(19)
(11) EP 1 028 228 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
16.08.2000  Patentblatt  2000/33

(21) Anmeldenummer: 99102532.1

(22) Anmeldetag:  10.02.1999
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7F01D 5/08
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(71) Anmelder: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
80333 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Tiemann, Peter
    58452 Witten (DE)

   


(54) Kühlvorrichtung für Turbinenlaufschaufelplattform


(57) Die Erfindung betrifft eine Turbinenlaufschaufel (14) mit einem Fuß (16) zur Befestigung an einem Rotor (12) einer Turbine (10) und einer Schaufel (18) zur Umströmung durch ein Arbeitsmedium. Die Turbinenlaufschaufel (14) weist eine Plattform (17) zum Begrenzen eines Kanals (15) für das Arbeitsmedium auf. Zur Kühlung ist radial einwärts der Plattform (17) mindestens ein Prallkühlblech (19) angeordnet. Erfindungsgemäß ist das Prallkühlblech (19) bei Stillstand des Rotors (12) gegenüber der Plattform (17) beweglich und bei Drehung des Rotors (12) auf Grund der Fliehkraft an die Plattform (17) unbeweglich angepreßt.




Beschreibung


[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turbinenlaufschaufel, insbesondere für eine Gasturbine, mit einem Fuß zur Befestigung an einem Rotor einer Turbine und einer Schaufel zur Umströmung durch ein Arbeitsmedium, wobei die Turbinenlaufschaufel eine Plattform zum Begrenzen eines Kanals für das Arbeitsmedium aufweist und zur Kühlung radial einwärts der Plattform mindestens ein Prallkühlblech angeordnet ist.

[0002] Die DE 26 28 807 A1 beschreibt ein Prallkühlsystem für eine Turbinenlaufschaufel. Die Turbinenlaufschaufel umfaßt einen Fuß zur Befestigung an einem Rotor der Turbine, eine Schaufel zur Umströmung durch ein Arbeitsmedium und eine Plattform zum Begrenzen eines Kanals für das Arbeitsmedium. Bei einer Gasturbine treten in dem Kanal sehr hohe Temperaturen auf, so daß die dem heißen Arbeitsmedium ausgesetzte Oberfläche der Plattform thermisch stark belastet ist. Zur Kühlung der Plattform ist daher vor der dem heißen Arbeitsmedium abgewandten Seite ein gelochtes Wandelement angeordnet, das als Prallkühlblech bezeichnet wird. Über Ausnehmungen in dem Prallkühlblech tritt ein Kühlmittel ein und trifft auf die dem Arbeitsmedium abgewandte Seite der Plattform. Hierdurch wird eine Kühlung der Plattform erreicht.

[0003] Das Prallkühlblech kann auf die Plattform aufgeschweißt werden. Diese Schweißverbindung ist jedoch bei den für die Turbinenlaufschaufeln verwendeten Werkstoffen, insbesondere bei einkristallinen Werkstoffen, sehr kritisch. Auf Grund der Temperaturbelastung beim Schweißen wird das Gefüge lokal verformt und weist Unstetigkeiten auf. Darüber hinaus können im Bereich der Schweißnaht Risse entstehen, die sich bis in die Plattform hinein erstrecken. Hierdurch wird die Festigkeit der Turbinenlaufschaufeln herabgesetzt.

[0004] Weiter können speziell geformte Blecheinsätze oder Gußteile in verschiedene Kammern direkt unterhalb der Plattform eingesetzt werden. Diese Blecheinsätze oder Gußteile werden automatisch zwischen zwei benachbarten Turbinenlaufschaufeln zentriert. Diese Blecheinsätze oder Gußteile sind allerdings in der Montage sehr aufwendig, da dann sämtliche Turbinenlaufschaufeln gemeinsam montiert oder demontiert werden müssen.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Turbinenlaufschaufel bereitzustellen, bei der eine leichtes Anbringen des Prallkühlblechs und eine einfache Montage der Turbinenlaufschaufel am Rotor der Turbine möglich sind.

