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DE1286333B - Ring-shaped guide device for gas turbine engines with axial flow - Google Patents

Ring-shaped guide device for gas turbine engines with axial flow

Info

Publication number
DE1286333B
DE1286333B DEG39445A DEG0039445A DE1286333B DE 1286333 B DE1286333 B DE 1286333B DE G39445 A DEG39445 A DE G39445A DE G0039445 A DEG0039445 A DE G0039445A DE 1286333 B DE1286333 B DE 1286333B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
segments
guide device
ring
blades
circumferential direction
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
DEG39445A
Other languages
German (de)
Inventor
Smuland Robert John
Bobo Melvin
Martin Jack Reid
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 DE1286333B publication Critical patent/DE1286333B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/041Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector using blades
    • 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
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/042Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

mungsquerschnitten durchgeführt und die Entstehung von Anregungskräften in Kauf genommen, wobei versucht wurde, diese Anregungskräfte innerhalb annehmbarer Grenzen zu halten. So wurde beispiels-5 weise die Leitvorrichtung als einteiliger Ring mit gleichen Strömungsquerschnitten zwischen benachbarten Schaufeln gefertigt. Dieser Ring wurde dann in Segmente unterteilt, die im Triebwerk mit gegenseitigem Abstand eingebaut wurden. Diese SegmenteMeasurement cross-sections carried out and the emergence of excitation forces accepted, with attempts have been made to keep these excitation forces within acceptable limits. For example, -5 wise the guide device as a one-piece ring with the same flow cross-sections between adjacent ones Shovels made. This ring was then divided into segments that were in the engine with mutual Spacing were installed. These segments

benachbarter Segmente kleiner als die Querschnitte zwischen den anderen Schaufeln. Diese Differenz wird durch die Stärke des Schlitzes bestimmt, der beim Schneiden des Rings in Segmente entsteht.adjacent segments smaller than the cross-sections between the other blades. This difference is determined by the thickness of the slot that is created when the ring is cut into segments.

Es gibt jedoch zahlreiche Fälle, in denen die Entstehung der Erregungskräfte durch ungleiche Strömungsquerschnitte nicht zugelassen werden kann. Es müssen deshalb Leitvorrichtungen vorgesehen werden, die bei der normalen Betriebstemperatur zwi-However, there are numerous cases in which the excitation forces are created by unequal flow cross-sections cannot be admitted. Guiding devices must therefore be provided, which at normal operating temperature between

Derartige Leitvorrichtungen können sowohl bei io dehnen sich bei der Betriebstemperatur derart aus, Turbinen wie bei Verdichtern vorgesehen sein. Vor- daß sie aneinander anliegen. Dieses Aneinanderwiegend wird die erfindungsgemäße Leitvorrichtung anliegen ist deshalb wünschenswert, um Leckverluste zwischen den Brennkammern und dem Turbinenrad zu vermindern. Wenn eine derartige Leitvorrichtung eines Gasturbinentriebwerks angeordnet, um die hei- die normale Betriebstemperatur angenommen hat, ßen Verbrennungsprodukte dem Turbinenrad zuzu- 15 sind die Querschnitte zwischen den Endschaufeln führen. Die Leitvorrichtung wandelt den Strom der
heißen Verbrennungsprodukte, der hohen Druck
aufweist, in einen Strom mit hoher Geschwindigkeit
um; dieser wird unter der erforderlichen Winkelrichtung gegen das Turbinenrad geführt. Die Kraft, 20
die der heiße Gasstrom am Turbinenrad ausübt,
hängt sowohl von der Geschwindigkeit als auch von
der Strömungsrichtung ab; sie sind deshalb um den
Umfang des Turbinenrades herum lediglich dann
Such guide devices can expand at the operating temperature in such a way, both turbines and compressors can be provided. Before they touch each other. The guide device according to the invention will therefore be in contact with one another, in order to reduce leakage losses between the combustion chambers and the turbine wheel. When such a guide device of a gas turbine engine is arranged around the hot normal operating temperature, combustion products are to be fed to the turbine wheel, the cross sections leading between the end blades. The guiding device converts the flow of the
hot combustion products, the high pressure
into a stream at high speed
around; this is guided against the turbine wheel at the required angular direction. The force, 20
which the hot gas flow exerts on the turbine wheel,
depends on both the speed and on
the direction of flow; they are therefore around the
Circumference of the turbine wheel around only then

