small power supply and has a high reliability. The piezoelectric actuators have high actuating forces and are extremely responsive, so that the required small shifts can be implemented quickly enough. Due to the numerous distributed around the circumference actuators, the shroud can also deform asymmetrically, for example, to adjust the gap, so to speak, the tumbling motion when Rotortaumeln. According to the preferred embodiment, the shroud is circumferentially closed, that is in one piece, so that the movement of actuators on one side also have an influence on the portions of the shroud on another, for example, opposite side.
Natürlich kann das Deckband auch geschlitzt sein oder aus mehreren Segmenten zusammengesetzt werden. Die Schlitze können optional allseitig geschlossen, d.h. durch eine Wand begrenzt sein.Of course, the shroud can also be slotted or composed of several segments. The slots can optionally be closed on all sides, i. be limited by a wall.
Die Umfangswand sollte Öffnungen besitzen, durch die sich Andrück- oder Zugelemente erstrecken, welche die Aktoren mit dem Deckband koppeln.The peripheral wall should have openings through which pressing or pulling elements extend, which couple the actuators with the shroud.
Hier ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform eine sogenannte Blechbaugruppe denkbar, in der die Andrück- oder Zugelemente mit dem Deckband einstückig verbunden sind (zum Beispiel über Löten oder Schweißen). Hierdurch ergibt sich eine hohe Stabilität des ACC- Systems.Here, according to the preferred embodiment, a so-called sheet-metal assembly is conceivable in which the pressure or tension elements are integrally connected to the shroud (for example, by soldering or welding). This results in a high stability of the ACC system.
Natürlich können die Elemente auch aus mehreren Teilen form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sein, z.B. über Niete.Of course, the elements can also be connected to one another from a plurality of parts in a positive and / or non-positive manner, e.g. over rivets.
Die Öffnungen sind vorzugsweise Schlitze, insbesondere schmale Schlitze im Gehäuse, durch die sich die Andrück- oder Zugelemente erstrecken.The openings are preferably slots, in particular narrow slots in the housing, through which the pressing or pulling elements extend.
Vorzugsweise sind die Andrück- oder Zugelemente schmale Stege.Preferably, the pressing or pulling elements are narrow webs.
Die Struktur ist dabei so ausgebildet, daß sie geometrisch optimal auf Widerstandskenngrößen ausgerichtet ist.The structure is designed so that it is geometrically optimally aligned to resistance characteristics.
Die Andrück- oder Zugelemente erstrecken sich gemäß einer Ausführungsform radial bis zu einer Leiste, die an der Innenseite der zugeordneten Aktoren liegt.The pressing or pulling elements extend according to an embodiment radially up to a bar, which lies on the inside of the associated actuators.
Die Leiste ist insbesondere Teil eines Rahmens, in dem ein Aktor aufgenommen ist.The strip is in particular part of a frame in which an actuator is received.
Der Aktor kann die Leiste nach außen ziehen oder radial auf die Leiste drücken, dann liegt die Leiste auch tatsächlich an ihm an. Der Aktor kann aber auch in Axial- oder Umfangsrichtung wirken, so daß über die Dickenänderung in Axial- oder Umfangsrichtung und eine Art Umlenkkinematik eine Stellbewegung in radialer Richtung erfolgen kann. Vorzugsweise ist für jeden Aktor wenigstens eine eigene Leiste und wenigstens ein eigenes Andrück- oder Zugelement vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Leiste ein Paket von Aktoren aufnehmen.The actuator can pull the bar outward or press radially on the bar, then the bar is actually on him. The actuator can also act in the axial or circumferential direction, so that on the change in thickness in the axial or circumferential direction and a kind Umlenkkinematik can take place an adjusting movement in the radial direction. Preferably, at least one separate strip and at least one own pressing or pulling element is provided for each actuator. Alternatively or additionally, a bar can accommodate a package of actuators.
Leiste, Rahmen und/oder Andrück- oder Zugelement können einstückig miteinander verbunden sein, so daß sich eine Art Festkörpergelenk ergibt..Strip, frame and / or pressing or pulling element can be integrally connected to each other, so that there is a kind of solid joint ..
Die Leisten sollten im Gehäuse oder im Rahmen befestigt sein, wobei dies auch gegebenenfalls durch Schweißen oder Löten erfolgen kann.The strips should be fixed in the housing or in the frame, which may also be done by welding or soldering if necessary.
