Rotor einer Strömungsmaschine

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotor einer Strömungsmaschine, der an einer Oberfläche seiner Rotorwelle in einer oder mehreren Reihen Laufschaufeln und/oder andere Teile, bspw. Hitzeschilder oder Wärmestausegmente vorsieht, die jeweils über einen Fuß zur Befestigung durch die Oberfläche in die Rotorwelle hineinragen, wobei die Rotorwelle an wenigstens einem Bereich ihrer Oberfläche nahe eines Fußes ein, eine Ausnehmung in der Rotorwelle überragendes Wellenteil aufweist, das die Ausnehmung radial zur Oberfläche der Rotorwelle beabstandet,

Stand der Technik

[0002] In Hinblick auf die Leistungs- und Lebensdauersteigerung von modernen Gasturbinen, deren einzelne Komponenten sehr großen thermischen Belastungen ausgesetzt sind, spielt die Kühlung von den thermisch hoch belasteten Aggregaten eine immer wichtigere Rolle. Insbesondere wird an dieser Stelle an die Kühlung der Rotorwelle und der Laufschaufeln einer Gasturbine gedacht, die dem von der Brennkammer kommenden Heißgasen unmittelbar ausgesetzt sind und somit eine große Kühlintensität benötigt.

[0003] Neben bekannten Kühlmaßnahme, bspw. einen Teil der vorverdichteten Luft zu Kühlzwecken abzuzweigen - was jedoch aufgrund des nur beschränkten Lufthaushaltes in einer modernen Gasturbine unweigerlich mit einem gewissen Wirkungsgradverlust verbunden ist -, wird alternativ vorgeschlagen, die Kühlung der thermisch belasteten Aggregate einer Gasturbine mit anderen Kühlmedien zu bewerkstelligen, beispielsweise mit Kühlwasser zu beaufschlagen, das in einem rotorinternen kühlkreislauf, zur Kühlung aller heißen Regionen, geleitet wird.

[0004] Aus der Schrift GB-A-2 224 082 ist ein Kühlsystem einer Turbine bekannt. Kühlkanäle verbinden eine Rotorscheibe mit einer zugehörigen Turbinenschaufel. Um Leckagen zu vermeiden sind im Zwischenraum Dichtungen vorhanden.

Darstellung der Erfindung

[0005] Ergänzend oder alternativ zu den vorstehend genannten Kühleinrichtungen liegt der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfachen Mitteln den Rotor und insbesondere die Oberflächenbereiche der Rotorwelle einer Strömungsmaschine sowie die radial an ihr angeordneten Laufschaufeln möglichst direkt, aber unter Einsatz eines schonenden Kühlmediums, vorzugsweise Luft zu kühlen. Insbesondere sollen die ohnehin bei bekannten Rotoren vorhandenen Konturen zu Kühlzwecken genutzt werden, so daß die Kühlmaßnahmen mit geringem konstruktivem sowie auch finanziellem Einsatz durchgeführt werden können. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sollten auch bei bereits im Einsatz befindlichen Strömungsmaschinen nachgerüstet werden können.

[0006] Die der Erfindung zugrunde liegende Idee geht dabei von der Überlegung aus, daß die auf die Oberfläche der Rotorwelle nebst Laufschaufeln einwirkende Wärme der den Rotor umströmenden Heißgase, so nah wie möglich am peripheren Umfangsrand der Rotorwelle durch geeignete Kühlluftzufuhr direkt abgeführt werden soll, um die Temperatur des Rotormaterials sowie die der Laufschaufeln abzusenken.

[0007] Hierzu werden bei Rotoren, die im peripheren Umfangsrand der Rotorwelle Ausnehmungen aufweisen und somit überhängende Wellenteile, sogenannte überragende Abschnitte vorsehen, mit radialen und/oder schrägradialen Durchführungskanälen versehen, so daß der durch die Heißgase erhitzte periphere Umfangsrand nebst Laufschaufeln von der Unterseite des überhängenden Wellenteils respektive überragenden Abschnitts gekühlt werden kann.

[0008] Eine an sich bekannte Rotorwellenkontur, die zur Durchführung der erfindungsgemäßen Maßnahmen geeignet ist, ist in Fig. 2 als Darstellung zum Stand der Technik gezeigt.

