DE1932000B2

DE1932000B2 - Gekühlte Hohlschaufel für Strömungsmaschinen

Info

Publication number: DE1932000B2
Application number: DE19691932000
Authority: DE
Inventors: John Windsor Skipton Yorkshire Jones (Großbritannien)
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1968-06-24
Filing date: 1969-06-24
Publication date: 1970-11-05
Also published as: GB1175816A; DE1932000A1; FR2011975A1; US3620643A

Description

22. Das .Zwischenblech 22 weist entgegengesetzte Oberflächen 23, 24 auf, wobei die Fläche 23, in der Nähe einer genuteten Oberfläche 25 des inneren Bleches 20 liegt, während die Oberfläche 24 in der S Nähe einer genuteten Oberfläche 26 des äußeren Bleches 21 liegt. Jede der Oberflächen 25, 26 ist mit einer ersten Gruppe paralleler Kühllüftkanäle 30 versehen, die sich im wesentlichen in Längsrichtung der Hohlschaufel erstrecken und diese Gruppe wird von

einem gewundenen Kanal in der Ebene der Schaüfelwandung folgen muß.

Eine derartige Hohlschaufel ist aus der USA.-Patentschrift 3 246 469 bekannt.

Bei der bekannten Hohlschaufel bestehen die Schaufeln aus Wellblechen, deren Kühlluftkanäle durch die Wellungen gebildet werden. Dieser Wellblechaufbau ist kompliziert und festigkeitsmäßig un-

Die Erfindung betrifft eine gekühlte Hohlschaufel
für Strömungsmaschinen, bestehend aus mehreren
Blechen, die miteinander so verbunden sind, daß sich
zwischen einem, inneren Blech und einem äußeren
Blech Kühlluftkanäle befinden, wobei die inneren
und äußeren Bleche mit Öffnungen versehen sind;
die so angeordnet sind, daß ein direkter Durchgang
der Kühlluft von einer Öffnung in dem inneren Blech
zu einer Öffnung in dem äußeren Blech dadurch vermieden wird, daß die Kühlluft beim Durchtritt vom io einer weiteren Gruppe paralleler Kühlluftkanäle 31 Inneren der Schaufel nach dem Äußeren der Schaufel gekreuzt. Die Kühlluftkanäle 30, 31 leiten die Kühlluftströmung zwischen benachbarte Oberflächen 23, 25 bzw. 24, 26.

' Das äußere Blech 21 ist mit mehreren Löchern 32 15 versehen, wobei jeder zweite Schnittpunkt der Kühlluftkanäle 30, 31 mit einem solchen Loch 32 ausgestattet ist, so daß diese Löcher mit den Kühlluftkanälen in Verbindung stehen. Das innere Blech 20 ist mit durchgehenden Lochern 33 versehen, deren

günstig, so daß derartige Schaufeln nur als Leit- 20 Abstand gleich ist dem Abstand zwischen den schaufeln benutzt werden können^ nicht aber als Lauf- Löchern 32. Die Löcher 33 stehen jedoch mit den schaufeln. ' Kühlluftkanälen 31 des inneren Bleches 20 an Punk-

Es liegt die Aufgabe vor, eine aus Blechen ge- ten in Verbindung, die zwischen den Kühlluftkanälen schichtete Hohlschaufel so auszubilden, daß sie bei 30.liegen und sie sind daher nicht auf die Löcher 32 ausreichender Kühlung aller Stellen günstige Festig- 25 ausgerichtet.

keitseigenschaften besitzt, die ihre Anwendung auch Das Zwischenblech 22 ist mit Löchern 34 aus-

als Laufschaufel ermöglicht, wobei der Zusammen- gestattet, deren Abstand jenem der Löcher 33 entbau der Bleche zu einer Hohlschaufel einfach sein spricht und ebenso dem Abstand der Löcher 32, jesoll. , . ' . "'■ doch sind die Löcher34 weder auf die Löcher33

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer 30 noch auf die Löcher 32 ausgerichtet. Die Löcher 34 Hohlschaufel der eingangs genannten Bauart dadurch stehen mit jeweils jedem zweiten Kühlluftkanal 31 in gelöst, daß die Öffnungen in dem inneren Blech und Verbindung. ,

dem äußeren Blech Löcher sind und ein zwischen Demgemäß kann Kühlluft,-die dem Inneren der

diesen Blechen gelegenes glattes gelochtes Zwischen- Hohlschaufel zugeführt wird, wie dies durch den Pfeil blech vorgesehen ist, und daß die Kühlluftkanäle je- 35 35 in Fig. 3 angedeutet ist, durch die Löcher 33 und weils in der dem Zwischenblech zugekehrten Ober- die Kühlluftkanäle30, 31 in dem inneren Blech20 fläche des inneren und äußeren Bleches eingearbeitet und dann über die Löcher 34 in dem Zwischenblech

sind. 22 und schließlich durch Kühlluftkanäle 30, 31 im

Die hierbei verwendeten glatten bzw. genuteten äußeren Blech 21 abströmen, so daß diese nach dem

