EP2873807A1 - Abdeckplatte, Laufschaufel, Radscheibe, Bolzen und Gasturbine - Google Patents

Abdeckplatte, Laufschaufel, Radscheibe, Bolzen und Gasturbine Download PDF

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EP2873807A1
EP2873807A1 EP20130193327 EP13193327A EP2873807A1 EP 2873807 A1 EP2873807 A1 EP 2873807A1 EP 20130193327 EP20130193327 EP 20130193327 EP 13193327 A EP13193327 A EP 13193327A EP 2873807 A1 EP2873807 A1 EP 2873807A1
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EP
European Patent Office
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bolt
cover plate
blade
groove
wheel disc
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20130193327
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sascha Dr. Dungs
Karsten Dr. Kolk
Peter Schröder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
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Priority to CN201480062779.8A priority patent/CN105765170B/zh
Priority to PCT/EP2014/072817 priority patent/WO2015071070A2/de
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    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • F01D11/006—Sealing the gap between rotor blades or blades and rotor
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    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/31—Retaining bolts or nuts

Definitions

  • the present invention relates to a cover plate for sealing a joint between a wheel disc and a blade root of a blade arranged in a blade root groove of the wheel disc.
  • the WO 002007028703 A1 shows an arrangement for axial securing of blades in a rotor with a shaft collar, on the outer circumference in the axial direction of the rotor extending blade holding grooves are provided. On a front side surface of the shaft collar a projection is arranged in the region of the retaining grooves, in which a radially outwardly open circumferential groove is provided. Each blade is assigned a safety groove. For axial securing of the blade in each case one in the circumferential groove and in the securing groove engaging, sheet-metal sealing element is provided.
  • All sealing elements form a frontal sealing ring in the circumferential direction.
  • at least one of the sealing elements comprises a metal strip fastened thereto.
  • the metal strip is attached to the radially inner end of the sealing element, L-shaped shaped is supported on the rotor disk.
  • the present invention has for its object to provide an improved arrangement for sealing the joint between the wheel disc and the blade root.
  • the cover plate according to the invention for sealing a joint between a wheel disc and arranged in a Schaufelfußnut the wheel blade blade of a blade comprises an upper Abdeckplattenstirnseite for insertion into an upper groove of the blade and one of the upper Abdeckplattenstirnseite opposite lower Abdeckplattenstirnseite for insertion into a lower groove of the wheel disc ,
  • the cover plate on the upper cover plate end face has a shape for engagement in a pocket of the upper groove.
  • cover plate With the shape advantageously a circumferential security for the cover plate is created.
  • the cover plate is secured by the form-fitting in the pocket of the upper groove cross-sectional formation in a simple and effective manner against displacement.
  • this has a recess on the lower cover plate front side.
  • the blade according to the invention comprises a blade platform, an airfoil arranged above the blade platform and a blade root arranged below the blade platform.
  • the projecting at a Schaufelfußstirnseite over the blade root scoop platform a projection is formed.
  • a longitudinal groove extending to the Schaufelfußstirnseite, down in the direction of the space below the blade platform open upper groove is arranged.
  • the upper groove has a pocket, wherein the pocket increases a groove width of the upper groove along a pocket length of the pocket.
  • a blade which has a shape corresponding to the cover plate.
  • the shape of the cover plate can protrude into the pocket of the blade and prevent displacement of the cover plate.
  • the wheel disc according to the invention comprises a lateral surface provided with blade root grooves for receiving blade roots of rotor blades.
  • the wheel disk has a peripheral groove which is arranged in the lateral surface and which opens radially outwards.
  • a projection with a bolt hole for receiving a bolt is arranged at least on one of the blade root grooves, adjacent to the lower groove.
  • the cover plate By being able to position a bolt through the bolt hole, the cover plate can be additionally secured against accidental displacement in the circumferential direction. In addition, with the installation of the bolt a tighter fit of the cover plate can be achieved, whereby the seal is improved.
  • the bolt according to the invention has a bolt length reaching from a bolt front side to a bolt rear side.
  • the bolt comprises a top part and a bottom part, wherein the bolt is divided with the top part and the bottom part over its entire bolt length.
  • the bolt Due to the construction of several parts of the bolt may have a contour over its length differently shaped contour and still be mounted, since the parts can be successively brought into their installed position.
  • the first introduced part has more space available for insertion.
  • the upper part has a nose.
  • the upper part in its installed position can engage behind the cover plate in a form-fitting manner. An unintentional displacement of the upper part in the installed position is thereby prevented.
  • the upper part on a top underside and the lower part on a lower part top are provided.
  • the upper side underside is shaped in the manner corresponding to the lower part upper side such that the upper part and the lower part are displaceable relative to each other in the direction of the bolt length.
  • the upper part and the lower part are provided with a tongue and groove combination.
  • the upper part or the lower part on the bolt front side on a recess.
  • the cover plate according to the invention, the blade according to the invention, the wheel disc according to the invention and the bolt according to the invention are integrated in particular in a gas turbine.
  • the cover plate with its upper cover plate end face in the upper groove of the blade and with its lower cover plate end face in the lower groove of the wheel disc and with its shape in the pocket of the upper Grooved arranged.
  • the cover plate is fixed by means of the pin hole in the wheel disc and in the recess of the cover plate arranged bolt.