[0009] Die stark schematisiert dargestellte Querschnittzeichnung gemäß Fig. 2 stellt den oberen Abschnitt einer Rotorwelle 1 dar, die um die Rotorwellenachse A rotiert. Am peripheren Umfangsrand der Rotorwelle 1 sind radial zur Rotorwellenachse A Laufschaufeln 2 angeordnet. Zwischen den Laufschaufeln 2 sind nur der Vollständigkeit halber die Leitschaufeln 3 gezeigt, die fest am Stator angebracht sind und in die Zwischenräume zwischen zwei aufeinander folgenden Laufschaufeln hineinragen. Der über den Schaufelabrissen dargestellt Pfeil stellt die Durchströmungsrichtung der Heißgases durch die Turbinen dar.

[0010] Ein besonderes Augenmerk soll jedoch auf das in der Fig. 2 dargestellten überhängenden Wellenteil 4 gelegt werden, das in der Nähe eines Schaufelfußes einer Leitschaufel 2 am peripheren Umfangsrand der Rotorwelle 1 vorgesehen ist. Natürlich sind auch alle anderen vergleichbar ausgestalteten überhängenden Wellenteile für die erfindungsgemäße "Perforierung" geeignet, nur befindet sich am strömungsabtriebsseitigen Ende der Strömungsmaschine kühlere Luft bzw. die Zufuhr von Kühlluft kann an diesen Bereich ungehindert erfolgen.

[0011] Der Erfindungsgedanke sieht grundsätzlich vor, die überhängenden Wellenteile zu perforieren, so daß ein Luftaustausch zwischen der Oberseite des überhängenden Wellenteiles 4 und dem darunter befindlichen Luftvolumens 5 stattfinden kann. Insbesondere ist der überhängende Wellenteil mit einer derartigen Perforierung zu versehen, so daß die im Bereich 5 vorhandene Kühlluft den Schaufelfußbereich der Laufschaufeln direkt kühlen kann.

Kurze Beschreibung der Figuren

[0012] Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen hinsichtlich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1a

Teilquerschnittsdarstellung durch einen Teil des peripheren Umfangsrandes einer Rotorwelle mit überhängendem Wellenteil,

Fig. 1b

Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie A - A in Fig. 1a,

Fig. 1c

alternative Schnittdarstellung zur Figur 1b und

Fig. 2

Prinzipquerschnittsdarstellung durch eine an sich bekannte Rotoranordnung.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit

[0013] Die in Fig. 1 dargestellte Querschnittsdarstellung, die lediglich einen Ausschnitt aus dem Rotorquerschnitt zeigt, entspricht dem Ende eines erfindungsgemäß ausgestalteten Rotors, das unter zu Hilfenahme der Darstellung gemäß Fig. 2 an die Stelle zu denken ist, die in Fig. 2 dem mit E eingegrenzten Kreis entspricht. Der Kreis umfasst vorzugsweise all jene Laufschaufelfüsse, die mit der erfindungsgemäßen "Perforierung" erfasst werden können.

[0014] Auf die Oberfläche 6 der Rotorwelle 1 wirkt der stete Wärmefluß Q durch die den Rotor umströmenden Heißgase ein. Zusätzlich dringt über den Schaufelfuß 7 einer nicht in der Fig. 1 dargestellten Laufschaufel, die sich im Übrigen radial über die Oberfläche 6 der Rotorwelle 1 erhebt, ein zusätzlicher Wärmefluß Q_s in die Rotorwelle 1 ein.

[0015] Um die in die Rotorwelle 1 eingebrachte Wärme möglichst rasch abzuführen ist zum einen erfindungsgemäß vorgesehen, den Schaufelfuß 7 einer Laufschaufel, der in einer Umlaufnut 8 innerhalb der Rotorwelle 1 fixiert ist, mit Hilfe eines Durchführungskanales 9 direkt mit Kühlluft zu beaufschlagen. Hierzu wird das die Laufschaufel tragende, überhängende Wellenteil 4 mit einem Durchführungskanal 9 derart durchsetzt, daß sich der Durchführungskanal 9 weitgehend radial zur Wellenachse A von der Ausnehmung 5 hin zum Schaufelfuß 7 erstreckt. Die Umfangsnut 8, in der der Schaufelfuß 7 befestigt ist, weist überdies einen Hohlraum 10 auf, in dem die in der Ausnehmung 5 vorhandene Kühlluft über den Durchführungskanal 9 gelangen kann.

