DE1751486B1 - BRACKET FOR THE VANE SUPPORT OF A MULTISTAGE GAS TURBINE - Google Patents
BRACKET FOR THE VANE SUPPORT OF A MULTISTAGE GAS TURBINEInfo
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Description
1 21 2
Die Erfindung betrifft eine Halterung für den Leit- Schaufelträgers ist über den ersten Leitschaufelschaufelträger einer mehrstufigen Gasturbine, der an kranz und ein an einem Frontgehäuse beeinem stromabwärts gelegenen Lagerträgergehäuse festigtes schalenförmiges Zentriergehäuse zenbefestigt ist und dessen stromaufwärts gerichtetes trierbar.The invention relates to a holder for the guide vane carrier is over the first guide vane carrier a multi-stage gas turbine, one on a wreath and one on a front housing Downstream bearing carrier housing fixed, shell-shaped centering housing zen-fastened is and its upstream traversable.
Ende über den ersten Leitschaufelkranz gegenüber 5 Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion werden dem Läufer zentriert ist. die geschilderten Wirkungen der hohen Temperatur-Eine derartige Halterung ist aus der schweizeri- differenzen dadurch entscheidend gemildert, daß die sehen Patentschrift 292 539 bekannt. Bei der dortigen Fixierung des Leitschaufelträgers relativ weit strom-Konstruktion ist der Leitschaufelträger mit seinem abwärts in einen Bereich erfolgt, in dem das Gehäuse einen Ende an einem stromabwärts gelegenen Lager- io bereits erheblich abgekühlt ist. Darüber hinaus ist trägergehäuse über einen Ringabschnitt befestigt. das mantelartige Zwischenstück gegen eine direkte Dieser Ringabschnitt bildet einen Teil des Strömungs- Aufheizung durch die heißen Brenngase abgeschirmt, kanals für die heißen Gase; daher ist die Halterung Das Frontgehäuse stellt den axialen Fixpunkt dar, dieses Leitschaufelträgers erheblichen Wärme- relativ zu dem das stromaufwärtige Ende des Leitdehnungen und -Spannungen ausgesetzt. 15 Schaufelträgers über das Zentriergehäuse zentriert Die Gefahr des Anstreifens des Läufers an dem wird, während die Exzenter, die von außen leicht Leitschaufelträger erfordert bei der Montage der zugänglich sind, eine rasche und genaue Erst-Gasturbine eine genaue Zentrierung des Läufers, zentrierung und jeder Zeit eine Nachzentrierung erdabei ist zusätzlich eine Nachzentrierung an der auf- lauben.End over the first guide vane ring opposite 5 With the construction according to the invention centered on the runner. The described effects of the high temperature - such a holder is decisively mitigated from the Swiss differences in that the see patent 292,539 known. In the fixation of the guide vane carrier there, relatively far flow construction the guide vane carrier is done with its down in an area in which the housing one end at a downstream bearing has already cooled considerably. In addition, is carrier housing attached via a ring section. the jacket-like intermediate piece against a direct one This ring section forms part of the flow heating shielded by the hot combustion gases, duct for the hot gases; therefore the bracket is The front housing represents the axial fixed point, this vane carrier considerable heat relative to that of the upstream end of the guide stretches and exposed to voltages. 15 blade carrier centered over the centering housing The risk of the runner rubbing against the is, while the eccentric, which from the outside slightly Guide vane carrier requires a quick and accurate first gas turbine when assembling the accessible ones precise centering of the rotor, centering and re-centering at any time is also a re-centering on the auflauben.
gestellten Maschine, beispielsweise nach einer ge- 20 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird improvided machine, for example after a ge 20 An embodiment of the invention is in
wissen Betriebszeit, zu ermöglichen. Eine einstellbare Zusammenhang mit der Zeichnung näher eräutert.know uptime, enable. An adjustable connection with the drawing is explained in more detail.
Zentrierung zwischen einem Gehäuse und einem Fig. 1 zeigt in einer schematischen DarstellungCentering between a housing and a Fig. 1 shows in a schematic representation
Leitrad einer Turbine offenbart das deutsche Patent einen Ausschnitt einer Gasturbine, in der die letztenStator of a turbine, the German patent discloses a section of a gas turbine in which the last
726 510. Diese bekannte Zentrierung der Turbinen Stufen des Verdichters und das turbinenseitige Ende726 510. This well-known centering of the turbine stages of the compressor and the turbine-side end
und des Leitrades zueinander erfolgt durch nach der 25 des Läufers im Schnitt dargestellt sind. Der Schnittand the stator to each other is carried out according to which 25 of the rotor are shown in section. The cut
Fertigmontage nur schwer zugängliche Gewinde- erfolgt längs der Linie I-I von F i g. 2.Final assembly difficult to access thread takes place along the line I-I of F i g. 2.
bolzen. Sie ist schon bei der Erstmontage umstand- F i g. 2 ist ein Schnitt von F i g. 1 längs derbolt. It is already a fact during the initial assembly. 2 is a section of FIG. 1 along the
lieh und zeitraubend; eine Nachzentrierung nach Linie II-II, wobei der Läufer der besseren Übersichtborrowed and time consuming; a re-centering according to line II-II, with the runner of the better overview
einer gewissen Betriebszeit der Turbine ist nur schwer wegen weggelassen worden ist.A certain operating time of the turbine is difficult because it has been omitted.
möglich. 30 Auf der linken Seite der F i g. 1 ist das den Ver-possible. 30 On the left of the F i g. 1 is the
Weiterhin ist wegen der großen Wärmedehnung dichterläufer 1 mit seinem Leitschaufelträger 3 um-Furthermore, due to the great thermal expansion, dense rotor 1 with its guide vane carrier 3 is
und -Spannungen die Anordnung eines Läuferlagers schließende Gehäuse 2, das in ein den Diffusor 6and voltages the arrangement of a rotor bearing closing housing 2, which is in a diffuser 6
im heißesten Teil der Turbine, nämlich am Eintritt enthaltendes Frontgehäuse 7 übergeht, gerade nochin the hottest part of the turbine, namely the front housing 7 containing the inlet, just barely passes
der Brenngase in die erste Turbinenstufe, möglichst angedeutet. An das Frontgehäuse 7 schließt sich nachof the fuel gases in the first turbine stage, if possible indicated. The front housing 7 is followed by
zu vermeiden. Ein derartiges Lager erfordert darüber 35 rechts das Brennkammergehäuse 9 an, das die Tur-to avoid. Such a bearing requires the combustion chamber housing 9 above 35 on the right, which the turntable
hinaus einen erhöhten Aufwand, da es gleichzeitig bine 8 ringförmig umgibt.In addition, an increased effort, since it surrounds bine 8 in a ring at the same time.
gegen den höchsten Druck der Anlage abgedichtet Der Verdichterläufer 1, dessen letzte Stufe 11 ganzsealed against the highest pressure of the system. The compressor rotor 1, its last stage 11 completely
sein müßte. Es ist daher konstruktiv von Vorteil, links gerade noch dargestellt ist, endet in einemshould be. It is therefore structurally advantageous that it is just shown on the left ends in a
wenn zwischen den Verdichtern und der Turbine Wellenteil 14, das die Verbindung des Verdichter-if between the compressors and the turbine shaft part 14, which connects the compressor
kein Lager für den Läufer vorgesehen ist. Diese For- 40 läufers mit der Turbine 8 herstellt,no bearing is provided for the runner. This rotor makes 40 with the turbine 8,
derung erschwert allerdings die Zentrierung des Die Läuferscheiben 17 tragen die LaufschaufelnHowever, the change makes it difficult to center the rotor disks 17 carry the rotor blades
stromaufwärts gelegenen Endes des Leitschaufel- 20. Der Wellenzapfen 18 ist in einem Wellenlager 21upstream end of the guide vane 20. The shaft journal 18 is in a shaft bearing 21
trägers gegenüber einem gegebenen Fixpunkt. Eine gelagert, dessen Abstützung in dem Lagergehäuse 22carrier with respect to a given fixed point. One supported, its support in the bearing housing 22
Zentrierung des stromaufwärtigen Endes des Leit- angedeutet ist.Centering the upstream end of the guide is indicated.
schaufelträgers an einem noch weiter stromaufwärts 45 Die Läuferscheiben 17 sind von dem Leitschaufelgelegenen Frontgehäuse ist in dem französischen träger 29, der die Leitschaufeln 30 trägt, umschlossen. Patent 1 439 798 beschrieben. Die dortige Konstruk- Der erste Leitschaufelkranz 30 α dient der Zention besitzt jedoch eine fliegend gelagerte Turbinen- trierung des einströmseitigen Endes des Leitschaufelstufe, bei der der Läufer unmittelbar vor der Turbine trägers 29. Er ist dazu mit einem schalenförmigen gelagert ist, was, wie erwähnt, in vielen Fällen ver- 50 Zentriergehäuse 32 verbunden, das aus einem zylinmieden werden soll. drischen und weiter stromaufwärts aus einem koni-vane carrier on a still further upstream 45. The rotor disks 17 are enclosed by the front housing located on the guide vane and in the French support 29, which carries the guide vanes 30. U.S. Patent 1,439,798. The constructive The first guide vane ring 30 serves the local α Zention but has a cantilevered turbine tration of the upstream end of the guide vane, wherein the rotor of the turbine carrier 29. It is directly mounted to a shell-shaped, which, as mentioned , in many cases connected 50 centering housing 32, which is to be from a cylinder forged. and further upstream from a conical
Es liegt die Aufgabe vor, die erwähnten, an die sehen Teil besteht; dieser ist an der Stelle 4 im Front-The task is to see the part mentioned; this is at position 4 in the front
Halterung für den Leitschaufelträger zu stellenden gehäuse 7 befestigt.Bracket for the vane carrier to be provided housing 7 attached.
Forderungen zu erfüllen und die vorgenannten Das stromabwärtige Ende des LeitschaufelträgersTo meet requirements and the aforementioned The downstream end of the guide vane
Schwierigkeiten zu überwinden. 55 29 ist von einem mantelartigen Zwischenstück 34 ge-Overcoming difficulties. 55 29 is formed by a jacket-like intermediate piece 34
Diese Aufgabe wird bei einer Halterung der ein- halten, das selbst an einem weiter stromabwärts gegangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die legenen Lagerträgergehäuse 35 befestigt ist. Die beiKombination folgender Merkmale gelöst, für die den am Lagerträgergehäuse 35 und am Front-Schutz nur in ihrer Gesamtheit begehrt wird: gehäuse 7 liegenden Befestigungen des Leitschaufel-This task is complied with in the case of a bracket, which itself has gone further downstream specified type is fastened according to the invention by the lay bearing bracket housing 35. The combination The following features are solved for the on the bearing bracket housing 35 and on the front protection is only desired in its entirety: housing 7 horizontal fastenings of the guide vane
a) zwischen dem stromabwärts gerichteten Ende 60 trägers 29, die in relativ kalten Bereichen der Turbine des Leitschaufelträgers und dem Lagerträger- angeordnet sind, vermindern, wie bereits erwähnt, die gehäuse ist ein mantelartiges Zwischenstück an- in Folge von Temperaturdifferenzen auftretenden geordnet; Wärmedehnungen und -spannungen erheblich, so daßa) between the downstream end 60 of the support 29, which is in relatively cold areas of the turbine of the guide vane carrier and the bearing carrier are arranged, reduce, as already mentioned, the housing is a jacket-like spacer on which occurs as a result of temperature differences orderly; Thermal expansions and stresses significant, so that
b) das stromabwärts gerichtete Ende des Leit- auch die Gefahr einer Deformation und einer Verschaufelträgers ist am Zwischenstück, über Ex- 65 lagerung des Leitschaufelträgers 29 gegenüber dem zenter verstellbar, radial wärmebeweglich be- Läufer zumindest wesentlich abgeschwächt ist. festigt; Die inneren Teile des Lagerträgergehäuses 35 bil-b) the downstream end of the guide also the risk of deformation and a vane carrier is on the intermediate piece, via Ex- 65 storage of the guide vane carrier 29 opposite the center adjustable, radially thermally movable runner is at least significantly weakened. strengthens; The inner parts of the bearing bracket housing 35 form
c) das stromaufwärts gerichtete Ende des Leit- den zusammen mit dem Lagergehäuse 22 die innerec) the upstream end of the guide, together with the bearing housing 22, the inner one
Begrenzung des Strömungskanals 38. Mit 33 ist das Einströmgehäuse für die heißen, aus dem Brennkammersystem kommenden Verbrennungsgase in die Turbine 8 bezeichnet. Der Strömungskanal 38 ist außen durch einen Blechmantel 39 begrenzt, der das mantelartige Zwischenstück 34 gegen die direkte Berührung durch die heißen Arbeitsgase abschirmt.Limitation of the flow channel 38. With 33 is the inflow housing for the hot, from the combustion chamber system Coming combustion gases in the turbine 8 referred to. The flow channel 38 is bounded outside by a sheet metal jacket 39, which the jacket-like intermediate piece 34 against direct contact shielded by the hot working gases.
