WO2020224689A1 - Turbomaschinenschaufel - Google Patents

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WO2020224689A1
WO2020224689A1 PCT/DE2020/000087 DE2020000087W WO2020224689A1 WO 2020224689 A1 WO2020224689 A1 WO 2020224689A1 DE 2020000087 W DE2020000087 W DE 2020000087W WO 2020224689 A1 WO2020224689 A1 WO 2020224689A1
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WO
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blade
turbomachine
opening
blade root
groove
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PCT/DE2020/000087
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English (en)
French (fr)
Inventor
Salome Gassmann
Dieter Freno
Martin Pernleitner
Original Assignee
MTU Aero Engines AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/32—Locking, e.g. by final locking blades or keys
    • F01D5/323—Locking of axial insertion type blades by means of a key or the like parallel to the axis of the rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/32—Locking, e.g. by final locking blades or keys
    • F01D5/326—Locking of axial insertion type blades by other means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the present invention relates to a turbomachine blade, a turbomachine blade arrangement and a turbomachine, in particular a gas turbine, in particular aero engine, with the turbomachine blade (arrangement) as well as an assembly and an operating method for the turbomachine blade.
  • these cavities are accessible from the outside via channels, in particular to remove material from lost cores, to form and / or process the cavities or the like.
  • the openings of the channels have so far been closed with soldered or welded covers.
  • the openings are arranged in recesses that take the cover on.
  • the production of these recesses the provision of these covers and / or the production and / or testing of their cohesive connection increases the effort.
  • the depressions and / or the material connection of the cover can have a disadvantageous effect, for example cause stress peaks, in particular notch effects, and / or reduce contact surfaces.
  • One object of an embodiment of the present invention is to improve turbo machines, in particular gas turbines, in particular the operation and / or the manufacture and / or assembly, in particular their blades.
  • a turbomachine blade has a blade which is provided, in particular set up or used, for the (flow) deflection of a working fluid, in particular working gas.
  • the turbomachine blade has a blade root which is provided, in particular set up or used for, in particular form-fitting and / or frictional locking, loading in a groove.
  • the blade root and groove have one or more interlocking projections or undercuts, in one embodiment the blade root and / or the groove have a dovetail or fir tree profile or the like.
  • the blade and the blade root are or will be produced integrally with one another, in one embodiment they are originally formed or, preferably, connected to one another in a materially bonded manner.
  • the turbomachine blade has one or more cavities, in particular one or more hollow cores. In one embodiment, this can advantageously reduce weight and, in the case of rotor blades, also centrifugal forces.
  • one or more channels are connected to the or one or more of the cavities, the (each) one or more opening (s) at, in particular on or in, has / have the blade root, in one embodiment the channel (in each case) opens into the cavity or one of the cavities and / or ends or begins in or with the (respective) opening (s).
  • the or one or more of the cavities is (in each case) accessible from the outside through the opening (s) of the channel or channels connected to it (at least temporarily, in particular in a manufacturing state).
  • the (respective) cavity can be better manufactured and / or processed, in particular material from a lost core can be removed. Additionally or alternatively, in one embodiment, this means that fluid, in particular air, can escape from the cavity in the cavity when it is heated, and so on
  • a turbomachine blade arrangement has a turbomachine blade described here, in particular above and / or below, and a blade carrier with a groove or a groove that completely or partially forms and / or shapes the blade root of the turbomachine blade in one embodiment. or frictionally, receives or into which the blade root is or is at least partially inserted, or the blade root and / or the groove is / is provided for this purpose, in particular set up or used.
  • the blade carrier is a rotor disk
  • the turbomachine blade is correspondingly a rotor blade
  • a turbomachine blade arrangement has a one-part or multi-part locking plate which, in one embodiment, axially, in one or two opposite (axial) directions) and / or positively and / or frictionally, secures in the groove or is provided for this purpose, in particular set up, is or is used.
