PL178887B1

PL178887B1 - Zespół przytrzymujący łopatki turbiny gazowej i sposób montażu zespołu przytrzymującego łopatki turbiny gazowej

Info

Publication number: PL178887B1
Application number: PL95320693A
Authority: PL
Inventors: Mario Modafferi
Original assignee: Pratt & Whitney Canada
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1995-12-07
Publication date: 2000-06-30
Also published as: PL320693A1; JPH10510344A; US5518369A; JP3751636B2; EP0797724A1; WO1996018803A1; DE69515508T2; CZ288815B6; CZ178297A3; EP0797724B1; RU2160367C2; DE69515508D1

Abstract

1. Zespól przytrzymujacy lopatki turbiny gazowej, za- wierajacy tarcze turbiny gazowej, majaca wokól- obwodu pletwiaste rowki pozostawiajace pomiedzy soba martwy ma- terial obciazajacy, przy czym kazda z licznych lopatek turbiny gazowej ma rdzen dopasowany i umieszczony wewnatrz jed nego z tych rowków oraz obwodowo wystajace platformy lopatkowe, zas w osiowo usytuowanym obszarze pomiedzy tarcza i platformami lopatkowymi znajduje sie podluzny, sprezysty pasek przytrzymujacy, którego jeden wystajacy ko- niec jest wygiety promieniowo zewnetrznie do stycznosci z dwiema sasiadujacymi lopatkami turbiny gazowej, znamien- ny tym, ze z jednej strony kazdej lopatki (14) znajduje sie trzpien przytrzymujacy (22), przylegajacy do boku (24) tar- czy (12), zas sprezysty pasek przytrzymujacy (30) ma drugi koniec (34) zagiety promieniowo wewnetrznie do stycznosci z martwym materialem obciazajacym (18) tarczy (12). 4. Zespól wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze trzpien przytrzymujacy (22) znajduje sie po tej stronie lopatki (14), w która jest skierowany przeplyw gazu (15). F I G. 2 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół przytrzymujący łopatki turbiny gazowej i sposób montażu zespołu przytrzymującego łopatki turbiny gazowej.

Ze stanu techniki jest znany zespół przytrzymujący łopatki turbiny gazowej poprzez połączenie na wczepy płetwiaste o strukturze dendrytycznej rowków w tarczy. W rowki te

178 887 wchodzą rdzenie łopatek, mające strukturę dendrytyczną. Dokładne umieszczenie łopatki w kierunku promieniowo zewnętrznym jest ustanowione przez precyzyjne umiejscowienie jej na dwóch strukturach dendrytycznych. Z tego względu łopatka jest zaprojektowana tak, aby opierała się o powierzchnię podporową w swym skrajnie zewnętrznym położeniu promieniowym. Dla umożliwienia włożenia łopatki są oczywiście konieczne luzy wewnętrzne.

W tego rodzaju rozwiązaniu są potrzebne pewne środki dla osiowego przytrzymywania łopatki w jej pożądanym położeniu.

Przy dużych obrotach na minutę, siła odśrodkowa ustawia łopatki w ich położeniu zewnętrznym. Jednakże wymaga się, aby łopatki przyjmowały zasadniczo to samo położenie przy szybkości wyrównoważającej (1000 obr./min.) mielenia wierzchołkowego (100 obr./min.).

Celem wynalazku jest opracowanie zespołu przytrzymującego łopatki turbiny gazowej, zapewniającego uszczelnianie dla oddzielenia kanału gazowego od toru przepływu przed łopatką, pomiędzy platformami łopatkowymi aż do przestrzeni pod łopatką przy jej dolnym boku, a także zapewniającego tłumienie wibracji łopatek dla zredukowania naprężeń wibracyjnych łopatek podczas pracy oraz opracowanie sposobu montażu takiego zespołu.

Zespól przytrzymujący łopatki turbiny gazowej, zawierający tarczę turbiny gazowej, mającą wokół obwodu płetwiaste rowki pozostawiające pomiędzy sobąmartwy materiał obciążający, przy czym każda z licznych łopatek turbiny gazowej ma rdzeń dopasowany i umieszczony wewnątrz jednego z tych rowków oraz obwodowo wystające platformy łopatkowe, zaś w osiowo usytuowanym obszarze pomiędzy tarczą i platformami łopatkowymi znajduje się podłużny, sprężysty pasek przytrzymujący, którego jeden wystający koniec jest wygięty promieniowo zewnętrznie do styczności z dwiema sąsiadującymi łopatkami turbiny gazowej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że z jednej strony każdej łopatki znajduje się trzpień przytrzymujący, przylegający do boku tarczy, zaś sprężysty pasek przytrzymujący ma drugi koniec zagięty promieniowo wewnętrznie do styczności z martwym materiałem obciążającym tarczy.

Sprężysty pasek przytrzymujący ma promieniowe wygięcie na odcinku znajdującym się pomiędzy tarczą a platformami łopatkowymi.

