Leitschaufelträger mit Turbinenschaufeln

Abstract

 Nach dem Stand der Technik ist es nicht möglich, Leitschaufeln einer Turbine aus einem Leitschaufelträger, in dem der Rotor noch einliegt, auszubauen. Erst durch den aufwendigen Ausbau des schweren Rotors ist eine Demontage der Leitschaufeln möglich.
Ein erfindungsgemäßer Leitschaufelträger ist so ausgeführt, dass die Leitschaufeln (16) in radialer Richtung (22) durch Löcher oder Durchführungen (13) des Leitschaufelträger oder des Ringelements (10) von außen montierbar und demontierbar sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Leitschaufelträger mit Turbinenschaufeln gemäss dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 und 2.

[0002] Eine Turbine, insbesondere eine Gasturbine, besteht aus zwei Gehäusehälften, an denen die Leitschaufeln mittelbar oder unmittelbar angeordnet sind. Innerhalb des Gehäuses, das den Stator bildet, ist ein Rotor mit den Turbinenschaufeln angeordnet. Bei der Demontage des Gehäuses kann das obere Gehäuseteil entfernt werden und die Leitschaufeln der entfernten, oberen Gehäusehälfte sind daher leicht zugänglich.
Jedoch sind die Leitschaufeln der unteren Gehäusehälfte weiterhin schwer zugänglich, da der Rotor erst ausgebaut werden müsste. Dies bedeutet einen erheblichen Aufwand.

[0003] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, dieses Problem zu überwinden.

[0004] Die Aufgabe wird gelöst durch einen Leitschaufelträger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder 2.

[0005] Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindunsgemässen Leitschaufelträgers ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0006] Die Leitschaufeln der Turbine sind dabei in radialer Richtung von der Außenseite aus montierbar, so dass eine leichtere Montage und Demontage von Turbinenschaufeln an dem Leitschaufelträger ohne Demontage eines Rotors möglich ist.

[0007] Weiterhin ist es möglich ein komplettes Ringelement, das im Bereich der Innenseite des Leitschaufelträgers angeordnet ist und an dem die Turbinenschaufeln angeordnet sind, in Umfangsrichtung, also auf einer Kreisbahn, aus dem Leitschaufelträger herauszudrehen, so dass es komplett bei noch eingebautem Rotor aus dem Leitschaufelträger herausnehmbar ist.

[0008] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.

[0009] Es zeigen

Figur 1 einen erfindungsgemässen Leitschaufelträger,

Figur 2 ein Ringelement für einen erfindungsgemässen Leitschaufelträger,

Figur 3 die Befestigung einer Turbinenschaufel an einem Leitschaufelträger oder einem Ringelement,

Figur 4 wie Turbinenschaufeln demontiert werden können, und

Figur 5 einen weiteren erfindungsgemässen Leitschaufelträger.

[0010] Figur 1 zeigt einen Leitschaufelträger 1, der beispielsweise ein Gehäuse einer Turbine ist und bspw. aus zwei Hälften besteht, wobei jede Hälfte um eine Längsachse 19 (Rotationsachse der Turbine) beispielsweise halbrohrförmig, d.h. im Querschnitt senkrecht zur Längsachse 19 halbkreisförmig, ausgebildet ist.
An der Innenseite 28 des Leitschaufelträgers 1 erstreckt sich in Umfangsrichtung 34 um die axiale Längsachse 19 zumindest eine Aufnahme 4, die eine ringnutartige Vertiefung ausgehend von der Innenseite 28 des Leitschaufelträgers 1 darstellt. Innerhalb der Aufnahme 4 sind mehrere Löcher 7 vorhanden, die sich von der Außenseite 25 des Leitschaufelträgers 1 zur Innenseite 28 in radialer Richtung 22, also senkrecht zur Längsachse 19 erstrecken.

[0011] Figur 2 zeigt ein Ringelement 10, das in der Aufnahme 4 des Leitschaufelträgers 1 anbringbar ist.
Das Ringelement 10 ist von dem Leitschaufelträger 1 lösbar und auch in Umfangsrichtung 34 verschiebbar in der Aufnahme 4 angebracht (Fig. 4).
Das Ringelement 10 weist ebenfalls Löcher in Form von Durchführungen 13 auf, durch die in radialer Richtung 22 Bauteile 16, insbesondere als Leitschaufeln ausgebildete Turbinenschaufeln 16, montiert werden können. Die Löcher 7 und die Durchführungen 13 sind im eingebauten Zustand aufeinander ausgerichtet, so dass die Turbinenschaufeln 16 durch die Löcher 17 und die Durchführungen in radialer Richtung 22 von aussen 25 nach innen 28 montiert werden können.
Die Turbinenschaufeln 16 sind an dem Ringelement 10 beispielsweise jeweils durch ein Bajonettkupplungssystem, das am Fuß der Turbinenschaufel 16 angeordnet ist, befestigt.
Die Turbinenschaufel 16 schliesst die Durchführung 13 ab. Ebenso ist es möglich, die Turbinenleitschaufeln 16 erst einzubauen, wenn das Ringelement 10 im Leitschaufelträger 1 angeordnet ist.
Das Ringelement 10 kann aber beim Zusammenbau einer Turbine auch komplett mit den Turbinenschaufeln 16 in die Aufnahme 4 eingeführt werden.

[0012] Figur 3 zeigt, wie die Turbinenschaufel 16 direkt an dem Leitschaufelträger 1 oder an dem Ringelement 10 befestigt ist.
Die Turbinenschaufel 16 weist an ihrem Fuß im Bereich einer Außenseite 25 des Leitschaufelträgers im montierten Zustand bspw. ein Gewinde 31 auf, mittels dessen es von außen her in das Ringelement 10 oder den Leitschaufelträger 1 eingeschraubt ist. Dies ist eine Alternative zur Befestigung mittels Bajonettkupplung. Weitere Befestigungsmöglichkeiten der Turbinenschaufel 16 an dem Ringelement 10 und/oder an dem Leitschaufelträger 1 sind möglich.

[0013] Während des Service einer Turbine ist es ggf. notwendig, dass die Leitschaufeln 16 ausgebaut werden müssen, um repariert, ausgetauscht oder inspiziert zu werden. Der noch in dem Leitschaufelträger 1 liegende aber nicht dargestellte Rotor verhindert, dass die Turbinenschaufeln 16 in axialer Richtung 19 oder in radialer Richtung 22 zum Inneren hin ausgebaut werden können.
Mit dem erfindungsgemäßen Leitschaufelträger 1 mit Turbinenschaufeln 16 ist jedoch ein Ausbau der Turbinenschaufeln 16 ohne Ausbau des Rotors möglich.
Dies geschieht dadurch, dass das Ringelement 10 in Umfangsrichtung 34 verschoben wird (Fig. 4).
Die Befestigung von Turbinenschaufel 16 und dem Ringelement 10 wird gelöst und die Turbinenschaufel 16 kann in radialer Richtung 22 nach außen 25 demontiert werden. Das Ringelement 10 wird Stück für Stück weiter aus der Aufnahme 4 herausgeschoben und die weiteren Turbinenschaufeln 16 können entfernt werden.
Ebenso ist es möglich, die Turbinenschaufeln durch die Löcher 7 und Durchführungen 13 von aussen zu montieren und zu befestigen.
Weiterhin ist es möglich das komplette Ringelement 10 in radialer Umfangsrichtung 34 aus dem Leitschaufelträger 1 herauszudrehen, d.h. bspw. um 180°, so dass es 10 komplett bei noch eingebautem Rotor aus dem Leitschaufelträger 1 herausnehmbar ist.

[0014] Figur 5 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Leitschaufelträger 1.
Im Gegensatz zu Figur 1 weist der Leitschaufelträger 1 keine Aufnahme 4 für ein Ringelement auf, sondern nur die Löcher 7, durch die die Turbinenschaufel 16 von außen 25 nach innen 28 montiert und umgekehrt demontiert werden können.
Die Turbinenschaufel 16 ist dabei an dem Leitschaufelträger 1 befestigt. Für eine Demontage der Turbinenschaufel muss nur die Befestigung zwischen Turbinenschaufel 16 und Leitschaufelträger 1 gelöst werden und die Turbinenschaufeln 16 können in radialer Richtung 22 von der Außenseite 25 er herausgenommen werden.

Ansprüche

1. Leitschaufelträger mit Turbinenschaufeln,
der eine Innenseite und eine Außenseite aufweist, an dem die Turbinenschaufeln angeordnet sind und der eine Längsachse und dazu senkrechte radiale Richtungen aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbinenschaufeln (16) in radialer Richtung (22) von der Außenseite (25) des Leitschaufelträgers (1) aus auf dessen Innenseite (28) montierbar sind.

2. Leitschaufelträger mit Turbinenschaufeln,
der eine Innenseite aufweist,
an dem die Turbinenschaufeln angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Ringelement (10) im Bereich der Innenseite (28) des Leitschaufelträgers (1) angeordnet ist, welches in einer radialen Umfangsrichtung (34) aus dem Leitschaufelträger (1) herausnehmbar ist, und
dass die Turbinenschaufeln (16) jeweils an einem Ringelement (10) angeordnet sind.

3. Leitschaufelträger mit Turbinenschaufeln nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Ringelement (10) im Bereich der Innenseite (28) des Leitschaufelträgers (1) angeordnet ist und
dass die Turbinenschaufeln (16) jeweils an einem Ringelement (10) angeordnet sind.

4. Leitschaufelträger mit Turbinenschaufeln nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbinenschaufeln (16) unmittelbar an dem Leitschaufelträger (1) angeordnet sind.

5. Leitschaufelträger mit Turbinenschaufeln nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbinenschaufeln (16) lösbar an dem Ringelement (10) oder dem Leitschaufelträger (1) befestigt sind.

6. Leitschaufelträger mit Turbinenschaufeln nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ringelement (10) lösbar an dem Leitschaufelträger (1) befestigt ist.

7. Leitschaufelträger mit Turbinenschaufeln nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ringelement (10) in Umfangsrichtung (34) des Leitschaufelträgers (1) im Leitschaufelträger (1) verschiebbar ist.

8. Leitschaufelträger mit Turbinenschaufeln nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbinenschaufeln (16) an dem Ringelement (10) oder dem Leitschaufelträger (1) mittels eines Bajonettkupplungssystems befestigt sind.

9. Leitschaufelträger mit Turbinenschaufeln nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbinenschaufeln (16) jeweils in radialer Richtung (22) durch ein Loch (7) oder eine Durchführung (13) des Ringelements (10) des Leitschaufelträgers (1) hindurchführbar sind.

Zeichnung