  • the assembly and / or the operation of the turbo machine can be improved.
  • this safety plate closes at least temporarily the or one or more of the opening (s), in particular (at least) during operation of the turbo machine (blade (arrangement)), and seals them in one embodiment (at least temporarily, in particular at least during operation), in particular against working fluid, in particular gas, of the turbo machine (blade (arrangement)), or is provided for this purpose, in particular set up, or is used for this purpose.
  • a cover which is materially connected to the blade root, for closing the (respective) opening (s) and in particular a recess for receiving it, can be omitted.
  • this can reduce the manufacturing and / or testing effort in one embodiment.
  • stress peaks, in particular notch effects can hereby be reduced and / or contact areas, in particular for locking plate and / or blade root, can be increased in one embodiment.
  • the locking plate is not cohesively connected to the blade foot; in one embodiment, it is held positively and / or frictionally on the groove and / or the blade root and / or, in particular due to centrifugal forces, is pressed against the blade root at least during operation or is provided for this purpose, in particular set up, or is used for this purpose.
  • an edge of the or one or more of the opening (s) is locally not recessed in an outer surface of the blade root and completely in a tangential plane (to) this surface, this tangential plane being the blade root in one embodiment does not cut.
  • the cavity or one or more of the cavities (each) is arranged entirely or partially in the blade and / or not provided for, in particular set up, for cooling flowing through, in one embodiment not for (any) cooling , or is not used for (flowing through) cooling.
  • the turbomachine blade is an uncooled blade.
  • the or one or more of the opening (s) are arranged on an underside of the blade root facing away from the blade, in particular radially inner, in one embodiment on an underside which is perpendicular to a longitudinal axis of the blade or is not radial in the axial direction Shows height differences.
  • the outer surface of the blade root thus has the underside of the blade root facing away from the blade, in particular radially inner, and can in particular be this.
  • the locking plate can be advantageously arranged or used.
  • the locking plate has a web which (at least when the turbo machine (blade (arrangement)) is in operation) at least temporarily closes the or one or more of the opening (s), in particular seals it, or in particular for this purpose is set up or is used, and one or more, however, angled, bent over in one embodiment, legs that the blade root in the groove, in one embodiment axially, in one or two opposite direction (s) and / or shape and / or frictionally, secure or provided for this purpose, in particular set up or used.
  • the turbomachine is a gas turbine, in an embodiment for an aircraft engine (s), the turbomachine blade in one embodiment is a turbomachine blade, in particular a rotor blade, a compressor or turbine stage of the gas turbine.
  • the present invention can be used with particular advantage for this, in particular due to the thermal loads and / or weight and / or safety requirements.
  • the use of the locking plate both for securing the blade root in the groove and for at least temporarily closing the opening (s) is protected.
  • FIG. 1 shows part of a turbomachine blade arrangement according to an embodiment of the present invention in an axial section
  • FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1; and FIG. 3 shows a method for assembling a turbomachine blade of the turbomachine blade arrangement and for operating the turbomachine blade 1 (arrangement).
  • FIG. 1 shows part of a turbomachine blade arrangement according to one embodiment of the present invention in an axial or meridional section
  • FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.
  • the turbomachine blade arrangement has a rotor disk 20 with a groove 21.
  • a blade root 11 of a rotor blade 10 is or is introduced into this (FIG. 3: step S10), which has a blade 12 for deflecting the flow, in which a cavity or core 13 is arranged.
  • Channels 14 connected to the cavity 13 each have an opening 15 on the blade root, the edge 16 of which is not recessed in the underside 17 of the blade root facing away from the blade and is arranged completely in a tangential plane T (to) this surface.
  • a locking plate which is also introduced into the groove 21 beforehand, in parallel or subsequently, has two legs 32 connected by a web 31, of which at least one is bent over after the blade root and locking plate have been inserted and so the blade root 11 is axially positively locked in the Nut 21 secures (Fig. 3: Step S20).