  • the gas turbine thus benefit from the advantages of the individual components.
  • a gas turbine with safe and tight fitting cover plates is provided.
  • FIG. 1 a gas turbine 10 according to the invention is sketched in an exemplary embodiment.
  • the gas turbine 10 shown includes a turbine 11 in which at least one blade row with a plurality of blades 14 is arranged.
  • the illustrated turbine 11 has four blade rows.
  • the rotor blades 14 are part of a rotor 12, which is arranged rotatably about a rotation axis 13.
  • the blades 14 are attached to a wheel disc 17.
  • FIG. 2 a blade according to the invention 14 is sketched in an exemplary embodiment.
  • the inventive Blade 14 includes a blade platform 43, an airfoil 16 and a blade root 15.
  • the airfoil 16 is above the blade platform 43 and the blade root 15 is arranged below the blade platform 43.
  • the airfoil 16 and the blade root 15 are attached to the blade platform 43.
  • the blade 16 and the blade platform 43 and the blade root 15 are formed together in particular as a monolithic body.
  • the blade platform 43 projects beyond the blade root 15 on a blade root end face 44.
  • a projection 45 is formed.
  • the rotor blade 14 has an upper groove 20 in this projection 45.
  • the upper groove 20 extends substantially parallel to the Schaufelfußstirnseite 44.
  • the upper groove 20 has a groove width 47 and is open at the bottom.
  • the upper groove 20 is open in the direction of the space below the blade platform 43. In the assembled state, the upper groove 20 is open radially, in the direction of the axis of rotation 13. Upwards, in the direction of the space above the blade platform 43, as well as toward the rear 49 and towards the front 50, the upper groove 20 is closed.
  • the upper groove 20 is formed radially circumferentially. In the areas between the individual rotor blades 14, the circumferential upper groove 20 may optionally be formed by the wheel disc 17. In the assembled state, the groove width 47 extends along the axis of rotation 13.
  • the upper groove 20 has in particular a substantially rectangular cross-section.
  • the rotor blade 14 according to the invention has a pocket 21 in the upper groove 20.
  • the pocket is formed in particular in the middle of the blade root end face 44.
  • the pocket 21 may be formed rearwardly 49 or forward 50.
  • the bag is formed to the rear 49.
  • the bag 21 has a certain pocket length 48.
  • the pocket length 48 is formed parallel to the upper groove 20.
  • the upper groove 20 according to the invention has an enlarged groove width 47.
  • cover plate 18 according to the invention is sketched in an exemplary embodiment.
  • the cover plate 18 is in particular a sheet metal.
  • the cover plate 18 according to the invention serves to seal a joint between the wheel disc 17 and the blade root 15.
  • the cover plate 18 has an upper cover plate end face 25 and the upper cover plate end face 25 arranged opposite a lower cover plate end face 26.
  • the upper cover plate end face 25 is designed for insertion into the upper groove 20 of the rotor blade 14 and the lower cover plate end face 26 is designed for insertion into a lower groove 41 of the wheel disc 17.
  • the cover plate 18 according to the invention has on the upper Abdeckplattenstirnseite 25 a molding 23.
  • the formation 23 has a shape that corresponds to the shape of the pocket 21.
  • the formation 23 and the pocket 21 are designed such that the pocket 21 can receive the formation 23.
  • the pocket 21 essentially has a negative shape of the formation 23.
  • the formation 23 is formed in the direction of a cover plate rear side 27, corresponding to the configuration of the pocket 21 of the upper groove 20, which according to FIG FIG. 2 49 is formed to the rear.
  • the pocket 21 may also be formed forward 50, then the formation 23 is formed in the direction of a Abdeckplattenvorderseite 42 accordingly.
  • the cover plate 18 shown has stiffening ribs 24 on the cover plate rear side 27 for increasing the rigidity of the cover plate 18.
  • the cover plate 18 shown on the lower cover plate end face 26 has a recess 28 on. Through this recess 28, the cover plate 18 can be fixed by means of a bolt 19 according to the invention at its installation location.
  • FIG. 4 the bolt 19 according to the invention is sketched in an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a top 29 and in the FIG. 6 a lower part 30 of the bolt 19 according to the invention is shown in detail in each case in an exemplary embodiment.
  • the bolt 19 has a bolt front side 35 and a bolt rear side 36. From the bolt front side 35 to the bolt rear side 36, a bolt length 46 extends.
  • the bolt 19 according to the invention consists of several parts 29, 30.
  • the bolt 19 according to the invention comprises the upper part 29 and the lower part 30.
  • the upper part 29 and the lower part 30 divide the bolt 19 shown on the entire length of the bolt 46 into two parts.
  • the upper part 29 and the lower part 30 are arranged relative to one another in such a way that the upper part 29 rests with an upper side underside 37 on a lower part upper side 38 of the lower part 30.
  • the upper part lower side 37 is formed in particular in the manner corresponding to the upper part upper side 38, that the upper part 29 and the lower part 30 are mutually displaceable in the direction of the bolt length 46. This is achieved in particular by a tongue and groove combination.
  • the upper part 29 is provided with a bolt groove 31 FIG. 5 and the lower part 30 with a bolt spring 32 according to FIG. 6 Mistake.
  • the upper side bottom 37 and the lower part upper side 38 are conceivable, which are formed the same length along the bolt 46 in order to ensure a displacement along the bolt length 46 can.
