CH697806A2 - Turbinenschaufel-Deckbandkantenprofil. - Google Patents

Turbinenschaufel-Deckbandkantenprofil. Download PDF

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CH697806A2
CH697806A2 CH01319/08A CH13192008A CH697806A2 CH 697806 A2 CH697806 A2 CH 697806A2 CH 01319/08 A CH01319/08 A CH 01319/08A CH 13192008 A CH13192008 A CH 13192008A CH 697806 A2 CH697806 A2 CH 697806A2
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Tony Chiurato
Sze Bun Brian Chan
Bogdan Razvan Raica
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Jacob Charles Ii Perry
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Gen Electric
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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
    • F01D5/22Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
    • F01D5/225Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding
    • 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
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Abstract

Eine Turbinenschaufel enthält einen Schaufelflügel 34 mit einem Deckband 36 mit einer vorderen Kante 48, die zwei ausgebogene Seiten 52, 54 umfasst, und einer hinteren Kante 50, die eine dritte ausgebogene Seite 56 umfasst, welche vordere und hintere Kantenprofile im Wesentlichen gemäss Kartesischen X- und Y-Koordinatenwerten an den Punkten 1-41 definieren, die in Tabelle I dargelegt sind. Die X- und Y-Werte sind Abstände in Inch, welche, wenn jeweilige Punkte durch gleichmässige, fortlaufende Bögen verbunden sind, die ausgebogenen vorderen und hinteren Deckbandkantenprofile definieren. Das Deckband weist ferner erste und zweite, obere und untere Z-förmige Kantenprofile 38, 40 im Wesentlichen gemäss Kartesischen X- und Y-Koordinatenwerten an den Punkten 42-59 bzw. 60-77 von Tabelle II auf.

Description


  Allgemeiner Stand der Technik

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Turbinenschaufeln mit einem Flügel und einem Deckband, das von dem Flügel getragen ist. Insbesondere betrifft die Erfindung vordere, hintere und Z-förmige Kantenprofile eines Deckbands, das von einem Flügel einer Turbinenschaufel getragen ist.

[0002] Schaufeln für Turbinen umfassen typischerweise einen Flügel, eine Plattform, einen Schaft und einen Schwalbenschwanz. Der Schwalbenschwanz ist in einem komplementären Schlitz in einem Turbinenrad befestigt. Oftmals enthält der Flügel ein einstückig ausgebildetes Deckband. Die Schaufel mit dem Flügel und Deckband ist natürlich im Betrieb um die Maschinenmittelachse drehbar, und der Flügel und das Deckband befinden sich in dem Heissgasweg.

   Da das Deckband an der Spitze des Flügels angebracht ist, treten wesentliche Belastungen im Deckbandausrundungsbereich zwischen dem Deckband und der Flügelspitze auf. Insbesondere tritt eine erhebliche Ausrundungsbelastungsdifferenz zwischen Druck- und Saugseite des Flügels aufgrund von Deckbandmassenunwucht bezüglich des Flügels an seinem Schnittpunkt mit dem Deckband auf. Diese Massenunwucht wirkt sich negative auf die Kriechlebensdauer der Schaufel aus. D.h., die Deckbandmassenverteilung in früheren Schaufeln führte zu einer stark belasteten Deckbandausrundung und reduzierter Kriechlebensdauer.

   Ferner decken bestimmte Deckbänder den Flügelhals nicht ab, mit daraus folgender negativer Auswirkung auf die Stufenausbeute aufgrund von Flussverlust über das Deckband hinweg.

Kurze Beschreibung der Erfindung

[0003] Gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Turbinenschaufel mit einem Schaufelflügel mit einem Deckband bereitgestellt, wobei das Deckband vordere und hintere Kantenprofile zum Optimieren der Deckbandmassenverteilung zum Ausgleichen von Deckbandausrundungsbelastungen aufweist, wodurch die Kriechlebensdauer maximiert ist und ausserdem die Abdeckung des Flügelhalses zum Verbessern der Stufenausbeute gewährleistet ist.

   Insbesondere die vordere Kante des Deckbands, d.h. die Kante, die im Allgemeinen axial stromaufwärts in dem Heissgasweg der Turbine gerichtet ist, weist ein vorgegebenes Profil mit ersten und zweiten ausgebogenen Abschnitten im Wesentlichen gemäss X- und Y-Koordinatenwerten in einem Kartesischen Koordinatensystem an den Punkten 1-6 und 7-21, jeweils in Tabelle I dargelegt, auf, wobei X und Y Abstände in Inch von einem Ursprung sind und, wenn die Punkte 1-6 und 7-21 jeweils mit gleichmässigen, fortlaufenden Bögen verbunden sind, die Punkte die ersten und zweiten ausgebogenen Abschnitte des Vorderkanten-Deckbandprofils definieren.

[0004] Die Erfindung kann ausserdem in einer Turbinenschaufel mit einem Schaufelflügel mit einem Deckband verkörpert sein, wobei das Deckband vordere und hintere Kanten aufweist,

   wobei die hintere Kante ein vorgegebenes Profil mit einem ausgebogenen Abschnitt im Wesentlichen gemäss X- und Y-Koordinatenwerten in einem Kartesischen Koordinatensystem an den Punkten 22-41, in Tabelle I dargelegt, aufweist, wobei X und Y Abstände in Inch von einem Ursprung sind und, wenn die Punkte 22-41 mit gleichmässigen, fortlaufenden Bögen verbunden sind, die Punkte den ausgebogenen Abschnitt des Hinterkanten-Deckbandprofils definieren.

[0005] In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Turbinenschaufel bereitgestellt, die einen Schaufelflügel mit einem Deckband enthält, wobei das Deckband vordere und hintere Kanten und erste und zweite Z-förmige Kantenprofile aufweist,

   wobei die ersten und zweiten Z-förmigen Kantenprofile ein vorgegebenes Profil im Wesentlichen gemäss X- und Y-Koordinatenwerten in einem Kartesischen Koordinatensystem an den Punkten 42-59 und 60-77, jeweils in Tabelle II dargelegt, aufweisen, wobei X und Y Abstände in Inch von einem Ursprung sind und, wenn die Punkte 42-59 und 60-77 jeweils mit gleichmässigen, fortlaufenden Bögen verbunden sind, die Punkte die ersten und zweiten Z-förmigen Kantenprofile definieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0006] Diese und andere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung sind durch sorgfältige Untersuchung der folgenden detaillierteren Beschreibung der derzeit bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vollständiger verständlich und ersichtlich.

   Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine schematische Darstellung eines Turbinenabschnitts mit einem Turbinenschaufeldeckband der dritten Stufe mit vorgegebenen vorderen und hinteren Kantenprofilen gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;


  <tb>Fig. 2<sep>eine vergrösserte Endansicht eines Deckbands, die die Erfindung bei Betrachtung radial nach innen verkörpert und das Koordinatensystem darstellt, das zum Bestimmen der Koordinaten für die Punkte benutzt ist, welche in Tabelle I und II dargelegt sind;


  <tb>Fig. 3<sep>eine vergrösserte Endansicht eines Deckbands, die die Erfindung bei Betrachtung radial nach innen verkörpert und die Lage der Punkte darstellt, welche in Tabelle I dargelegt sind;


  <tb>Fig. 4<sep>eine vergrösserte Endansicht eines Deckbands, die die Erfindung bei Betrachtung radial nach innen verkörpert und die Lage der Punkte darstellt, welche in Tabelle II dargelegt sind; und


  <tb>Fig. 5<sep>eine Fig. 2 gleichende Ansicht, wobei das Koordinatensystem ausgelassen ist und Massbeziehungen zwischen Teilen des Deckbands in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung dargestellt sind.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0007] Unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen, insbesondere auf Fig. 1, ist ein Heissgasweg, allgemein mit 10 bezeichnet, einer Gasturbine 12 mit mehreren Turbinenstufen dargestellt. Es sind drei Stufen dargestellt. Z.B. umfasst die erste Stufe mehrere umfänglich beabstandete Düsen 14 und Schaufeln 16. Die Düsen sind umfänglich voneinander beabstandet und um die Achse des Rotors befestigt. Die Schaufeln 16 der ersten Stufe sind natürlich an dem Turbinenlaufrad 17 angebracht.

   Ausserdem ist eine zweite Stufe der Turbine 12 mit mehreren umfänglich beabstandeten Düsen 18 und mehreren umfänglich beabstandeten Schaufeln 20 dargestellt, welche an dem Rotor angebracht sind. Ausserdem ist die dritte Stufe mit mehreren umfänglich beabstandeten Düsen 22 und Schaufeln 24 dargestellt, welche an dem Rotor 17 angebracht sind. Es versteht sich, dass die Düsen und Schaufeln im Heissgasweg 10 der Turbine 12 liegen, wobei die Stromrichtung des Heissgases durch den Heissgasweg 10 durch den Pfeil 26 angezeigt ist.