  • the locking plate in particular its web 31, is pressed against the underside 17 of the blade root 11 by centrifugal force and then at least temporarily closes the openings 15 and thereby seals them without a cover being connected to the blade root or have to be.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turbomaschinenschaufel (10) mit einem Schaufelblatt (12) zur Strömungsumlenkung, einem Schaufelfuß (11) zur Befestigung in einer Nut (21), wenigstens einem Hohlraum (13) und wenigstens einem mit dem Hohlraum (13) verbundenen Kanal (14) mit wenigstens einer Öffnung (15) an dem Schaufelfuß (11), wobei ein Rand (16) der Öffnung (15) lokal unvertieft in einer äußeren Oberfläche (17) des Schaufelfußes (11) und vollständig in einer Tangentialebene (T) dieser Oberfläche (17) angeordnet ist.

Description

Turbomaschinenschaufel
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turbomaschinenschaufel, eine Turbomaschi- nenschaufelanordnung und eine Turbomaschine, insbesondere Gasturbine, insbeson dere Flugtriebwerk, mit der Turbomaschinenschaufel(anordnung) sowie ein Monta- ge- und ein Betriebsverfahren der Turbomaschinenschaufel.
Nach betriebsintemer Praxis ist es bekannt, in Gasturbinen-Laufschaufeln Hohlräume vorzusehen, insbesondere, um Gewicht zu sparen und/oder Fliehkräfte zu redu zieren.
Insbesondere, um diese Hohlräume herzustellen, sind diese nach betriebsinterner Praxis über Kanäle von außen zugänglich, insbesondere, um Material verlorener Kerne abzuführen, die Hohlräume auszubilden und/oder zu bearbeiten oder derglei chen.
Diese Hohlräume dienen häufig nicht der Kühlung und sollen daher im Betrieb nicht bzw. so wenig wie möglich durch Arbeitsgas der Gasturbine durchströmt werden. Daher werden die Öffnungen der Kanäle bislang nach betriebsinterner Praxis mit verlöteten oder -schweißten Deckeln verschlossen. Hierzu werden bislang nach be triebsintemer Praxis die Öffnungen in Vertiefungen angeordnet, die die Deckel auf nehmen.
Die Fertigung dieser Vertiefungen, die Bereitstellung dieser Deckel und/oder die Herstellung und/oder Prüfung ihrer stoffschlüssigen Verbindung erhöht den Aufwand. Zusätzlich oder alternativ können sich die Vertiefungen und/oder die stoff- schlüssige Verbindung der Deckel nachteilig auswirken, beispielsweise Spannungs spitzen, insbesondere Kerbwirkungen, hervorrufen und/oder Kontaktflächen reduzie ren.
Bestätigungskopie Auf der anderen Seite ist es, beispielsweise aus der EP 0 610 668 B l, an sich be kannt, Schaufelfüße von Laufschaufeln in Rotorscheibennuten axial durch sogenann te Sicherungsbleche zu sichern.
Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, Turbomaschinen, insbesondere Gasturbinen, zu verbessern, insbesondere den Betrieb und/oder die Herstellung und/oder Montage, insbesondere ihrer Schaufeln.