[0016] Die Umfangsnut 8 verläuft vollständig um die Rotorwelle 1 angulär um, in der eine Vielzahl von Laufschaufeln hintereinander angeordnet sind. Die einzelnen Hohlräume 10 unter jedem Schaufelfuß einer Laufschaufel ergeben zusammen einen Umfangskanal 10' durch den die über die Durchführungskanäle 9 eingeleitete Kühlluft zirkulieren kann. Auf diese Weise ist ein die Schaufelfüße kühlendes, integrales Kühlsystem innerhalb der Rotorwelle realisierbar.

[0017] In Ergänzung zu den, die Schaufelfüße 9 unmittelbar kühlenden Durchführungskanälen sind auch weitere Durchführungskanäle 9' vorgesehen, die das überhängende Wellenteil 4 vollständig durchsetzen. Auf diese Weise wird der auf den peripheren Umfangsrand 6 einwirkende Wärmefluß Q unmittelbar durch die Durchführungskanäle 9' in Richtung der Ausnehmung 5, in der Kühlluft vorgesehen ist, abgeleitet.

[0018] Neben den in radialer Erstreckung orientierten Durchführungskanälen 9, 9' können alternativ oder in Ergänzung auch schrägradiale Durchführungskanäle in das überhängende Wellenteil 4 eingebracht werden.

[0019] Die erfindungsgemäße Perforierung eines überhängenden Wellenteils einer Rotorwelle 1 ist wie vorstehend dargelegt vorzugsweise am Ende eines Rotors durchzuführen, zumal dort gezielt Kühlluft in den Bereich der Ausnehmung 5 zugeführt werden kann. Falls dies jedoch nicht nötig ist, kann man mit der erfindungsgemäßen Perforierung erreichen, daß auch mit wärmerer Kühlluft eine gewünschte Rotortemperatur erreichbar ist, was bereits aus thermodynamischen Gesichtspunkten günstiger ist.

[0020] Für das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Kühlsystem, das vorzugsweise zum Kühlen der Laufschaufeln jeweils am Rotorende vorgesehen ist, kann in unterschiedlicher Weise ausgestaltet werden, so daß die Kühlluft zum Abtransport der an den Schaufelfüßen vorhandenen Wärme dient.

[0021] Grundsätzlich wird die nahe dem Schaufelfuß im Hohlraum 10 befindliche Kühlluft aufgrund des großen Wärmeeintrages Q_s erwärmt und erfährt in Gegenwart des durch die Rotation des Rotors erzeugten Zentrifugalfeldes so viel Auftrieb, daß die wärmere Luft radial nach innen gerichtet den Durchführungskanal durchsteigt und auf diese Weise der nachströmenden kälteren Luft Platz macht, so daß diese die heißen Schaufelfüße zu kühlen vermag. Diese, in dem Zentrifugalfeld sich ausbildende Konvektionsströmung entsteht aufgrund des Temperaturgefälles automatisch. Die Durchführungskanäle müssen jedoch entsprechend groß ausgebildet sein, so daß sich innerhalb eines Kanales ein Gegenstromsystem der vorstehend genannten Weise ausbilden kann.

[0022] Neben den sich selbständig ausbildenden Kühlströmungen, die sich innerhalb eines Durchführungskanals, vergleichsweise in Art eines sogenannten "Thermosyphons" ausbilden, können jedoch auch gezielt in das Kühlsystem Kühlströme initiiert werden. Da die rotorwellenseitig zugewandten Öffnungen 12 der Durchführungskanäle aufgrund der Rotationsbewegung des Rotors relativ zu dem in der Ausnehmung 5 vorhandenem Kühlmedium rotieren, kann durch gezielte Ausbildung der Öffnungsgeometrie zu jedem Durchführungskanal die Strömungsrichtung innerhalb des Kanals vorgegeben werden.