Z martwym-materiałem obciążającym tarczy styka się brzeg zagiętego promieniowo wewnętrznie drugiego końca sprężystego paska przytrzymującego. Trzpień przytrzymujący znajduje się po tej stronie łopatki, w którą jest skierowany przepływ gazu. Martwe materiały obciążające tarczy znajdująsię pomiędzy rdzeniami łopatek, mającymi strukturę dendrytyczną.

Sposób montażu zespołu przytrzymującego łopatki turbiny gazowej, polegający na tym, że wsuwa się osiowo pierwszą łopatkę turbiny gazowej z pierwszej strony tarczy do połączenia z tarczą turbiny aż po ogranicznik, a następnie wsuwa się osiowo następnąłopatkę turbiny gazowej z pierwszej strony tarczy do połączenia z tarcząturbiny aż po ogranicznik, po czym pomiędzy tarczę oraz tę pierwszą i drugą łopatkę wsuwa się osiowo z drugiej strony tarczy sprężysty pasek przytrzymujący, którego jeden wystający koniec wygina się następnie promieniowo zewnętrznie do styczności z tymi dwiema sąsiadującymi łopatkami turbiny gazowej po pierwszej stronie tarczy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wsuwa się osiowo sprężysty pasek przytrzymujący, mający drugi koniec wstępnie zagięty promieniowo wewnętrznie, aż do styczności brzegu tego wstępnie zagiętego drugiego końca z martwym materiałem obciążającym po drugiej stronie tarczy, a następnie przed wygięciem wystającego końca paska przytrzymuj ącego promieniowo zewnętrznie do styczności z dwiema sąsiadującymi łopatkami turbiny gazowej, naciska się od zewnątrz z drugiej strony tarczy na wstępnie zagięty drugi koniec paska przytrzymuj ącego, zwiększając jego sprężysty kontakt z tarczą, i utrzymuje się ten nacisk aż do momentu zakończenia wyginania wystającego końca paska przytrzymującego promieniowo zewnętrznie do styczności z dwiema sąsiadującymi łopatkami turbiny gazowej po pierwszej stronie tarczy.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia tarczę, łopatki turbiny gazowej i platformę łopatkową w widoku promieniowo wewnętrznym od zewnątrz turbiny gazowej, fig. 2 - widok obwodowego przekroju 2 - 2 z fig. 1, fig. 3 - widok osiowy z przodu fig. 2, fig. 4 - widok osiowy z tyłu fig. 2, fig. 5 - widok z boku paska

178 887 przytrzymującego przed włożeniem, a fig. 6 - widok z góry paska przytrzymującego przed włożeniem.

Jak pokazano na fig. 1, zespół przytrzymujący 10 łopatki turbiny gazowej zawiera tarczę 12 i liczne łopatki 14 umieszczone w strumieniu przepływu gazu 15. Jak pokazano również na fig. 2, 3 i 4, wokół obrzeża tarczy 12 są umieszczone liczne płetwiaste rowki 16, pozostawiające pomiędzy sobą martwy materiał obciążający 18. Każda łopatka 14 turbiny gazowej ma rdzeń 20 dopasowany do kształtu płetwiastych rowków 16. Każdy rdzeń 20 jest dopasowany do jednego z rowków 16, w którym jest umieszczony. Po jednej stronie każdej łopatki 14 jest umieszczony przytrzymujący trzpień 22, przylegający do jednego boku 24 tarczy. Łopatki 14 są włożone przez wsunięcie ich do rowków 16 aż po trzpień 22, który zatrzyma ruch łopatki.

Na każdej łopatce sąumieszczone wystające obwodowo platformy łopatkowe 26. Pomiędzy tarczą 12 a sąsiednimi platformami łopatkowymi 26 znajduje się usytuowany osiowo obszar 28. W obszarze tym znajduje się podłużny pasek przytrzymujący 30. Jest on wkładany poprzez wsunięcie z drugiej strony 32 wieńca. Nakońcu 34 paska przytrzymującego 30 jest uformowana sprężysta klapka przed zainstalowaniem paska. Pasek przytrzymujący 30 jest wkładany aż do styczności brzegu 35 końca 34 z powierzchnią 32. Następnie do paska przytrzymującego 30 jest przykładana dodatkowa siła dla dalszego zwiększenia sprężystego kontaktu. Podczas przytrzymywania paska 30 w tym położeniu, zagina się klapkę przy pierwszym końcu 36 w górę lub na zewnątrz do styczności z sąsiednimi łopatkami turbiny. Po zwolnieniu tej dodatkowo przyłożonej siły, utrzymuje się sprężysty kontakt pomiędzy sprężystym końcem 34 a powierzchnią czołową tarczy, utrzymując tym samym na stałym poziomie siłę wywieraną na łopatki turbiny gazowej. Korzystnie tylko jeden brzeg 35 końca 34 paska 30 kontaktuje się z tarczą 12.

Na figurach 5 i 6 pokazano pasek przytrzymujący 30 w stanie uformowanym przed zainstalowaniem. Koniec 34 paska przeznaczony do sprężystego kontaktowania się z tarczą, jest wstępnie wygięty. Pasek przytrzymujący 30 ma również wstępnie nadane łukowe wygięcie 38. Jak pokazano na fig. 2, wygięcie 38 powoduje wytworzenie w miejscu 40 siły, sprężyście popychającej łopatki promieniowo na zewnątrz, utrzymując je we właściwym położeniu podczas obrotu wierzchołkowego łopatek z szybkością około 100 obr./min. i podczas równoważenia sekcji turbiny gazowej z prędkością około 1000 obr./min.

