DE1062496B

DE1062496B - Blade for flow machines, especially guide blade for gas turbines

Info

Publication number: DE1062496B
Application number: DED27194A
Authority: DE
Inventors: Hans Gassmann; Dr-Ing Eugen Neher
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1958-01-14
Filing date: 1958-01-14
Publication date: 1959-07-30

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung· betrifft Schaufeln für Strömungsmaschinen, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind und die aus einem metallischen Kern mit keramischem, mehrteilig ausgeführtem Mantel bestehen. Der Erfindung liegt die besondere Aufgabe zugrunde, eine Leitschaufel für Gasturbinen zu schaffen, welche die dort herrschenden hohen Temperaturen aushält, ohne zu vierbrennen. Diese Leitschaufel soll außerdem korrosionsfest und billig herstellbar sein.The invention relates to blades for turbomachines, which are exposed to high temperatures and which have a metallic core with ceramic, consist of a multi-part coat. The invention is based on the particular object of a guide vane to create for gas turbines, which can withstand the high temperatures prevailing there without to four burn. This guide vane should also be corrosion-resistant and inexpensive to manufacture.

Die Erfindung geht weiterhin auf die Aufgabe zurück, insbesondere die Leitschaufeln in Gasturbinen gegen plötzliche Temperaturänderungen, d. h. gegen sogenannte Wärmeschocks unempfindlich zu machen.The invention also goes back to the task, in particular the guide vanes in gas turbines against sudden temperature changes, d. H. to make insensitive to so-called thermal shocks.

Es ist bekannt, die Schaufeln für Gasturbinen aus keramischen Werkstoffen herzustellen. Es ist außerdem bekannt, derartige Schaufeln aus keramischem Werkstoff mit einer oder mehreren Aussparungen, in welche metallische Stützeinlagen eingreifen, zu fertigen. Auch hat man bereits eine mehrteilige Ausführung für den keramischen Schaufelkörper vorzuschlagen. It is known to manufacture the blades for gas turbines from ceramic materials. It is also known, such blades made of ceramic material with one or more recesses in which engage metallic support inserts to manufacture. You also have a multi-part version to propose for the ceramic blade body.

Die bekannten Schaufeln haben den Nachteil, daß sie trotz einer metallischen Stützeinlage nicht bruchfest sind. Außerdem weisen sie gegen plötzliche Temperaturänderungen keine genügende Haltbarkeit auf.The known blades have the disadvantage that they are not unbreakable despite a metallic support insert are. In addition, they do not have sufficient durability against sudden changes in temperature.

Durch die Erfindung werden die vorgenannten Nachteile vermieden. Die Erfindung besteht darin, daß der keramische Körper der Schaufel aus einzelnen, auf den metallischen Kern aufgefädelten Scheiben besteht. Die Berührungsflächen der Seiheiben können hierbei quer zur Längsrichtung des Schaufelkörpers verlaufen, oder die Schaufel kann in Längsrichtung geteilt sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der keramische Schaufelkörper quergeteilt ist. Der metallische Kern wird vorzugsweise aus hochwarmfestem Stahl hergestellt. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist die Keramikschaufel durch die innere Stütze weitgehend gegen Zerbrechen gesichert. Die Stützeinlage wird bei quergeteiltem Schaufelkörper zweckmäßig der Schaufelform angepaßt und etwa in Form eines Kreisbogenteiles ausgebildet.The above-mentioned disadvantages are avoided by the invention. The invention is that the ceramic body of the blade consists of individual discs threaded onto the metallic core. The contact surfaces of the strainers can run transversely to the longitudinal direction of the blade body, or the blade can be divided in the longitudinal direction. It is particularly advantageous if the ceramic Blade body is divided transversely. The metallic core is preferably made of high-temperature steel. In such a configuration, the ceramic blade is largely due to the inner support secured against breaking. In the case of a transversely divided blade body, the support insert is expediently of the blade shape adapted and formed approximately in the form of a circular arc part.