Das Gehäuse besitzt gemäß der bevorzugten Ausführungsform radial außerhalb der Umfangswand Kammern zur Unterbringung der Aktoren und gegebenenfalls auch der zuvor erwähnten Rahmen.The housing has according to the preferred embodiment radially outside the peripheral wall chambers for accommodating the actuators and possibly also the aforementioned frame.
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung im Zusammenhang mit einer Kühlung der Aktoren. Da die Aktoren außerhalb der Umfangswand liegen, lassen sich diese über einen eigenen Kühlmittelstrom auf Temperatur halten. Der Kühlmittelstrom kann aus dem Bypaßstrom abgezweigt werden und wieder in diesen eingeleitet werden, so daß der Aufwand für die Kühlung sehr gering ist.The invention is particularly advantageous in connection with a cooling of the actuators. Since the actuators are outside the peripheral wall, they can be kept at a temperature of their own via a separate coolant flow. The coolant flow can be diverted from the Bypaßstrom and be introduced back into this, so that the cost of cooling is very low.
Die Aktoren können so im Gehäuse angeordnet sein, daß der Kühlmittelstrom in Axialrichtung der Turbomaschine das Gehäuse im Bereich der Aktoren zu deren Kühlung durchströmt, was besonders vorteilhaft bei Verwendung des Bypaßstromes ist.The actuators can be arranged in the housing so that the coolant flow in the axial direction of the turbomachine flows through the housing in the region of the actuators for their cooling, which is particularly advantageous when using the bypass flow.
Die Vorteile der Erfindung liegen unter anderem darin, daß kein Anstreifen der Schaufeln auch unter dynamischen Lasten mehr erfolgt und daß eine geringe Leistungsaufnahme und eine sehr gute Energiebilanz erzielbar sind, denn im geschalteten Zustand sind die Aktoren praktisch stromlos. Darüber hinaus kann auch eine Rückspeicherung von Hilfsenergie erfolgen. Das Trägheitsverhalten des ACC-Systems ist sehr gering und die Stabilität der Lagerung des Deckbandes sehr hoch. Ein sehr genaues und schnelles Stellverhalten bei hohen Kräften sowie eine hohe Zuverlässigkeit bei vielen Schaltezyklen sind weitere hervorzuhebende Vorteile. Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den nachfolgenden Zeichnungen ersichtlich, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:The advantages of the invention include the fact that no scratching of the blades takes place even under dynamic loads more and that a low power consumption and a very good energy balance can be achieved, because in the switched state, the actuators are virtually de-energized. In addition, a back storage of auxiliary energy can take place. The inertial behavior of the ACC system is very low and the stability of the storage of the shroud is very high. A very accurate and fast control behavior at high forces as well as a high reliability in many switching cycles are further advantages to be highlighted. Further features of the invention will become apparent from the following description and the drawings, to which reference is made. In the drawings show:
Figur 1 eine Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße Turbomaschine in Form einer Gasturbine,1 shows a longitudinal sectional view through a turbomachine according to the invention in the form of a gas turbine,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines bei der Erfindung eingesetzten ACC-Systems,FIG. 2 is a perspective view of an ACC system used in the invention;
Figur 3 eine Frontansicht des ACC-Systems nach Figur 2,FIG. 3 shows a front view of the ACC system according to FIG. 2,
Figur 4 eine vergrößerte Frontansicht eines Abschnitts des ACC-Systems nach den Figuren 2 und 3,FIG. 4 shows an enlarged front view of a section of the ACC system according to FIGS. 2 and 3,
Figur 5 eine Perspektivansicht des in Figur 4 gezeigten Abschnitts,FIG. 5 is a perspective view of the portion shown in FIG. 4;
Figur 6 eine etwas modifizierte Ausführungsform des ACC-Systems im Radialschnitt gesehen,FIG. 6 shows a slightly modified embodiment of the ACC system in radial section,
Figur 7 eine vergrößerte Ansicht des Außenrandes des ACC-Systems nach Figur 6, undFigure 7 is an enlarged view of the outer edge of the ACC system of Figure 6, and
Figur 8 eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnitts des ACC-Systems längs der Linie VIII - VIII in Fig. 7.FIG. 8 shows an enlarged sectional view of a section of the ACC system along the line VIII - VIII in FIG. 7.
In Figur 1 ist eine Turbomaschine mit einem Einlaufdiffusor 10, einem Verdichter 12, einer Brennkammer 14, einer Turbine 16 und einer Schubdüse 18 dargestellt, die alle in einem Gehäuse 20 liegen. Nur beispielshaft sind einige der zahlreichen Laufschaufeln 22 als Teil des Rotors und Leitschaufeln 24 als Teil des Stators im Verdichter- oder Turbinenabschnitt dargestellt. Zwischen den Schaufelspitzen 26 und dem Gehäuse 20 ergibt sich ein umlaufender Spalt 28, der nur zur Verdeutlichung in Figur 1 übertrieben groß dargestellt ist. Ein weiterer Spalt ergibt sich zwischen den Leitschaufeln und der Nabe 30.FIG. 1 shows a turbomachine with an inlet diffuser 10, a compressor 12, a combustion chamber 14, a turbine 16 and a thrust nozzle 18, all of which are located in a housing 20. By way of example only, some of the numerous blades 22 as part of the rotor and vanes 24 are shown as part of the stator in the compressor or turbine section. Between the blade tips 26 and the housing 20 results in a circumferential gap 28, which is shown exaggerated only for clarity in Figure 1. Another gap arises between the vanes and the hub 30th
Im Bereich jedes Leitschaufelkranzes ist je ein in den Figuren 2 und 3 dargestelltes ACC- System vorgesehen, das aus mehreren Komponenten besteht und in das Gehäuse 20 integriert ist. Das Gehäuse 20 selbst weist mehrere Abschnitte auf, nämlich (siehe Figuren 4 und 5) eine innenliegende Umfangswand 32 sowie eine außenliegende Umfangswand 34, die über radiale Rippen 36 miteinander verbunden sind. Zwischen den Rippen ergeben sich zahlreiche Kammern 38. Die Kammern 38 werden radial nach innen noch von jeweils einer biegeweichen Leiste 40 abgetrennt. Die Kammerwände außerhalb der Umfangswand können aber auch getrennt von der Umfangswand 32 hergestellt sein. Die Leiste 40 kann an den Rippen 36 anliegen oder auch mit diesen verbunden sein, sie muß aber eine gewisse Flexibilität in radialer Richtung aufweisen.In the area of each vane ring, an ACC system shown in FIGS. 2 and 3 is provided, which consists of several components and is integrated in the housing 20. The housing 20 itself has several sections, namely (see FIGS. 4 and 5) inner circumferential wall 32 and an outer circumferential wall 34 which are connected to each other via radial ribs 36. Numerous chambers 38 result between the ribs. The chambers 38 are separated radially inwards from a flexible strip 40 in each case. The chamber walls outside the peripheral wall may also be made separately from the peripheral wall 32. The strip 40 may abut or be connected to the ribs 36, but it must have some flexibility in the radial direction.
Radial innenseitig geht jede Leiste 40 insbesondere einstückig in ein Andrück- oder Zugelement (Steg 42) über, wobei vorzugsweise jede Leiste 40 einem Steg 42 zugeordnet ist. Die sehr dünn ausgebildeten Stege 42 erstrecken sich durch längliche, insbesondere schlitzförmige, sich nur axial abschnittsweise erstreckende Öffnungen 44 in der innenliegenden Umfangswand 32 und spalten sich zu einer Y-Form, das heißt zu zwei Stegen auf, um dann insbesondere einstückig mit einem innenliegenden Deckband 46 verbunden zu sein. Das Deckband 46 läuft vorzugsweise umfangsmäßig geschlossen um. Unmittelbar an das Deckband 46 grenzen die Schaufelspitzen 26 an. Der Spalt 28 zwischen den Schaufelspitzen und dem Deckband 46 ist fast vernachlässigbar klein.Radially on the inside, each strip 40 in particular integrally merges into a pressing or pulling element (web 42), wherein preferably each strip 40 is associated with a web 42. The very thin webs 42 extend through elongate, in particular slot-shaped, only axially sections extending openings 44 in the inner peripheral wall 32 and split into a Y-shape, that is to two webs, then in particular integrally with an inner shroud 46 connected. The shroud 46 preferably runs closed circumferentially. Immediately adjacent to the shroud 46, the blade tips 26 abut. The gap 28 between the blade tips and the shroud 46 is almost negligible.
