DE2843326B2 - Turbinenlaufschaufel für ein Gasturbinentriebwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine lüftgekühlte Turbinenlaufschaufel der im Oberbegriff des An-Spruchs 1 angegebenen Gattung. Durch die bei solchen Turbinenlaufschaufeln vorgesehenen Ablcnkkanälc wird die der verbrauchten Kühlluft noch inne wohnende Energie für den Schaufelantrieb ausgenutzt. Derartige Turbinenlaufschaufeln sind aus der DE-OS 23 50 624 bekannt. Gemäß einem Ausführungsbeispicl ist der Ablenkkanal einstückig mit der bekannten Schaufel durch Gießen hergestellt, jedoch ergeben sich hier infolge der komplizierten Bauform, die durch die senkrecht zueinander verlaufenden Kanäle bedingt sind, gießtechnisch im Hinblick auf den Aufbau der Kerne Schwierigkeiten, die nur schwer zu beherrschen sind.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der DE-OS 23 50 624 ist der Aufbau zweiteilig, wobei die Schwierigkeit darin besteht, die erforderliche Deckplatte dauerhaft und hitzebeständig mit der äußeren Schaufelplattform derart zu verbinden, daß die Verbindung den auftretenden Zentrifugalkräften und Temperaturen widersteht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Turbinenlaufschaufel mit einem solchen Ablenkkanal zu schaffen, die gießtechnisch einfach herstellbar ist und eine sichere Halterung des den Ablenkkanal bildenden Bauteils gewährleistet.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Durch diese Art der formschlüssigen Halterung des Rohres werden alle Anforderungen in Bezug auf Sicherheit erfüllt und es ergibt sich ein einfacher Aufbau, denn die mit den erforderlichen Einsatzlöchern ausgestatteten Dichtrippen können gießtechnisch einfach hergestellt werden. Die Halterung des Rohres innerhalb der Rippenausnehmungen kann metallurgisch auf einfache Weise vorgenommen werden. Die Zentrifugalkräfte werden dabei im wesentlichen durch den Formschluß des Rohres mit den Rippen aufgenommen.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 und 3.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen in Sehnenlängsrichtung verlaufenden Schnitt einer Turbinenlaufschaufel gemäß der Erfindung;

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 gemäß F i g. 1;

F i g. 3 eine Ansicht der äußeren Schaufelplattform in Richtung des Pfeiles 3 gemäß F i g. 1 betrachtet;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Schaufelspitze in Richtung des Pfeiles 4 gemäß F i g. 3 betrachtet:

F i g. 5 eine der F i g. 1 entsprechende Teilschnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer erfindungsgemäö aufgebauten Turbinenlaufschaufel.

Die Turbinenlaufschaufel gemäß F i g. 1 weist einen Schaufelfuß 17, eine innere Schaufelplattform 18, ein Schaufelblatt 19 und eine äußere Schaufelplattform 20 auf, die als einteiliges Gußstück gefertigt sind. Der Schaufelfuß 17 weist am unteren Ende eine Kühllufteintrittsöffnung 21 auf, die mit in Schaufellängsrichtung verlaufenden Kühlluftkanälen 22, 23, 24, 25 in Verbindung steht. Aus dem am Vorderrand des Schaufelblattes 19 verlaufendem Kühlluftkanal 22 strömt die Kühlluft über Kühllöcher 26 aus. Der dem Hinterrand des Schaufelblattes benachbarte Kühlluftkanal 25 weist in seiner Wand Kühlluftaustrittslöcher 27 auf.

Für jeden dieser Kühlluftkanäle besteht die Forderung nach einer Auslaßöffnung am radial äußersten Ende der Schaufel. Durch diese Öffnungen muß die gesamte, die inneren Kühlluftkanäle 23, 24 durchströmende Kühlluft abfließen.

_r Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 5 ist der längs des Schaufelvorderrandes verlaufende Kühlluftkanal 22 durch eine Lochplatte 28 abgeschlossen, die mit der äußeren Schaufclplaitform hart verlötet ist. Dies ist die herkömmliche Art des Verschlusses des äußeren Endes der Kühlluflkanälc. Diese Art der Befestigung birgt jedoch die Gefahr in sich, daß die Lochplatte von der Schaufelplattform abgeschleudert wird, wenn die Temperatur dem Schmelzpunkt des Lötmatcrials überschreitet. Nach der Erfindung sind die übrigen Kanäle 2.3, 24 und 25 am radial äußeren F.nde durch ein den Ablcnkkanal bildendes Rohr 29 verschlossen. Dieses Rohr ist durch Löcher 30 und 3t der Dichtrippen 32 und 33 eingeführt, und das Rohr 29 weist Bohrungen 34, 35, 36 auf, die in den Kühlluftkanälen 23, 24, 25 münden. Am vorderen Ende ist das Rohr 29 durch einen Verschluß 37 abgedichtet und dieser Verschluß liegt innerhalb der Rippe 32. Am hinteren Ende 38 ist das Rohr 29 offen, wobei eine Ablenkoberfläche 39 gebildet ist. Die Kühlluft tritt in der Weise aus, daß ihre Restenergie einen zusätzlichen Antrieb für die Laufschaufel liefert. Die Ablcnkfläche 39 wirkt auf die Luftströmung in der Nähe der äußeren Schaufelplattform. Dies ist der l.eckluftstrom, der über die äußere Oberfläche der äußeren .Schaufelplattform an den Dichtrippen 32 und 33 abfließt. Dieser Leckstrom beeinträchtigt den Wirkungsgrad der Turbine und ein Teil dieser Energie wird durch die Ablcnkoberfläche 39 abgezogen, so daß hierdurch die Verluste vermindert werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 ist das Rohr 29 durch eine Scheidewand 43 unterteilt. Der durch die Scheidewand 43 abgeschlossene vordere Abschnitt 42 bildet eine Verbindung zwischen den beiden mittleren Kühlluftkanälen 40 und 41 während der am Schaufelhinterrand verlaufende Kanal 44 mit dem offenen Abschnitt des Rohres verbunden ist. Der längs der Vorderkante verlaufende Kühlluftkanal 45 ist wiederum durch eine Platte 28 abgeschlossen-

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Luftgekühlte Turbinenlaufschaufel für ein Gasturbinentriebwerk mit im Inneren des Schaufelblattes in Längsrichtung verlaufenden Kühlluftkanä- len, in denen die Kühlluft radial nach außen zur Schaufelspitze in einen etwa in Sehnenrichtung des Schaufelblattprofils verlaufenden Ablenkkanal geleitet wird, wobei der Ablenkkanal auf der äußeren Schaufelplattform, die mit Dichtrippen versehen ist, festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkkanal durch ein in Richtung der Schaufelhinterkante offenes Rohr (29) gebildet ist, welches durch die Dichtrippen (32,33) festgelegt ist und welches mit seiner Mantelfläche dichtend die Kühlluftkanäle (23, 24, 25) abschließt und über Bohrungen (34, 35, 36) in seiner Mantelfläche mit den Kühlluftkanälen verbunden ist.

2. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das RoIo (29) offen ausgebildet >o ist und eine Ablenkoberfläche (39) bildet.

3.Turbinenlaufschaufel nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (29) eine Scheidewand (43) aufweist, die den vorderen Abschnitt (42) des Rohres abschließt, der über Bohrungen mit den Ji Kühlluftkanälen (40, 41) in Verbindung steht, während der hintere offene Abschnitt des Rohres mit dem Kühlluftkanal (44) an der Schaufelhinterkante in Verbindung steht.