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DE3045583A1 - Turbine fuer ein gasturbinentriebwerk - Google Patents

Turbine fuer ein gasturbinentriebwerk

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DE3045583A1
DE3045583A1 DE19803045583 DE3045583A DE3045583A1 DE 3045583 A1 DE3045583 A1 DE 3045583A1 DE 19803045583 DE19803045583 DE 19803045583 DE 3045583 A DE3045583 A DE 3045583A DE 3045583 A1 DE3045583 A1 DE 3045583A1
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DE
Germany
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carrier
turbine
blades
turbine according
tension
Prior art date
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Application number
DE19803045583
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English (en)
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DE3045583C2 (de
Inventor
John Frederick Coplin
Edward Stafford Duffield Derby Hadaway
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.)
Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
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Publication date
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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
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08Cooling; Heating; Heat-insulation
    • 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
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F01D25/162Bearing supports
    • 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

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  • 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

Patentanwälte Dipl.--ng. C urt Wall el
(p Dipl.-Ing. Günther Koch
-> η / s |j 3 3 Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach
Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp
D-8000 München 2 ■ Kaufingerstraße 8 ■ Telefon (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d
Datum: 3. Dezember I98O
Unser Zeichen: 17 074 - K/Ap
Anmelder: Rolls-Royce Limited
Buckingham Gate
London SWlE 6AT
England
Titel: Turbine für ein Gasturbinentriebwerk
130024/0847
ORIGINAL iN<
Die Erfindung bezieht sich auf Turbinen und insbesondere auf Turbinen, die für Gasturbinen-Strahltriebwerke geeignet sind.
Turbinen für Gasturbinentriebwerke weisen gewöhnlich abwechselnde Stufen von Statorschaufeln und Rotorschaufeln auf, die in Strömungsrichtung hintereinander liegen. Jede Schaufel jeder Rotorstufe kann am radial äußeren Ende am Gehäuse der Turbine und am radial inneren Ende an einem Trägeraufbau befestigt werden, der eine Nabe besitzt, die eines oder mehrere Lager trägt. Die Lager sind ihrerseits dazu bestimmt, eine oder mehrere Wellen abzustützen, die die Turbinenrotorstufen tragen.
Bei derartigen Turbinenausbildungen hat es sich gewöhnlieh gezeigt, daß im Betrieb die unterschiedlichen Raten thermischer Ausdehnung der verschiedenen Turbinenbauteile dazu führen, daß der Lagerträgeraufbau Biegebelastungen ausgesetzt wird. Infolgedessen werden Biegebelastungen auf die Statorschaufeln ausgeübt, da sie die LagerStützkräfte nach dem Turbinengehäuse übertragen. Es hat sich daher als notwendig erwiesen, zu gewährleisten, daß die Statorschaufeln genügend robust sind, um diese Belastungen aufzunehmen, ohne sich soweit zu deformieren, daß ihre aerodynamischen Eigenschaften beeinträchtigt sind.
Eine Alternativlösung dieses Problems bestand darin, Streben vorzusehen, die durch die Statorschaufeln hindurchgeführt sind, um den Trägeraufbau mit dem Turbinengehäuse zu verbinden. Diese Streben tragen die Biegebelastungen, wodurch gewährleistet wird, daß die Statorschaufeln frei von diesen Belastungen sind. Infolgedessen müssen die Statorschaufeln, obgleich sie weniger robust ausgebildet werden müssen, dennoch eine solche Bemessung haben, daß sie die Streben aufnehmen
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können. Dies führt gewöhnlich zu Statorschaufeln, die größer sind als es im Hinblick auf die aerodynamischen Vorgänge erforderlich wäre.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Turbine für ein Gasturbinentriebwerk zu schaffen, bei der solche Kompromisse der Ausbildung der Statorschaufeln vermieden werden.
Die Erfindung geht aus von einer Turbine für ein Gasturbinentriebwerk mit einem Gehäuse, das einen Träger mit einer Nabe und einen allgemein kreisförmigen Umfang aufweist, wobei der Träger symmetrisch um die Turbinenachse so angeordnet ist, daß die Achse der Nabe koaxial zur Turbinenachse liegt, wobei die radial verlaufenden Statorschaufeln jeweils am Gehäuse und am Umfang des Trägers festgelegt sind.