[0008] Jede Schaufel 24 der dritten Stufe ist mit einer Plattform 30, einem Schaft 32 und einem Schwalbenschwanz, nicht gezeigt, zur Verbindung mit einem komplementär geformten, zusammenpassenden Schwalbenschwanz, ebenfalls nicht gezeigt, an einem Laufrad, das einen Teil des Rotors bildet, versehen.

   Zu jeder der Schaufeln 24 der dritten Stufe gehört ausserdem ein Flügel 34 (Fig. 2) mit einem Flügelprofil an jedem Querschnitt den Flügel entlang von der Plattform zur Flügelspitze, wie mit den gestrichelten Linien in Fig. 2 bis 5 dargestellt.

[0009] Ein Deckband, das die Erfindung verkörpert, ist für eine Schaufel der dritten Stufe einer F-Klassen-Turbine bereitgestellt. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 5 ist jede der Schaufeln der dritten Stufe mit einem Deckband versehen, das allgemein mit 36 bezeichnet ist.

   Die Deckbänder 36 sind vorzugsweise einstückig mit den Schaufeln ausgebildet, und jedes Deckband nimmt an umfänglich gegenüberliegenden Enden 38, 40 benachbarte Deckbänder von benachbarten Schaufeln zum Ausbilden eines im Allgemeinen kreisförmigen Rings oder Schirmblechs, der/das den Heissgasweg an der axialen Lage der Schaufeln der zweiten Stufe begrenzt, in Eingriff. Wie in Fig. 2 bis 5 dargestellt, enthält das Deckband 36 jeder Schaufel 24 der dritten Stufe erste und zweite, vordere und hintere Abdichtungsschienen 42, 44 entlang seiner radialen Aussenfläche, wobei die Abdichtungsschienen 42, 44 fortlaufende Abdichtungsringe um das Deckband zum Abdichten an dem Schirmblech 46 (Fig. 1) ausbilden, das an dem Turbinengehäuse befestigt ist. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist ersichtlich, dass das Deckband 36 geformte vordere und hintere Kanten 48 bzw. 50 enthält.

   Die geformte vordere Kante enthält erste und zweite ausgebogene Abschnitte 52, 54, während die hintere Kante einen einzelnen ausgebogenen Abschnitt 56 enthält. Die vordere- und hintere Kante liegen auf gegenüberliegenden axial gerichteten Seiten des Deckbands 36 in dem Heissgasweg.

[0010] Zum Definieren der Form der Vorder- bzw. Hinterkannten-ausbiegungen 52, 54, 56 ist ein einmaliger Satz oder geometrische Orte von Punkten im Raum vorgesehen, insbesondere in einem Kartesischen Koordinatensystem mit X- und Y-Achse, wie schematisch in Fig. 2 dargestellt. X- und Y-Werte von repräsentativen Punkten, wie in Fig. 3 markiert, für die jeweiligen ausgebogenen Seiten 52, 54, 56 sind unten in Tabelle I angegeben und definieren das Profil der vorderen und hinteren Kanten an verschiedenen Stellen daran entlang.

   Die Werte für die X-und Y-Koordinaten sind in Tabelle I in Inch angegeben, obgleich andere Masseinheiten benutzt werden können, wenn die Werte entsprechend umgerechnet werden. Durch Definieren von X- und Y-Koordinatenwerten an ausgewählten Lagen bezüglich des Ursprungs der X- und Y-Achse können die Lagen der von 1 bis 41 nummerierten Punkte ermittelt werden. Durch Verbinden der X- und Y-Werte mit gleichmassigen, fortlaufenden Bogen entlang jeder der derart definierten ausgebogenen Seiten kann jedes Kantenprofil ermittelt werden.

[0011] Es versteht sich, dass diese Werte die vorderen und hinteren ausgebogenen Kantenprofile unter Umgebungs-, Ruhe- und nicht heissen, d.h. kalten Bedingungen repräsentieren.