In jeder Kammern 38 sitzt ist ein piezoelektrischer Antrieb in Form eines Aktors 48 eingepaßt, der an den Stegen 40 auch anliegen sollte, zumindest bei dieser Ausführungsform. Bevorzugt ist die Lage der Aktoren 48 einzeln oder in Gruppen in radialer Richtung einstellbar, z.B. durch Ausbildung einzeln oder in Gruppen radial einstell- und justierbarer Kammerwände oder durch innerhalb der Kammern 38 radial justierbare Aktoren 48. Wichtig ist nämlich beim Zusammenbau der Turbomaschine, daß der Spalt 28 im Grundzustand gleichmäßig ist. Somit wird bevorzugt über die Lage der Kammern 38 und/oder der Aktoren 48 das Deckband 46 gleichmäßig nah an den Schaufelkranz positioniert. Diese Kalibrierung muß sehr exakt erfolgen.Seated in each chamber 38, a piezoelectric actuator in the form of an actuator 48 is fitted, which should also abut the webs 40, at least in this embodiment. Preferably, the position of the actuators 48 is individually or in groups adjustable in the radial direction, e.g. by training individually or in groups radially adjustable and adjustable chamber walls or by within the chambers 38 radially adjustable actuators 48. It is important in the assembly of the turbomachine that the gap 28 is uniform in the ground state. Thus, over the position of the chambers 38 and / or the actuators 48, the shroud 46 is preferably positioned uniformly close to the blade ring. This calibration must be very accurate.
Wie in den Figuren 4 und 5 zu sehen ist, ergibt sich eine Art Festkörperkinematik mit Festkörpergelenken durch die Rippen 36, Leisten 40 und Stege 44, wobei sämtliche Teile nicht einstückig ineinander übergehen müßten, sondern beispielsweise auch über Gelenke miteinander verbunden sein könnten. Wie in den Figuren 2 und 3 zu sehen ist, ergibt sich eine Art Ring mit in Umfangsrichtung zahlreichen aneinander angrenzenden Kammern 38 und zugeordneten Aktoren 48.As can be seen in Figures 4 and 5, there is a kind of solid state kinematics with solid joints through the ribs 36, strips 40 and webs 44, wherein all parts would not merge integrally with each other, but could for example also be connected to each other via joints. As can be seen in Figures 2 and 3, there is a kind of ring with circumferentially numerous adjacent chambers 38 and associated actuators 48th
Die piezoelektrischen Aktoren 48 sind insbesondere Pakete von einzelnen, dünnen Piezoelementen, wobei natürlich auch ein einzelnes Piezoelement verwendet werden kann. Über Piezoelementpakete lassen sich gegebenenfalls höhere Verstellwege verwirklichen.The piezoelectric actuators 48 are, in particular, packages of individual, thin piezoelectric elements, whereby of course a single piezoelectric element can also be used. If necessary, higher adjustment paths can be realized via piezo element packages.
Jeder Aktor 48 kann einzeln angesteuert werden. Durch Dickenänderung des Aktors 48 werden die Leisten 40 mehr oder weniger stark radial nach innen oder außen gedrückt bzw. gezogen, die als Andrück- oder Zugelemente fungierenden Stege 44 übertragen die Kraft wie bei einer Festkörperkinematik auf das Deckband 46. Somit läßt sich das Deckband 46 mehr oder weniger stark aufweiten oder zusammenziehen oder auch zu einem Unrund deformieren, das umläuft.Each actuator 48 can be controlled individually. By changing the thickness of the actuator 48, the strips 40 are pressed or pulled radially more or less radially inward or outward, acting as pressing or tension elements webs 44 transmit the force as in a solid state kinematics on the shroud 46. Thus, the shroud 46 can expand or contract more or less or even deform to a non-circular, which rotates.
Es läßt sich hiermit, gezielt auf die jeweilige Bedingung abgestimmt, ein minimaler Spalt 28 erzeugen.It can hereby, tailored to the particular condition, produce a minimum gap 28.