Bei einer solchen Turbine wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sowohl der Träger als auch die Statorschaufeln unter im wesentlichen konstanter Spannung gehalten werden. Um dies zu bewerkstelligen, können Mittel vorgesehen sein, um das Maß der Spannung im Träger bzw. in den Statorschaufeln zu messen, wobei Steuermittel vorgesehen sind, die eine Spannungs-Einstellvorrichtung betätigen, und wobei die Steuermittel eine derartige Steuerung bewirken, daß der Träger und die Statorschaufeln im wesentlichen unter konstanter Spannung gehalten werden.
Die Mittel zur Überwachung der Spannung im Träger und in den Statorschaufeln kann Mittel umfassen, die die Temperatur des Trägers und der Schaufeln messen, und hieraus wird über einen Computer das Ausmaß der Spannung im Träger und in den Statorschaufeln berechnet.
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Die Mittel zur Berechnung der Spannung im Träger und den Statorschaufeln kann in der Steuervorrichtung vereinigt sein.
Die Mittel zur Überwachung der Spannung im Träger und in den Statorschaufeln kann stattdessen auch mehrere Spannungssensoren aufweisen.
Die Steuervorrichtung kann einen Mikroprozessor umfassen.
Die Mittel zur Veränderung der Spannung in dem Träger und den Schaufeln kann einen Strömungsregler umfassen, der eine KUhlströmung nach dem Träger richtet, wobei die Steuervorrichtung den Strömungsregler in der Weise betätigt, daß die Strömungsrate der Kühlmittelzufuhr,die dera Träger zugeführt wird so bemessen ist, daß die Temperatur des Trägers in der Weise eingestellt wird, daß die konstante Spannung im Träger und den Statorschaufeln aufrecht erhalten wird.
Wenigstens ein Teil des Trägeraufbaus ist vorzugsweise von einem Abschirmglied derart umschlossen, daß wenigstens eine Kammer benachbart zum Träger definiert wird. Der Strömungsregler ist dabei so beschaffen, daß Kühlmittel in die Kammer eingelassen wird, um die Temperatur des Trägers zu steuern.
Das Kühlmittel ist vorzugsweise Luft.
Das Abschirmglied ist vorzugsweise mit einem thermisch isolierenden Überzug versehen.
Jede Statorschaufel kann stattdessen mit Mitteln versehen sein, die eine variable Zugkraft auf diese ausüben.
Diese Vorrichtung zur Ausübung einer einstellbaren Spannung auf jede Statorschaufel verbindet vorzugsweise jede Stator-
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schaufel mit dem Turbinengehäuse.
Die Mittel zur Ausübung der einstellbaren Spannung auf jede Statorschaufel können aus Schraubenwinden bestehen.
Die Mittel zur Ausübung einer variablen Spannungsbelastung auf jede Statorschaufel können stattdessen auch einen Ring umfassen, an dem sämtliche Statorschaufeln mit ihrer Spitze festgelegt sind, und der am Turbinengehäuse über Mittel festgelegt sind, die eine radiale thermische Ausdehnung und Zusammenziehung unabhängig vom Turbinengehäuse gewährleisten, wobei ein Strömungsregler vorgesehen ist, der entweder ein Kühlmittel oder ein Erwärmungsmittel der ringförmig gestalteten Kammer zuführt, und die Steuervorrichtung steuert den Strömungsregler in der Weise, daß die Strömungsrate des Kühlmittels oder des Erhitzungsmittels,das dem Ring zugeführt wird, in einer solchem Menge zugesetzt wird, daß die Temperatur des Rings so eingestellt wird, daß die Statorschaufeln und der Träger unter konstanter Spannung gehalten werden.
Der Ring liegt vorzugsweise innerhalb einer hohlen Ringkammer und das Kühlmittel oder das Erhitzungsmittel werden dem Inneren dieser Kammer zugeführt.
Der Ring liegt vorzugsweise radial außerhalb des Turbinengehäuses.
Die Nabe des Trägers ist vorzugsweise derart beschaffen, daß sie wenigstens ein Lager aufnimmt, welches seinerseits wenigstens eine Welle abstützt.
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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Pig. I eine Seitenansicht eines Gasturbinentriebwerks mit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Turbine;
Fig. 2 einen Schnitt des Turbinenabschnitts des Gasturbinentriebwerks gemäß Fig. 1 in größerem Maßstab;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Spannungs-Uberwachungs- und Steuersystems für den Stator der Turbine gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Turbine des Gasturbinentriebwerks nach Fig. 1 in größerem Maßstab.