Tabelle I

[0012] 
<tb>Seite 1<sep>x<sep>y


  <tb>1<sep>0,008<sep>0,895


  <tb>2<sep>0,042<sep>0,904


  <tb>3<sep>0,074<sep>0,918


  <tb>4<sep>0,102<sep>0,939


  <tb>5<sep>0,125<sep>0,966


  <tb>6<sep>0,139<sep>0,998


  <tb>Seite 2<sep>x<sep>y


  <tb>7<sep>0,125<sep>0,232


  <tb>8<sep>0,126<sep>0,268


  <tb>9<sep>0,126<sep>0,304


  <tb>10<sep>0,127<sep>0,340


  <tb>11<sep>0.127<sep>0.376


  <tb>12<sep>0,128<sep>0,412


  <tb>13<sep>0,129<sep>0,448


  <tb>14<sep>0,127<sep>0,484


  <tb>15<sep>0.118<sep>0.518


  <tb>16<sep>0,102<sep>0,550


  <tb>17<sep>0,081<sep>0,580


  <tb>18<sep>0,061<sep>0,610


  <tb>19<sep>0.040<sep>0.639


  <tb>20<sep>0,020<sep>0,669


  <tb>21<sep>0,000<sep>0,699


  <tb>Seite 3<sep>x<sep>y


  <tb>22<sep>0,608<sep>0,175


  <tb>23<sep>0,596<sep>0,208


  <tb>24<sep>0,581<sep>0,240


  <tb>25<sep>0,567<sep>0,272


  <tb>26<sep>0,553<sep>0,305


  <tb>27<sep>0,539<sep>0,338


  <tb>28<sep>0,527<sep>0,371


  <tb>29<sep>0,514<sep>0,404


  <tb>30<sep>0,501<sep>0,437


  <tb>31<sep>0,489<sep>0,470


  <tb>32<sep>0,479<sep>0,504


  <tb>33<sep>0,472<sep>0,539


  <tb>34<sep>0,470<sep>0,574


  <tb>35<sep>0,475<sep>0,609


  <tb>36<sep>0,484<sep>0,643


  <tb>37<sep>0,499<sep>0,675


  <tb>38<sep>0,518<sep>0,705


  <tb>39<sep>0,541<sep>0,732


  <tb>40<sep>0,568<sep>0,755


  <tb>41<sep>0,598<sep>0,774

[0013] Zum Definieren der Z-Formen, die die ersten und zweiten, oberen und unteren gemäss der dargestellten Konfiguration, umfänglich gegenüberliegenden Enden des Deckbands 38 bzw. 40 ist ein einmaliger Satz oder geometrische Orte von Punkten im Raum vorgesehen, insbesondere in einem Kartesischen Koordinatensystem mit X- und Y-Achse, wie schematisch in Fig. 2 dargestellt. X- und Y-Werte von repräsentativen Punkten, wie in Fig. 4 markiert, für die jeweiligen Z-Formen sind unten in Tabelle II angegeben und definieren das Profil der umfänglich gegenüberliegenden Enden des Deckbands an verschiedenen Stellen daran entlang. Die Werte für die X- und Y-Koordinaten sind in Tabelle II in Inch angegeben, obgleich andere Masseinheiten benutzt werden können, wenn die Werte entsprechend umgerechnet werden.

   Durch Definieren von X- und Y-Koordinatenwerten an ausgewählten Lagen bezüglich des Ursprungs der X- und Y-Achse können die Lagen der von 42 bis 77 nummerierten Punkte ermittelt werden. Durch Verbinden der X- und Y-Werte mit gleichmässigen, fortlaufenden Linien oder Bögen entlang jeder der derart definierten Z-Formen kann jedes umfängliche Endkantenprofil ermittelt werden.

[0014] Es versteht sich, dass diese Werte die Z-förmigen umfänglichen Endprofile unter Umgebungs-, Ruhe- oder nicht heissen, d.h. kalten Bedingungen repräsentieren.

Tabelle II

[0015] 
<tb>Obere<sep>x<sep>y


  <tb>42<sep>0,144<sep>1,000


  <tb>43<sep>0,173<sep>0,973


  <tb>44<sep>0,202<sep>0,947


  <tb>45<sep>0,231<sep>0,921


  <tb>46<sep>0,259<sep>0,895


  <tb>47<sep>0,288<sep>0,869


  <tb>48<sep>0,317<sep>0,843


  <tb>49<sep>0,359<sep>0,849


  <tb>50<sep>0,375<sep>0,874


  <tb>51<sep>0,390<sep>0,899


  <tb>52<sep>0,406<sep>0,924


  <tb>53<sep>0,425<sep>0,927


  <tb>54<sep>0,454<sep>0,905


  <tb>55<sep>0,483<sep>0,883


  <tb>56<sep>0,512<sep>0,861


  <tb>57<sep>0,541<sep>0,839


  <tb>58<sep>0,570<sep>0,817


  <tb>59<sep>0,599<sep>0,795


  <tb>Untere<sep>x<sep>y


  <tb>60<sep>0,127<sep>0,227


  <tb>61<sep>0,160<sep>0,197


  <tb>62<sep>5,194<sep>0,166


  <tb>63<sep>0,227<sep>0,135


  <tb>64<sep>0,260<sep>0,104


  <tb>65<sep>0,293<sep>0,074


  <tb>66<sep>0,326<sep>0,043


  <tb>67<sep>0,345<sep>0,046


  <tb>68<sep>0,361<sep>0,070


  <tb>69<sep>0,376<sep>0,094


  <tb>70<sep>0,391<sep>0,118


  <tb>71<sep>0,435<sep>0,125


  <tb>72<sep>0,462<sep>0,104


  <tb>73<sep>0,489<sep>0,083


  <tb>74<sep>0,516<sep>0,062


  <tb>75<sep>0,543<sep>0,042


  <tb>76<sep>0,571<sep>0,021


  <tb>77<sep>0,598<sep>0,000

[0016] Es versteht sich, dass typische Herstellungstoleranzen sowie Beschichtungen vorliegen, die bei den eigentlichen Profilen der Deckbandkantenseiten berücksichtigt werden müssen. Dementsprechend gelten die Werte für das Deckbandprofil, die in Tabelle I und II angegeben sind, für ein nominelles Deckband. Es versteht sich daher, dass +/-typische Herstellungstoleranzen, d.h. +/- Werte, einschliesslich jeglicher Beschichtungsstarke, zu den X-, Y-Werten hinzugerechnet werden müssen, die in Tabelle I und II oben angegeben sind.

   Dementsprechend definiert ein Abstand von + /- 0,080 Inch in einer senkrecht zu jeder Oberflächenstellen entlang der vorderen und hinteren Kannten und Z-Formen stehenden Richtung eine Deckbandkanntenprofilhülle entlang der jeweiligen vorderen und hinteren Kanten und Z-Formen für diese bestimmte Deckbandgestaltung, d.h. eine Variationsbreite zwischen gemessenen Punkten an den eigentlichen Kantenprofilen auf einer nominellen kalten oder Raumtemperatur und der diealen Position dieser Kantenprofile, wie oben in Tabelle I und II angegeben, auf derselben Temperatur.

   Die Deckbandgestaltung ist dieser Variationsbreite gegenüber ohne Beeinträchtigung mechanischer und aerodynamischer Funktion robust und durch die Profile im Wesentlichen gemäss den Kartesischen Koordinatenwerten der Punkte 1-77, die in Tabelle I und II angeführt sind, erfasst.

[0017] Der CV7241 Heissgasweg erfordert ein Deckband der dritten Stufe, um Aerodynamikleistungsanforderungen zu erfüllen. Die hierin definierte Deckbandgestaltung ist einmalig und systemspezifisch, jedoch auf andere Rahmengrössen skalierbar. Es versteht sich daher ausserdem, dass das oben in Tabelle I und II offenbarte Deckband zum Gebrauch in anderen, ähnlichen Turbinengestaltungen geometrisch im Massstab vergrössert oder verkleinert sein kann.

   Infolgedessen können die in Tabelle I und II aufgeführten Werte im Massstab derart vergrössert oder verkleinert sein, dass die ausgebogenen Profile der vorderen und hinteren Kannte des Deckbands und die oberen und unteren Z-Formprofile unverändert bleiben. Eine skalierte Version der Koordinaten von Tabelle I und II würde durch X- und Y-Koordinatenwerte von Tabelle I und II multipliziert mit derselben Zahl oder dividiert durch dieselbe Zahl repräsentiert.

[0018] Gemäss weiteren Merkmalen der Erfindung ist die Deckbandform ferner durch Abdichtungsschienenanordnung zum Optimieren aerodynamischer Leistung und mechanischer Anforderungen gekennzeichnet.

