DE1286810B

DE1286810B - Laufschaufelradialspalt-Abdeckring einer Axialturbomaschine, insbesondere -gasturbine

Info

Publication number: DE1286810B
Application number: DE1963L0046369
Authority: DE
Inventors: Wittstock Gerhard
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1963-11-19
Filing date: 1963-11-19
Publication date: 1969-01-09
Also published as: GB1082634A; CH418731A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Laufschaufel- außendurchmesser der ersten oder einzigen Stufe radialspalt-Abdeckring einer Axialturbomaschine, -; ■■ mindestens/ 2Q00 rom beträgt,.

In der Zeichnung ist .in Fig.l und 2 ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäß der Erfin-5 dung bei einer solchen Axialgasturbine im Maschinenlängsschnitt und in einem Maschinenquerschnitt I-I dargestellt.

Die Leitschaufehl 11 sitzen in einem Turbinengehäuseteil 12, das mit einem Turbinengehäuseteil 13

insbesondere -gasturbine, der in Segmente unterteilt
ist, die in einer Ringnut des Gehäuses, durch Änderung des Drucks eines auf den Äußenumfang der
Segmente wirkenden hydraulischen Mitteis gegen die
Kraft einer Feder radial verschiebbar gelagert sind.
Bei einer bekannten Radialspaltdichtung dieser Art,
und zwar bei einer Labyrinthstopfbüchse für Dampfoder Gasturbinen, ist jedes Segment mittels eines io mittels Axialbolzen 14 verschraubt ist. In einer Ringradial außen fest an ihm befindlichen Ansatzes im nut 15 des Turbinengehauseteils 12 ist ein Abdeck-Slopfbüchsengehäuse radial gleitend gelagert, wobei ι ring vorgesehen, 'der einen Radialspalt 17 der Laufdei Ansatz radial außen einen durch eine Feder ⁽ 'schaufehl Iff 'radial' außen begrenzt und in Segmente belasteten Kolben· fest aufweist,.der sich.in einem li» unterteilt ist, die in Umfangsrichtung24 aufinnerÖalb des Stopf büchsehgehäuses' vorgesehenen 15 einanderfolgen. Die Segmente 16 sind in der Ringnut Zylinder befindet und beidseitig mit voneinander 15 abgedichtet radial verschiebbar. Dazu können

zwischen ihnen und den beiden Ringnutseitenwänden 18 und 19 ringförmige, koaxiale Dichtringe vorgesehen sein. Die Segmente 16 weisen Ringrippen 47 ao einander gleichen Außendurchmessers als Anschlag auf.

Zwischen den Segmenten 16· und dem Grund 20 det Rmgnutl5..ist:einiRingraum21 vorhanden, so daß die Segmente 16," die in Fig.l in ihrer radial dringt, sowohl an diesem Gehäuse befestigt als auch 25 innersten Stellung dargestellt sind, radial nach außen radial verstellbar ist. Auch ist ein genannter Ring- verschoben werden können.

raum vorhanden. Es sind aber keine Änderbarkeit Um eine Radiaföerstellung der Segmente 16 zu be-

des Druckes eines hydraulischen Mittels im Ring- werksteUigen, sind folgende Mittel vorgesehen: raum und keine Feder vorhanden.

Aufgabe gemäß der Erfindung ist, eine eingangs genannte Einrichtung mit wenig Aufwand so aus-

verschiedenen Drücken eines hydraulischen Mittels beaufschlagbar ist. Bei dieser Stopfbüchse- kann' aber die Normalstellung der Segmente nicht verändert werden.

Es ist ferner eine Radial-Schaufelspaltdichtung mittels eines Deckrings bekannt, bei der jedes Segment mittels einer in das Segment geschraubten Radialschraube, die das Maschinengehäuse durch-

1. zwei mindestens näherungsweise zueinander par- -allele Radialbglzeö;22 und. 23 an jedem Seg-

₍ zubauen, daß die Normalstellung der Segmentejjl^h^^ mejitJLö. (stauch Fi g..2jj die jnjümfangsrich-

die zum Normalbetrieb der Maschine gehörige, kleinste .Größe, des..Radiälspalts' verändert werden':, kann. · _ . ,;35.

Gemäß der Erfindung bedient man sich ebenfalls eines Schraubenelements, um die Segmente radial verstellen zu können, aber zwecks Lösung der genannten Aufgabe in Kombination mit der Änderbarkeit des genannten Drucks im Ringraum und mit der Feder.

Als Lösung der.·genannten -Aufgabe wird gemäß.' der Erfindung vorgeschlagen,' daß jedes Segment"' radial außen mit mindestens einem Radialbolzen fest verbunden ist, der durch einen etwas größeren Durchbruch, z. B. einer Bohrung (25), des Gehäuses (12) führt und der radial außerhalb dieses eine Mutter (26) aufweist, und daß die Feder (46) zwischen Mutter und Gehäuse angeordnet ist. Werden die Schrauben gedreht, dann wird isömit diel genannte 50. Normalsteilung der Segmente verändert. Die genannte Lösung ist_ wenig aufwendig, da nur Bolzen_ und Muttern notwendig sind.