[0023] In Fig. 1b ist die Schnittdarstellung gemäß dem in Fig. 1a eingetragenen Schnittes A - A dargestellt. Die in angulärer Richtung zur Rotationsachse gezeigte Querschnittsdarstellung in Fig. 1b gibt zwei benachbarte Durchführungskanäle 9 wieder, die jeweils rotorwellenseitig zugewandte Öffnungen 11, 11' aufweisen und über unterschiedlich groß dimensionierte Einlaßrundungen R und r verfügen. Durch die von der Rotation des Rotors vorgegebene Umlaufrichtung (siehe die große Pfeilrichtung) bewirken kleinere bzw. schärfere Öffnungsradien r eine Schöpfwirkung und leiten eine radial nach außen gerichtete Kühlströmung in das Kühlsystem ein. Es bilden sich auf diese Weise Durchführungskanäle aus, durch die die Kühlluft einströmt. Durch die unmittelbar benachbarten Durchführungskanäle tritt sodann die Kühlströmung wieder aus, zumal die einzelnen Durchführungskanäle über die Umlaufnut 10', die sich aus der Gesamtheit aller Hohlräume 10 zusammensetzt, verbunden sind.

[0024] Alternativ zu der in Figur 1b dargestellten Ausbildung der Öffnungen der Durchführungskanäle, die jeweils über unterschiedlich dimensionierte Öffnungsradien R, r verfügen, die sich jeweils zwischen benachbarten Durchgangskanälen abwechseln ist es auch möglich den Öffnungsbereich eines Durchgangskanal derart auszubilden, daß eine Öffnung zwei unterschiedliche Radien R und r aufweist. So ist es zur vorstehend beschriebenen Strömungsrichtungsvorgabe notwendig, die Öffnungsbereiche zweier benachbarter Durchgangskanäle, die sich jeweils am nächsten liegen mit gleichen Krümmungsradien auszubilden. (siehe hierzu Figur 1c)

[0025] Damit das Kühlsystem, wie in der Fig. 1b und 1c ausschnittsweise dargestellt, arbeiten kann, muß die Anzahl der Durchführungskanäle eine natürliche gerade Zahl annehmen, so daß einem Einströmkanal jeweils ein Auströmkanal zugeordnet ist.

[0026] Alternativ oder ergänzend zu den Fig. 1b und 1c dargestellten Öffnungskonturen, können regelrechte Schöpfkanten an die jeweiligen Stellen der Öffnungen der Durchgangskanäle vorgesehen werden. Dies jedoch ist mit einem zusätzlichen konstruktiven Aufwand verbunden, der durch die Funktionsweise des vorstehend beschriebenen "Thermosyphons" nicht zwingend erforderlich ist.

[0027] Die unmittelbare Kühlung der Schaufelfüße der Laufschaufeln durch ein gezielt unterhalb der Schaufelfüße eingebrachtes Kühlmedium, vorzugsweise Kühlluft, ist auch aus Gründen möglicher Verschmutzungsgefahren durch Staubpartikel innerhalb des Kühlsystems von Vorteil. Gelangen beispielsweise Staubpartikel durch die Durchführungskanäle in die Umfangsnuten der Aufnahmeschienen, so können diese grundsätzlich auch zu Verstopfungen der Umfangsnuten und somit zu einer erheblichen Verminderung des Kühleffektes führen. Zum einen kann man gegen derartige Verschmutzungen sogenannte Staublöcher vorsehen, wie sie in gekühlten Schaufeln eingesetzt werden, zum anderen ist es jedoch bei Wartungsarbeiten ohne weiteren Aufwand möglich, durch Entnahme der Laufschaufeln aus der Aufnahmeschiene, die sich in den Umfangsnuten abgesetzten Verunreinigungen auf leichte Weise zu entfernen.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0028] 

1

Rotorwelle

2

Laufschaufel

3

Leitschaufel

4

überhängendes Wellenteil

5

Ausnehmung, bzw. von der Ausnehmung begrenztes Volumen

6

Oberfläche der Rotorwelle

7

Schaufelfuß

8

Umfangsnut

9,9'

Durchführungskanal

10

Hohlraum

10'

Umfangsnut

11,11'

Öffnungen der Durchführungskanäle

A

Rotorwellenachse

R, r

großer und kleiner Krümmungsradius der Öffnungen 11, 11'