Bleche mit ihren Kühlluftdurchtrittsöffnungen ermög- 40 Äußeren der Hohlschaufel. über die Löcher 32 ge- * liehen einen einfachen Zusammenbau, wobei eine langt. Die Kühlluft, die auf diese Weise vom Inneren wirksame Kühlung über die gesamte Oberfläche er- nach dem Äußeren der Hohlschaufel fließt, muß da-

Iangt werden kann. ' - her einem gewundenen Pfad durch die Kühlluft-

Eine weiterhin vereinfachte Bearbeitung ergibt . kanäle folgen, wodurch die Kühlung der Hohlschaufel

sich, wenn jeweils nur eine der einander gegenüber- 45 wirksam fortschreitet.

liegenden Oberflächen mit Nuten versehen wird, wan- Die Kühlluftkanäle 30, 31 und die Löcher 32, 33,

rend "die andere glatt bleibt. Hierbei sind zweck- 34 können in den Blechen durch Fuhkenerosionsmäßigerweise wei Gruppen parallel zueinander ver- bearbeitung hergestellt werden, laufender Kühlluftkanäle einander schneidend an- Die Bleche 20, 21 und das Zwischenblech 22 sind

geordnet: Die Bearbeitung der Bleche zur Herstellung 5° z. B. durch Diffusionsverlötung miteinander verder Kühlluftkanäle und der Löcher geschieht vor- bunden.
zugsweise durch Funkenerosion. '

Die erfinduhgsgemäße Hohlschaufel kann als Turbinenlaufschaufel für ein Gasturbinenstrahltriebwerk benutzt werden, da sie festigkeitsmäßig alle An- 55 Sprüche erfüllt. ..:.,-

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen '.'■■.

Fig. 1 und 2 eine abgebrochene perspektivische 60 Darstellung bzw. eine abgebrochene, auseinandergezogene Darstellung, - :

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie3-3 gemäß

Claims

Patentansprüche: Wie aus den Fig. Γ bis 3 ersichtlich, ist jede 65 Turbinenlaufschaufel eine hohle Schaufel mit einer Begrenzung, bestehend aus einem inneren Blech 20, einem äußeren Blech 21 und einem Zwischenblech

1. Gekühlte Hohlschaufel für Strömungsmaschinen, bestehend aus mehreren Blechen, die miteinander so verbunden sind, daß sich zwischen einem inneren Blech und einem äußeren Blech Kühlluftkanäle befinden, wobei die inneren und äußeren Bleche mit Öffnungen versehen sind, die so angeordnet sind, daß ein direkter Durchgang der Kühlluft von einer Öffnung in dem inneren Blech zu einer Öffnung in dem äußeren Blech dadurch vermieden wird, daß die Kühlluft beim Durchtritt vom Inneren der Schaufel nach dem Äußeren der Schaufel einem gewundenen Kanal in der Ebene der Schaufelwandung folgen muß,

dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in dem inneren Blech (20) und dem äußeren Blech (21) Löcher (33, 32) sind und ein zwischen diesen Blechen (20, 21) gelegenes glattes gelochtes Zwischenblech (22) vorgesehen ist, und daß die Kühlluftkanäle (30, 31) jeweils in der dem Zwischenblech (22) zugekehrten Oberfläche (25, 26) des inneren und äußeren Bleches eingearbeitet sind.

2. Hohlschaufel nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die einander zugekehrten Oberflächen (24,26 bzw. 23,25) je aus einer mit Nuten versehenen Oberfläche (25, 26) und einer glatten Oberfläche (23,24) des Zwischenblechs (22) bestehen. ,

3. Hohlschaufel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Nuten versehene Oberfläche (25, 26) mit einer ersten Gruppe paralleler Kühlluftkanäle (30) ausgestattet ist, die eine zweite Gruppe paralleler Kühlluftkanäle (31) schneidet.

4. Hohlschaufel nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftkanäle (30,31) in den Oberflächen (25,26) durch Funkenerosion eingeformt sind.

5. Hohlschaufel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftkanäle 34) in dem inneren Blech (20) und dem äußeren Blech (21), sowie dem Zwischenbleeh (22) durch Funkenerosion hergestellt sind.

6. Hohlschaufel nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (20, 21) und das Zwischenbleeh (22) durch Diffusionsverlötung miteinander verbunden sind.

7. Hohlschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Turbinenlaufschaufel eines Gasturbinenstrahltriebwerks ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen