RU2276737C2 - Устройство для соединения кольца турбины статора с опорной стойкой - Google Patents
Устройство для соединения кольца турбины статора с опорной стойкой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2276737C2 RU2276737C2 RU2001128181/06A RU2001128181A RU2276737C2 RU 2276737 C2 RU2276737 C2 RU 2276737C2 RU 2001128181/06 A RU2001128181/06 A RU 2001128181/06A RU 2001128181 A RU2001128181 A RU 2001128181A RU 2276737 C2 RU2276737 C2 RU 2276737C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- groove
- protrusions
- tongue
- turbine stator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
- F01D25/246—Fastening of diaphragms or stator-rings
-
- 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
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/10—Stators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройству для соединения кольца статора турбины со стойкой. Стойка, прикрепленная к основной части статора турбины двигателя, соединена с кольцом с помощью пары крюков на одной стороне и выступов на другой стороне. В соответствии с изобретением уплотнение соединения осуществлено по плоским поверхностям, примыкающим к выступам за счет упругого отклонения язычков, прижимающих один из выступов. Язычки также закрепляют кольцо в тангенциальном направлении. Такое выполнение устройства позволит повысить качество уплотнения двух плоских аксиально направленных поверхностей кольца и стойки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к устройству для соединения кольца статора турбины со стойкой, используемой в качестве опоры этого кольца.
Статоры турбин часто включают в себя состоящие из некоторого количества сегментов кольца, определяющие границы сопла, где циркулирует газ. Опорами и средствами крепления этих колец служат стойки, соединенные с основной частью статора.
Настоящее изобретение имеет целью разработать усовершенствованное уплотнение между находящимися в контакте частями стойки и кольцами, разграничивающими полости, представляющие собой каналы выпуска воздуха, охлаждающего кольца. Этот охлаждающий воздух может одновременно использоваться для регулирования диаметра колец и зазора между кольцами и лопатками ротора, вращающимися перед ними. Вследствие утечки воздуха наружу из полостей через места, где контактируют кольцо и стойка, происходит снижение КПД машины, поскольку для охлаждения приходится затрачивать дополнительное количество воздуха и поскольку воздух утечки смешивается с газами в сопле, температура и давление которых являются другими.
В устройстве, известном из патента США №5197853 (ближайший аналог), сегменты кольца закреплены в опоре посредством крепежного устройства: сегменты кольца и стойка имеют дополнительные крюки на одной стороне, которые введены в положение зацепления друг с другом с образованием уплотнения при подгонке деталей, они также имеют выступы на противоположной стороне, приближенные друг к другу за счет поворота крюков и скрепленные за счет установки на них захвата для плотного удержания их на месте. Без применения подгонки необходимо прикладывать усилие для формирования уплотнения на этой стороне за счет непосредственного контакта поверхностей выступов. В устройстве по указанному выше патенту выступ стойки разделен выемкой на две круговые параллельные части, называемые направляющими, и уложен в выемку выступа кольца той же ширины с формированием уплотнения между внешними боковыми поверхностями направляющих и соответствующими боковыми поверхностями выемки выступа кольца. Такое устройство обладает определенными недостатками, поскольку лишь плотная установка направляющих в выемке выступа кольца несколько меньшей ширины обеспечивает необходимое уплотнение контакта, но при этом возникают существенные трудности при установке кольца. Поэтому выемку выступа кольца выполняют несколько шире, чем направляющие выступа стойки, в результате чего между их боковыми сторонами остаются люфты, что приводит к утечкам. Также не удается сформировать качественное уплотнение между нижними поверхностями выступа стойки и выемкой выступа кольца, имеющими изгибы, радиусы которых не совпадают друг с другом, поскольку их нагрев и соответствующее расширение при работе машины часто отличаются.