F i g. 2 zeigt die radial wärmebewegliche, über Exzenter einstellbare Verbindung zwischen dem mantelartigen Zwischenstück 34 und dem Leitschaufelträger 29. Die Verbindung erfolgt über drei Abstüt- ~~ zungen 63 a. 63 b, die eine genaue Einstellung des Schaufelspieles zwischen dem Leitschaufelträger 29 und dem Läufer erlauben. Durch die Einstellung an der Abstützstelle 63 α wird dabei eine Relativver-Schiebung in horizontaler Richtung erreicht, während die beiden Abstützstellen 63 b eine senkrechte Verstellung des Leitschaufelträgers 29 gegenüber dem Zwischenstück 34 ermöglicht.F i g. 2 shows the radially heat-movable connection between the jacket-like intermediate piece 34 and the guide vane carrier 29 which can be adjusted via eccentrics. The connection is made via three support tongues 63 a. 63 b, which allow a precise setting of the blade clearance between the guide vane carrier 29 and the rotor. The setting at the support point 63 α achieves a relative displacement in the horizontal direction, while the two support points 63 b enable the guide vane carrier 29 to be adjusted vertically with respect to the intermediate piece 34.
Das in einer Achsebene geteilte mantelartige Zwischenstück 34 geht an seinem freien Ende in einen kreisringförmigen Ansatz 60 über der über weite Bereiche seines Umfangs eine Ringnut 61 bildet, in die der ebenfalls in einer horizontalen Achsebene geteilte Leitschaufelträger 29 radial wärmebeweglich eingreift. The jacket-like intermediate piece 34, which is divided in an axial plane, goes into one at its free end circular projection 60 over large areas of its circumference forms an annular groove 61 into which the guide vane carrier 29, which is also divided in a horizontal axial plane, engages radially so as to be heat-movable.
An den drei Abstützstellen 63 a, 63 b sind am Leitschaufelträger 29 je zwei Backen 64 angeschweißt, zwischen die ein Gleitstein 67 eingepaßt ist. Dieser ist mit einem Exzenter 68 verbunden, durch dessen Drehung eine Relativverschiebung zwischen dem Leitschaufelträger 29 und dem Zwischenstück 34 bewirkt werden kann. Durch Bolzen 70 werden die beiden Backen 64 an jeder Abstützstelle 63 a, 63 b verbunden. At the three support points 63 a, 63 b , two jaws 64 are welded to the guide vane carrier 29, between which a sliding block 67 is fitted. This is connected to an eccentric 68, the rotation of which can cause a relative displacement between the guide vane carrier 29 and the intermediate piece 34. The two jaws 64 are connected to each support point 63 a, 63 b by bolts 70.
Im Bereich der Exzenter 68 und derzugehörigen Backen 64 ist die dem Leitschaufelträger 29 aufnehmende Ringnut 61 unterbrochen, so daß der Ansatz 60 in diesem Bereich eine einfache Auflageplatte 60 α bildet. Weiterhin enden die in diesen Bereichen angeschweißten Backen 64 in Ansätzen 66, die mit Bohrungen versehen sind und zur Aufnahme der Bolzen 70 dienen. Zwischen den beiden Backen 64 wird ein den Abmessungen des Gleitsteines 67 entsprechender Abstand durch eine Distanzhülse 71 gewährleistet. In the area of the eccentric 68 and the associated jaws 64, the annular groove 61 receiving the guide vane carrier 29 is interrupted, so that the projection 60 forms a simple support plate 60 α in this area. Furthermore, the jaws 64 welded on in these areas end in lugs 66 which are provided with bores and serve to receive the bolts 70. Between the two jaws 64, a distance corresponding to the dimensions of the sliding block 67 is ensured by a spacer sleeve 71.
Der Exzenter 68 besteht aus zwei Kreiszylindern, die verschiedene Durchmesser besitzen, und deren Mittelachsen versetzt zueinander angeordnet sind.The eccentric 68 consists of two circular cylinders, which have different diameters, and their Central axes are arranged offset to one another.
Eine Einstellung des Schaufelspiels erfolgt durch Drehen des Exzenters.The shovel play is adjusted by turning the eccentric.
"Auch bei "starker Erwärmung des ~Leitscfräufelträ-~ gers29 erlaubt die Konstruktion eine gleichmäßige unbehinderte Ausdehnung des Leitschaufelträgers in radialer Richtung, wobei der Flansch 62 tiefer in die Ringnut 61 eindringt, während an den Abstützstellen die Backen 64 sich dabei auf dem Gleitstein 67 verschieben können, ohne daß die Einstellung des Schaufelspieles verändert wird."Even with" strong warming of the ~ Leitscfräufelträ- ~ gers29, the design allows a uniform, unimpeded expansion of the guide vane carrier in radial direction, the flange 62 penetrating deeper into the annular groove 61, while at the support points the jaws 64 can move on the sliding block 67 without the setting of the Shovel play is changed.
Claims (1)
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