Ansprüche

1. Rotor einer Strömungsmaschine, der an einer Oberfläche (6) seiner Rotorwelle (1) in mindestens einer Reihe Laufschaufeln (2) vorsieht, die jeweils über einen Fuß (7) zur Befestigung (1) durch die Oberfläche (6) in die Rotorwelle (1) hineinragen,
daß die Rotorwelle (1) an wenigstens einem Bereich an der Oberfläche (6) nahe eines Fußes (7) ein, eine Ausnehmung (5) in der Rotorwelle (1) überragendes Wellenteil (4) aufweist, das die Ausnehmung (5) radial zur Oberfläche (6) der Rotorwelle (1) beabstandet, wobei
das überragende Wellenteil (4) mit mindestens zwei Durchführungskanälen (9) derart durchsetzt ist, daß die Durchführungskanäle (9) die Ausnehmung (5) mit dem rotorwellenseitig zugewandten Ende eines Fußes (7) zu Kühlzwecken verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß
unterhalb der Füsse (7) ein über den Umfang zusammenhängender Umfangshohlraum (10') angeordnet ist, in welchen die Durchführungskanäle (9) münden.

2. Rotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (5) ein Kühlmedium, vorzugsweise Kühlluft vorgesehen ist.

3. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das überragende Wellenteil (4) am Ende der Rotorwelle (1), d.h. Ende eines Teils der Strömungsmaschine angebracht ist.

4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Durchführungskanal (9) radial oder schrägradial zur Rotorwelle (1) angeordnet ist.

5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (7) in einer Umfangsnut (8) innerhalb der Rotorwelle (1) sitzt, die radial unterhalb des eingesetzten Fußes (7) den Umfangshohlraum (10') vorsieht, der mit dem Durchführungskanal (9) verbunden ist.

6. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (7) in einer Axialnut, die axial oder schrägaxial an der Oberfläche der Rotorwelle verläuft, innerhalb der Rotorwelle (1) sitzt, die radial unterhalb des eingesetzten Fußes (7) den Umfangshohlraum (10') vorsieht, der mit dem Durchführungskanal (9) verbunden ist.

7. Rotor nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut und/oder Axialnut sowie der Fuß Zacken für eine gegenseitige Befestigung aufweisen.

8. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Laufschaufeln (2) an der Oberfläche (6) der Rotorwelle (1) nebeneinander angeordnet sind, und zu einem Fuß (7) einer Laufschaufel (2) jeweils ein Durchführungskanal (9) zugeordnet ist

9. Rotor nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Durchführungskanal eine Öffnung (11,11') an der rotorwellenseitig zugewandten Seite des überhängenden Wellenteils (5) aufweist, deren Öffnungsradius jeweils derart bemessen ist, daß die Öffnungen zweier unmittelbar benachbarter Durchführungskanäle unterschiedliche Öffnungsradien besitzen.

10. Rotor nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen entweder einen großen (R) oder einen kleinen (r) Öffnungsradius aufweisen.

11. Rotor nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die rotorwellenseitig zugewandte Öffnung (11, 11') eines Durchführungskanals (9) zwei unterschiedlich groß ausgebildete Krümmungsradien (R, r) derart aufweist, daß zwei Öffnungsbereiche einer Öffnung, die der jeweils unmittelbar benachbarten Öffnung nächstliegend sind, einen unterschiedlichen Krümmungsradius vorsehen.

12. Rotor nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungsbereiche (11, 11') zweier unmittelbar benachbarter Öffnungen einen übereinstimmenden Krümmungsradius aufweisen.

13. Rotor nach einem der Ansprüche 5 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (10) unter allen, um die Rotorwelle (1) verteilt angebrachten Füßen miteinander zu einem Umfangskanal (10') verbunden sind.

14. Rotor nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß eine geradzahlige Anzahl radialer und/oder schrägradialer Durchgangskanäle (9) in einen Umfangskanal (10') mündet

15. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmaschine eine Turbine, eine Verdichterstufe einer Gasturbine oder einer Dampfturbine ist.

16. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Durchführungskanäle (9,9') radial und/oder schrägradial verlaufen und Öffnungen (11, 11') aufweisen, die näher zur Rotorwellenachse angeordnet sind, als andere Bereiche der Durchführungskanäle (9,9').

17. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der Rotor relativ zu einem, in der Ausnehmung (5) enthaltenen Medium bewegt.

18. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (7) einer Laufschaufel (2) oder eines Teils radial über dem Bereich einer Ausnehmung (5) angeordnet ist.

19. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß das Teil ein Wärmesegment oder ein Hitzeschild ist.

Claims

1. Rotor of a fluid-flow machine, which has moving blades (2) in at least one row on a surface (6) of its rotor shaft (1), which moving blades (2) project through the surface (6) into the rotor shaft (1) in each case via a root (7) for fastening 1 [sic], that [sic] the rotor shaft (1), in at least one region at the surface (6) close to a root (7), has a shaft part (4) which projects above a recess (5) in the rotor shaft (1) and keeps the recess (5) at a radial distance from the surface (6) of the rotor shaft (1), at least two feed-through passages (9) passing through the projecting shaft part (4) in such a way that the feed-through passages (9), for cooling purposes, connect [sic] the recess (5) to that end of a root (7) which faces the rotor-shaft side characterized in that a circumferential cavity (10') which is continuous over the circumference and into which the feed-through passages (9) open is arranged below the roots (7).

2. Rotor according to Claim 1, characterized in that a cooling medium, preferably cooling air, is provided in the recess (5).

3. Rotor according to one of Claims 1 to 2, characterized in that the projecting shaft part (4) is attached to the end of the rotor shaft (1), i.e. the end of a part of the fluid-flow machine.

4. Rotor according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the feed-through passage (9) is arranged radially or obliquely radially relative to the rotor shaft (1).

5. Rotor according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the root (7) sits in a circumferential slot (8) inside the rotor shaft (1), which circumferential slot (8) provides a cavity (10) radially below the inserted root (7), and this cavity (10) is connected to the feed-through passage (9).

6. Rotor according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the root (7) sits in an axial slot inside the rotor shaft (1), which axial slot runs axially or obliquely axially at the surface of the rotor shaft and has the circumferential cavity (10') radially below the inserted root (7), and this cavity (10) is connected to the feed-through passage (9).

7. Rotor according to Claim 5 or 6, characterized in that the circumferential slot and/or axial slot as well as the root have serrations for mutual fastening.

8. Rotor according to one of Claims 1 to 5, characterized in that moving blades (2) are arranged radially next to one another at the surface (6) of the rotor shaft (1), and to the root (7) of one moving blade (2) a feed-through passage (9) is allocated in each case.

9. Rotor according to Claim 8, characterized in that a feed-through passage has an opening (11, 11') at that side of the overhanging shaft part (5) which faces the rotor-shaft side, the opening radius of which opening (11, 11') is in each case dimensioned in such a way that the openings of two directly adjacent feed-through passages have different opening radii.

10. Rotor according to Claim 9, characterized in that the openings have either a large (R) or a small (r) opening radius.

11. Rotor according to Claim 8, characterized in that the opening (11, 11') of a feed-trough passage (9) which faces the rotor-shaft side has two radii (R, r) of curvature designed to be of different size in such a way that two opening regions of an opening which are nearest to the respectively directly adjacent opening have a different radius of curvature.

12. Rotor according to Claim 11, characterized in that the opening regions (11, 11') of two directly adjacent openings have a corresponding radius of curvature.

13. Rotor according to one of Claims 5 to 12, characterized in that the cavities (10) under all roots made in a distributed manner around the rotor shaft (1) are connected to one another to form a circumferential passage (10').

14. Rotor according to claim 13, characterized in that an even number of radial and/or obliquely radial feed-through passages (9) lead into a circumferential passage (10').

15. Rotor according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the fluid-flow machine is a turbine, a compressor stage of a gas turbine or of a steam turbine.

16. Rotor according to one of Claims 1 to 15, characterized in that a plurality of feed-through passages (9, 9') run radially and/or obliquely radially and have openings (11, 11') which are arranged closer to the rotor-shaft axis than other regions of the feed-through passages (9, 9').

17. Rotor according to one of Claims 1 to 16, characterized in that the rotor moves relative to a medium contained in the recess (5).

18. Rotor according to one of Claims 1 to 17, characterized in that the root (7) of a moving blade (2) or of a part is arranged radially above the region of a recess (5).