Die soeben näher gekennzeichnete mehrteilige Ausführung des keramischen Schaufelkörpers hat insbesondere den Vorteil, daß derartige Schaufeln gegen plötzliche Temperaturänderungen, sogenannte Wärmeschocks, besonders unempfindlich sind.The multi-part design of the ceramic blade body, which has just been identified in more detail, has in particular the advantage that such blades against sudden temperature changes, so-called thermal shocks, are particularly insensitive.

In der Zeichnung ist eine Ausfuhrungsform der neuen Schaufel beispielsweise dargestellt. Es zeigtIn the drawing is an embodiment of the new shovel, for example. It shows

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Leitschaufel einer Gasturbine und Fig. 2 eine Seitenansicht der Schaufel nach Fig. 1.1 shows a cross section through a guide vane according to the invention of a gas turbine and FIG. 2 is a side view of the blade according to FIG. 1.

Die Leitschaufel 1 besitzt im mittleren Teil eine Stützeinlage 2, die aus hochwarmfestem, legiertem Stahl hergestellt ist. Dieser mittlere Teil stellt den Schaufel für Strömungsmaschinen,
insbesondere Leitschaufel für GasturbinenThe guide vane 1 has a support insert 2 in the middle part, which is made of high-temperature alloy steel. This middle part represents the blade for turbo machines,
in particular guide vane for gas turbines

Anmelder:Applicant:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Hans Gassmann, Altbach (Kr. Eßlingen/Neckar),Hans Gassmann, Altbach (Kr.Eßlingen / Neckar),

und Dr.-Ing. Eugen Neher, Stuttgart-Obertürkheim,and Dr.-Ing. Eugen Neher, Stuttgart-Obertürkheim,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Kern der Schaufel dar. Er besitzt die Form eines Kreisbogenteiles und ist von dem keramischen Schaufelkörper 3 umgeben.The core of the blade. It has the shape of a part of a circular arc and is from the ceramic blade body 3 surrounded.

Die Fig. 2 zeigt, daß der keramische Schaufelkörper aus einer Anzahl Scheiben 4 besteht, die übereinandergeschichtet sind und durch die metallische Stützeinlage 2 zusammengehalten werden. Diese Scheiben stoßen an quer zur Längsrichtung der Schaufel verlaufenden Fugen 5 aneinander, die in Fig. 2 deutlich erkennbar sind. Im Gegensatz dazu besteht die mittlere Stützeinlage 2 der Schaufel aus einem zusammenhängenden metallischen Körper.FIG. 2 shows that the ceramic blade body consists of a number of disks 4 which are stacked one on top of the other and are held together by the metallic support insert 2. These discs abut at joints 5 running transversely to the longitudinal direction of the blade, which can be seen clearly in FIG are recognizable. In contrast to this, the middle support insert 2 of the shovel consists of a coherent one metallic body.

Claims

Patent claims:

1. Blade for flow machines that are exposed to high temperatures, especially guide blade for gas turbines, which consist of a metallic core with a ceramic, multi-part design Shell consists, characterized in that the ceramic body of the blade consists of individual, consists of discs threaded onto the metallic core.

2. Shovel according to claim 1, characterized in that the contact surfaces of the discs run transversely to the longitudinal direction of the blade body.

3. A shovel according to claims 1 and 2, characterized in that the shovel in the longitudinal direction is divided.

4. Shovel according to one or more of claims 1 to 3, characterized by an approximately in

909 579/135

Support insert formed in the form of a circular arc part, which is made up of a larger number of individual ones similar ceramic disks, which form the blade body, is enclosed.

5. A shovel according to claim !, characterized in that the inside of the blade body "The core of the support insert is made of high-temperature steel.

Considered publications: German Patent Specifications Nos. 332 489, 171 210; German patent application S 9222 Ia / 46 f (published 20: 12. 1951);

Swiss Patent No. 265 293; British Patent No. 660007; U.S. Patent Bulletin No. 2,497,041; Archiv für Metallkunde, 1948, No. 5, p. 152.

1 sheet of drawings