Zweckmäßig·,; weiden;! .zwei, ..näherixngsweise.. JMr::·.-';^-. einander parallele, in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Radialbolzen verwendet und die Feder als in Umfangsrichtung Hegende längliche Blattfeder ausgebildet. Ferner ist von Vorteil, wenn zwischen den Radialbolzen und dem Durchbruch ein Raum vorhanden ist, der den Ringraum mit einem radial außerhalb des feststehenden Teiles befindlichen, mit dem hydraulischen Mittel gefüllten Raum verbindet. Somit sind keine besonderen Verbindungskanäle

rung 24 aufeinanderfolgen, mit dem Segment 16 . ' aus einem Stück bestehen oder an ihm befestig ' sind und jeweils durch einen Durchbruch, und zwar eine Bohrung 25, des Turbinengehauseteils 12 führen;

2. eine Mutter 26 bzw{~27 "auf-jedem Radialbolzen 22,23 radial außerhalb des Turbinengehäuse- -teill2; ■■■■■■■-. ' --.-■">

; 3, eine in Umfangsriehtung 24. längliche, zwischen den Muttern 26 und 27 und dem Turbinengehäuseteil 12 vorgesehene Blattfeder 46, die in ungespanntem Zustand zum Turbinengehäuseteil 12 hin gewölbt isf(s'; Fi g. 2);

4. mehrere auf dem gesamten. Umfang verteilt angeordnete Füllkanäle 30, die den Ringraum 21 . ;;mit einem,·.jaußerhalbrdesLirurbinengehäuseteils 12 befindlichen, unter Druckgas stehenden RaUm₁Sl verbinden^ mehrere auf dem gesamten ' "Umfang"verteilt" angeordnete FuirkanaTe"32, die denRaum31 mitdem. Strömungskanali-36 oberhalb der Leitschauf ein jULvfirbinden, ein Ablaßkanal 33, der den Raum 31 iiber eine Leitung 34 und ein Abgasventil 35-mit dem Strömungskanal 38 unterhalb 31er. Laufschaufeln verbindet.

Gemäß Fig.l befindet sich das Segment 16, wie schon erwähnt, in seiner radial innersten Stellung; die Blattfeder 46 ist voll gespannt; dabei liegen ihre Wölbung 48 und ihre Umfangsenden 28 und 29 am Turbinengehäuseteil 12 radial außen — die Blatt-

od. dgl. notwendig. g

Die Anwendung der Einrichtung gemäß der Er- 65 feder 46 ist dann also völlig gestreckt —, so daß findung lohnt sich z.B. bei einer Axialgasturbine, dadurch auch gleichzeitig ein fester Anschlag im der mindestens ein Strahltriebwerk strömungsmäßig Sinn der radial innersten Stellung des Segments 16 vorgeschaltet ist und bei der der Lauf schaufelkranz- vorhanden ist.

F i g. 2 zeigt das Segment 16 in seiner radial äußersten Stellung; die Blattfeder 46 ist teilgespannt. Die Verschiebung des Segments 16 radial nach innen gegen die Kraft der Blattfeder 46 kommt dadurch zustande, daß, nach Schließen des Abblasventils 35, vom Einströmraum 36 her der Raum 31 über die Füllkanäle 32 und somit der Ringraum 21 über die Füllkanäle 30 mit Druckgas gefüllt wird (s. die Pfeile 39 und 40). Der Druck im Einströmraum 36 ist größer als die Kraft der Blattfeder 46 und der Druck, der von radial innen her auf den Segmenten 16 lastet, so daß die Blattfeder 46 voll gespannt wird.

Soll der Radialspalt 17 seinen Größtwert erhalten, dann wird das Abblasventil 35 geöffnet, wodurch sich der Ringraum 21 und der Raum 31 über den Ablaßkanal 33, die Leitung 34 und einen Kanal 37 zum Abströmraum 38 hin entspannt (s. die Pfeile 40 bis 42). Dies geschieht schneller als die Füllung des Raums 31, da der Durchströmquerschnitt der Kanäle 33 und 37, der Leitung 34 und des geöffneten Abblasventil 35 größer ist als die Summe der Durchströmquerschnitte der Füllkanäle 32. Nach dem Entspannen der Räume 21 und 31 sind die Segmente 16 durch den Druck im beschaufelten Strömungsraum gegen den Ringnutgrund 20 gepreßt, d. h., die Ringrippen 47 sind gegen den Ringnutgrund 20 gepreßt (s. Fig. 2).

Durch Drehen der Muttern 26 und 27 kann die Normalstellung der Segmente 16 radial nach außen und innen hin verändert werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Laufschaufelradialspalt-Abdeckring einer Axialturbomaschine, insbesondere -gasturbine, der in Segmente unterteilt ist, die in einer Ringnut des Gehäuses durch Änderung des Drucks eines auf den Außenumfang der Segmente wirkenden hydraulischen Mittels gegen die Kraft einer Feder radial verschiebbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (16) radial außen mit mindestens einem Radialbolzen (22) fest verbunden ist, der durch einen etwas größeren Durchbruch, z. B. eine Bohrung (25), des Gehäuses (12) führt und der radial außerhalb dieses eine Mutter (26) aufweist, und daß die Feder (46) zwischen Mutter (26) und Gehäuse (12) angeordnet ist.

2. Abdeckring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei näherungsweise einander parallele, in Umfangsrichtung (24) aufeinanderfolgende Radialbolzen (22, 23) verwendet werden und die Feder als in Umfangsrichtung liegende längliche Blattfeder (46) ausgebildet ist.

3. Abdeckring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Radialbolzen (22) und dem Durchbruch (Bohrung 25) ein Raum (49) vorhanden ist, der den Ringraum (21) mit einem radial außerhalb des feststehenden Teils (12) befindlichen, mit dem hydraulischen Mittel gefüllten Raum (31) verbindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen