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DE2542276A1 - Schaufelprallwanddaempfer - Google Patents

Schaufelprallwanddaempfer

Info

Publication number
DE2542276A1
DE2542276A1 DE19752542276 DE2542276A DE2542276A1 DE 2542276 A1 DE2542276 A1 DE 2542276A1 DE 19752542276 DE19752542276 DE 19752542276 DE 2542276 A DE2542276 A DE 2542276A DE 2542276 A1 DE2542276 A1 DE 2542276A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
insert
damper
wall
wall surface
turbomachine blade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19752542276
Other languages
English (en)
Inventor
Robert James Corsmeier
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE2542276A1 publication Critical patent/DE2542276A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/18Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187Convection cooling
    • F01D5/188Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
    • F01D5/189Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall the insert having a tubular cross-section, e.g. airfoil shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/10Two-dimensional
    • F05D2250/19Two-dimensional machined; miscellaneous
    • F05D2250/192Two-dimensional machined; miscellaneous bevelled
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/20Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/201Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S416/00Fluid reaction surfaces, i.e. impellers
    • Y10S416/50Vibration damping features

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Dr. HorSt Schüler 22. September 1975
Patentanwalt Schu/Vo/Rg
6 Frankfurt/Main 1
Niddaetr. 52
3721-13DV-5569
GENERAL ELECTRIC COMPANY
1 River Road
SCHENECTADY, N.Y./U.S.A.
Schaufelprallwanddämpfer
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Turbomaschinenbeschaufelung und insbesondere auf eine luftgekühlte Turbinenschaufel oder Statordüse mit einer darin angeordneten Beaufschlagungswand bzw. Prallwand zum Beaufschlagen der inneren Schaufel- bzw. Flügelwandung mit Kühlluft.
Um eine zufriedenstellende Arbeitsleistung von Gasturbinentriebwerken zu erreichen, ist es notwendig gewesen, die maximalen Turbinenbetriebstemperaturen bis auf Werte anzuheben, die bedeutend höher als der Schmelzpunkt von erhältlichen Schaufelmaterialien liegen. Daher müssen Hochdruck-Turbinenschaufeln von allen modernen Gasturbinen notwendigerweise auf niedrigere Temperaturen abgekühlt werden, damit sie während einer erforderlichen Triebwerkslebensdauer ihre Funktionen ausführen können. Ein allgemeines Verfahren zum Kühlen der Schaufeln besteht darin, daß vom Komprassor Luft abgezweigt und zur Turbine geleitet wird, und zwar entwedar im Inneren des Triebwerks über Durchgänge, die von den Turbinen- und Kompressorrotor- · wellen und -scheiben gebildet werden, oder durch eine außerhalb des Triebwerks befestigte Leitung,
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Eines der wirksamsten Verfahren zum Kühlen von Turbine:irotorschaufeln und Turbinenstatordüsen besteht im Beaufschlagen der Innenwandungen mit Kühlluft, und zwar mittels einer in den höhLen Flügel eingesetzten Beaufschlagjngswand bzw. Prallwand. Die B.aaufschlagungswand, die im wesentLiehen dieselbe Form wie die Innenseite des Flügels hat, hat von der Flügelinnenwandung einen Abstand, der allgemein als Beaufschlagunjs- bzw. Aufprallabstand bekannt ist. Die Kühlluft wird in den Innenraum der Wand gedrückt, und sie gelangt dann durch eine Vielzahl kleiner Löcher in der Wand, um auf die Innenwandungen des Flügels mit einer großen Geschwindigkeit aufzutreffen, wodurch sich eine höchst wirksame Kühlung der Schaufeln ergibt.
gesetzten Teile/ Bei der Konstruktion der zusammen/ist der Beaufschlagungsabstand insoweit kritisch, als eine geeignete Luftstromverteilang und -geschwindigkeit erwünscht sind. Ein Verfahren zum Steuern des Beaufschlagungsabstandes besteht darin, eine Vielzahl von Grübchen bzw. Vertiefungen auszubilden, die von den PraMwänden nach außen vorstehen und in Reibungseingriff mit den Innenwandungen der Schaufel kommen. Zusätzlich zum Herstellen des Beaufschlagungsabstands dienen diese Glieder zum Positionieren und Stützen der Prallwand. Es entsteht jedoch ein Problem, wenn diese Vertiefungen auf der einen
Sprünge/
bzw. Vor/ artnr der anderen Seite infolge einer Vibrations- und
thermischen Bewegung des Einsatzes abnutzen und dünner bzw. kleiner werden. Da die ßeaufschlagungswände aus einem Material zusammengesetzt sind, das notwendigerweise leicht ist, große Feistigkeitseigenschaften hat und gegenüber hohen Temperaturen widerstandsfähig ist, neigen sie nicht dazu, gute Abnutzungs- bzw. Verschleißeigenschaften zu haben. Die einstückig angeformten Vertiefungen der Beaufschlagungswände haben einen minimalen Berührungsbereich, und sie neigen daher zu einem Abnutzen bzw. Dünnerwerden,
was zu Dauerbrüchen bzw. Ermüdungsrissen führt, die von der dünnen Oberfläche der Vertiefung zu einem Fehler- bzw. Fehlstellenpunkt in der Beaufschlagungswand wandern.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher Ln der Schaffung einer Turbomaschinenschaufel, die in einer Betriebsumgebung
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hoher Temperatur und bei hoher Drehzahl arbeitet, ohne daß sich hieraus Fehlstellen bzw. Brüche ergeben. Im Rahmen dieser Aufgabe soll ein Turbinenschaufel-Prallwandeinsatz geschaffen werden, der gegenüber einer beträchtlichen Vibrationsbewegung im Turbinenschaufelhohlraum unempfindlich ist. Der Turbinenschaufeleinsatz soll wirtschaftlich herstellbar und bei der Verwendung leistungsfähig sowie zweckmäßig sein.
Kurz gesagt ist nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung auf der Beaufschlagungs- bzw. Prallwand eine Dämpferfeder eingebaut, um mit den Mitteln zusammenzuarbeiten, durch die der Einsatz in der Schaufelkammer positioniert ist, damit die Vibrationsbewegung des Einsatzes während des betriebsmäßigen Drehens der Schaufel vermindert wird. Die Relativposition des Einsatzes in bezug auf die Schaufelinnenwandungen wird durch ein oder mehrere Abstandselemente festgesetzt und aufrechterhalten, die am Umfang des Einsatzes befestigt sind. Die Abstandselernente haben an der radialen Innenkante eine angefaste Oberfläche, an der die Dämpferfeder anliegt. Wenn die Schaufel gedreht wird, wirkt die Zentrifugalkraft auf die Feder, um sie radial nach außen über die angefaste Oberfläche zu bewegen und sie fest zwischen das Abstandselement und die Kammerinnenwandung zu klemmen, damit jegliche bedeutende Relativbewegung zwischen dem Einsatz und der Schaufel vermindert oder weitgehend verhindert wird.
Nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung weist das Abstandselement eine Hülse oder Buchse auf, der einen Teil des Einsatzes umgibt und an seiner gesamten radialen Innenkante abge/ 'ist, um mit dem Federdämpferelement zu reagieren bzw. zusammen zu arbeiten.
Nach einer anderen Ausführungsform ist das Dämpferelement mit sei-
Buchse/
nem einen Ende an der Hülse oder/7" befestigt, während das andere Ende frei ist, um sich radial über die angefaste Oberfläche zu bewegen. Eine Alternative besteht darin, daß beide Enden an der Hdlse od.Buchse festgelegt sind und daß in der Nähe des Mittelteils der Dämpferfeder eine Expansionsschleife vorhanden ist, damit sich diö-
.. . iiser Teil radial über die angeschrägte Oberfläche bewegen kann. Diese sowie weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich
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aus der nachfolgenden Beschreibung unter Hinweis auf die Zeichnungen, in denen eine mögliche Ausführungsform dargestellt ist. Im Rahmen der Erfindung können jedoch zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen vorgenommen werden. Es zeigen: Figur 1 - in einer perspektivischen Ansicht eine Turbinenschaufel
des Typs, bei dem eine im Inneren angeordnete Beaufschlagnngs- bzw. Prallwand nach der vorliegenden Erfindung angewendet wird,
Figur 2 - eine teilweise geschnittene und vergrößerte Seitenansicht
zum Aufzeigen der Merkmale der vorliegenden Erfindung, Figur 3 - in einem Querschnitt längs der Linie 3-3 aus Figur 2 eine Turbinenschaufel entsprechend der dargestellten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 4 - die Turbinenschaufel in einem Teilschnitt längs der Linie 4-4 aus Figur 3 und
Figur 5 - in einer perspektivischen Ansicht den Dämpferteil der dargestellten Ausführungsform der Erfindung.