gleich, wenn der Strom gleichförmig durch die Leit- 35 sehen benachbarten Schaufeln gleich Querschnitte Vorrichtung zugeleitet wird. aufweisen. Hierzu wurde bereits ein einteiliger Ring-same when the flow is uniform through the guide 35 adjacent blades see equal cross-sections Device is fed. exhibit. For this purpose, a one-piece ring

Wenn aber an einem Turbinenrad um dessen Um- aufbau hergestellt, dem jedoch die Schaufeln unfang herum ungleiche Kräfte auftreten, so können gleiche Abstände haben, also ungleiche Querschnitte schädliche Schwingungen auftreten. Wenn sich näm- zwischen benachbarten Schaufeln bestehen. Diese lieh das Turbinenlaufrad dreht, so sind die einzelnen 30 Leitvorrichtung wird dann wiederum in Segmente Schaufeln pulsierenden Kräften ausgesetzt, welche unterteilt, die im Triebwerk eingebaut werden. Die unerwünschte Schwingungen und Belastungen erzeu- ungleichen Abstände zwischen den Schaufeln komgen. Wenn diese Anregungskräfte ausreichend stark pensieren die Breite des herausgeschnittenen Matesind, so können sie das Turbinenlaufrad zerstören. rials derart, daß bei normaler Betriebstemperatur Es ist deshalb von großer Bedeutung, daß der Strom 35 alle Strömungsquerschnitte in der Leitvorrichtung des heißen Gases derart gegen das Turbinenlaufrad ' gleich sind. Derartige Leitvorrichtungen sind jedoch gerichtet wird, daß um den gesamten Umfang des
Laufrads herum gleiche Kräfte ausgeübt werden.
Dies kann in der Weise erfolgen, daß alle Strömungsquerschnitte zwischen benachbarten Schaufeln der 40
Leitvorrichtung bei normaler Betriebstemperatur
gleich sind, da die örtlichen Kräfte der heißen Verbrennungsgase durch diese Strömungsquerschnitte
bestimmt sind.
If, however, a turbine wheel is manufactured around its construction, but the blades around which are unequal forces, then the same distances can occur, that is, unequal cross-sections, damaging vibrations can occur. If namely exist between adjacent blades. This lent the turbine wheel rotates, so the individual guide device is then again subjected to pulsating forces in segments, which are divided into blades and which are installed in the engine. The undesired vibrations and loads create unequal distances between the blades. If these excitation forces counteract the width of the cut-out material sufficiently strongly, they can destroy the turbine runner. rials in such a way that at normal operating temperature it is therefore of great importance that the flow 35 all flow cross-sections in the guide device of the hot gas in such a way towards the turbine runner are the same. Such guiding devices are directed, however, that around the entire circumference of the
Impeller around the same forces are exerted.
This can be done in such a way that all flow cross-sections between adjacent blades of the 40th
Guide device at normal operating temperature
are the same as the local forces of the hot combustion gases through these flow cross-sections
are determined.