   Genauer gesagt befinden sich unter Bezugnahme auf Fig. 5 in einer beispielhaften Ausführungsform die Doppelschienen 44, 42 in einem vorgeschriebenen Abstand a bzw. b von der hinteren Kante des Flügels 34, in Fig. 5 mit gestrichelter Linie dargestellt. In der dargestellten, beispielhaften Ausführungsform beträgt der Abstand a von der hinteren Kante des Flügels 34 zur hinteren Abdichtungsschiene 44 0,81 +/-0,13 Inch und der Abstand b zur vorderen Abdichtungsschiene 42 1,81 +/-0,13 Inch.

[0019] Die dargestellten Abdichtungsschienen enthalten ferner Schneidzähne 62, 60, die sich jeweils in vorgeschriebenen Abständen y1 und y2 von der hinteren Kante des Flügels 34 befinden.

   In der dargestellten, beispielhaften Ausführungsform beträgt der Abstand y1 zum Mittelpunkt des Schneidzahns 62 der hinteren Abdichtungsschiene 44 1,44 + /-0,13 Inch und der Abstand y2 von der hinteren Kante zum Mittelpunkt des Schneidzahns 60 der vorderen Abdichtungsschiene 2,43 +/-0,13 Inch.

[0020] Wie ebenfalls dargestellt ist wiederum ein weiteres kennzeichnendes Merkmal der dargestellten, beispielhaften Ausführungsform, dass die hintere Abdichtungsschiene 44 und der Hartschichtbereich 64 für mechanische Vorzüge gemeinsam angeordnet sind.

   In einer beispielhaften Ausführungsform befindet sich, wie ausserdem in Fig. 5 dargestellt, diese Hartschicht 64 in einem Winkel von ungefähr 30 bis 35 Grad bezüglich der Längsachse der hinteren Abdichtungsschiene 44.

[0021] Wie in Fig. 1 bis 5 dargestellt ist wiederum ein anderes kennzeichnendes Merkmal des dargestellten Deckbands, dass für aerodynamische Vorzüge ungleiche Deckbandabdeckung auf einer Druck- und Saugseite des Flügels auf der vorderen Kante 48 des Deckbands 36 besteht und einseitige Abdeckung auf der hinteren Kante 50 des Deckbands 36.

[0022] Die vorstehend definierte einmalige Deckbandform und Schienenanordnung dienen dem Optimieren von aerodynamischen Vorzügen und mechanischen Anforderungen.

[0023] Die einmalige Deckbandgestaltung der Erfindung wurde bereitgestellt, um die mechanischen CV7241 Aerodynamikleistungsanforderungen zu erfüllen,

   jedoch gleichzeitig mechanischen Beschränkungen der Schaufel zu genügen. Die offenbarte Gestaltung wurde durch Iteration zwischen Aerodynamik und mechanischer Gestaltung erreicht und ermöglicht der CV7241, sicher und gleichmässig zu arbeiten.

[0024] Während die Erfindung in Verbindung mit der gegenwärtig als praktischsten und bevorzugt erachteten Ausführungsform beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform beschränkt sein soll, sondern im Gegenteil beabsichtigt ist, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die unter den Schutzumfang und das Wesen beiliegenden Ansprüche fallen.

Claims (10)