Das Axialströmungs-Gasturbinentriebwerk 10 gemäß Fig. 1 weist in Strömungsrichtung hintereinander einen Kompressor 11, eine Verbrennungseinrichtung 12, eine Turbine IJ und eine Schubdüse 14 auf. Das Gasturbinentriebwerk 10 arbeitet in der herkömmlichen Weise, d.h. die vom Kompressor 11 komprimierte Luft wird mit Brennstoff vermischt und die Mischung wird in der Verbrennungseinrichtung 12 verbrannt, und über die Turbine 13 expandiert und tritt dann über die Schubdüse
14 in die Atmosphäre aus.
Die Turbine 13 weist abwechselnd Rotorschaufeln und Statorschaufeln auf, die in Axialströmungsrichtung in einem Gehäuse
15 untergebracht sind. Ein Teil der Turbine 13 ist in Fig. ersichtlich, und dieser Teil umfaßt eine Stufe von Stator-
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schaufeln 16 zwischen zwei Rotorstufen IJ und 18.
Die Statorstufe 16 weist einen scheibenförmigen Träger 19 auf, der mit einer Nabe 20 im Mittelteil und zwei Planschen 21, 22 versehen ist, die radial nach außen vorstehen und in einem zylindrischen ringsum laufenden Mantel 23 enden. Der Träger I9 liegt symmetrisch zur Achse 24 der Turbine I3, wobei die Achse der Nabe 20 koaxial zur Turbinenachse 24 liegt.
Die Schaufeln 25 sind am Umfangsmantel 23 des Trägers I9 festgelegt. Jede Schaufel 25 weist eine innere Plattform 26 bzw. eine äußere Plattform 27 auf, und die Plattformen 26 und 27 benachbarter Schaufeln wirken zusammen, um eine radial innen liegende Wand und eine radial außen liegende Wand zu schaffen, die den Axialabschnitt des Gaskanals 28 im Bereich der Turbine 18 bilden.
Das radial innere Ende der Schaufeln 25 ist mit einem Schaufelfuß 29 versehen, der zwischen den Flanschen 21 und 22 liegt. Das radial äußere Ende jeder Schaufel 25 ist mit einem Steg 30 versehen, der einen Lageransatz 3I trägt. Dieser Lageransatz 31 stößt gegen das Turbinengehäuse I3 und ist dort mittels eines Bolzens 32 festgelegt. Das Turbinengehäuse I3 ist beidseitig der Bolzen durch zwei axial im Abstand zueinander liegende Trägerringe 33 und 34 verstärkt.
Die Nabe 20 des Trägers 19 trägt zwei im axialen Abstand zueinander liegende Lager 35 und 36. Das Lager 35 trägt eine Welle 37, die die Rotorscheibe 38 der Rotorstufe I7 trägt. Das andere Lager 36 stützt eine Welle 39 ab, an der die Scheibe 40 der Rotorstufe 16 abgestützt ist. Die Welle 39 ist außerdem mit einer weiteren Welle 41 verbunden, die die Turblnen-
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stufe 18 mit einem Teil des Kompressors 11 des Triebwerks
10 verbindet.
Die Welle 37 ist mit mehreren öffnungen 42 versehen, die eine Kühlluftströmung durchtreten lassen, die vom Kompressor
11 geliefert wird und durch die Löcher in den Raum zwischen der Rotorstufe 17 und den Trägeraufbau 19 gelangt. Ein Abschirmglied 43 mit einem thermischen Schutzüberzug 43a ist am Träger 19 derart befestigt, daß die Kühlluft in der durch Pfeile angedeuteten Richtung nach den Plattformen 26 strömt, so daß eine gewisse Kühlung der Rotorscheibe 38 bewirkt wird. Im radial äußeren Bereich des Abschirmgliedes 43 sind mehrere Luftströmungsregler 50 vorgesehen, die die Kühlluft in eine Kammer 44 strömen lassen, die zwischen dem Abschirmglied 43 und dem Träger I9 definiert ist. Die Kühlluft tritt durch die Kammer 44 hindurch und kühlt dadurch den Trägeraufbau I9 ab, und sie wird dann aus der Kammer 44 über viele öffnungen 45 ausgeblasen, so daß eine weitere Kühlung des Trägeraufbaus 19 und auch der Scheibe 40 erfolgt, bevor die Luft in den Gasstrom 28 abströmt.
Die Abmessungen des Trägers I9 und der Schaufel 25 sind so gewählt, daß sie bei normalen Turbinen—Arbeitstemperaturen unter Spannung gehalten werden.