In der Praxis war es bisher jedoch nicht ohne wei- 45
teres möglich, dies in einfacher Weise zu verwirklichen. Eine Leitvorrichtung, die zwischen benachbarten Schaufeln gleiche Strömungsquerschnitte aufweist, kann als einteiliger Ring ausgebildet sein. Ein
derartiger Aufbau ist jedoch wegen der Temperatu- 50 je einer von der Mitte in gleichen Abständen in ren, denen die Leitvorrichtung im Betrieb ausgesetzt Umfangsrichtung nach beiden Seiten gelegenen Paßist, nicht immer zu verwirklichen. Wegen der auf- bohrung und einer größeren Bohrung oder einem tretenden hohen thermischen Spannungen wird die Längsschlitz am Tragring gleitbar befestigt sind. Leitvorrichtung bekanntlich häufig in Segmente Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine gleichunterteilt; diese Segmente weisen in Umfangsrich- 55 förmige und geführte Ausdehnung ermöglicht, tung gegeneinander einen Spalt auf, damit sie sich In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
In practice, however, it has not been so far 45
teres possible to realize this in a simple manner. A guide device, which has the same flow cross-sections between adjacent blades, can be designed as a one-piece ring. A
However, such a structure cannot always be implemented because of the temperatures one at a time from the center at equal intervals to which the guide device is exposed during operation in the circumferential direction on both sides. Because of the bore and a larger bore or high thermal stresses occurring, the longitudinal slot is slidably attached to the support ring. As is well known, the guiding device is often divided into segments. these segments have circumferentially shaped and guided expansion enables a gap against each other so that they can be In the drawing, an embodiment of the

wegen des erforderlichen ungleichen Abstands der Schaufeln außerordentlich schwierig herzustellen und damit sehr teuer.extremely difficult to manufacture and because of the unequal spacing of the blades required so very expensive.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leitvorrichtung zu schaffen, bei der mit einfachsten Mitteln bei jeder Betriebstemperatur gleiche Abstände der Schaufeln voneinander sichergestellt werden.The present invention has for its object to provide a guide device in which with The simplest means ensured the same spacing of the blades from one another at any operating temperature will.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Ringflansch jedes Segments mittels eines Schraubenbolzens, der in einer in Umfangsrichtung in der Mitte der Segmente gelegenen Paßbohrung angeordnet ist. fest und mittels zweier Schraubbolzen, die inAccording to the invention this is achieved in that the annular flange of each segment by means of a screw bolt, which is arranged in a fitting bore located in the circumferential direction in the middle of the segments is. firmly and by means of two screw bolts that are inserted into

bei Temperaturänderungen ausdehnen und zusammenziehen können. Beim Ausdehnen benachbarter Segmente bewegen sich die Endschaufeln aufeinander zu. Dadurch vermindert sich aber der Strö- 60 mungsquerschnitt zwischen diesen Schaufeln, während sich die benachbarten Schaufeln innerhalb der einzelnen Segmente voneinander fort bewegen, so daß sich der Strömungsquerschnitt zwischen diesenexpand and contract with temperature changes. When expanding neighboring Segments move the end blades towards each other. However, this reduces the current flow cross-section between these blades, while the adjacent blades are within the Move individual segments away from each other, so that the flow cross-section between them

Erfindung dargestellt. Es zeigtInvention shown. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Leitvorrichtung, F i g. 1 a longitudinal section through the guide device,

F i g. 2 einen Querschnitt durch F i g. 1 längs der Linie 2-2,F i g. 2 shows a cross section through FIG. 1 along line 2-2,

Fig. 3 eine Ansicht eines Segments aus der Ebene 3-3 der F i g. 1 undFIG. 3 is a view of a segment from plane 3-3 of FIG. 1 and

F i g. 4 einen abgewinkelten Umfangsschnitt längsF i g. 4 shows an angled circumferential section longitudinally

Schaufeln vergrößert. Es tritt also hierbei die ge- 65 der Linie 4-4 der F i g. 1.Shovels enlarged. The line 4-4 in FIG. 1.

fürchtete ungleichförmige Beaufschlagung des Tür- Ein Teil eines Gasturbinentriebwerks ist in Fig. 1feared uneven loading of the door. Part of a gas turbine engine is shown in FIG. 1

binenlaufrads ein. dargestellt, welches ein Gehäuse 10 aufweist, das ausinner wheel a. shown, which has a housing 10, which consists of

Man hat bisher einen Betrieb mit ungleichen Strö- Ringabschnitten 11 und 12 besteht, die an den Flan-So far there has been an operation with unequal Strö ring sections 11 and 12, which are attached to the flanges

sehen 13 und 14 mittels Schraubenbolzen 15 aneinander befestigt sind. Ein Ringraum 16 wird zwischen dem Gehäuse 10 und einem inneren tragenden Bauteil 17 gebildet. Eine ringförmige Brennkammer 18 mit Tnnenraum 19 liegt innerhalb des Ringraumes 16.13 and 14 see one another by means of screw bolts 15 are attached. An annular space 16 is formed between the housing 10 and an inner load-bearing component 17 formed. An annular combustion chamber 18 with an inner space 19 lies within the annular space 16.