  • the upper part has a nose 34.
  • the nose 34 protrudes from the cylindrical Contour of pin 19 out.
  • the nose 34 forms in particular a part of the bolt rear side 36.
  • the nose 34 has a nose length 51.
  • the nose length 51 is longitudinal to the bolt length 46.
  • the nose length 51 is shorter than the bolt length 46. In particular, the nose length 51 is smaller than half the bolt length 46th
  • the upper part 29 shown on the bolt front side 35 has a recess 33. It is also conceivable according to the invention that the depression 33 is arranged on the lower part 30. By a plastic deformation in some areas, with the caulking a positive connection between the two parts 29, 30 along the bolt length 46 can be generated.
  • the upper part 29 and the lower part have a plurality of chamfers 39.
  • the chamfers 39 serve to improve the mountability of the bolt parts 29, 30.
  • the lower part 30 to be pushed under the upper part 29 has a chamfer 39 on the bolt front side 36.
  • a chamfer 39 at the rear end of the bolt spring 32 serves to receive the deforming in the caulking material of the upper part 29th
  • FIG. 7 an installation situation is outlined in an exemplary embodiment. Shown are the wheel disc 17, the blade 14, the cover plate 18 and the pin 19 in the assembled state in a sectional view. The section runs along the axis of rotation 13 on the width of the pocket 21 of the upper groove 20th
  • the wheel disc 17 has a lateral surface in which a plurality of blade root grooves for receiving the blade roots 15 of the rotor blades 14.
  • the wheel disc 17 has a blade root groove per blade 14.
  • the Schaufelfußnuten are introduced as usual in the lateral surface in the lateral surface substantially transversely to the circumferential direction of the wheel disc 17.
  • the blade platform top closes in the mounted state of the blade 14 preferably flush with the lateral surface of the annular disc 17.
  • the lower groove 41 is arranged in the lateral surface of the wheel disc 17.
  • the lower groove 41 is formed circumferentially and radially outwardly open.
  • the direction radially outwardly means away leading away from the center of the wheel disc 17.
  • the lower groove 41 is disposed opposite to the upper groove 20.
  • the open sides of the lower groove 41 and the upper groove 20 face each other.
  • the wheel disc 17 according to the invention has, at least on one of the blade root grooves, adjacent to the lower groove 41, a projection 40 which is provided with a bolt hole 22.
  • the bolt hole 22 serves to receive the bolt 19 according to the invention for fixing the cover plate 18 according to the invention in its installed position.
  • the cover plate 18 is brought to its final position, then the upper part 29 of the bolt 19 is guided through the bolt hole 22 of the wheel disc 17 and through the recess 28 of the cover plate 18, so that the nose 34 engages behind the cover plate 18.
  • the nose 34 fills the gap between the cover plate rear side 27 and the Schaufelfußstirnseite 44.
  • the lower part 20 is pushed under the upper part 29 through the bolt hole 22 of the wheel disc 17 and through the recess 28 of the cover plate 18.
  • the tongue and groove combination of the bolt 19 helps to position the upper part 29 and the lower part 30 to one another.
  • the bolt parts 29, 30 are fixed in particular by caulking.
  • the bolt 19 is fixed in a form-fitting manner.
  • the upper part 29 is fastened to the front 50 by the nose 34 in a form-fitting manner.
  • the lower part 30 is secured to the front 50 by the caulking form-fitting manner. In the other directions is the positive connection made by the blade root 15 and the wheel 17.
  • cover plates 18 result in the installed state strung together a shroud.
  • the cover plates 18 it is possible for the cover plates 18 to have overlapping areas (not shown here) on their sides, whereby the tightness between the cover plates 18 is increased, since there is no straight continuous joint between two cover plates 18.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Eine Abdeckplatte (18) zum Abdichten einer Fuge zwischen einer Radscheibe (17) und einem in einer Schaufelfußnut der Radscheibe (17) angeordneten Schaufelfuß (15) einer Laufschaufel (14). Die Abdeckplatte (18) umfasst eine obere Abdeckplattenstirnseite (25) zum Einschub in eine obere Nut (20) der Laufschaufel (14) sowie eine der oberen Abdeckplattenstirnseite (25) gegenüber angeordnete untere Abdeckplattenstirnseite (26) zum Einschub in eine untere Nut (41) der Radscheibe (17). Erfindungsgemäß weist die Abdeckplatte (18) an der oberen Abdeckplattenstirnseite (25) eine Ausformung (23) zum Eingriff in eine Tasche (21) der oberen Nut (20) auf. Zugehörige Laufschaufel, Radscheibe, Bolzen und Gasturbine.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdeckplatte zum Abdichten einer Fuge zwischen einer Radscheibe und einem in einer Schaufelfußnut der Radscheibe angeordneten Schaufelfuß einer Laufschaufel.