Der Träger I9, einige der Schaufeln 25 und einige Lageransätze 31 sind mit Thermoelementen 46, 47 und 48 versehen, die schematise]! in Fig. 3 angedeutet sind. Die Thermoelemente sind so über diese Komponenten 50 verteilt, daß sie eine representative Anzeige der Temperatur liefern. Die Auegangssignale der Thermoelemente 46, 47 und 48 werden einer Verarbeitungsstufe 49 zugeführt, die einen Mikroprozessor enthält. Die Behandlungsstufe 49 ist mit Informationen programmiert« die sich auf die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Schaufeln
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25* ihre Stege 30 und Lageransätze 31 und des Trägers 19 sowie andere Konstante beziehen, die ihre physikalischen Eigenschaften betreffen. Aus dieser Information berechnet der Mikroprozessor das Ausmaß der Spannung in den Schaufeln 25 und des Trägeraufbaus 19.
Die Verarbeitungsstufe 49 liefert dann ein Ausgangssignal, das proportional der in vorstehender Weise berechneten Spannung ist, und dieses wird einer Stufe 51 zugeführt, die die Luftströmungsregler 50 betätigt, die am Abschirmglied 43 angeordnet sind. Dabei liefert die Verarbeitungsstufe 49 ein Ausgangssignal der Betätigungsstufe 51« welches dazu führt, daß die Luftströmungsregler 50 genügend Kühlluft in die Kammer 44 liefern, um den Träger 19 auf einer Temperatur zu halten, welche für die Schaufeln 25 geeignet ist, und der Träger 19 wird dadurch unter einer im wesentlichen konstanten Spannung gehalten.
Der Träger 19 und die Schaufeln 25 sind so bemessen, daß sie bei normalen Turbinenarbeitstemperaturen unter Spannung stehen. Damit sowenig Kühlluft als möglich zur Kühlung des Trägers 19 zur Verfügung gestellt wird, darf die Kühlluft nur in die Kammer 44 eintreten, wenn die Turbinentemperatur über dl« normale Turbinen-Arbeitstemperatur angestiegen ist. Bei einem Ansteigen der Turbinentemperatur fließt die Kühlluft in die Kammer 44 und kühlt daduroh den Träger 19, so daß er sich zusammenzieht und eine konstante Spannung im Träger 19 und den Schaufeln 25 aufrecht erhält.
Da die Schaufeln 25 und der Träger 19 über einen Bereich von Turbinenarbeitstemperaturen unter einer konstanten Spannung gehalten wird, ist es möglich diese Teile kleiner und weniger robuster zu gestalten als dies bei ähnlichen Aufbauten erforderlich ist, die unterschiedlichen Kompressionsbelastungen
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ausgesetzt sind. Dabei wird weder die Festigkeit noch die Wirksamkeit eingeschränkt.
Es kann sich unter gewissen Arbeitsbedinungen zeigen, daß das einzige Abschirmglied 43 eine unzulängliche Kühlung des Trägers 19 bewirkt. Wenn dies so ist, dann kann es erforderlich sein, eine weitere ähnliche Abschirmung am stromabwärtigen Ende des Trägers 19 vorzusehen. Hierdurch würde eine zweite Kammer benachbart zum Träger 19 definiert, in die Kühlluft aus den öffnungen 45 eintreten kann.
Es könnten auch andere Mittel benutzt werden, um den Träger 19 und die Schaufeln 25 so zu kühlen, daß sie im Betrieb der Turbine einer konstanten Spannung unterworfen sind. Beispielsweise könnten die Bolzen 32 als Schraubenwinden ausgebildet sein, die eine Zugkraft auf die Schaufeln 25 und demgemäß auf den Träger I9 ausüben. Es wäre dann notwendig, die Betätigungseinrichtung 51 so auszubilden, daß sie diese Schraubwinden gemäß den Signalen der Verarbeitungsstufe 49 betätigt. Eine solche Anordnung könnte die Benutzung von Kühlluft zur Spannungssteuerung ersetzen, oder sie könnte auch stattdessen in Verbindung mit dieser Kühlvorrichtung benutzt werden. Die Anordnung würde natürlich entsprechende Zwischenräume zwischen den Lageransätzen 3I und dem Turbinengehäuse 15 voraussetzen.