Wie in Figur 4 zu erkennen ist, bildet die Umfangswand 32 eine Art thermische Barriere, die als erste Abschirmung der Aktoren 48 dient. Als zweite Abschirmung wirken dann die Leisten 40, die Teil eines Rahmens sind, der durch die Rippen 36 und die äußere Umfangswand 34 gebildet ist, und zwar um jeden Aktor 48.As can be seen in Figure 4, the peripheral wall 32 forms a kind of thermal barrier, which serves as a first shield of the actuators 48. As a second shield then act the strips 40, which are part of a frame, which is formed by the ribs 36 and the outer peripheral wall 34, to each actuator 48th
Während sich bei der Ausführungsform nach den Figuren 2 bis 5 die Aktoren radial ausdehen, dehnen sie sich bei der Ausführungsform nach Figur 6 bis 8 axial aus. Der Steg 42 muß hier nicht einstückig in die Leiste 40 übergehen, vielmehr kann die Leiste 40 z.B. über schräge Zwischenleisten 50 mit Stirnwänden 52 gekoppelt sein, um eine Art Rahmen für die Aufnahme des Aktors 48 zu bilden.While in the embodiment according to FIGS. 2 to 5 the actuators extend radially, in the embodiment according to FIGS. 6 to 8 they expand axially. The web 42 does not have to be integrated into the strip 40 in one piece, but instead the strip 40 can be made e.g. be coupled via inclined intermediate strips 50 with end walls 52 to form a kind of frame for receiving the actuator 48.
Funktionsgleiche Teile sind aber mit den bereits eingeführten Bezugszeichen versehen.Functionally identical parts are provided with the already introduced reference numerals.
Das Gehäuse mit den Umfangswänden 32 und 34 ist zur Vereinfachung in den Figuren 6 und 7 weggelassen worden, jedoch ist es entsprechend der Ausführungsform nach Figur 2 ausgeführt, so daß die Stege 42 durch entsprechende Öffnungen in der Umfangswand 32 hindurch verlaufen. Für jeden Aktor 48 ist sozusagen eine eigene Kammer 38 mit einem Rahmen 54 gebildet, so daß sich zahlreiche Rahmen umfangsmäßig aneinanderreihen. Wenn der Aktor 48 betätigt wird und sich das Piezoelement in Axialrichtung längt, werden die Stirnwände 42 weiter voneinander weg gedrückt, so daß die Zwischenleisten 50 weniger stark nach außen oder innen abgewinkelt werden, also paralleler zum Aktor 58 verlaufen. Damit wird die Leiste 40 nach oben bewegt, so daß auch der Steg 42 und damit das Deckband 46 radial nach außen gezogen werden. Umgekehrt, bei Verkürzung des Piezoelements in Axialrichtung, wird das Deckband 46 an dieser Stelle radial nach innen gedrückt. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich durch die Umlenkkinematik eine Übersetzung von der axialen Ausdehnung in die schließlich radial wirkende Bewegung der Leiste.The housing with the peripheral walls 32 and 34 has been omitted for simplicity in Figures 6 and 7, but it is carried out according to the embodiment of Figure 2, so that the webs 42 pass through corresponding openings in the peripheral wall 32 therethrough. For each actuator 48, so to speak, a separate chamber 38 is formed with a frame 54, so that numerous frames border each other circumferentially. When the actuator 48 is actuated and the piezoelectric element elongates in the axial direction, the end walls 42 are pressed farther away from each other, so that the intermediate strips 50 are less angled outwards or inwards, ie parallel to the actuator 58. Thus, the bar 40 is moved upward, so that the web 42 and thus the shroud 46 are pulled radially outward. Conversely, when shortening the piezoelectric element in the axial direction, the shroud 46 is pressed radially inward at this point. In this embodiment results from the Umlenkkinematik a translation of the axial extent in the finally radially acting movement of the bar.
Zu betonen ist für alle Ausführungsformen, daß durch abschnittsweises Drücken oder Ziehen des Deckbandes 46 dieses in Zwischenabschnitten auch eine Umfangsbewegung macht. Hiermit läßt sich der Spalt sehr gut und schnell an die Erfordernisse im Betrieb anpassen.It should be emphasized for all embodiments that by section-wise pressing or pulling the shroud 46 this makes in intermediate sections and a circumferential movement. Hereby, the gap can be adapted very well and quickly to the requirements in operation.