Цель настоящего изобретения заключается в разработке усовершенствованного уплотнения двух плоских аксиально направленных поверхностей кольца и стойки. В наиболее общей форме изобретение относится к устройству для соединения кольца статора турбины с круговой кольцевой стойкой опоры кольца, содержащему на одной стороне кольца и стойки крюки для крепежа кольца к стойке, а на другой стороне кольца и стойки, аксиально противоположной первой стороне, поверхности, соединение которых уплотняется за счет взаимного аксиального прижатия, и захваты, прижимающие концентрические выступы, расположенные рядом с уплотняемым соединением кольца и стойки, причем один из выступов содержит, по меньшей мере, один паз, заглубленный в осевом направлении, а другой выступ содержит, по меньшей мере, один изогнутый язычок, введенный в паз и взаимодействующий с одной нижней стороной паза с отклонением язычка, обеспечивающим усиление прижатия поверхностей в уплотняемом соединении.
Для получения требуемого прижатия можно использовать различное количество язычков и пазов.
Предпочтительным является то, что на дне паза выполнен шип, выведенный наружу в направлении язычка в средней части паза. Выполнение язычков и пазов в контактных выступах не увеличивает перекрытие кольца или стойки, что является важным преимуществом, т.к. язычки и пазы можно использовать для закрепления колец в стойках также в тангенциальном направлении, заменив ранее использовавшиеся для этой функции штыри в просверленных отверстиях, требовавших дополнительной обработки на станках и ослаблявших конструкцию.
Целесообразным является то, что ширина язычка и паза отрегулирована с обеспечением между ними люфта, соответствующего тангенциальному зазору между кольцом и стойкой, причем эти элементы являются единственными, удерживающими кольцо в стойке в тангенциальном направлении. Захват охватывает свободные края выступов.
Ниже приведено подробное описание изобретения со ссылками на чертежи:
фиг.1 изображает устройство согласно настоящему изобретению в общем виде;
фиг.2 - то же, что и на фиг.1, в изометрии с разрезом;
фиг.3 - устройство в поперечном разрезе в положении захвата.
Круговая стойка 1, часть которой изображена на чертежах, включает в себя верхние крюки 2 и 3 для соединения с основной частью статора (не изображена) и нижний крюк 4 для крепления сегментов кольца 5 со стойкой с помощью дополнительных крюков 6.
Стойка 1 и кольцо 5 имеют на стороне, аксиально противоположной крюкам 4 и 6, соответствующие выступы 7 и 8, предназначенные для введения в контакт с формированием стойкой 1 и каждым сегментом кольца 5 полости 9 между крюками 4 и 6 и выступами 7 и 8, изоляцию которой нужно обеспечить. Со стороны выступов 7 и 8 изоляция обеспечивается путем поддержания плотного контакта между двумя плоскостями 10 и 11, одна из которых расположена снаружи края 12, расположенного на кольце 5 позади выступа 8, а другая - позади выступа 7 стойки 1. Язычки 13, радиально изогнутые в направлении наружу, расположены в определенных местах выступа 8 кольца 5 с обеспечением прижатия выступа 7 стойки 1 к краю 12. Выступ 7 немного шире, чем пространство между стороной 10 кольца 5 и язычком 13. Язычок 13 выполнен гибким и поэтому немного деформируется при введении выступа 7 между ним и краем 12. Язычок 13 закреплен не на внешнем крае выступа 7, а на шипе 14, расположенном на дне паза 15. Язычок 13 равномерно прижат к краю 16 шипа 14.
Ширину язычка 13 можно регулировать относительно ширины паза 15, с формированием положительного или отрицательного люфта в их соединении, совместимого с зазорами, которые допускаются или не допускаются в тангенциальном направлении между стойкой 1 и кольцом 5. Никакая другая конструкция, например, использующая штырь, введенный в просверленное отверстие, не удерживает кольцо на стойке в тангенциальном направлении.
Фиг.3 изображает захват 18, используемый для крепления выступов 7 и 8. Он расположен по всей окружности и охватывает свободные края выступов 7 и 8 и язычки 13 с обеспечением равномерного крепления выступов без необходимости какого-либо углового регулирования.
Возможны другие варианты осуществления настоящего изобретения. Соответствующие устройства обладают следующими признаками: в каждом сегменте кольца 5 может быть несколько язычков 13. Крепление в тангенциальном направлении обеспечивается фиксацией части выступа 7 стойки 5 между двумя язычками 13, а не фиксацией язычка 13 между двумя частями выступа 7. Изобретение также предусматривает возможность поменять местонахождение язычков 13 и пазов 15 и сформировать каждый из них на других выступах.