Ta siła popychająca skierowana na łopatki, łącznie ze sprężystym przytrzymywaniem paska, powoduje również międzyłopatkowe tłumienie wibracji. Pasek przytrzymujący 30 ma również tendencję do ograniczania przepływu 44 przez szczelinę 42 w miejscu, w-którym przepływ 44 zamocowany na fig. 2, mógłby w przeciwnym przypadku przechodzić ze strefy 46 w kanale gazowym w górę łopatki, poprzez szczeliny 42 do obszaru 48, stanowiącego przestrzeń pod i za łopatką.

Na figurze 6 pokazano widok z góry paska przytrzymującego 30, którego koniec 36 znajduje się w stanie niewygiętym.

Rozwiązanie według wynalazku przytrzymuje łopatki w tarczy turbiny i ustanawia uszczelnienie w miejscu przytwierdzenia łopatek do tarczy. Działa ono również jako tłumik międzyłopatkowy, a także powoduje powstawanie promieniowego obciążenia dla wspomagania wyrównoważenia i obrotu wierzchołkowego.

178 887

FIG. 5

FIG. 6

178 887

FIG. /

FIG. 2 32

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Zespół przytrzymujący łopatki turbiny gazowej, zawierający tarczę turbiny gazowej, mającą wokół obwodu płetwiaste rowki pozostawiające pomiędzy sobą martwy materiał obciążający, przy czym każda z licznych łopatek turbiny gazowej ma rdzeń dopasowany i umieszczony wewnątrz jednego z tych rowków oraz obwodowo wystające platformy łopatkowe, zaś w osiowo usytuowanym obszarze pomiędzy tarczą i platformami łopatkowymi znajduje się podłużny, sprężysty pasek przytrzymujący, którego jeden wystający koniec jest wygięty promieniowo zewnętrznie do styczności z dwiema sąsiadującymi łopatkami turbiny gazowej, znamienny tym, że zjednej strony każdej łopatki (14) znajduje się trzpień przytrzymujący (22), przylegający do boku (24) tarczy (12), zaś sprężysty pasek przytrzymujący (30) ma drugi koniec (34) zagięty promieniowo wewnętrznie do styczności z martwym materiałem obciążającym (18) tarczy (12).
2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że sprężysty pasek przytrzymujący (30) ma promieniowe wygięcie (38) na odcinku znajdującym się pomiędzy tarczą (12) a platformami łopatkowymi (26).
3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że z martwym materiałem obciążającym (18) tarczy (12) styka się brzeg (35) zagiętego promieniowo wewnętrznie drugiego końca (34) sprężystego paska przytrzymującego (30).
4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że trzpień przytrzymujący (22) znajduje się po tej stronie łopatki (14), w którąjest skierowany przepływ gazu (15).
5. Zespół według zastrz. 1, . znamienny tym, że martwe materiały obciążające (18) tarczy (12) znajdują się pomiędzy rdzeniami (20) łopatek (14), mającymi strukturę dendrytyczną.
6. Sposób montażu zespołu przytrzymującego łopatki turbiny gazowej, polegający na tym, że wsuwa się osiowo pierwszą łopatkę turbiny gazowej z pierwszej strony tarczy do połączenia z tarczą turbiny aż po ogranicznik, a następnie wsuwa się osiowo następną łopatkę turbiny gazowej z pierwszej strony tarczy do połączenia z tarcząturbiny aż po ogranicznik, po czym pomiędzy tarczę oraz tę pierwszą i drugą łopatkę wsuwa się osiowo z drugiej strony tarczy sprężysty pasek przytrzymujący, którego jeden wystający koniec wygina się następnie promieniowo zewnętrznie do styczności z tymi dwiema sąsiadującymi łopatkami turbiny gazowej po pierwszej stronie tarczy, znamienny tym, że wsuwa się osiowo sprężysty pasek przytrzymujący (30) mający drugi koniec (34) wstępnie zagięty promieniowo wewnętrznie, aż do styczności brzegu (35) tego wstępnie zagiętego drugiego końca (34) z martwym materiałem obciążającym (18) po drugiej stronie tarczy (12), a następnie przed wygięciem wystającego końca (36) paska przytrzymującego (30) promieniowo zewnętrznie do styczności z dwiema sąsiadującymi łopatkami (14) turbiny gazowej, naciska się od zewnątrz z drugiej strony tarczy (12) na wstępnie zagięty drugi koniec (34) paska przytrzymującego) (3.0), zwiększając jego sprężysty kontakt z tarczą (12), i utrzymuje się ten nacisk aż do momentu zakończenia wyginania wystającego końca (36) paska przytrzymującego (30) promieniowo zewnętrznie do styczności z dwiema sąsiadującymi łopatkami (14) turbiny gazowej po pierwszej stronie tarczy.