Diese Aufgabe wird durch eine Turbomaschinenschaufel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 3 und 5-7 stellen eine Turbomaschinenschaufelan- ordnung bzw. Turbomaschine mit wenigstens einer hier beschriebenen Turboma- schinenschaufel bzw. Verfahren zur Montage bzw. zum Betreiben einer hier be schriebenen Turbomaschine(nschaufel(anordnung)) unter Schutz. Vorteilhafte Aus führungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Turbomaschinen schaufel ein Schaufelblatt auf, das zur (Strömungs)Umlenkung eines Arbeitsfluids, insbesondere Arbeitsgases, vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist die Turbomaschinenschau fel einen Schaufelfuß auf, der zur, insbesondere form- und/oder reibschlüssigen, Be festigung in einer Nut vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird. Hierzu weisen in einer Ausführung Schaufelfuß und Nut einen oder mehrere ineinandergreifende Vorsprünge bzw. Hinterschneidungen auf, in einer Ausführung der Schaufelfuß und/oder die Nut ein Schwalbenschwanz- oder Tannenbaumprofil oder dergleichen. In einer Ausführung sind bzw. werden Schaufelblatt und -fuß in tegral miteinander hergestellt, in einer Ausführung urgeformt, oder, vorzugsweise stoffschlüssig, miteinander verbunden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist die Turbomaschinenschaufel einen oder mehrere Hohlräume, insbesondere einen oder mehrere Hohlkerne auf. Hierdurch können in einer Ausführung vorteilhaft Gewicht und bei Laufschaufeln zudem Fliehkräfte reduziert werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung sind mit dem bzw. einem oder mehreren der Hohlräume (jeweils) ein oder mehrere Kanäle (strömungstechnisch) verbunden, der bzw. die (jeweils) eine oder mehrere Öffnung(en) an, insbesondere auf bzw. in, dem Schaufelfuß aufweist/aufweisen, in einer Ausführung mündet der Kanal (jeweils) in dem Hohlraum bzw. einem der Hohlräume und/oder endet bzw. beginnt in bzw. mit der bzw. den (jeweiligen) Öffnung(en). In einer Ausführung ist der bzw. einer oder mehrere der Hohlräume (jeweils) durch die Öffnung(en) des mit ihm verbundenen Kanals bzw. der mit ihm verbundenen Kanäle (wenigstens tempo rär, insbesondere in einem Fertigungszustand) von außen zugänglich.
Hierdurch kann in einer Ausführung der (jeweilige) Hohlraum besser hergestellt und/oder bearbeitet, insbesondere Material eines verlorenen Kerns abgeführt werden. Zusätzlich oder alternativ kann hierdurch in einer Ausführung Fluid, insbesondere Luft, im Hohlraum bei Erwärmung aus diesem austreten und so eine
(Über)Druckbelastung reduziert werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Turbomaschinen- schaufelanordnung eine hier, insbesondere vorstehend und/oder nachfolgend, beschriebene Turbomaschinenschaufel und einen Schaufelträger mit einer bzw. der Nut auf, die den Schaufelfuß der Turbomaschinenschaufel ganz oder teilweise, in einer Ausführung form- und/oder reibschlüssig, aufnimmt bzw. in die der Schaufelfuß we nigstens teilweise eingeführt wird bzw. ist, bzw. ist/wird der Schaufelfuß und/oder die Nut hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, bzw. verwendet.
Der Schaufelträger ist in einer Ausführung eine Rotorscheibe, die Turbomaschinenschaufel entsprechend eine Laufschaufel.
Hierfür kann die vorliegende Erfindung, insbesondere aufgrund der Dynamik, insbe sondere im Betrieb auftretenden Fliehkräfte, mit besonderem Vorteil verwendet wer den, ohne dass sie hierauf beschränkt ist. Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Turbomaschinen- schaufelanordnung ein ein- oder mehrteiliges Sicherungsblech auf, das den Schaufel fuß, in einer Ausführung axial, in einer oder zwei entgegengesetzten (axialen) Rich tungen) und/oder form- und/oder reibschlüssig, in der Nut sichert bzw. hierzu vor- gesehen, insbesondere eingerichtet, ist bzw. verwendet wird.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Montage und/oder der Betrieb der Turboma- schine(nschaufel(anordnung)) verbessert werden.
Eine axiale Richtung ist in einer Ausführung parallel zu einer
(Haupt)Maschinenachse bzw. Drehachse der Turbomaschine bzw. ihres Rotors, eine Umfangsrichtung entsprechend eine Rotationsrichtung um diese Achse, eine Radial richtung senkrecht zu dieser Axial- und Umfangsrichtung.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung verschließt dieses Sicherungs blech, insbesondere (wenigstens) im Betrieb der Turbomaschi- ne(nschaufel(anordnung)), wenigstens temporär, die bzw. eine oder mehrere der Öff- nung(en), dichtet diese in einer Ausführung (wenigstens temporär, insbesondere we nigstens im Betrieb) ab, insbesondere gegen Arbeitsfluid-, insbesondere -gas, der Turbomaschine(nschaufel(anordnung)), bzw. ist hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, bzw. wird hierzu verwendet.
Dem liegt die Idee zugrunde, ein - zum Sichern des Schaufelfußes ohnehin vorhan- denes bzw. vorgesehenes - Sicherungsblech zusätzlich auch zum Verschließen, ins besondere Abdichten, der bzw. einer oder mehrerer der am Schaufelfuß angeordne ten Öffnung(en) zu verwenden, so dass dieses vorteilhaft eine weitere bzw. Doppelfunktion übernimmt.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein stoffschlüssig mit dem Schaufelfuß verbun- dener Deckel zum Verschließen der (jeweiligen) Öffnung(en) und insbesondere eine Vertiefung zu dessen Aufnahme entfallen. Insbesondere dadurch kann in einer Ausführung der Fertigungs- und/oder Prüfauf wand reduziert werden. Zusätzlich oder alternativ können hierdurch in einer Ausfüh rung Spannungsspitzen, insbesondere Kerbwirkungen, reduziert und/oder Kontakt flächen, insbesondere für Sicherungsblech und/oder Schaufelfuß, vergrößert werden. Das Sicherungsblech ist in einer Ausführung nicht stoffschlüssig mit dem Schaufel fuß verbunden, es wird bzw. in einer Ausführung form- und/oder reibschlüssig an der Nut und/oder dem Schaufelfuß gehalten und/oder, insbesondere fliehkraftbedingt, wenigstens im Betrieb gegen den Schaufelfuß gepresst bzw. ist hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, bzw. wird hierzu verwendet. Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein Rand der bzw. einer oder mehrerer der Öffnung(en jeweils) lokal unvertieft in einer äußeren Oberfläche des Schaufelfußes und vollständig in einer Tangentialebene (zu) dieser Oberfläche ange ordnet, wobei diese Tangentialebene in einer Ausführung den Schaufelfuß nicht schneidet. Hierdurch kann in einer Ausführung das vorstehend erläuterte Verschließen, insbesondere Abdichten, dieser Öffnung(en) bzw. die vorstehend erläuterte Doppelfunkti on vorteilhaft realisiert werden.
In einer Ausführung ist der Hohlraum bzw. einer oder mehrere der Hohlräume (je weils) ganz oder teilweise in dem Schaufelblatt angeordnet und/oder nicht zur durch- strömenden Kühlung, in einer Ausführung nicht zu (irgend)einer Kühlung, vorgese hen, insbesondere eingerichtet, bzw. wird nicht zur (durchströmenden) Kühlung verwendet.
Die vorliegende Erfindung kann mit besonderem Vorteil zum Verschließen solcher Hohlräume, die nicht zur Kühlung durchströmt bzw. genutzt werden (sollen), verwendet werden bzw. vorgesehen, insbesondere eingerichtet sein. Entsprechend ist die Turbomaschinenschaufel in einer Ausführung eine ungekühlte Schaufel. In einer Ausführung ist die bzw. eine oder mehrere der Öffnung(en jeweils) an einer schaufelblattabgewandten, insbesondere radial inneren, Unterseite des Schaufelfußes angeordnet, in einer Ausführung an einer Unterseite, die zu einer Längsachse der Schaufel senkrecht ist bzw. in Axialrichtung keine radialen Höhenunterschiede auf- weist. In einer Ausführung weist somit die äußere Oberfläche des Schaufelfußes die schaufelblattabgewandte, insbesondere radial innere, Unterseite des Schaufelfußes auf, kann insbesondere diese sein.