Настоящее устройство совместимо с плотным креплением крюков 4 и 6, друг на друге, на противоположной стороне по отношению к установленным выступам 7 и 8. В американском патенте, упомянутом в начале описания, значительные силы трения, возникающие на стыках между крюками, в переходных фазах работы машины, когда нагрев и температурное расширение кольца и стойки являются различными, обеспечивают предотвращение осевого проскальзывания крюков друг по другу. Вместе с тем, они передают усилия, вызывающие проскальзывание, на другую сторону узла между уплотняемыми выступами, что приводит к постоянному изменению конфигурации уплотняющего узла, ухудшающему качество уплотнения. Такие проскальзывания исключаются в данном изобретении за счет крепления выступов 7 язычками 13.
Claims (4)
1. Устройство для соединения кольца (5) статора турбины с круговой кольцевой стойкой (1), содержащее на первой стороне кольца и стойки крюки (4, 6) для крепления кольца со стойкой, а на второй стороне кольца и стойки, аксиально противоположной первой стороне, поверхности (10, 11), соединение которых уплотнено путем взаимного прижатия в осевом направлении, и захват (18), сжимающий концентрические выступы (7, 8), расположенные вблизи уплотняемого соединения кольца и стойки, отличающееся тем, что один из выступов содержит, по меньшей мере, один паз (15), заглубленный в осевом направлении, а другой выступ содержит, по меньшей мере, один изогнутый язычок (13), введенный в паз и взаимодействующий с одной нижней стороной паза с отклонением язычка (13), обеспечивающим усиление прижатия указанных поверхностей.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на дне паза (15) выполнен шип (14), выведенный наружу в направлении язычка в средней части паза.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина язычка и паза отрегулирована с обеспечением между ними люфта, соответствующего тангенциальному зазору между кольцом и стойкой, причем эти элементы являются единственными, удерживающими кольцо (5) в стойке (1) в тангенциальном направлении.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что захват (18) охватывает свободные края выступов (7, 8).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0013355 | 2000-10-19 | ||
FR0013355A FR2815668B1 (fr) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | Agencement de liaison d'un anneau de stator de turbine a une entretoise de support |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001128181A RU2001128181A (ru) | 2003-06-20 |
RU2276737C2 true RU2276737C2 (ru) | 2006-05-20 |
Family
ID=8855481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001128181/06A RU2276737C2 (ru) | 2000-10-19 | 2001-10-18 | Устройство для соединения кольца турбины статора с опорной стойкой |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6699011B2 (ru) |
EP (1) | EP1199444B1 (ru) |
CA (1) | CA2359274C (ru) |
DE (1) | DE60122083T2 (ru) |
ES (1) | ES2265406T3 (ru) |
FR (1) | FR2815668B1 (ru) |
RU (1) | RU2276737C2 (ru) |
UA (1) | UA72509C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498088C2 (ru) * | 2008-05-16 | 2013-11-10 | Снекма | Крепежная секция для устройства крепления кольцевых секторов на корпусе газотурбинного двигателя, устройство крепления кольцевых секторов на корпусе газотурбинного двигателя, турбина газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2887920B1 (fr) * | 2005-06-29 | 2010-09-10 | Snecma | Dispositif de fixation de secteurs d'anneau sur un carter de turbine |
US7438520B2 (en) * | 2005-08-06 | 2008-10-21 | General Electric Company | Thermally compliant turbine shroud mounting assembly |
US7452183B2 (en) * | 2005-08-06 | 2008-11-18 | General Electric Company | Thermally compliant turbine shroud assembly |