19. Rotor according to one of Claims 1 to 18, characterized in that the part is a heat segment or a heat shield.

Revendications

1. Rotor d'une turbomachine, comprenant au moins une rangée d'aubes (2) sur une surface (6) de son arbre de rotor (1), lesquelles pénètrent chacune par une base (7) dans l'arbre de rotor (1) en vue de leur fixation (1) à travers la surface (6), l'arbre de rotor (1) présentant, sur au moins une région de la surface (6) à proximité d'une base (7), une partie d'arbre (4) saillant au-delà d'un évidement (5) dans l'arbre de rotor (1), laquelle fournit l'espacement radial entre l'évidement (5) et la surface (6) de l'arbre de rotor (1),
la partie d'arbre saillante (4) étant traversée par au moins deux conduits de passage (9) de telle sorte que les conduits de passage (9) raccordent l'évidement (5) à l'extrémité d'une base (7) tournée du côté de l'arbre de rotor à des fins de refroidissement, caractérisé en ce que
sous les bases (7) est disposé un espace creux périphérique (10') contigu sur la périphérie, dans lequel débouchent les conduits de passage (9).

2. Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un réfrigérant, de préférence de l'air de refroidissement, est prévu dans l'évidement (5).

3. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie d'arbre saillante (4) est montée à l'extrémité de l'arbre de rotor (1), c'est-à-dire l'extrémité d'une partie de la turbomachine.

4. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le conduit de passage (9) est disposé radialement ou radialement obliquement par rapport à l'arbre de rotor (1).

5. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la base (7) repose dans une encoche périphérique (8) à l'intérieur de l'arbre de rotor (1), laquelle comprend l'espace creux périphérique (10') radialement en dessous de la base insérée (7), lequel est connecté au conduit de passage (9).

6. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la base (7) repose dans une encoche axiale, qui s'étend axialement ou axialement obliquement sur la surface de l'arbre de rotor, à l'intérieur de l'arbre de rotor (1), qui comprend l'espace creux périphérique (10') radialement en dessous de la base insérée (7), lequel est connecté au conduit de passage (9).

7. Rotor selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'encoche périphérique et/ou l'encoche axiale ainsi que la base présentent des dents pour une fixation mutuelle.

8. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les aubes (2) sont disposées les unes à côté des autres sur la surface (6) de l'arbre de rotor (1), et un conduit de passage (9) est associé à chaque fois à une base (7) d'une aube (2).

9. Rotor selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un conduit de passage présente une ouverture (11, 11') sur le côté de la partie d'arbre saillante (4) tourné du côté de l'arbre de rotor, dont le rayon d'ouverture est dimensionné à chaque fois de telle sorte que les ouvertures possèdent deux conduits de passage directement adjacents de rayons d'ouverture différents.

10. Rotor selon la revendication 9, caractérisé en ce que les ouvertures présentent soit un grand (R) rayon d'ouverture, soit un petit (r) rayon d'ouverture.

11. Rotor selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ouverture (11, 11') d'un conduit de passage (9) tournée du côté de l'arbre de rotor présente deux rayons de courbure (R, r) de dimensions différentes, de telle sorte que deux régions d'ouverture d'une ouverture, qui sont adjacentes à l'ouverture directement voisine respective, présentent un rayon de courbure différent.

12. Rotor selon la revendication 11, caractérisé en ce que les régions d'ouverture (11, 11') de deux ouvertures directement adjacentes présentent un rayon de courbure correspondant.

13. Rotor selon l'une quelconque des revendications 5 à 12, caractérisé en ce que les espaces creux (10) sont connectés sous toutes les bases réparties sur l'arbre de rotor (1) les uns aux autres pour former un conduit périphérique (10').

14. Rotor selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'un nombre pair de conduits de passage (9) radiaux et/ou obliques radiaux débouchent dans un conduit périphérique (10').

15. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la turbomachine est une turbine, un étage de compresseur d'une turbine à gaz ou d'une turbine à vapeur.

16. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que plusieurs conduits de passage (9, 9') s'étendent radialement et/ou radialement obliquement et présentent des ouvertures (11, 11') qui sont disposées plus près de l'axe de l'arbre de rotor que d'autres régions des conduits de passage (9, 9').

17. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le rotor se déplace relativement à un fluide contenu dans l'évidement (5).

18. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que la base (7) d'une aube (2) ou d'une partie est disposée radialement au-dessus de la région d'un évidement (5).

19. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que la partie est un segment thermique ou un écran thermique.

Zeichnung