Bei der Ausfuhrungsform nach den Figuren 2 bis 5 sind vorzugsweise die Stirnseiten des ACCSystems ebenso geschlossen wie nach Figur 6 oder 7, d.h., die Aktoren 48 ragen nicht aus den Gehäusewänden heraus wie in Figur 5 dargestellt, sondern sind in einer Art Kammer untergebracht, wie in Figur 6 oder 7 gezeigt.In the embodiment according to FIGS. 2 to 5, preferably the end faces of the ACC system are closed as well as according to FIG. 6 or 7, ie the actuators 48 do not protrude out of the housing walls as shown in FIG. 5, but are accommodated in a kind of chamber, such as FIG shown in Figure 6 or 7.
Ein vom Bypaßstrom abgezweigter Kühlmittelstrom F kann radial außerhalb der Umfangswand 32 durch die einzelnen Kammern 38 in Axialrichtung hindurchströmen und die Aktoren 40 kühlen. Dies ist auch bei der Ausführungsform nach den Figuren 2 bis 5 möglicht. Der Kühlmittelstrom wird im übrigen auch wieder in den Bypaßstrom eingeleitet. Ein Kühlluftverbrauch aus dem Gasstrom, das heißt aus dem Verdichterbereich, ist nicht vorgesehen.A branched off from the bypass flow of coolant flow F can flow radially outside of the peripheral wall 32 through the individual chambers 38 in the axial direction and cool the actuators 40. This is also possible in the embodiment according to FIGS. 2 to 5. Incidentally, the coolant flow is also reintroduced into the bypass flow. A cooling air consumption from the gas stream, that is from the compressor area, is not provided.
Durch die thermische Trennung von Aktoren und innenliegendem Gasstrom ist es möglich, die Aktoren auf Temperaturen unter 400°C, insbesondere unter 250°C zu halten.The thermal separation of actuators and internal gas flow, it is possible to keep the actuators to temperatures below 400 ° C, especially below 250 ° C.
Das dargestellte ACC-System kann sowohl im Verdichter- als auch im Turbinenbereich angewandt werden. The illustrated ACC system can be used both in the compressor and in the turbine area.

Claims

Ansprüche claims
1. Turbomaschine, insbesondere Gasturbine, mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor Laufschaufeln (22) und der Stator ein Gehäuse (20) und Leitschaufeln (24) aufweist, wobei die rotorseitigen Laufschaufeln (22) mit radial außenliegenden Spitzen (26) an das Gehäuse (20) angrenzen und mit diesen einen Spalt (28) begrenzen, und wobei zur Minimierung des Spalts (28) zwischen den Spitzen (26) und dem Gehäuse (20) ein Deckband (46) vorgesehen ist, das über mehrere am Umfang verteilte piezoelektrische Aktoren (48) radial bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) eine an das Deckband (46) angrenzende Umfangswand (32) besitzt und die Aktoren (48) radial auf der bezüglich der Schaufelspitze (26) entgegengesetzten Seite der Umfangswand (32) angeordnet sind.A turbomachine, in particular a gas turbine, with a stator and a rotor, wherein the rotor rotor blades (22) and the stator has a housing (20) and guide vanes (24), the rotor-side rotor blades (22) having radially outer tips (26). adjoin the housing (20) and define with this a gap (28), and wherein for minimizing the gap (28) between the tips (26) and the housing (20) a shroud (46) is provided which over several on Circumferentially distributed piezoelectric actuators (48) is moved radially, characterized in that the housing (20) has a to the shroud (46) adjacent peripheral wall (32) and the actuators (48) radially on the relative to the blade tip (26) opposite side the peripheral wall (32) are arranged.
2. Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckband (46) umfangsmäßig geschlossen ist.2. Turbomachine according to claim 1, characterized in that the shroud (46) is circumferentially closed.
3. Turbomaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswand (32) Öffnungen (44) besitzt, durch die sich Andrück- oder Zugelemente erstrecken, die Aktoren (48) mit dem Deckband (46) koppeln.3. Turbomachine according to claim 1 or 2, characterized in that the peripheral wall (32) has openings (44) through which pressing or tension elements extend, the actuators (48) with the shroud (46) couple.
4. Turbomaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (44) Schlitze, insbesondere allseitig geschlossene Schlitze, sind.4. Turbomachine according to claim 3, characterized in that the openings (44) slots, in particular closed slots on all sides, are.
5. Turbomaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückoder Zugelemente Stege (42) sind.5. Turbomachine according to claim 3 or 4, characterized in that the pressure or tension elements webs (42).
6. Turbomaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrück- oder Zugelemente einstückig mit dem Deckband (46) verbunden sind.6. Turbomachine according to one of claims 3 to 5, characterized in that the pressure or tension elements are integrally connected to the shroud (46).
7. Turbomaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Andrück- oder Zugelemente radial bis zu einer Leiste (40) erstrecken, die an der Innenseite des zugeordneten Aktors (48) liegt. 7. Turbomachine according to one of the preceding claims, characterized in that extending the pressing or pulling elements radially to a bar (40) which lies on the inside of the associated actuator (48).
8. Turbomaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (40) Teil eines Rahmens (54) ist, in dem ein Aktor (48) aufgenommen ist.8. Turbomachine according to claim 7, characterized in that the strip (40) is part of a frame (54) in which an actuator (48) is accommodated.
9. Turbomaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Aktor (48) wenigstens eine eigene Leiste (40) und wenigstens ein eigenes Andrückelement vorgesehen ist.9. turbomachine according to claim 7 or 8, characterized in that for each actuator (48) at least one own bar (40) and at least one own pressing element is provided.
10. Turbomaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten am Gehäuse (20) befestigt sind.10. Turbomachine according to one of claims 7 to 9, characterized in that the strips are fastened to the housing (20).
11. Turbomaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) radial außerhalb der Umfangswand (32) Kammern (38) zur Unterbringung der Aktoren (48) besitzt.11. Turbomachine according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (20) has radially outside the peripheral wall (32) chambers (38) for accommodating the actuators (48).
12. Turbomaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Gasstrom abgetrennter Kühlmittelstrom (F) zu den Aktoren geführt ist.12. Turbomachine according to one of the preceding claims, characterized in that a separated from the gas stream coolant flow (F) is guided to the actuators.
13. Turbomaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktoren (48) so in dem Gehäuse (20) angeordnet sind, daß der Kühlmittelstrom (F) in Axialrichtung der Turbomaschine das Gehäuse (20) im Bereich des Aktors (48) zu dessen Kühlung durchströmt. 13. Turbomachine according to claim 12, characterized in that the actuators (48) are arranged in the housing (20), that the coolant flow (F) in the axial direction of the turbomachine, the housing (20) in the region of the actuator (48) to its Cooling flows through.
PCT/DE2010/000040 2009-01-24 2010-01-18 Turbomachine WO2010083805A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910006029 DE102009006029A1 (en) 2009-01-24 2009-01-24 turbomachinery
DE102009006029.4 2009-01-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010083805A1 true WO2010083805A1 (en) 2010-07-29

Family

ID=42098712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2010/000040 WO2010083805A1 (en) 2009-01-24 2010-01-18 Turbomachine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009006029A1 (en)
WO (1) WO2010083805A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120156007A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Rolls-Royce Plc Clearance control arrangement
US11867068B2 (en) 2022-05-09 2024-01-09 General Electric Company Fast response active clearance systems with piezoelectric actuator in axial, axial/radial combined, and circumferential directions

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2099515A (en) * 1981-05-29 1982-12-08 Rolls Royce Shroud clearance control on a gas turbine engine
GB2253012A (en) * 1991-02-23 1992-08-26 Rolls Royce Plc Blade tip clearance control apparatus
WO1996017156A1 (en) 1994-11-25 1996-06-06 United Technologies Corporation Turbine blade tip clearance control system with piezoelectric actuator
US7220097B2 (en) * 2004-12-04 2007-05-22 Mtu Aero Engines Gmbh Gas turbine apparatus with actuators to counteract deformations of housing
GB2440744A (en) * 2006-08-09 2008-02-13 Rolls Royce Plc Magnetically controlled blade clearance