US7442004B2 (en) * | 2005-08-06 | 2008-10-28 | General Electric Company | Thermally compliant C-clip |
US20080025838A1 (en) * | 2006-07-25 | 2008-01-31 | Siemens Power Generation, Inc. | Ring seal for a turbine engine |
FR2923526B1 (fr) * | 2007-11-13 | 2013-12-13 | Snecma | Etage de turbine ou de compresseur de turbomachine |
FR2923527B1 (fr) * | 2007-11-13 | 2013-12-27 | Snecma | Etage de turbine ou de compresseur, en particulier de turbomachine |
FR2941488B1 (fr) * | 2009-01-28 | 2011-09-16 | Snecma | Anneau de turbine a encoche anti-rotation |
EP2529825B1 (en) | 2011-06-01 | 2015-03-11 | Alstom Technology Ltd | CO2 capture with carbonate looping |
US9726043B2 (en) | 2011-12-15 | 2017-08-08 | General Electric Company | Mounting apparatus for low-ductility turbine shroud |
US9051849B2 (en) * | 2012-02-13 | 2015-06-09 | United Technologies Corporation | Anti-rotation stator segments |
CA2870765C (en) * | 2012-04-27 | 2017-03-28 | General Electric Company | System and method of limiting axial movement between a hanger and a fairing assembly in a turbine assembly |
EP2841716A1 (en) | 2012-04-27 | 2015-03-04 | General Electric Company | Retaining clip, turbine frame, and method of limiting radial movement |
US9650905B2 (en) * | 2012-08-28 | 2017-05-16 | United Technologies Corporation | Singlet vane cluster assembly |
US10378387B2 (en) | 2013-05-17 | 2019-08-13 | General Electric Company | CMC shroud support system of a gas turbine |
EP2846001B1 (de) | 2013-09-06 | 2023-01-11 | MTU Aero Engines AG | Montage- und Demontageverfahren eines Gasturbinenrotors und zugehörige Werkzeug |
EP3080403B1 (en) | 2013-12-12 | 2019-05-01 | General Electric Company | Cmc shroud support system |
JP6574208B2 (ja) | 2014-06-12 | 2019-09-11 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | シュラウドハンガアセンブリ |
JP6775425B2 (ja) | 2014-06-12 | 2020-10-28 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | シュラウドハンガーアセンブリ |
CN106460560B (zh) | 2014-06-12 | 2018-11-13 | 通用电气公司 | 护罩吊架组件 |
JP5717904B1 (ja) * | 2014-08-04 | 2015-05-13 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 静翼、ガスタービン、分割環、静翼の改造方法、および、分割環の改造方法 |
US10378371B2 (en) * | 2014-12-18 | 2019-08-13 | United Technologies Corporation | Anti-rotation vane |
US9874104B2 (en) | 2015-02-27 | 2018-01-23 | General Electric Company | Method and system for a ceramic matrix composite shroud hanger assembly |
US10450895B2 (en) * | 2016-04-22 | 2019-10-22 | United Technologies Corporation | Stator arrangement |
PL3299591T3 (pl) * | 2016-09-27 | 2020-05-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Nośnik łopatek prowadzących, obudowa turbiny oraz turbina |
KR101937586B1 (ko) * | 2017-09-12 | 2019-01-10 | 두산중공업 주식회사 | 베인 조립체, 터빈 및 이를 포함하는 가스터빈 |
DE102018210597A1 (de) * | 2018-06-28 | 2020-01-02 | MTU Aero Engines AG | Leitschaufelanordnung für eine strömungsmaschine |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2576637B1 (fr) * | 1985-01-30 | 1988-11-18 | Snecma | Anneau de turbine a gaz. |
US4687413A (en) * | 1985-07-31 | 1987-08-18 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine assembly |
US4856963A (en) * | 1988-03-23 | 1989-08-15 | United Technologies Corporation | Stator assembly for an axial flow rotary machine |
FR2641573B1 (fr) * | 1989-01-11 | 1991-03-15 | Snecma | Rotor de turbomachine muni d'un dispositif de fixation des aubes |
US5197853A (en) | 1991-08-28 | 1993-03-30 | General Electric Company | Airtight shroud support rail and method for assembling in turbine engine |
US5205708A (en) * | 1992-02-07 | 1993-04-27 | General Electric Company | High pressure turbine component interference fit up |
