DE60203574T2 - Haltevorrichtung für Dichtstreifen - Google Patents
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Description
- Diese Erfindung betrifft das Problem der Dichtigkeit bei Turbotriebwerken zwischen einer aerodynamischen Strömungsbahn, in der die heißen Gase strömen, und einem Kühlungsluftzufuhrraum eines Leitschaufelapparats beispielsweise.
- Insbesondere betrifft sie eine Haltevorrichtung für Dichtstreifen an einem Leitschaufelapparat, der axial zwischen zwei Aufbauelementen angeordnet ist, wobei dieser Leitschaufelapparat aus mehreren Sektoren mit Leitschaufeln besteht, die sich zwischen inneren und äußeren Plattform-Elementen erstrecken, wobei zumindest eines dieser Plattform-Elemente einen Dichtstreifen aufweist, der radial in einem Zwischenraum angeordnet ist, welcher dieses Plattform-Element von einem angrenzenden Aufbauelement trennt, um die Flüssigkeitsdichtigkeit zwischen diesen Elementen zu gewährleisten, wobei die entsprechenden Streifen zweier aneinandergrenzender Sektoren aneinander stoßen und ihre Verbindung von einer Stoßlasche überdeckt wird, die zwischen diesen aneinander stoßenden Streifen und einem Halteorgan für diese Streifen in Dichtposition angeordnet ist.
- Die Dichtstreifen-Vorrichtungen werden allgemein verwendet, um die Flüssigkeitsdichtigkeit zwischen den innerhalb und außerhalb der Brennkammer befindlichen ringförmigen Räumen, in denen die Kühlungsluft für die Leitschaufelapparate und die Rotorschaufeln zirkuliert, und dem von der Brennkammer abgegebenen Strom heißer Gase zu gewährleisten.
- Diese Streifen sind in ringförmigen Zwischenräumen angeordnet, die Plattform-Elemente von einem Aufbauelement trennen und in der Dichtstellung an Mantellinien dieser Elemente in Anlage kommen.
- Diese Streifen sind den Drücken ausgesetzt, die an ihren beiden Seiten herrschen. Im Allgemeinen ist der Druck der Kühlungsgase höher als der Druck der heißen Gase, und die Streifen sind dergestalt angeordnet, dass der Druckunterschied sich günstig auf die gewünschte Dichtigkeit auswirkt. Da jedoch die Turbotriebwerke in der Luftfahrt extrem schwankenden Betriebsbedingungen ausgesetzt sind, können zahlreiche Probleme auftreten, die insbesondere auf die Dehnungen, die Vibrationen und die geringen Druckunterschiede in bestimmten Flugphasen zurückzuführen sind.
- Deshalb weisen die Dichtungsvorrichtungen Mittel zur Belastung auf, die die Dichtstreifen ständig in die Dichtstellung drücken.
- So ist in
FR 2 649 463 - In
FR 2 786 222 - Bei diesen beiden Ausführungsformen wirken die Federelemente auf den Streifen ein, der von dem Sektor gehalten wird, an dem die Feder oder der Haltewinkel angebracht ist.
- Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie von einer Zunge gebildet wird, die an jedem Sektor sitzt und sich um die Außenumfangslinie dieses Sektors herum erstreckt, wobei sich das freie Ende dieser Zunge in einem außerhalb dieses Sektors befindlichen Winkelbereich in Anlage an der Stoßlasche befindet.
- Vorzugsweise wird die Zunge an dem Sektor durch zwei winkelverschobene Verbindungen festgehalten. Die eine dieser Verbindungen ist vorteilhafterweise eine außen umlaufende Gleitverbindung.
- Durch diese Anordnung können die Winkelverschiebungen der Zunge eingeschränkt und die Position des Anlagepunkts bestimmt werden.
- Die Verbindungen werden vorzugsweise durch axiale Nieten gewährleistet, deren Schäfte durch Öffnungen verlaufen, die in der Zunge vorgesehen sind. Die Dichtstreifen sind ebenfalls an den Nietschäften gleitend angebracht.
- Die Gleitverbindung ist vorzugsweise an dem entgegengesetzten Ende zu dem freiem Ende der Zunge angeordnet und ist axial fest. Die andere Verbindung der Zunge hingegen wird durch ein Schäkelsystem gewährleistet, das diese Zunge ständig zu dem Dichtstreifen hin belastet.
- Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, die als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, wobei
-
1 eine Schnittansicht eines Teils des Turbotriebwerks zeigt, die ein Beispiel für eine Umgebung darstellt, in der die erfindungsgemäße Dichtvorrichtung verwendet werden kann, -
2 eine radiale Draufsicht der Haltevorrichtung für die Dichtstreifen von zwei aneinandergrenzenden Sektoren eines Leitschaufelapparats zeigt, -
3 eine abgewickelte axiale Ansicht der Haltevorrichtung von2 zeigt, -
4 eine Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Haltezunge zeigt, -
5 die Befestigungsvorrichtung mit Niet und Schäkel für die Zunge von4 zeigt, und -
6 eine axiale Ansicht einer Stoßlasche zeigt. - Das Turbotriebwerk
1 , das in1 dargestellt ist, weist eine Brennkammer2 und eine Hochdruckturbine3 mit einer oder mehreren Stufen auf. Jede Stufe der Turbine weist eine Reihe von Leitschaufeln4 und eine Reihe Rotorschaufeln5 auf, die in bekannter Weise abwechselnd angeordnet sind. Die Hochdruckturbine wird von einem Aufbau gehalten, der radial außen ein Außengehäuse6 für die Brennkammer, einen Turbinenaußenring7 und ein Turbinengehäuse8 , die durch Schrauben miteinander verbunden sind, umfasst. Radial innen weist die Turbine3 ein Innengehäuse9 auf, das mit einem Innengehäuse10 der Brennkammer verbunden ist. Die Brennkammer2 ist ringförmig und wird von einem Außenmantel11 und einem Innenmantel12 umgrenzt. In herkömmlicher Weise zirkuliert Hochdruck-Kühlungslift um die ringförmige Brennkammer2 herum in dem ringförmigen Außenraum13 , der von dem Außengehäuse6 und dem Außenmantel11 der Brennkammer2 umgrenzt wird, und in dem ringförmigen Innenraum14 , der von dem Innengehäuse10 und dem Innenmantel12 der Brennkammer2 umgrenzt wird. Die Kühlungsluft strömt nach hinten durch Öffnungen15 in der Wand16 , die die hinteren Enden des Außengehäuses6 und des Außenmantels11 der Brennkammer2 miteinander verbindet, um die Leitschaufeln4 zu kühlen, und durch Öffnungen17 in der Wand18 , die die hinteren Enden des Innengehäuses10 und des Innenmantels12 der Brennkammer2 miteinander verbindet, um die innen liegenden Plattformen19 der Leitschaufeln4 zu kühlen. - In bekannter Weise ist die Reihe Leitschaufeln
4 in Form von einstückigen Sektoren S ausgeführt, die jeweils mehrere Leitschaufeln4 aufweisen, die ein außen liegendes Plattformelement20 und ein innen liegendes Plattformelement19 miteinander verbinden. Es muss jegliches Luftleck zwischen den Plattformelementen19 ,20 der Sektoren S und den angrenzenden Elementen des Aufbaus vermieden werden. - So wird eine erste Dichtung in den Zwischenraum
21 zwischen dem vorderen Ende22 der äußeren Plattformelemente20 und der Wand16 , in den Zwischenraum23 zwischen dem hinteren Ende24 der äußeren Plattformelemente20 und dem Außenring7 der Turbine und in den Zwischenraum25 zwischen dem vorderen Ende26 der inneren Plattform19 und der Wand18 angeordnet. - Jede dieser Dichtungen besteht aus einer Vielzahl von gebogenen und aneinanderstoßenden Dichtstreifen
30 , die jeweils von einem Leitschaufelapparat-Sektor S gehalten werden und sich in Anlage an einem Absatz40 befinden, der in dem Sektor S an dem vorderen Ende22 und hinteren Ende24 des äußeren Plattformelements20 sowie am vorderen Ende26 des inneren Plattformelements19 gebildet ist. Diese Dichtstreifen30 erstrecken sich radial nach außen, was die Dichtstreifen betrifft, die die Zwischenräume21 und23 verschließen, und nach innen, was die Dichtstreifen30 betrifft, die dazu gedacht sind, den Zwischenraum25 zu verschließen, und sie befinden sich mit einer Mantellinie in Anlage an dem angrenzenden Element des Aufbaus. - Zwei aneinanderstoßende Dichtstreifen
30a ,30b derselben Dichtung liegen in der Ebene P1 aneinander, die zwei aufeinander folgende Sektoren S1 und S2 voneinander trennt. Wie in2 zu sehen ist, ist die Verbindungslinie dieser beiden Dichtstreifen30a und30b durch eine Stoßlasche31 überdeckt, die zwischen den aneinanderstoßenden Enden dieser Dichtstreifen und einem Organ32 angeordnet ist, welches die Dichtung in Dichtstellung drückt. - Das Halteorgan