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3830762C2 (en) * 1988-09-09 1994-08-18 Mtu Muenchen Gmbh Device for holding a jacket ring in gas turbines
JPH04197088A (en) * 1990-11-28 1992-07-16 Nec Corp Piezoelectric motor
JPH04284103A (en) * 1991-03-11 1992-10-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Stationary blade structure of rotary machine
US5370340A (en) * 1991-11-04 1994-12-06 General Electric Company Active control of aircraft engine noise using vibrational inputs
US6786487B2 (en) * 2001-12-05 2004-09-07 General Electric Company Actuated brush seal
GB0308147D0 (en) * 2003-04-09 2003-05-14 Rolls Royce Plc A seal
US7125223B2 (en) * 2003-09-30 2006-10-24 General Electric Company Method and apparatus for turbomachine active clearance control
US7641200B2 (en) * 2005-11-28 2010-01-05 General Electric Company Variable clearance packing ring arrangement
US7704041B2 (en) * 2006-04-07 2010-04-27 General Electric Company Variable clearance positive pressure packing ring and carrier arrangement with coil type spring
DE102006038753A1 (en) * 2006-08-17 2008-03-13 Mtu Aero Engines Gmbh Arrangement for running gap optimization for turbomachines
US7976026B2 (en) * 2007-04-30 2011-07-12 General Electric Company Methods and apparatus to facilitate sealing in rotary machines

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2099515A (en) * 1981-05-29 1982-12-08 Rolls Royce Shroud clearance control on a gas turbine engine
GB2253012A (en) * 1991-02-23 1992-08-26 Rolls Royce Plc Blade tip clearance control apparatus
WO1996017156A1 (en) 1994-11-25 1996-06-06 United Technologies Corporation Turbine blade tip clearance control system with piezoelectric actuator
US7220097B2 (en) * 2004-12-04 2007-05-22 Mtu Aero Engines Gmbh Gas turbine apparatus with actuators to counteract deformations of housing
GB2440744A (en) * 2006-08-09 2008-02-13 Rolls Royce Plc Magnetically controlled blade clearance

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120156007A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Rolls-Royce Plc Clearance control arrangement
US8894358B2 (en) * 2010-12-16 2014-11-25 Rolls-Royce Plc Clearance control arrangement
US11867068B2 (en) 2022-05-09 2024-01-09 General Electric Company Fast response active clearance systems with piezoelectric actuator in axial, axial/radial combined, and circumferential directions

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009006029A1 (en) 2010-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2960438B1 (en) Variable guide vane device for a gas turbine and gas turbine equipped with such a device
DE69634869T2 (en) Shroud ring for blade tip seal
EP1580404B1 (en) Arrangement for self adjusting the tip clearance in a two or multiple stage turbine
EP2342427B1 (en) Axial segmented vane support for a gas turbine
WO2006056525A1 (en) Turbine blade for a gas turbine, use of a turbine blade and method for cooling a turbine blade
EP3152407B1 (en) Vane ring, inner ring, and turbomachine
EP2239423A1 (en) Axial turbomachine with passive blade tip gap control
DE2907748A1 (en) DEVICE FOR MINIMIZING AND MAINTAINING THE SHOVEL TIP GAMES EXISTING WITH AXIAL TURBINES, IN PARTICULAR FOR GAS TURBINE ENGINES
EP1712744A1 (en) Arrangement in a high pressure turbine for passive tip clearance control
EP2342425B1 (en) Gas turbine with securing plate between blade base and disk
WO2012022551A2 (en) Internal cooling arrangement for a turbomachine
EP2344723B1 (en) Gas turbine with seal plates on the turbine disk
DE102017110055A1 (en) Central intermediate channel that bridges outer walls behind a leading edge channel of an airfoil
EP2478188A1 (en) Sealing segment for a continuous-flow machine
DE19839592A1 (en) Fluid machine with cooled rotor shaft
EP2955336B1 (en) Intermediate housing for a gas turbine and gas turbine with such an intermediate housing
EP2347101B1 (en) Gas turbine and corresponding gas or steam turbine plant
EP2206885A1 (en) Gas turbine
EP2526263B1 (en) Housing system for an axial turbomachine
WO2009109430A1 (en) Sealing arrangement and gas turbine
WO2010083805A1 (en) Turbomachine
EP2347100B1 (en) Gas turbine having cooling insert
EP2728124A1 (en) Turbine ring and turbomachine
DE102012209549A1 (en) Coolant bypass line for a gas turbine
WO2010023123A1 (en) Turbine guide vane support for a gas turbine and method for operating a gas turbine

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: 10706479

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10706479

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1