Eine ringförmige Leitvorrichtung 20 ist am hinteren Ende der Brennkammer 18 angeordnet, um die heißen Verbrennungsprodukte den Turbinenlaufschaufeln 21 mit der entsprechenden Geschwindigkeit und unter dem richtigen Winkel zuzuleiten.An annular guide device 20 is arranged at the rear end of the combustion chamber 18 to the hot combustion products the turbine blades 21 at the appropriate speed and to feed at the right angle.

Die Leitvorrichtung 20 ist aus Segmenten 25 zusammengesetzt. Jedes Segment 25 weist einen äußeren Ring 26, einen inneren Ring 27 und eine Anzahl von Schaufeln 28 auf, die radial zwischen den Ringen 26 und 27 angeordnet und an diesen befestigt sind. *5 Ein Flansch 31 erstreckt sich vom äußeren Ring 26 nahe den Hinterkanten 30 der Schaufeln 28 radial nach außen. Ein Flansch 32 erstreckt sich vom inneren Ring 27 radial nach innen. Eine Bohrung 33 ist im Flansch 32 in Umfangsrichtung in der Mitte jedes ao Segments 25 angeordnet; ferner sind Bohrungen 34 und 35 in Umfangsrichtung im gleichen Abstand voneinander zu beiden Seiten der Bohrung 33 vorgesehen. Die Bohrungen 34 und 35 können größere Durchmesser haben als die Bohrung 33, wie es dargestellt ist. Ansätze 36 und 37 sind an einem Ende des äußeren Rings 26 und des inneren Rings 27 vorgesehen. Die Ansätze 36 und 37 erstrecken sich in Umfangsrichtung über das Ende der Ringe hinaus und überlappen die Ringenden des benachbarten Segments 25 im zusammengebauten Zustand, um die Leckströmung zu vermindern.The guide device 20 is composed of segments 25. Each segment 25 has an outer one Ring 26, an inner ring 27 and a number of blades 28 which extend radially between the rings 26 and 27 are arranged and attached to them. * 5 A flange 31 extends radially from the outer ring 26 near the trailing edges 30 of the blades 28 outward. A flange 32 extends radially inward from the inner ring 27. A bore 33 is arranged in the flange 32 in the circumferential direction in the center of each ao segment 25; there are also holes 34 and 35 are provided at the same distance from one another on both sides of the bore 33 in the circumferential direction. The bores 34 and 35 can have larger diameters than the bore 33, as shown is. Lugs 36 and 37 are provided on one end of the outer ring 26 and the inner ring 27. The lugs 36 and 37 extend circumferentially beyond the end of the rings and overlap the ring ends of the adjacent segment 25 in the assembled state to the To reduce leakage flow.

Jedes Segment 25 der Leitvorrichtung 20 kann sich über 60° erstrecken, was sich als günstig erwiesen hat, und wird entsprechend der üblichen Fertigungstechnik hergestellt. Die Teile der Segmente 25 können beispielsweise aus Metallblech gefertigt sein und miteinander verschweißt sein. Die Segmente 25 können aber auch als einheitlicher Bauteil gegossen und dann bearbeitet werden. Die Leitvorrichtung 20 kann auch aus zwölf 30°-Segmenten bestehen. Im allgemeinen kann jede Anzahl von Segmenten verwendet werden, durch die die Gesamtzahl der Schaufeln teilbar ist. Dadurch wird sichergestellt, daß alle Segmente gleichviel Schaufeln haben.Each segment 25 of the guide device 20 can extend over 60 °, which has proven to be advantageous has, and is manufactured according to the usual manufacturing technology. The parts of the segments 25 can be made for example from sheet metal and be welded together. The segments 25 can but can also be cast as a single component and then machined. The guide device 20 can also consist of twelve 30 ° segments. In general, any number of segments can be used by which the total number of blades is divisible. This will ensure that everyone Segments have the same number of blades.

Die Bohrungen 33, 34 und 35 sind im Flansch auf einem bestimmten Radius R1 angeordnet, der vom Krümmungsmittelpunkt der Segmente ausgeht. Wie in F i g. 4 gezeigt, sind die Schaufeln 28 jedes Segments 25 am äußeren Ring 26 und am inneren Ring 27 derart befestigt, daß die Strömungsquerschnitte, die proportional zum Abstand T zwischen benachbarten Schaufeln sind, gleich sind. Da die Umfangsabstände X zwischen benachbarten Schaufeln 28 proportional zum Abstand T sind, können gleiche Strömungsquerschnitte zwischen benachbarten Schaufeln 28 dadurch sichergestellt werden, daß die Umfangsabstände X zwischen benachbarten Schaufeln 28 gleich sind. Der äußere Ring 26 und der innere Ring 27 jedes Segments 25 erstrecken sich in Umfangsrichtung über die Endschaufeln der Segmente um Umfangsstrecken Y und Z an entgegengesetzten Enden der Segmente hinaus. Es besteht keine vorgeschriebene Beziehung zwischen den Größen der Strecken Y und Z mit der Ausnahme, daß deren Summe gleich dem Abstand Z sein muß. Es ist klar, daß die Strömungsquerschnitte zwischen allen Schaufeln 28 der Leitvorrichtung 20 einschließlich der Strömungsquerschnitte zwischen den Endschaufeln benachbarter Segmente 25 gleich sind, wenn alle Segmente 25 gegeneinander anliegen. Nimmt man eine spannungsfreie Ausdehnung und Zusammenziehung an, so gilt dies für jede Temperatur, bei welcher sich die Segmente 25 aneinander anlegen.The bores 33, 34 and 35 are arranged in the flange on a certain radius R 1 , which starts from the center of curvature of the segments. As in Fig. 4, the blades 28 of each segment 25 are attached to the outer ring 26 and the inner ring 27 such that the flow areas, which are proportional to the distance T between adjacent blades, are equal. Since the circumferential distances X between adjacent blades 28 are proportional to the distance T , the same flow cross-sections between adjacent blades 28 can be ensured in that the circumferential distances X between adjacent blades 28 are the same. The outer ring 26 and inner ring 27 of each segment 25 extend circumferentially beyond the end vanes of the segments by circumferential distances Y and Z at opposite ends of the segments. There is no prescribed relationship between the sizes of the distances Y and Z except that their sum must be equal to the distance Z. It is clear that the flow cross-sections between all blades 28 of the guide device 20, including the flow cross-sections between the end blades of adjacent segments 25, are the same when all segments 25 bear against one another. Assuming tension-free expansion and contraction, this applies to every temperature at which the segments 25 come into contact with one another.

Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, ist am Bauteil 17, beispielsweise mittels Schraubenbolzen 41, ein konischer Tragring 40 befestigt. Dieser weist Bohrungen 42 auf, die in einem Abstand R2 von der Achse des Triebwerks angeordnet sind. Der Abstand zwischen den Bohrungen 42 in Umfangsrichtung ist der gleiche wie der Abstand zwischen den Bohrungen 33, 34 und 35 der Segmente 25. Diese sind derart im Gasturbinenwerk angeordnet, daß die Bohrungen 33, 34 und 35 jeweils mit einer der Bohrungen 42 fluchten. Zuerst wird ein Schraubenbolzen 43 durch jede Bohrung 33 und die zugeordnete Bohrung 42 hindurchgeführt. Der Schraubenbolzen 43 und die Bohrungen 33 und 42 haben Paßsitz, so daß die Mitte des Segments 25 in genauer Lage gehalten wird. Die Schraubenbolzen 44 und 45 werden von den Bohrungen 34 und 35 lose aufgenommen, so daß sich die Enden der Segmente 25 in Umfangsrichtung relativ zu ihren festgelegten Mitteln ausdehnen und zusammenziehen können. Falls es gewünscht wird, die Bohrungen 34 und 35 so groß zu machen wie die Bohrung 33, so müssen die Schraubenbolzen 44 und 45 einen kleineren Durchmesser haben als der Schraubenbolzen 43. Falls die Segmente 25 die Neigung haben, um die Bolzen 43 herum zu kippen, können statt der Bohrungen 33 und 34 in Umfangsrichtung langgestreckte Schlitze ausgebildet werden.As the F i g. 1 and 2 show, a conical support ring 40 is attached to the component 17, for example by means of screw bolts 41. This has bores 42 which are arranged at a distance R 2 from the axis of the engine. The distance between the bores 42 in the circumferential direction is the same as the distance between the bores 33, 34 and 35 of the segments 25. These are arranged in the gas turbine plant such that the bores 33, 34 and 35 are each aligned with one of the bores 42. First, a screw bolt 43 is passed through each bore 33 and the associated bore 42. The screw bolt 43 and the bores 33 and 42 have a snug fit so that the center of the segment 25 is held in an exact position. The bolts 44 and 45 are loosely received in the bores 34 and 35 so that the ends of the segments 25 can expand and contract circumferentially relative to their fixed means. If it is desired to make the bores 34 and 35 as large as the bore 33, the screw bolts 44 and 45 must have a smaller diameter than the screw bolt 43. If the segments 25 have a tendency to tilt around the bolts 43 , instead of the bores 33 and 34, elongated slots can be formed in the circumferential direction.

Wenn die Segmente 25 von der Achse des Triebwerks im Abstand R9 montiert sind, so ist ein Spalt C zwischen benachbarten Segmenten 25 vorhanden, da R2 größer ist als R1. Die Radien R1 und R2 und der Spalt C sind derart gewählt, daß sich die Segmente bei der normalen Betriebstemperatur der Leitvorrichtung 20 derart ausdehnen, daß sie aneinander anstoßen. Dann sind die Strömungsquerschnitte zwischen allen benachbarten Schaufeln 28 der Leitvorrichtung 20 bei der normalen Betriebstemperatur gleich. When the segments 25 are mounted at a distance R 9 from the axis of the engine, there is a gap C between adjacent segments 25, since R 2 is greater than R 1 . The radii R 1 and R 2 and the gap C are selected such that the segments expand at the normal operating temperature of the guide device 20 in such a way that they abut one another. Then the flow cross-sections between all adjacent blades 28 of the guide device 20 are the same at the normal operating temperature.

Die besondere Wahl von R1, R2 und C hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, die bezüglich des jeweiligen Triebwerks bestimmt werden müssen, in welchem die Leitvorrichtung 20 verwendet werden soll. Beispielsweise muß das besondere Material in Betracht gezogen werden, aus welchem die Segmente 25 hergestellt werden, da verschiedene Materialien unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten haben. Die normale Betriebstemperatur der Leitvorrichtung und die Temperatur, bei welcher die Segmente 25 zusammengebaut werden, müssen ebenfalls berücksichtigt werden. Weiterhin muß die Ausdehnung des Rings 40 in Rechnung gesetzt werden. Diese Ausdehung ist im allgemeinen verhältnismäßig klein, da der Ring 40 der verhältnismäßig kühlen, komprimierten Luft im Raum 16 und nicht den heißen Verbrennungsprodukten ausgesetzt ist.The particular choice of R 1 , R 2 and C will depend on a number of factors which must be determined with respect to the particular engine in which the control device 20 is to be used. For example, consideration must be given to the particular material from which the segments 25 are made, as different materials have different coefficients of thermal expansion. The normal operating temperature of the baffle and the temperature at which the segments 25 are assembled must also be taken into account. Furthermore, the expansion of the ring 40 must be taken into account. This expansion is generally relatively small since the ring 40 is exposed to the relatively cool, compressed air in the space 16 and not to the hot products of combustion.