32 ist das abgerundete, freie Ende einer Haltezunge33 , die an einem der Sektoren, beispielsweise S1, mittels zweier Nieten40a ,40b festgehalten wird, welche an Erhebungen41a ,41b eines Plattformelements19 bzw.20 befestigt sind. Die Schäfte dieser Nieten verlaufen durch Öffnungen, die hintereinander in der Haltezunge33 , in dem Dichtstreifen30a und in den Stoßlaschen31a und31b ausgeführt sind. Das von dem freien Ende32 abgewandte Ende34 der Zunge33 ist U-förmig umgebogen und weist zylindrische Öffnungen50a ,50b auf, um an der Außenumfangslinie eine feste Verbindung zu gewährleisten, und daher ist dieses Ende34 axial arretiert. Die Verbindung zwischen dem Niet40b und der Zunge33 ist durch eine Schäkelvorrichtung43 gewährleistet, die den mittleren Abschnitt der Zunge33 zu dem Dichtstreifen30a hin belastet, wobei diese Verbindung an der Außenumfangslinie frei ist. Wie in3 dargestellt, erstreckt sich die Zunge33 auf der Außenumfangslinie des Plattformelements des Sektors S1, doch das freie Ende32 , das an der Stoßlasche31a anliegt, befindet sich außerhalb des Sektors S1, und zwar in dem in den2 und3 dargestellten Beispiel in dem Winkelbereich des Sektors S2. In3 ist zu sehen, dass die Stoßlasche31 an ihren Enden voneinander abgewandte Rasten35 aufweist, durch die Schäfte aufeinander folgender Nieten verlaufen, die an zwei aneinandergrenzenden Sektoren S1 und S2 sitzen. -
4 zeigt perspektivisch Haltezunge33 . Die Schenkel ihres Endes34 weisen aufeinander ausgerichtete zylindrische Öffnungen50a und50b auf, durch die der Schaft des Niets40a verläuft. In dieser Figur ist auch die Längsöffnung51 zu sehen, durch die der Schaft des Niets40b verläuft, um eine außen umlaufende Gleitverbindung zu gewährleisten. -
5 zeigt den Niet40b und den Schäkel43 , der rittlings auf der Erhebung41b sitzt, wobei der Teil52 des Schäkels43 sich in Anlage an dem mittleren Teil der Haltezunge33 befindet, der die Öffnung51 umgibt. -
6 zeigt eine Stoßlasche31 , die dazu bestimmt ist, die aneinanderstoßenden Enden zweier benachbarter Dichtstreifen30a und30b zu überdecken. Die Enden dieser Stoßlasche31 weisen voneinander abgewandte Rasten35 auf, durch die die Schäfte aufeinander folgender Nieten verlaufen, die an zwei aneinandergrenzenden Sektoren S1 und S2 sitzen.
Claims (7)
- Turbotriebwerk mit einem Leitschaufelapparat, der axial zwischen zwei Aufbauelementen angeordnet ist, wobei dieser Leitschaufelapparat aus mehreren Sektoren mit Leitschaufeln besteht, die sich zwischen inneren und äußeren Plattform-Elementen erstrecken, wobei zumindest eines dieser Plattform-Elemente einen Dichtstreifen (
30 ) aufweist, der radial in einem Zwischenraum angeordnet ist, welcher dieses Plattform-Element von einem angrenzenden Aufbauelement trennt, um die Flüssigkeitsdichtigkeit zwischen diesen Elementen zu gewährleisten, wobei die entsprechenden Streifen zweier aneinandergrenzender Sektoren aneinander stoßen und ihre Verbindung von einer Stoßlasche (31 ) überdeckt wird, die zwischen diesen aneinander stoßenden Streifen und einem Halteorgan für diese Streifen in Dichtposition angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteorgan von einer Zunge (33 ) gebildet wird, die an einem Sektor (S1) sitzt und sich um die Außenumfangslinie dieses Sektors herum erstreckt, wobei sich das freie Ende (32 ) dieser Zunge (33 ) in einem außerhalb dieses Sektors (S1) befindlichen Winkelbereich in Anlage an der Stoßlasche (31 ) befindet. - Turbotriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (
33 ) an dem Sektor (S1) durch zwei winkelverschobene Verbindungen festgehalten wird. - Turbotriebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine dieser Verbindungen eine außen umlaufende Gleitverbindung ist.
- Turbotriebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen durch axiale Nieten (
40a ,40b ) gewährleistet werden, die durch Öffnungen verlaufen, die in der Zunge (33 ) vorgesehen sind. - Turbotriebwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitverbindung durch ein Schäkelsystem (
43 ) gewährleistet wird, das die Zunge (33 ) ständig zu dem Dichtstreifen (30 ) hin belastet. - Turbotriebwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Verbindung der Zunge (
33 ) an dem entgegengesetzten Ende (34 ) zu dem freiem Ende (32 ) der Zunge (33 ) angeordnet ist und axial fest ist. - Turbotriebwerk nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßlasche (
31 ) an ihren Enden voneinander abgewandte Rasten (35 ) aufweist, und dass durch diese Rasten Schäfte von nebeneinander liegenden Nieten (40a ,40b ) zweier aneinandergrenzender Sektoren (S1, S2) verlaufen.
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