In den Zeichnungen sind einander entsprechende Elemente mit entsprechenden Hinweiszahlen belegt. In Figur 1 ist eine Turbinenschaufel Io dargestellt, die einen Flügelabschnitt 11 und einen Ansatz- bzw. Fußabschnitt 12 aufweist, welcher in bekannter Weise zum Befestigen der Schaufel bzw. des Flügels an einem Turbinenrotor (nicht dargestellt) geeignet ist, wobei sich der Flügelabschnitt allgemein radial durch den Durchlaß für die sich bewegende Fluidströmung erstreckt. Der Flügelabschnitt 11 enthält eine Profilvorderkante 13 und eine in Richtung der Längsachse untesr Abstand angeordnete Profilhinterkante 14, wobei diesje Bereiche; entsprechend durch konvexe und konkave Seitenwandteile 16 und 17 miteinander verbunden sind. Der Flügelabschnitt 11 ist in bekannter Weise geeignet geformt, um dem treibenden Fluid wirksam Energie zu entziehen, wenn dieses über die Flügelbreite bzw. Spanne der Schaufel strömt,und hierdurch dem Rotor eine Drehbewegung zu erteilen.
Gemäß Figur 2 kann der Schaufel- bzw. Flügelaufbau räch der vorlie-
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genden Erfindung vorzugsweise aus einem hohlen Gußkcrper 18 mit einem offenen inneren Ende 19 und einem äußeren oder abgelegenen
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Ende 21 ausgebildet sein. Das äußere Ende 21 ist durch eine Kopfbzw. Spitzenkappe 22 verschlossen, die einstückig mit dem Körper 18 gegossen oder an diesem in geeigneter Weise befestigt ist, wie durch Schweißen oder Lötan. Der Fuß- oder Befestigungsabschnitt ist mit einer Vielzahl von Räumen oder Aufnahmekammern 2 3 zum Aufnehmen einer Strömung von geeignetem Kühlfluid durch das offene innere Ende 19 ausgebildet. Eine ProfilVorderkantenkammer 24 erstreckt sich in Längsrichtung des Flügelabschnitts 11 und wird gemeinsam von dem Gußkörper 18, einem zentralen Rippenteil 26 und der Spitzenkappe 22 gebildet. In ähnlicher Weise erstreckt sich eine mittlere Kammer 27 in Längsrichtung des Flügelabschnitts 11, und diese Kammer wird gemeinsam von dem Rippenteil 26, dem' Gußkörper 18, einem Profilhinterkantenteil 28 des Gußkörpers 18 und der Spitzenkappe 22 gebildet.
Um eine wirksame Kühlung für die Profilvorderkante 13 und die konvexen sowie konkaven Wandungsteile 16 und 17 zu bilden, sind allgemein mit der Hinweiszahl 29 belegte Mittel vorgesehen, die sich in Strömungsverbindung mit dem Kühlfluid der Kammer 23 befinden,
!strahlen um das Kühlfluid in Form einer Vielzahl von Hochgeschwindigkeitsjgegen bestimmte Bereiche der Innenwandungen des Gußkörpers 18 treffen zu lassen. Die Auftreff- bzw. Aufprallmittel 29 können ein Paar von dünnwandigen rohrförmigen Einsätzen oder Aufprall- bzw. Beaufschlagungswänden 31 und 32 aufweisen, die entsprechend in den Kammern 24 unä 27 angeordnet sind, wobei sich ihre Wandungen unter engem Abstand zu den Kammerwandungen befinden. Zum Zwecke der vorliegenden Beschreibung wird davon ausgegangen, daß die ßeaufschlagungseinsätze 31 und 32 einen ähnlichen Grundaufbau haben, und es wird zur Vermeidung von Wiederholungen nur der Einsatz 31 beschrieben. Er weist eine geschlossene Wandung 33, ein äußeres oder abgelegenes Ende 34 und ein offenes Ende 36 auf, das sich in Strömungsverbindung mit den Kühlfluid-Aufnahmekammern 23 befindet. Die geschlossene Wandung 33 besteht vorzugsweise aus einem dünnen, leichten Material mit einer Vielzahl von darin ausgebildeten kleinen öffnungen oder Perforationen 37, durch die das Kühlfluid getrieben' bzw. expandiert wird, wobei das Kühlfluid in Form einer Vielzahl von sehr schnellen Fluidstrahlen gegen die Kammerwandung trifft bzw. prallt.
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Das Einsetzen der ßeaufschlagungs- bzw. Prallwände in die Schaufelkairanern erfolgt gewöhnlich dadurch, daß der Einsatz durch Entfernen der Endkappe 22 vom äußeren Ende 21 aus im Schaufelhohlraum angeordnet wird. Dann wird der Einsatz durch ein Anbringen seines inneren Endes 36, beispielsweise durch Schweißen oder Löten, am Gußkörper 18 befestigt, und zwar in der Nähe der Fluidkammern 23, wie es in Figur 2 dargestellt ist.
Abgesehen vom Befestigen der Beaufschlagungswand innerhalb der Schaufelhohlräume, wie es oben erläutert wurde, ist es ebenfalls notwendig, sie im Hohlraum richtig anzuordnen, um die geeignete Kühlfluidverteilung und Strömungsgeschwindigkeit zu erzielen. Die erfindungsgemäßen Mittel zum Erreichen dieser Funktion ergeben sich durch ein oder mehrere Abstandselemente, das bzw. die unter engem Sitz zwischen den Außenwandungen der Beaufschlagungswände 31 und und den Innenwandungen der Schaufelkammern 2 4 und 27 angeordnet sind. Das Abstandselement kann aus einem leichten Material hergestellt sein und eine solche Form bzw. Größe haben, die nicht die Beaufschlagungs- bzw. Aufprallfunktion des Einsatzes beschränkt und die aber dennoch für den notwendigen Abstand an der' ge£ amten Umfangsflache der Beaufschlagungswand sorgt. Eine Form eines Abstandselements ist in den Figuren 2 und 3 dargestellt, und diese Form weist eine oder eine Vielzahl von Hülsen od.Buchsen c.uf, die die Beaufschlagungswand umgeben und sich in ReibungseingriJf mit den Wandungen.der inneren Kammern 24 der Schaufel befinden. Die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Ausführungsform der Erfindung enthält obere und untere sowie unter Längsabstand angeordnete Hülsen oder Bücher 38 und 39 am Einsatz 31 und ähnliche obere und untere Hülsen od.Buchsen 41 und 42 am Einsatz 32. Es ist festzustellen, daß verschiedene andere alternative Abstandseleme:ntanordnungen ebimfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung benutzt werden können. Beispielsweise kann eineeinzelne große Hülse od,Buchse am zentralen Teil des Einsatzes angeordnet sein, oder es kann eine größere Anzahl von Hülsen Qd, Buchsen in Längsrichtung längs des Einsatzes unterteilt sein. Alternativ kann das Abstandselernent die Form einer Vielzahl von am Umfang des Einsatzes in unregelmäßigem Muster angeordneten Kissen pder Streifen annehmen, doch müssen
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sie funktionsgemäß an der gesamten Wandungsoberfläche des Einsatzes für den passenden Abstand sorgen. Dieser kritische Abstand zwischen dem Einsatz und der Kammerwandung ist allgemein als Beaufschlagungsbzw. Aufprallabstand bekannt und in Figur 4 durch den Buchstaben 1D' angegeben. Ein anderes Verfahren zum Durchführen dieser Funktion ergibt sich durch die bekannte Methode einstückiger Grübchen bzw. Vertiefungen oder Warzen, die sich vom Umfang des Einsatzes nach außen erstrecken.
Zusätzlich zum Ausbilden des geeigneten Beaufschlagungsabstands, wie es oben beschrieben wurde, dienen die Abstandselemente auch zum Verhindern eines direkten Reibungsverschleißes bezüglich des Einsatzes, wenn dieser dazu veranlaßt wird, sich infoigen von thermischen Vibrationen und von Zentrifugalkräften in den i/iandungskainmern zu bewegen. Gemäß den Figuren 3 und 4 ähnelt die Hülse oder Buchse)
/41 den HUlsen od.Wuchsen 38, 39 und 42, und sie kann den Einsatz 32 umgeben, wobei ihre Innenseite 43 an den Umfang des Einsatzes angrenzt. Ihre äußere Seite 44 kann unter engem Sitz in der Kammer 27 angeordnet sein, um die Position des Einsatzes in dieser Kammer aufrecht zu erhalten und irgendeine bedeutende Verschiebung in dieser zu verhindern.Die Hülse od. Buchse 41 sorgt dafür, daß der Beaufsetlagungsabstand an der gesamten Wandungsoberfläche des Einsatzes avfrechterhaiten und jegliche Reibung zwischen den Kammerwandungen unc dem Einsatz verhindert werden.Die Hülse od. Buchse kann vorzugsweise aus einem ausreichend harten Material bestehen, so daß sie durch die Reibungsabnutzung an den Kanunerwandungen nicht bedeutend abgetragen bzw. angefressen wird. Doch muß das Material eine Zusammensetzung haben, die ohne bedeutende thermische Expansion oder Deformation hohen Temperaturen ausgesetzt werden kann. Ferner können die Hülsen od,Buchsen aus einem Material zusammengesetzt sein, dessen Form einfach dem Innenumfang angepaßt werden kann und das fest durch Schweißen, Löten oder dergleichen mit dem Umfang verbindbar ist.
Das erfindungsgemäße Abstandselement ist nicht auf einen Hü,lsen~ pd.
Buch3en aufbau beschränkt, sondern es kann eine Anzahl von Formen
annehmen und beispielsweise eine Vielzahl von Grübchen bzw. Warzen
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darstellen, die wie bei bekannten Ausbildungen am Umfang des Einsatzes geformt sind. Jedoch kann das Verschleißelement bei dem erfindungsgemäßen Aufbau an seiner radial innenliegenden Seite mit einer abgeschrägten Oberfläche versehen sein, um einen allmählichen Übergang zwischen dem Uirfang des Einsatzes und dem äußersten Teil des Verschleißelements 2U schaffen. Der Zusammenhang des Dämpferelements nach der Erfindung mit der abgeschrägten Oberfläche des Abstandselements ergibt sich klarer aus der nachfolgenden Beschreibung der dargestellten Ausführungsform.
Bei der Ausführungsform aus Figuren 2 und 4 haben die Hülsen oder Buchs/38, 39, 41 und 42 abgeschrägte bzw. angefaste Oberflächen an den radial inneren Enden, und zwar entsprechend den Bezeichnungen durch die Hinweiszahlen 46, 47, 48 und 49. Die abgeschrägte Oberfläche ist klarer aus Figur 4 ersichtlich, wobei die Fläche unter einem Winkel von im wesentlichen 45 zur Schaufelkammerinnenwandung 54 verläuft^ wobei dieser Winkel jedoch nicht notwendigerweise 45 betragen muß. Der Dämpfer 53 befindet sich zwischen diesen zwei Oberflächen in einer solchen Weise, daß sich ein Teil desselben zum Scheitel des Winkels bewegt und dadurch den Zusammenhang bzw. die gegenseitige Lage zwischen der Hülse oder Buchse und der Kammerinnenwandung stabilisiert. Diese Bewegung des Dämpfers wird durch die darauf wirkende Zentrifugalkraft begründet, wenn die Rotorschaufel in der üblichen Weise gedreht wird. Die Dämpfer 51, 52, 53 und 54 sind in ähnlicher Weise angebracht, um zum Erzielen der gleichen Resultate mit ihren entsprechenden Hülsen oder Buchsen zusammenzuarbeiten.
Eine mögliche Ausführungsform des Dämpfers 53 ist in Figur 5 dargestellt, wonach er eine im wesentlichen zylindrisch geformte Drahtschleife bildet , die der Form des Einsatzes angepaßt ist und an Enden 56 und 57 endet. Der Dämpfer braucht nur auf den Einsatz geklemmt zu werden (dipped), wobei sich die Enden 56 und 57 in unmittelbarer Nähe be.finden, so daß die Feder den Einsatz weitgehend umgibt und sich der gesamte Dämpfer radial frei nach außen längs der abgeschrägten Pante des Einsatzes bewegen kann, wenn er von der Zentrifugalkraft beaufschlagt wird. Für Herstellungs- und Montage-
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zwecke können jedoch ein oder beide Enden 56 und 57 durch ein herkömmliches Verfahren, wie durch Schweißen oder Löten,an der Hülse od,
Buch/ befestigt sein. Wenn beide Enden befestigt sind, kann es notwendig sein, und wenn nur ein Ende befestigt ist, kann es erwünscht sein, im Dämpferdraht ein oder mehrere Expansionsschleifen auszubilden, damit sich der Dämpfer ausweiten kann, wenn er sich längs der abgeschrägten Oberfläche der Hülse oder Buchse bewegt. Bei der in Figur 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ist ein Paar von Schleifen 58 und 59 vorgesehen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können jedoch auch andere Abwandlungen und alternative Ausbildungen auf den Dämpfer angewendet werden. Beispielsweise kann dieser mit einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Schleifen bzw. Ausbuchtungen versehen sein, um ihm ein wellenähnliches Aussehen zu geben. Wenn zumindest eines der Enden frei ist, kann es sich auch um einen glatten, durchlaufenden Draht oder irgendwelche Schleifen oder Ausbuchtungen handeln. Bei einem anderen Beispiel kann der Querschnitt des Dämpfers eine Form annehmen, die von der dargestellten Kreisform abweicht, oder es kann auch die Gesamtlänge des Dämpfers verändert werden, um nur bestimmte Teile des Schaufeleinsatzes zu umgeben.
- Patentansprüche -
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Claims (9)

-Xo- Patentansprüche
1. Turbomaschinenschaufel mit einem von einer Innenwandungsfläche begrenzten Hohlraum, mit einem Kühleinsatz, der in diesem Hohlraum angeordnet werden kann, mit Mitteln zum genauen Positionieren des Einsatzes in bezug auf die Wandungsfläche und mit Mitteln zum Führen eines Kühlmittels in das Innere des Einsatzes, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einsatz (32, 33) und der Innenwandungsfläche ein Vibrationsdämpfer (51, 52, 53, 54) angeordnet ist, der eine relativ feste |"" zwischen dem Einsatz und der .Innenwandungsfläche aufrechterhält, um weitgehend eine Wand- bzw. Verkleidungsbewegungsvibration des Einsatzes zu verhindern.
2. Turbomaschinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsmittel ein zwischen dem Einsatz (32, 33) und der Wandungsfläche angeordnetes Abstahdselement (38, 39, 41, 42) enthalten, welches einen abgeschrägten Teil (46, 47, 48, 49) aufweist, übeir den sich der Dämpfer bei Beaufschlagung durch die Zentrifugalkraft bewegen kann.
3. Turbomaschxnenschaufel nach Anepruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandselement eine:. Abnutzungshi|lse oder -ring (38, 39, 41, 42) aufweist, der einen Teil des Einsatzes (32, 33) umgeben kann, und daß sich der abgeschrägte Teil (46, 47, 48, 49) an der radial innenliegenden Seite der Verschleißnü-lae ",' befindet, :
4. Turbomaschineflschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsmittel eine; Abnutzungs- bzw. Verschleißhülse ' (38, .39, 41, 42) aufweisen, die einen Teil des Einsatzes (32, 33) umgeben kann, und daß der Dämpfer (51, 52, 53, 54) zwischen zumindest einen Teil der Verschleißhtllse und die Innenwandungsflacke paßt. :. .·■ '
5. Turbomaschinenschaufel riach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vers'chleißhül3e ' (38, 39, 41, 42) einen geneigten Wan-
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dungsteil (46, 47, 48, 49) enthält und daß der Dämpfer (51, 52, 53, 54) zwischen diesen geneigten Wandungsteil und die Innenwandungsfläche paßt bzw. zwischen diesen Gliedern sitzt.
6. Turbomaschinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (51, 52, 53, 54) einen Draht aufweist, der zumindest einen Teil haben kann, welcher bei Beaufschlagung durch die Zentrifugalkraft in bezug auf den Einsatz (32, 33) radial nach außen bewegbar ist.
7. Turbomaschinenschaufel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Ende (56, 57) des Dämpferdrahtes (51, 52, 53, 54) mit dem Einsatz (32, 33) verbunden ist.
8. Turbomaschinenschaufel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpferdraht (51, 52, 53, 54) einen Schleifen- bzw. Biegungsabschnitt (58, 59)·aufweist, um ein Erweitern des Dämpferdrahtes zuzulassen.
9. Einsatz für eine Verwendung bei einer hohlen Turbomaschinenschaufel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet duröh ein langgestrecktes Leittöil (32, 33), das in der hohlen Schaufel (lo) angeordnet werden kann, durch Mittel (38, 39, 41, 42) zum genauen Positionieren des LeLtteils in bezug auf die Innenwandungsfläche der Schaufel und durch einen zwischen dem Leitteil und der Innenwandungsfläche angeordneten Vibrationsdämpfer (51, 52, 53f 54) ztm Aufrechterhalten einer relativ festen Passung zwischen dem Einsatz (32, 33) und der Innenwandungsfläche, um weitgehend eine Wandungsbewegungsvibration des Leitteils zu verhindern.
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DE19752542276 1974-09-25 1975-09-23 Schaufelprallwanddaempfer Pending DE2542276A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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ID=24025022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
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