  • Es ist im Stand der Technik bekannt, die Fuge zwischen der Radscheibe und dem Schaufelfuß mittels blechförmiger Dichtelemente abzudichten. Die WO 002007028703 A1 zeigt dazu eine Anordnung zur Axialsicherung von Laufschaufeln in einem Rotor mit einem Wellenbund, an dessen Außenumfang in Axialrichtung des Rotors verlaufende Laufschaufelhaltenuten vorgesehen sind. An einer stirnseitigen Seitenfläche des Wellenbundes ist im Bereich der Haltenuten ein Vorsprung angeordnet, in dem eine radial nach außen offene umlaufende Nut vorgesehen ist. Jeder Laufschaufel ist eine Sicherungsnut zugeordnet. Zur axialen Sicherung der Laufschaufel ist jeweils ein in die umlaufende Nut und in die Sicherungsnut eingreifendes, blechförmiges Dichtelement vorgesehen. Alle Dichtelemente bilden in Umfangsrichtung einen stirnseitigen Dichtring. Zur Sicherung der Dichtelemente gegen eine Verschiebung in Umfangsrichtung umfasst mindestens eines der Dichtelemente einen an diesen befestigten Blechstreifen. Der Blechstreifen ist am radial inneren Ende des Dichtelementes angebracht, L-artig geformt stützt sich an der Rotorscheibe ab.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anordnung zur Abdichtung der Fuge zwischen der Radscheibe und dem Schaufelfuß bereitzustellen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Abdeckplatte nach Anspruch 1, einer Laufschaufel nach Anspruch 3, einer Radscheibe nach Anspruch 4, einem Bolzen nach Anspruch 5 sowie einer Gasturbine nach Anspruch 9. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Abdeckplatte zum Abdichten einer Fuge zwischen einer Radscheibe und einem in einer Schaufelfußnut der Radscheibe angeordneten Schaufelfuß einer Laufschaufel umfasst eine obere Abdeckplattenstirnseite zum Einschub in eine obere Nut der Laufschaufel sowie eine der oberen Abdeckplattenstirnseite gegenüber angeordnete untere Abdeckplattenstirnseite zum Einschub in eine untere Nut der Radscheibe. Erfindungsgemäß weist die Abdeckplatte an der oberen Abdeckplattenstirnseite eine Ausformung zum Eingriff in eine Tasche der oberen Nut auf.
  • Mit der Ausformung ist vorteilhaft eine Umfangssicherung für die Abdeckplatte geschaffen. Die Abdeckplatte ist durch die formschlüssig in die Tasche der oberen Nut greifende Ausformung in einfacher und effektiver Weise gegen ein Verschieben gesichert.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abdeckplatte weist diese an der unteren Abdeckplattenstirnseite eine Aussparung auf.
  • Durch die Aussparung hindurch kann die Abdeckplatte zusätzlich mit einem Bolzen gesichert werden.
  • Die erfindungsgemäße Laufschaufel umfasst eine Schaufelplattform, ein oberhalb der Schaufelplattform angeordnetes Schaufelblatt und einen unterhalb der Schaufelplattform angeordneten Schaufelfuß. Mit der an einer Schaufelfußstirnseite über den Schaufelfuß kragenden Schaufelplattform ist eine Auskragung gebildet. In der Auskragung ist eine längs zur Schaufelfußstirnseite verlaufende, nach unten in Richtung des Raums unterhalb der Schaufelplattform offene obere Nut angeordnet. Erfindungsgemäß weist die obere Nut eine Tasche auf, wobei mit der Tasche eine Nutbreite der oberen Nut entlang einer Taschenlänge der Tasche vergrößert ist.
  • Damit ist eine Laufschaufel bereitgestellt, die eine zur Abdeckplatte korrespondierende Gestalt aufweist. Die Ausformung der Abdeckplatte kann in die Tasche der Laufschaufel hineinragen und ein Verschieben der Abdeckplatte verhindern.
  • Die erfindungsgemäße Radscheibe umfasst eine mit Schaufelfußnuten zur Aufnahme von Schaufelfüßen von Laufschaufeln versehene Mantelfläche. Die Radscheibe weist eine in der Mantelfläche angeordnete, umlaufende, radial nach außen offene untere Nut auf. Erfindungsgemäß ist zumindest an einer der Schaufelfußnuten, angrenzend an die untere Nut ein Vorsprung mit einem Bolzenloch zur Aufnahme eines Bolzens angeordnet.
  • Durch die Möglichkeit durch das Bolzenloch einen Bolzen zu positionieren, kann die Abdeckplatte zusätzlich gegen ein ungewolltes Verschieben in Umfangsrichtung gesichert werden. Zudem kann mit der Montage des Bolzens ein festerer Sitz der Abdeckplatte erreicht werden, wodurch auch die Abdichtung verbessert wird.
  • Der erfindungsgemäße Bolzen weist eine von einer Bolzenvorderseite bis zu einer Bolzenhinterseite reichende Bolzenlänge auf. Erfindungsgemäß umfasst der Bolzen ein Oberteil und ein Unterteil, wobei der Bolzen mit dem Oberteil und dem Unterteil auf seiner gesamten Bolzenlänge geteilt ist.
  • Durch den Aufbau aus mehreren Teilen kann der Bolzen eine über seine Bolzenlänge unterschiedlich ausgeformte Kontur aufweisen und trotzdem montierbar sein, da die Teile nacheinander in ihre Einbauposition gebracht werden können. Dem zuerst eingebrachten Teil steht beim Einbringen mehr Platz zur Verfügung.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bolzens weist das Oberteil eine Nase auf.
  • Mit der Nase kann das Oberteil in seiner Einbauposition formschlüssig hinter die Abdeckplatte greifen. Ein ungewolltes Verschieben des Oberteils in der Einbauposition ist dadurch verhindert.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bolzens weisen das Oberteil eine Oberteilunterseite und das Unterteil eine Unterteiloberseite auf. Die Oberteilunterseite ist in der Weise korrespondierend zur Unterteiloberseite geformt, dass das Oberteil und das Unterteil zueinander in Richtung der Bolzenlänge verschiebbar sind. Insbesondere sind das Oberteil und das Unterteil dazu mit einer Nut-Feder-Kombination versehen.
  • Die Positionierung des Unterteils gegenüber dem Oberteil ist damit erleichtert, da das Unterteil beim Einschieben unter das Oberteil durch die korrespondierenden Konturen geführt wird. Ein seitliches Abweichen ist nicht möglich. Damit wird zudem eine korrekte Positionierung der Bolzenteile in der gewünschten Endposition gewährleistet.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bolzens weist das Oberteil oder das Unterteil an der Bolzenvorderseite eine Vertiefung auf.
  • Damit wird es ermöglicht, das Oberteil und das Unterteil leicht gegeneinander zu Verstemmen, wobei das Verstemmen einen kostengünstigen Verfahrensschritt darstellt. Die Montage des Bolzens ist somit einfach und kostengünstig ermöglicht.
  • Die erfindungsgemäße Abdeckplatte, die erfindungsgemäße Laufschaufel, die erfindungsgemäße Radscheibe und der erfindungsgemäße Bolzen sind insbesondere in eine Gasturbine integriert. Dabei ist die Abdeckplatte mit ihrer oberen Abdeckplattenstirnseite in der oberen Nut der Laufschaufel und mit ihrer unteren Abdeckplattenstirnseite in der unteren Nut der Radscheibe und mit ihrer Ausformung in der Tasche der oberen Nut angeordnet. Zudem ist die Abdeckplatte mittels des im Bolzenloch der Radscheibe und in der Aussparung der Abdeckplatte angeordneten Bolzens fixiert.
  • Der Gasturbine kommen somit die Vorteile der einzelnen Bauteile zugute. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine Gasturbine mit sicher und fest sitzenden Abdeckplatten bereitgestellt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • FIG 1
    eine erfindungsgemäße Gasturbine,
    FIG 2
    eine erfindungsgemäße Laufschaufel,
    FIG 3
    eine erfindungsgemäße Abdeckplatte,
    FIG 4
    einen erfindungsgemäßen Bolzen,
    FIG 5
    ein Oberteil des erfindungsgemäßen Bolzens,
    FIG 6
    ein Unterteil des erfindungsgemäßen Bolzens und
    FIG 7
    eine Einbausituation.
  • In der FIG 1 ist eine erfindungsgemäße Gasturbine 10 in einer beispielhaften Ausgestaltung skizziert. Die gezeigte Gasturbine 10 umfasst eine Turbine 11 in der wenigstens eine Laufschaufelreihe mit mehreren Laufschaufeln 14 angeordnet ist. Die gezeigte Turbine 11 weist vier Laufschaufelreihen auf. Die Laufschaufeln 14 sind Teil eines Rotors 12, der um eine Rotationsachse 13 drehbar angeordnet ist. Die Laufschaufeln 14 sind an einer Radscheibe 17 befestigt.
  • In der FIG 2 ist eine erfindungsgemäße Laufschaufel 14 in einer beispielhaften Ausgestaltung skizziert. Die erfindungsgemäße Laufschaufel 14 umfasst eine Schaufelplattform 43, ein Schaufelblatt 16 und ein Schaufelfuß 15. Das Schaufelblatt 16 ist dabei oberhalb der Schaufelplattform 43 und der Schaufelfuß 15 ist dabei unterhalb der Schaufelplattform 43 angeordnet. Das Schaufelblatt 16 und der Schaufelfuß 15 sind an der Schaufelplattform 43 befestigt. Das Schaufelblatt 16 und die Schaufelplattform 43 und der Schaufelfuß 15 sind zusammen insbesondere als ein monolithischer Körper ausgebildet.
  • Die Schaufelplattform 43 kragt erfindungsgemäß an einer Schaufelfußstirnseite 44 über den Schaufelfuß 15 hinaus. Dadurch ist eine Auskragung 45 gebildet. Erfindungsgemäß weist die Laufschaufel 14 in dieser Auskragung 45 eine obere Nut 20 auf. Die obere Nut 20 verläuft im Wesentlichen parallel zur Schaufelfußstirnseite 44. Die obere Nut 20 weist eine Nutbreite 47 auf und ist nach unten offen. Die obere Nut 20 ist in Richtung des Raums unterhalb der Schaufelplattform 43 offen. Im montierten Zustand ist die obere Nut 20 radial, in Richtung der Drehachse 13 offen. Nach oben, in Richtung des Raums oberhalb der Schaufelplattform 43, sowie nach hinten 49 und nach vorne 50 ist die obere Nut 20 geschlossen. Im montierten Zustand aller Laufschaufeln 14 in der Radscheibe 17 ist die obere Nut 20 radial umlaufend ausgebildet. In den Bereichen zwischen den einzelnen Laufschaufeln 14 kann die umlaufende obere Nut 20 gegebenenfalls von der Radscheibe 17 gebildet sein. Im montierten Zustand verläuft die Nutbreite 47 längs zur Drehachse 13. Die obere Nut 20 weist insbesondere einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf.
  • Die Richtungen nach vorne 50 und nach hinten 49 verlaufen im montierten Zustand längs zur Drehachse 13. Nach hinten 49 entspricht im eingebauten Zustand in der Gasturbine 10 stromabwärts, nach vorne 50 entspricht stromaufwärts.
  • Die erfindungsgemäße Laufschaufel 14 weist in der oberen Nut 20 eine Tasche 21 auf. Die Tasche ist insbesondere in der Mitte der Schaufelfußstirnseite 44 ausgebildet. Die Tasche 21 kann nach hinten 49 oder nach vorne 50 ausgeformt sein. In der gezeigten Ausgestaltung ist die Tasche nach hinten 49 ausgeformt. Die Tasche 21 weist eine bestimmte Taschenlänge 48 auf. Die Taschenlänge 48 ist parallel zur oberen Nut 20 ausgebildet. Im Bereich der Tasche 21 weist die obere Nut 20 erfindungsgemäß eine vergrößerte Nutbreite 47 auf.
  • In der FIG 3 ist eine erfindungsgemäße Abdeckplatte 18 in einer beispielhaften Ausgestaltung skizziert. Die Abdeckplatte 18 ist insbesondere ein Blech. Die erfindungsgemäße Abdeckplatte 18 dient dem Abdichten einer Fuge zwischen der Radscheibe 17 und dem Schaufelfuß 15.
  • Die Abdeckplatte 18 weist eine obere Abdeckplattenstirnseite 25 und der oberen Abdeckplattenstirnseite 25 gegenüber angeordnet eine untere Abdeckplattenstirnseite 26 auf. Die obere Abdeckplattenstirnseite 25 ist zum Einschub in die obere Nut 20 der Laufschaufel 14 ausgebildet und die untere Abdeckplattenstirnseite 26 ist zum Einschub in eine untere Nut 41 der Radscheibe 17 ausgebildet.
  • Die erfindungsgemäße Abdeckplatte 18 weist an der oberen Abdeckplattenstirnseite 25 eine Ausformung 23 auf. Die Ausformung 23 weist eine Gestalt auf, die zu der Gestalt der Tasche 21 korrespondiert. Die Ausformung 23 und die Tasche 21 sind derart ausgebildet, dass die Tasche 21 die Ausformung 23 aufnehmen kann. Die Tasche 21 weist im Wesentlichen eine Negativform der Ausformung 23 auf. In der gezeigten Ausgestaltung ist die Ausformung 23 in Richtung einer Abdeckplattenhinterseite 27 gebildet, entsprechend der Ausgestaltung der Tasche 21 der oberen Nut 20, welche gemäß FIG 2 nach hinten 49 ausgeformt ist. Die Tasche 21 kann ebenso nach vorne 50 ausgebildet sein, dann ist die Ausformung 23 entsprechend in Richtung einer Abdeckplattenvorderseite 42 ausgebildet.
  • Die gezeigte Abdeckplatte 18 verfügt über Versteifungsrippen 24 an der Abdeckplattenhinterseite 27 zur Erhöhung der Steifigkeit der Abdeckplatte 18. Zudem weist die gezeigte Abdeckplatte 18 an der unteren Abdeckplattenstirnseite 26 eine Aussparung 28 auf. Durch diese Aussparung 28 kann die Abdeckplatte 18 mittels eines erfindungsgemäßen Bolzens 19 an ihrem Einbauort fixiert werden.
  • In der FIG 4 ist der erfindungsgemäße Bolzen 19 in einer beispielhaften Ausgestaltung skizziert. In der FIG 5 ist ein Oberteil 29 und in der FIG 6 ist ein Unterteil 30 des erfindungsgemäßen Bolzens 19 in jeweils einer beispielhaften Ausgestaltung näher gezeigt.
  • Der erfindungsgemäße Bolzen 19 weist eine Bolzenvorderseite 35 und eine Bolzenhinterseite 36 auf. Von der Bolzenvorderseite 35 bis zur Bolzenhinterseite 36 erstreckt sich eine Bolzenlänge 46.
  • Der Bolzen 19 besteht erfindungsgemäß aus mehreren Teilen 29, 30. Der erfindungsgemäße Bolzen 19 umfasst das Oberteil 29 und das Unterteil 30. Dabei weist sowohl das Oberteil 29 wie auch das Unterteil 30 die Bolzenlänge 46 auf. Das Oberteil 29 und das Unterteil 30 teilen den gezeigten Bolzen 19 auf der gesamten Bolzenlänge 46 in zwei Teile. Dabei sind das Oberteil 29 und das Unterteil 30 so zueinander angeordnet, dass das Oberteil 29 mit einer Oberteilunterseite 37 auf einer Unterteiloberseite 38 des Unterteils 30 aufliegt. Die Oberteilunterseite 37 ist insbesondere in der Weise korrespondierend zur Unterteiloberseite 38 geformt, dass das Oberteil 29 und das Unterteil 30 zueinander in Richtung der Bolzenlänge 46 verschiebbar sind. Dies wird insbesondere durch eine Nut-Feder-Kombination erreicht. Bei dem gezeigten Bolzen 19 ist das Oberteil 29 mit einer Bolzennut 31 gemäß FIG 5 und das Unterteil 30 mit einer Bolzenfeder 32 gemäß FIG 6 versehen. Erfindungsgemäß sind auch andere Konturen der Oberteilunterseite 37 und der Unterteiloberseite 38 denkbar, die entlang der Bolzenlänge 46 gleich ausgeformt sind, um eine Verschiebbarkeit längs der Bolzenlänge 46 gewährleisten zu können.
  • In der gezeigten Ausgestaltung des Bolzens 19 weist das Oberteil eine Nase 34 auf. Die Nase 34 ragt aus der zylindrischen Kontur des Bolzens 19 hinaus. Die Nase 34 bildet insbesondere einen Teil der Bolzenhinterseite 36. Die Nase 34 weist eine Nasenlänge 51 auf. Die Nasenlänge 51 verläuft längs zur Bolzenlänge 46. Die Nasenlänge 51 ist kürzer als die Bolzenlänge 46. Insbesondere ist die Nasenlänge 51 kleiner als die Hälfte der Bolzenlänge 46.
  • Zum Verstemmen der beiden Bolzenteile 29, 30 in der Montageposition des Bolzens 19 weist das gezeigte Oberteil 29 an der Bolzenvorderseite 35 eine Vertiefung 33 auf. Es ist erfindungsgemäß auch denkbar, dass die Vertiefung 33 am Unterteil 30 angeordnet ist. Durch eine bereichsweise plastische Verformung kann mit der Verstemmung ein Formschluss zwischen den beiden Teilen 29, 30 längs der Bolzenlänge 46 erzeugt werden.
  • In der gezeigten Ausgestaltung weisen das Oberteil 29 und das Unterteil mehrere Anschrägungen 39 auf. Die Anschrägungen 39 dienen der besseren Montierbarkeit der Bolzenteile 29, 30. So weist das unter das Oberteil 29 zu schiebende Unterteil 30 eine Anschrägung 39 an der Bolzenvorderseite 36 auf. Eine Anschrägung 39 am hinteren Ende der Bolzenfeder 32 dient der Aufnahme des sich bei der Verstemmung verformenden Materials des Oberteils 29.
  • In der FIG 7 ist eine Einbausituation in einer beispielhaften Ausgestaltung skizziert. Gezeigt werden die Radscheibe 17, die Laufschaufel 14, die Abdeckplatte 18 und der Bolzen 19 im zusammengebauten Zustand in einer Schnittdarstellung. Der Schnitt verläuft dabei längs zur Drehachse 13 auf der Breite der Tasche 21 der oberen Nut 20.
  • Die erfindungsgemäße Radscheibe 17 weist eine Mantelfläche auf, in der mehrere Schaufelfußnuten zur Aufnahme der Schaufelfüße 15 der Laufschaufeln 14 auf. Die Radscheibe 17 besitzt je Laufschaufel 14 eine Schaufelfußnut. Die Schaufelfußnuten sind dabei wie im Stand der Technik üblich in der Mantelfläche im Wesentlichen quer zur Umfangsrichtung der Radscheibe 17 eingebracht. Zur Montage der Laufschaufel 14 an der Radscheibe 17 wird der Schaufelfuß 15 mit der Schaufelfußstirnseite 44 in die Schaufelfußnut geschoben. Die Schaufelplattformoberseite schließt im montierten Zustand der Laufschaufel 14 bevorzugt bündig mit der Mantelfläche der Ringscheibe 17 ab.
  • Erfindungsgemäß ist in der Mantelfläche der Radscheibe 17 die untere Nut 41 angeordnet. Die untere Nut 41 ist umlaufend und radial nach außen offen ausgebildet. Die Richtung radial nach außen meint dabei wegführend vom Mittelpunkt der Radscheibe 17. Im zusammengebauten Zustand ist die untere Nut 41 gegenüber der oberen Nut 20 angeordnet. Die offenen Seiten der unteren Nut 41 und der oberen Nut 20 sind einander zugewandt.
  • Die erfindungsgemäße Radscheibe 17 weist zumindest an einer der Schaufelfußnuten, angrenzend an die untere Nut 41 einen Vorsprung 40 auf, der mit einem Bolzenloch 22 versehen ist.
  • Das Bolzenloch 22 dient der Aufnahme des erfindungsgemäßen Bolzens 19 zum Fixieren der erfindungsgemäßen Abdeckplatte 18 in ihrer Einbauposition. Dazu wird zuerst die Abdeckplatte 18 an ihre Endposition gebracht, danach wird das Oberteil 29 des Bolzens 19 durch das Bolzenloch 22 der Radscheibe 17 und durch die Aussparung 28 der Abdeckplatte 18 geführt, sodass die Nase 34 hinter die Abdeckplatte 18 greift. Die Nase 34 füllt den Zwischenraum zwischen den Abdeckplattenhinterseite 27 und der Schaufelfußstirnseite 44 aus. Nach dem Oberteil 29 wird das Unterteil 20 unter das Oberteil 29 durch das Bolzenloch 22 der Radscheibe 17 und durch die Aussparung 28 der Abdeckplatte 18 geschoben. Die Nut-Feder-Kombination des Bolzens 19 hilft dabei, das Oberteil 29 und das Unterteil 30 zueinander zu positionieren. Anschließend werden die Bolzenteile 29, 30 insbesondere durch Verstemmen fixiert. Der Bolzen 19 ist formschlüssig befestigt. Das Oberteil 29 ist nach vorne 50 durch die Nase 34 formschlüssig befestigt. Das Unterteil 30 ist nach vorne 50 durch das Verstemmen formschlüssig befestigt. In die übrigen Richtungen ist der Formschluss durch den Schaufelfuß 15 und die radscheibe 17 hergestellt.
  • Sämtliche Abdeckplatten 18 ergeben im eingebauten Zustand aneinandergereiht ein Deckband. Erfindungsgemäß ist es möglich, dass die Abdeckplatten 18 an ihren Seiten hier nicht dargestellte Überlappungsbereiche aufweisen, wodurch die Dichtheit zwischen den Abdeckplatten 18 erhöht wird, da keine gerade durchgängige Fuge zwischen zwei Abdeckplatten 18 entsteht.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (9)

  1. Abdeckplatte (18) zum Abdichten einer Fuge zwischen einer Radscheibe (17) und einem in einer Schaufelfußnut der Radscheibe (17) angeordneten Schaufelfuß (15) einer Laufschaufel (14),
    wobei die Abdeckplatte (18) eine obere Abdeckplattenstirnseite (25) zum Einschub in eine obere Nut (20) der Laufschaufel (14) und eine der oberen Abdeckplattenstirnseite (25) gegenüber angeordnete untere Abdeckplattenstirnseite (26) zum Einschub in eine untere Nut (41) der Radscheibe (17) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Abdeckplatte (18) an der oberen Abdeckplattenstirnseite (25) eine Ausformung (23) zum Eingriff in eine Tasche (21) der oberen Nut (20) aufweist.
  2. Abdeckplatte (18) nach Anspruch 1,
    wobei die Abdeckplatte (18) an der unteren Abdeckplattenstirnseite (26) eine Aussparung (28) aufweist.
  3. Laufschaufel (14) mit einer Schaufelplattform (43), einem oberhalb der Schaufelplattform (43) angeordneten Schaufelblatt (16) und einem unterhalb der Schaufelplattform (43) angeordneten Schaufelfuß (15),
    wobei mit der an einer Schaufelfußstirnseite (44) über den Schaufelfuß (15) kragenden Schaufelplattform (43) eine Auskragung (45) gebildet ist und in der Auskragung (45) eine längs zur Schaufelfußstirnseite (44) verlaufende, nach unten in Richtung des Raums unterhalb der Schaufelplattform 43 offene obere Nut (20) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die obere Nut (20) eine Tasche (21) aufweist,
    wobei mit der Tasche (21) eine Nutbreite (47) der oberen Nut (20) entlang einer Taschenlänge (48) der Tasche (21) vergrößert ist.
  4. Radscheibe (17) mit einer mit Schaufelfußnuten zur Aufnahme von Schaufelfüßen (15) von Laufschaufeln (14) versehenen Mantelfläche,
    wobei die Radscheibe (17) eine in der Mantelfläche angeordnete, umlaufende, radial nach außen offene untere Nut (41) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest an einer der Schaufelfußnuten, angrenzend an die untere Nut (41), ein Vorsprung (40) mit einem Bolzenloch (22) zur Aufnahme eines Bolzens (19) angeordnet ist.
  5. Bolzen (19) mit einer von einer Bolzenvorderseite (35) bis zu einer Bolzenhinterseite (36) reichenden Bolzenlänge (46),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Bolzen (19) ein Oberteil (29) und ein Unterteil (30) aufweist,
    wobei mit dem Oberteil (29) und dem Unterteil (30) der Bolzen (19) auf seiner gesamten Bolzenlänge (46) geteilt ist.
  6. Bolzen (19) nach Anspruch 5,
    wobei das Oberteil (29) eine Nase (34) aufweist.
  7. Bolzen nach Anspruch 5 oder 6,
    wobei das Oberteil (29) eine Oberteilunterseite (37) und das Unterteil (30) eine Unterteiloberseite (38) aufweisen, wobei die Oberteilunterseite (37) in der Weise korrespondierend zur Unterteiloberseite (38) geformt ist, dass das Oberteil (29) und das Unterteil (30) zueinander in Richtung der Bolzenlänge verschiebbar sind.
  8. Bolzen (19) nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
    wobei das Oberteil (29) oder das Unterteil (30) an der Bolzenvorderseite (35) eine Vertiefung (33) aufweist.
  9. Gasturbine (10) mit einer Radscheibe (17) nach Anspruch 4,
    einer in der Radscheibe (17) angeordneten Laufschaufel (14) nach Anspruch 3,
    einer Abdeckplatte (18) nach Anspruch 1 oder 2 und
    einem Bolzen (19) nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
    wobei die Abdeckplatte (18) mit ihrer oberen Abdeckplattenstirnseite (25) in der oberen Nut (20) der Laufschaufel (14) und mit ihrer unteren Abdeckplattenstirnseite (26) in der unteren Nut (41) der Radscheibe (17) und mit ihrer Ausformung (23) in der Tasche (21) der oberen Nut (20) angeordnet ist und
    wobei die Abdeckplatte (18) mittels des im Bolzenloch (22) der Radscheibe (17) und in der Aussparung (28) der Abdeckplatte (18) angeordneten Bolzens (19) fixiert ist.
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