Zur Halterung der Leitvorrichtung 20 erstreckt sich ein Flansch 46 vom Gehäuse 10 radial nach innen, und zwar an der stromab gelegenen Seite des Flansches 31, der sich vom Ring 26 nach außen erstreckt. Die unter einem hohen Druck stehenden Verbrennungsprodukte, die in die Leitvorrichtung 20 eintreten, halten die Flansche 31 in Anlage gegen den Flansch 46.To hold the guide device 20, a flange 46 extends radially from the housing 10 inside, on the downstream side of the flange 31, which extends from the ring 26 to the outside extends. The high pressure combustion products entering the baffle 20 enter, the flanges 31 hold against the flange 46.

Ansätze 36 und 37 überlappen die Stoßstellen zwischen den Ringen benachbarter Segmente 25. Die Ansätze verhindern ein Durchlecken von unter hohem Druck stehender Luft aus dem Ringraum 16 durch die Stoßstellen hindurch in die unter verhältnismäßig geringem Druck stehenden Bereiche an den Hinterkanten 30 der Schaufeln 28.Lugs 36 and 37 overlap the joints between the rings of adjacent segments 25. Die Lugs prevent high-pressure air from leaking out of the annulus 16 through the joints into the areas under relatively low pressure on the Trailing edges 30 of blades 28.

Es ist zu erkennen, daß die erfindungsgemäß aufgebaute Leitvorrichtung bei normaler Betriebstemperatur gleiche Strömungsquerschnitte zwischen allen Schaufeln hat. Die Erfindung ist bei jeder Statoranordnung anwendbar, welche erheblichen Temperaturänderungen während des Betriebs ausgesetzt ist.It can be seen that the constructed according to the invention Guide device at normal operating temperature, the same flow cross-sections between all Has shovels. The invention is applicable to any stator assembly which has significant temperature changes exposed during operation.

Claims (1)

Patentanspruch: 1S Claim: 1 p Ringförmige Leitvorrichtung für Gasturbinentriebwerke mit axialer Strömung, welche mindestens zwei Leitschaufeln tragende Segmente aufweist, die in Umfangsrichtung gegeneinander einen derartigen Spalt und je einen sich radial nach innen erstreckenden an einem Tragring derart befestigten Ringflansch aufweisen, daß die Endteile benachbarter Segmente bei Betriebstemperatur aneinanderanliegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (32) jedes Segments (25) mittels eines Schraubenbolzens (43), der in eine in Umfangsrichtung in der Mitte der Segmente gelegenen Paßbohrung (33,42) angeordnet ist, fest und mittels zweier Schraubenbolzen (44,45), die in je einer von der Mitte in gleichen Abständen in Umfangsrichtung nach beiden Seiten gelegenen Paßbohrung (42) und einer größeren Bohrung oder einem Längsschlitz (34,35) am Tragring (40) gleitbar befestigt ist.Annular guide device for gas turbine engines with axial flow, which at least has two segments carrying guide vanes, which in the circumferential direction against each other such a gap and one radially inwardly extending on a support ring attached annular flange have that the end parts of adjacent segments at operating temperature abut one another, characterized in that the annular flange (32) each segment (25) by means of a screw bolt (43) which extends in a circumferential direction in the center of the segments located fitting bore (33,42) is arranged, fixed and by means of two Screw bolts (44,45), each one from the center at equal intervals in the circumferential direction fitting bore (42) located on both sides and a larger bore or a longitudinal slot (34,35) is slidably attached to the support ring (40). Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
DEG39445A 1962-12-28 1963-12-21 Ring-shaped guide device for gas turbine engines with axial flow Pending DE1286333B (en)

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US248071A US3142475A (en) 1962-12-28 1962-12-28 Stator assembly

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DE1286333B true DE1286333B (en) 1969-01-02

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DEG39445A Pending DE1286333B (en) 1962-12-28 1963-12-21 Ring-shaped guide device for gas turbine engines with axial flow

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US (1) US3142475A (en)
DE (1) DE1286333B (en)
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