US5593276A (en) * | 1995-06-06 | 1997-01-14 | General Electric Company | Turbine shroud hanger |
US5562408A (en) * | 1995-06-06 | 1996-10-08 | General Electric Company | Isolated turbine shroud |
EP0945597A1 (de) * | 1998-03-23 | 1999-09-29 | Asea Brown Boveri AG | Turbinenleitschaufelanordnung für eine Gasturbinenanlage |
FR2800797B1 (fr) * | 1999-11-10 | 2001-12-07 | Snecma | Assemblage d'un anneau bordant une turbine a la structure de turbine |
-
2000
- 2000-10-19 FR FR0013355A patent/FR2815668B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-10-15 US US09/976,143 patent/US6699011B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-17 CA CA002359274A patent/CA2359274C/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-18 UA UA2001107095A patent/UA72509C2/ru unknown
- 2001-10-18 RU RU2001128181/06A patent/RU2276737C2/ru active
- 2001-10-18 DE DE60122083T patent/DE60122083T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-18 ES ES01402686T patent/ES2265406T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-18 EP EP01402686A patent/EP1199444B1/fr not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498088C2 (ru) * | 2008-05-16 | 2013-11-10 | Снекма | Крепежная секция для устройства крепления кольцевых секторов на корпусе газотурбинного двигателя, устройство крепления кольцевых секторов на корпусе газотурбинного двигателя, турбина газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2359274C (en) | 2010-01-05 |
CA2359274A1 (en) | 2002-04-19 |
DE60122083T2 (de) | 2007-03-01 |
EP1199444A1 (fr) | 2002-04-24 |
US20020048512A1 (en) | 2002-04-25 |
FR2815668B1 (fr) | 2003-01-10 |
FR2815668A1 (fr) | 2002-04-26 |
US6699011B2 (en) | 2004-03-02 |
EP1199444B1 (fr) | 2006-08-09 |
DE60122083D1 (de) | 2006-09-21 |
UA72509C2 (ru) | 2005-03-15 |
ES2265406T3 (es) | 2007-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2276737C2 (ru) | Устройство для соединения кольца турбины статора с опорной стойкой | |
RU2335640C2 (ru) | Статорный бандажный элемент многоступенчатой газовой турбины, сегмент статорного бандажа и способ отсоединения и удаления первого внутреннего бандажного элемента | |
JP4205349B2 (ja) | ターボ機械装置のための位置調節可能なブラシシール | |
JPS63167104A (ja) | ガスタービン機関用の装置及び部材を共に締付ける装置 | |
KR100724779B1 (ko) | 터빈 페룰 고정용 장치 | |
US6416286B1 (en) | System and method for securing a radially inserted integral closure bucket to a turbine rotor wheel assembly having axially inserted buckets | |
RU2438019C2 (ru) | Узел лопатки турбины | |
US5601407A (en) | Stator for turbomachines | |
JP5073027B2 (ja) | 軸方向に貫流可能なターボマシンのための静翼及び静翼構造 | |
US20070013141A1 (en) | Mechanical split seal | |
RU2415272C2 (ru) | Узел лопаток турбины, газовая турбина, содержащая такой узел, и способ сборки узла лопаток турбины | |
JP6526168B2 (ja) | ガスタービン | |
US11149576B2 (en) | Turbine shroud with ceramic matrix composite seal segments mounted to metallic carriers | |
JP2013518212A (ja) | タービンディスクにシールリングを係止するための手段 | |
KR20110136894A (ko) | 터보 기계의 로터용 로터 섹션 | |
JP2005226638A (ja) | ガスタービンエンジンを組み立てるための方法及び装置 | |
RU2000125028A (ru) | Устройство и способ для точного размещения в радиальном направлении щеточного уплотнения турбины | |
KR910002181B1 (ko) | 슬립형 링 신축 죠인트 | |
US8047781B2 (en) | Bolt assembly for steam turbine engines and method of assembling the same | |
JP2004060657A (ja) | 蒸気タービンダイアフラムの段間パッキンシールのための端面間隙シール及びそれを組込む方法 | |
US20060045747A1 (en) | Compressor stator floating tip shroud and related method | |
KR20160115791A (ko) | 와이어 밀봉구 | |
KR20190047973A (ko) | 버킷의 고정 구조 및 이를 포함하는 증기터빈 | |
US20180274380A1 (en) | Seal on the inner ring of a guide vane | |
JP4489882B2 (ja) | ガスタービンの冷却可能な周壁 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PD4A | Correction of name of patent owner |