Eine weitere Möglichkeit, den Träger I9 und die Schaufeln unter konstanter Spannung zu halten, ist in Fig. 4 dargestellt. In dieser Figur sind die den Teilen gemäß Fig. 2 entsprechenden Teile mit gleichem Bezugszeichen versehen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist das Turbinengehäuse 15 im radial äußeren Bereich der Statorschaufeln 25 dadurch abgewandelt, daß ein U-förmiges Überbrückungsglied 52 vorgesehen ist. Dieses Überbrückungsglied 52 ist am Gehäuse I5
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in der Weise festgelegt, daß zusammen mit diesem eine Ringkaramer 53 gebildet wird. Die Kammer 53 enthält einen Ring 54, der innerhalb der Kammer 53 durch mehrere Stifte 55 festgehalten ist, von denen einer aus Fig. 4 ersichtlich ist. Die Stifte 55 liegen in aufeinander ausgerichteten Löchern des überbrückungsgliedes 52 und des Ringes 54 derart, daß sie allgemein parallel zur Triebwerksachse 24 verlaufen. Die Anordnung ist derart getroffen, daß der Ring 54 sich thermisch unabhängig vom Gehäuse I5 ausdehnen und zusammenziehen kann. Der Ring 54 ist mit den Lageransätzen 3I jeder Schaufel 25 über mehrere radial verlaufende Bolzen 56 verbunden, wobei jeweils ein Bolzen 56 mit jedem Lageransatz 31 verbunden ist. Jeder der Bolzen 56 trägt eine Hülse 57, die jeden Lageransätζ 31 vom Ring 54 im Abstand hält. Jede Hülse läuft durch ein entsprechendes Loch 58 im Gehäuse I5 hindurch und ist mit einem Abschnitt 59 kleineren Durchmessers versehen, welches in einem Loch entsprechender Größe in dem Lageransatz 3I zu liegen kommt.
Die Ringkammer 53 wird über mehrere Einlaßrohre 6O mit Luft gespeist« wobei jedes Rohr mit einem Strömungsregler 61 versehen iet. Die Luft tritt um den Ring 54 herum und wird aus der Kammer 53 über mehrere Löcher 62 ausgeblasen. Die Luft kann entweder heiß oder kalt sein, und sie dient zur Steuerung der Dimensionen des Ringe 54 durch thermische Ausdehnung und EueamraenBiehung. Der Luftströmungsregler 61 wird in der gleichen Welse gesteuert, wie der Luftßtrömungsregler 50 gemäß dem erstgenannten Ausführungsbeispiel, so daß der Ring 54 die Schaufeln B5 und den Trägeraufbau unter konstanter Spannung hält.
Dl· der Ringkammer 53 zugeführte Luft kann von irgendeiner geeigneten quelle abgezapft werden, beispielsweise vom Kompressor 11 oder der Verbrennungseinrichtung 12 des Triebwerks 10.
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Ea könnten auch andere Mittel benutzt werden, um das Ausmaß der Spannung In den Schaufeln 25 und im Träger festzustellen. So könnten die Thermoelemente 46, 47 und beispielsweise durch Dehnungsmeßglieder ersetzt sein.
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Claims (18)

3Ü4bb83 Patentansprüche :
1. Turbine für ein Gasturbinentriebwerk mit einem Gehäuse, welches einen Träger mit einer Nabe aufweist, die symmetrisch um die Turbinenachse derart angeordnet sind, daß die Achse der Nabe koaxial zur Turbinenachse liegt und mit einer Reihe radial verlaufender Statorleitschaufeln die sowohl am Gehäuse als auch am Umfang des Trägers festgelegt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (46, 47, 48, 49, 50, 51) vorgesehen sind, um sowohl den Träger (19) als auch die Statorschaufeln (25) unter im wesentlichen konstanter Spannung zu halten.
2. Turbine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Aufrechterhaltung konstanter Spannung im Träger (19) und in den Schaufeln (25) Mittel (50) aufweisen, die die Spannung des Trägers (19) und der Schaufeln (25) ändern, daß Mittel (46,47,48,49) vorgesehen sind, um das Ausmaß der Spannung im Träger (19) und in den Schaufeln (25) zu überwachen, und daß Steuermittel (51) der die Spannung verändernden Vorrichtung (50) und der Spannungsüberwachungsvorrichtung (46,47,48,49) zugeordnet sind, die die Vorrichtung (50) zur Veränderung der Spannung so steuern, daß der Träger (19) und die Schaufeln (25) im wesentlichen unter gleicher Spannung gehalten werden.
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ORIGINAL INSPECTED
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3. Turbine nach Anspruch 2,
dadurch gekennze i c h η e t, daß die Mittel (46,47,48,49) zur Überwachung der Spannung im Träger (I9) und den Statorschaufeln (25) eine Vorrichtung (46,47,48) aufweisen, die die Temperaturen des Trägers (I9) und der Schaufeln (25) überwacht, und daß Mittel (49) vorgesehen sind, die hieraus das Ausmaß der Spannung in dem Träger (I9) und den Schaufeln (25) berechnen.
4. Turbine nach Anspruch 3,
dadurch gekennze ichnet, daß die Mittel (49) zur Berechnung der Spannung von Träger (I9) und Schaufeln (25) in der Steuervorrichtung (51) eingebaut sind.
5. Turbine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (46,47,48,49) zur Überwachung der Spannung im Träger (I9) und in den Statorschaufeln (25) mehrere Spannungsmeßfühler aufweist.
6. Turbine nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (49,51) einen Mikroprozessor enthält.
7. Turbine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (50) zur Änderung der Spannung des Trägers (19) und der Statorschaufeln (25) einen Strömungsregler (50) aufweist, der eine Kühlströmung auf den Träger (I9) richtet, und daß die Steuer-
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vorrichtung (49,51) die Strömungsregler (50) in der Weise einstellt, daß die Strömungsrate der dem Träger (I9) zugeführten Kühlluft derart bemessen ist, daß die Temperatur des Trägers so eingestellt wird, daß die im wesentlichen konstante Spannung im Träger (19) und den Statorschaufeln (25) aufrechterhalten wird.
8. Turbine nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Trägers (I9) durch ein Abschirmglied (43) derart umschlossen ist, daß wenigstens eine Kammer (44) benachbart zum Träger (19) definiert wird, und daß der Strömungsregler (50) Kühlmittel in die Kammer (44) strömen läßt, um die Temperatur des Trägers (19) einzustellen.
9. Turbine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennze lehnet, daß das Kühlmittel Luft ist.
10. Turbine nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmglied (43) mit einem thermisch isolierenden Überzug (43a) versehen ist.
11. Turbine nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Statorschaufel (25) mit Mitteln (32) versehen ist, die eine variable Zugkraft hierauf ausüben.
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12. Turbine nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (32) zur Ausübung einer unterschiedlichen Zugkraft auf die Schaufeln (25) jede Schaufel (25) mit dem Turbinengehäuse (15) verbinden.
13. Turbine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (32),die eine veränderliche Zugkraft auf die Statorschaufeln (25) ausüben, aus einer Schraubenwinde bestehen.
14. Turbine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Ausübung einer veränderbaren Zugbelastung jeder Statorschaufel (25) einen Ring (54) umfassen, daß jede Statorschaufel (25) am Turbinengehäuse (I5) über den Ring (54) verbunden ist, daß der Ring (54) am Turbinengehäuse (I5) durch Mittel (55) festgelegt ist, die eine thermische Ausdehnung und Zusammenziehung des Rings (54) unabhängig vom Turbinengehäuse (I5) ermöglichen, daß Strömungsregler (60,61) eine Kühlströmung oder eine Wärmeströmung auf den Ring (54) richten, daß die Steuermittel (49,51) die Strömung nach dem Regler (60,61) in der Weise einstellen, daß die Strömungsrate des Kühlmittels oder des Erhitzungsmittels gesteuert wird, die auf den Ring (54) gerichtet werden, und zwar derart, daß die Temperatur des Rings (54) so eingestellt wird, daß die Statorschaufel (25) und der Träger (I9) unter im wesentlichen konstanter Spannung gehalten werden.
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15. Turbine nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (54) in einer hohlen Ringkammer (15,51) eingeschlossen ist, und daß das Kühlmittel bzw. das Wärmemittel in das Innere der Kammer (15,52) eingeleitet wird.
16. Turbine nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (54) außerhalb des Turbinengehäuses
(15) angeordnet ist.
17. Turbine nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel oder das Erhitzungsmittel Luft ist.
18. Turbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennze ichnet, daß die Nabe (20) des Trägers (I9) wenigstens ein Lager (35) trägt, das seinerseits wenigstens eine Welle (37) abstützt.
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DE3045583A 1979-12-06 1980-12-03 Leitschaufelkranz für ein Gasturbinentriebwerk Expired DE3045583C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7942156 1979-12-06

Publications (2)

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DE3045583A1 true DE3045583A1 (de) 1981-06-11
DE3045583C2 DE3045583C2 (de) 1982-11-11

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3045583A Expired DE3045583C2 (de) 1979-12-06 1980-12-03 Leitschaufelkranz für ein Gasturbinentriebwerk

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