Hier kann die vorliegende Erfindung mit besonderem Vorteil verwendet, insbesondere das Sicherungsblech vorteilhaft angeordnet bzw. genutzt, werden. In einer Ausführung weist das Sicherungsblech einen Steg, der (wenigstens im Be trieb der Turbomaschine(nschaufel(anordnung))) wenigstens temporär, die bzw. eine oder mehrere der Öffnung(en) verschließt, insbesondere abdichtet, bzw. hierzu vor gesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird, und einen oder mehrere dagegen abgewinkelte, in einer Ausführung umgebogene, Schenkel auf, die den Schaufelfuß in der Nut, in einer Ausführung axial, in einer oder zwei entgegenge setzten Richtung(en) und/oder form- und/oder reibschlüssig, sichern bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet sind bzw. verwendet werden.
Hierdurch kann in einer Ausführung die vorstehend erläuterte Doppelfunktion besonders vorteilhaft realisiert werden. Die Turbomaschine ist in einer Ausführung eine Gasturbine, in einer Ausführung für ein bzw. eines Flugtriebwerk(s), die Turbomaschinenschaufel in einer Ausführung eine Turbomaschinenschaufel, insbesondere Laufschaufel, einer Verdichter- oder Turbinenstufe der Gasturbine.
Hierfür kann die vorliegende Erfindung, insbesondere aufgrund der thermischen Be- lastungen und/oder Gewichts- und/oder Sicherheitsanforderungen, mit besonderem Vorteil verwendet werden. Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung des Sicherungsblechs sowohl zum Sichern des Schaufelfußes in der Nut als auch zum wenigstens temporären Verschließen der Öffnung(en) unter Schutz gestellt.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführun gen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
Fig. 1 einen Teil einer Turbomaschinenschaufelanordnung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einem Axialschnitt;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-Il in Fig. 1; und Fig. 3 ein Verfahren zur Montage einer Turbomaschinenschaufel der Tur- bomaschinenschaufelanordnung und zum Betreiben der Turbomaschi- nenschaufe 1 (anordn ung).
Fig. 1 zeigt einen Teil einer Turbomaschinenschaufelanordnung nach einer Ausfüh rung der vorliegenden Erfindung in einem Axial- bzw. Meridianschnitt, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.
Die Turbomaschinenschaufelanordnung weist eine Rotorscheibe 20 mit einer Nut 21 auf.
In diese ist bzw. wird ein Schaufelfuß 1 1 einer Laufschaufel 10 eingeführt (Fig. 3: Schritt S10), die ein Schaufelblatt 12 zur Strömungsumlenkung aufweist, in dem ein Hohlraum bzw. -kern 13 angeordnet ist.
Mit dem Hohlraum 13 verbundene Kanäle 14 weisen jeweils eine Öffnung 15 an dem Schaufelfuß auf, deren Rand 16 unvertieft in der schaufelblattabgewandten Un terseite 17 des Schaufelfußes und vollständig in einer Tangentialebene T (zu) dieser Oberfläche angeordnet ist. Ein Sicherungsblech, welches vorab, parallel oder anschließend ebenfalls in die Nut 21 eingeführt ist, weist zwei durch einen Steg 31 verbundene Schenkel 32 auf, von denen wenigstens einer nach Einfuhren von Schaufelfuß und Sicherungsblech umgebogen wird und so den Schaufelfuß 1 1 formschlüssig axial in der Nut 21 sichert (Fig. 3: Schritt S20).
Nachdem die Turbomaschinenschaufel 10 solcherart montiert (worden) ist (Fig. 3: S 10, S20), wird sie betrieben (Fig. 3: Schritt S30).
Dabei wird das Sicherungsblech, insbesondere sein Steg 31, fliehkraftbedingt gegen die Unterseite 17 des Schaufelfußes 1 1 gepresst und verschließt jedenfalls dann we- nigstens temporär die Öffnungen 15 und dichtet diese dadurch ab, ohne dass hierzu ein Deckel stoffschlüssig mit dem Schaufelfuß verbunden werden bzw. sein muss.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführun- gen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindes tens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
Bezugszeichenliste
10 Laufschaufel
1 1 Schaufelfuß
12 Schaufelblatt
13 Hohlraum/-kem
14 Kanal
15 Öffnung
16 Rand
17 Fußunterseite
20 Rotorscheibe
21 Nut
31 Sicherungsblechsteg
32 Sicherungsblechschenkel
T Tangentialebene

Claims

Patentansprüche
1. Turbomaschinenschaufel (10) mit
einem Schaufelblatt (12) zur Strömungsumlenkung;
einem Schaufelfuß (11) zur Befestigung in einer Nut (21);
wenigstens einem Hohlraum ( 13); und
wenigstens einem mit dem Hohlraum (13) verbundenen Kanal (14) mit wenigs tens einer Öffnung (15) an dem Schaufelfuß (1 1 );
wobei ein Rand (16) der Öffnung (15) lokal unvertieft in einer äußeren Oberfläche ( 17) des Schaufelfußes (1 1 ) und vollständig in einer Tangentialebene (T) dieser Oberfläche (17) angeordnet ist.
2. Turbomaschinenschaufel (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbomaschinenschaufel eine Laufschaufel ist;
der Hohlraum (13) wenigstens teilweise in dem Schaufelblatt (12) angeordnet und/oder nicht zur durchströmenden Kühlung vorgesehen ist; und/oder die Öffnung (15) an einer schaufelblattabgewandten Unterseite (17) des Schau felfußes, insbesondere einer zu einer Längsachse der Schaufel senkrechten Un terseite (17), angeordnet ist.
3. Turbomaschinenschaufelanordnung mit
einer Turbomaschinenschaufel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; einem Schaufelträger, insbesondere einer Rotorscheibe (20), mit einer Nut (21 ) zur wenigstens teilweisen Aufnahme des Schaufelfußes (11) der Turbomaschi nenschaufel; und
einem Sicherungsblech (31, 32) zum Sichern des Schaufelfußes (1 1) in der Nut (21 ) und wenigstens temporären Verschließen der Öffnung (15).
4. Turbomaschinenschaufelanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
das Sicherungsblech einen Steg (31) zum Verschließen der Öffnung (15) und wenigstens einen dagegen abgewinkelten, insbesondere umgebogenen, Schenkel 5 (32) zur Sicherung des Schaufelfußes (1 1) in der Nut (21 ) aufweist; und/oder zwischen Sicherungsblech und Öffnung (15) kein stoffschlüssig mit dem Schau felfuß ( 1 1) verbundener Deckel zum Verschließen der Öffnung (15) angeordnet ist.
5. Turbomaschine, insbesondere Gasturbine, insbesondere Flugtriebwerk, mit we iß nigstens einer Turbomaschinenschaufel (10), insbesondere Turbomaschinen- schaufelanordnung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
6. Verfahren zur Montage einer Turbomaschinenschaufel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Schaufelfuß (1 1) wenigstens teilweise in eine Nut (21) eines Schaufelträgers, insbesondere einer Rotorscheibe (20), eingeführt
15 (S 10) und durch ein Sicherungsblech (31, 32) gesichert wird (S20), welches da zu vorgesehen ist, im Betrieb die Öffnung (15) an dem Schaufelfuß (1 1) wenigstens temporär zu verschließen.
7. Verfahren zum Betreiben einer Turbomaschinenschaufel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Schaufelfuß (1 1) wenigstens teilweise in eine 0 Nut (21) eines Schaufelträgers, insbesondere einer Rotorscheibe (20), eingeführt und durch ein Sicherungsblech gesichert ist, welches die Öffnung (15) an dem Schaufelfuß (1 1) wenigstens temporär verschließt (S30).
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