1. Turbinenschaufel 24 mit einem Schaufelflügel 34 mit einem Deckband 36, wobei das Deckband vordere und hintere Kanten 48, 50 aufweist, wobei die vordere Kante 48 ein vorgegebenes Profil mit ersten und zweiten ausgebogenen Abschnitten 52, 54 im Wesentlichen gemäss X- und Y-Koordinatenpunkten in einem Kartesischen Koordinatensystem an den Punkten 1-6 und 7-21, jeweils in Tabelle I dargelegt, aufweist, wobei X und Y Abstände in Inch von einem Ursprung sind und, wenn die Punkte 1-6 und 7-21 jeweils mit gleichmässigen, fortlaufenden Bögen verbunden sind, die Punkte die ersten und zweiten ausgebogenen Abschnitte des Vorderkanten-Deckbandprofils definieren.
2. Turbinenschaufel nach Anspruch 1, wobei das Vorderkanntenprofil in einer Hülle innerhalb von +/-0,080 Inch in einer senkrecht zu jeglichen Stellen entlang des Vorderkantenprofils stehenden Richtung liegt.
3. Turbinenschaufel nach Anspruch 1, wobei die X- und Y-Werte, die in Tabelle I dargelegt sind, als Funktion derselben Zahl skalierbar sind, um ein im Massstab vergrössertes oder verkleinertes Vorderkanntenprofil bereitzustellen.
4. Turbinenschaufel nach Anspruch 1, wobei die hintere Kante 50 ein vorgegebenes Profil mit einem ausgebogenen Abschnitt im Wesentlichen gemäss X- und Y-Koordinatenpunkten in einem Kartesischen Koordinatensystem an den Punkten 22-41, in Tabelle I dargelegt, aufweist, wobei X und Y Abstände in Inch von einem Ursprung sind und, wenn die Punkte 22-41 mit gleichmässigen, fortlaufenden Bögen verbunden sind, die Punkte den ausgebogenen Abschnitt des Hinterkannten-Deckbandprofils definieren.
5. Turbinenschaufel nach Anspruch 1, wobei das Deckband ferner erste und zweite Z-förmige Kantenprofile 38, 40 umfasst, wobei die ersten und zweiten Z-förmigen Kantenprofile ein vorgegebenes Profil im Wesentlichen gemäss X- und Y-Koordinatenwerten in einem Kartesischen Koordinatensystem an den Punkten 42-59 und 60-77, jeweils in Tabelle II dargelegt, aufweisen, wobei X und Y Abstände in Inch von einem Ursprung sind und, wenn die Punkte 42-59 und 60-77 jeweils mit gleichmässigen, fortlaufenden Bögen verbunden sind, die Punkte die ersten und zweiten Z-förmigen Kantenprofile definieren.
6. Turbinenschaufel nach Anspruch 1, wobei das Deckband ferner erste und zweite, vordere und hintere Abdichtungsschienen umfasst, die zwischen umfänglichen Kanten des Deckbands verlaufen, wobei ein Abstand von der hinteren Kante des Flügels zu der hinteren Abdichtungsschiene ungefähr 0,81 Inch beträgt und Abstand b zu der vorderen Abdichtungsschiene ungefähr 1,81 Inch beträgt.
7. Turbinenschaufel nach Anspruch 1, wobei das Deckband ferner erste und zweite, vordere und hintere Abdichtungsschienen umfasst, die zwischen umfänglichen Kanten des Deckbands verlaufen, wobei die Abdichtungsschienen ferner Schneidzähne enthalten, wobei der Abstand zu einem Mittelpunkt des Schneidzahns der hinteren Abdichtungsschiene von einer hinteren Kante des Flügels ungefähr 1,44 Inch beträgt, und wobei der Abstand von der hinteren Kante zu einem Mittelpunkt des Schneidzahns der vorderen Abdichtungsschiene ungefähr 2,43 Inch beträgt.
8. Turbinenschaufel nach Anspruch 1, wobei das Deckband ferner erste und zweite Z-förmige Kantenprofile umfasst, wobei das Deckband ferner erste und zweite, vordere und hintere Abdichtungsschienen umfasst, die zwischen den Z-förmigen Kanten verlaufen, wobei die hintere Abdichtungsschiene mit einem Hartschichtbereich der Z-förmigen Kanten gemeinsam angeordnet ist.
9. Turbinenschaufelanordnung nach Anspruch 4, wobei das Deckband ferner erste und zweite Z-förmige Kanntenprofile 38, 40 umfasst, wobei die ersten und zweiten Z-förmigen Kantenprofile ein vorgegebenes Profil im Wesentlichen gemäss X- und Y-Koordinatenwerten in einem Kartesischen Koordinatensystem an den Punkten 42-59 und 60-77, jeweils in Tabelle II dargelegt, aufweisen, wobei X und Y Abstände in Inch von einem Ursprung sind und, wenn die Punkte 42-59 und 60-77 jeweils mit gleichmässigen, fortlaufenden Bögen verbunden sind, die Punkte die Ersten und zweiten Z-förmigen Kantenprofile definieren.
10. Turbinenschaufel nach Anspruch 4, wobei das Deckband ferner erste und zweite, vordere und hintere Abdichtungsschienen umfasst, die zwischen umfänglichen Kanten des Deckbands verlaufen, wobei ein Abstand von der hinteren Kante des Flügels zu der hinteren Abdichtungsschiene ungefähr 0,81 Inch beträgt und Abstand b zu der vorderen Abdichtungsschiene ungefähr 1,81 Inch beträgt.
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