[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Turbinenlaufschaufel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Prallkühlblech bei Stillstand des Rotors gegenüber der Plattform beweglich und bei Drehung des Rotors auf Grund der Fliehkraft an die Plattform unbeweglich angepreßt ist.

[0007] Bei Stillstand des Rotors ist eine Kühlung der Turbinenlaufschaufel nicht erforderlich. Das Prallkühlblech muß dann nicht in definierter Position an der Plattform anliegen. Im Betrieb wird das Prallkühlblech durch die Fliehkraft nach außen gedrängt, an die Plattform angepreßt und hierdurch unbeweglich arretiert. Die nur während des Betriebs der Turbine erforderliche Kühlung mittels des Prallkühlbleches ist gewährleistet. Eine Gefügeveränderung durch ein Anschweißen des Prallkühlblechs tritt nicht auf. Auch das Einschieben von kompliziert geformten Einsätzen mit einer aufwendigen Montage ist nicht mehr erforderlich.

[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

[0009] In vorteilhafter Ausgestaltung ist eine Verliersicherung für das Prallkühlblech vorgesehen. Diese Verliersicherung hält das Prallkühlblech auch beim Stillstand des Rotors in einem vorgegebenen Raumbereich. Ein Herabfallen oder ein unzulässiges Verschieben des Prallkühlblechs von einer an der Oberseite des Rotors befindlichen Turbinenlaufschaufel wird verhindert. Sobald die Turbine wieder anläuft, wird das Prallkühlblech erneut auf Grund der Fliehkraft unbeweglich an die Plattform angepreßt.

[0010] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung greift eine Seite des Prallkühlblechs in eine Aufnahme der Turbinenlaufschaufel ein. Diese Aufnahme kann bei der Herstellung der Turbinenlaufschaufel mitgegossen werden, so daß auf weitere Bauteile zur Befestigung verzichtet werden kann.

[0011] Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist die gegenüberliegende Seite des Prallkühlblechs zwischen einer Anlagefläche der Plattform und einem Dämpfungselement aufgenommen. Derartige Dämpfungselemente sind bei bekannten Turbinen zwischen den einzelnen Turbinenlaufschaufeln zur Abdichtung des Kanals für das Arbeitsmedium bereits vorhanden. Das Prallkühlblech kann daher auf beiden Seiten zuverlässig ohne Verwendung zusätzlicher Bauteile gehalten werden.

[0012] Vorteilhaft ist das Prallkühlblech von einem Abschirmblech überdeckt. Dieses Abschirmblech schirmt den Prallkühlbereich der Plattform von den weiteren Bauteilen des Rotors ab.

[0013] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Abschirmblech bei Stillstand des Rotors gegenüber der Turbinenlaufschaufel beweglich und bei Drehung des Rotors an die Turbinenlaufschaufel unbeweglich angepreßt. Das Abschirmblech kann somit wie das Prallkühlblech ohne komplizierte Einsätze und ohne Gefügeveränderung angebracht werden.

[0014] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die gegenüberliegende Seite des Prallkühlblechs zwischen einer Anlagefläche der Plattform und dem Abschirmblech aufgenommen. Das Prallkühlblech wird auch bei dieser Konstruktion zuverlässig ohne Verwendung weiterer Bauteile in einem vorgebbaren Raumbereich gehalten.

[0015] In vorteilhafter Weiterbildung ist zwischen dem Prallkühlblech und dem Abschirmblech eine Austrittsöffnung für ein Kühlmittel vorgesehen. Das Abschirmblech und die Plattform definieren in der Turbinenlaufschaufel einen von dem Kühlmittel beaufschlagten Raum. Durch das Prallkühlblech wird eine sehr gute Kühlung der Plattform sichergestellt.

[0016] Vorteilhaft ist eine Verliersicherung für das Abschirmblech vorgesehen. Die Verliersicherung hält das Abschirmblech auch bei einem Stillstand des Rotors in einem vorgegebenen Raumbereich. Ein Herabfallen oder ein unzuverlässiges Verschieben wird verhindert.

[0017] Gemäß einer vorteilhalften Ausgestaltung greift das Abschirmblech mit einer Seite in eine Aufnahme der Turbinenlaufschaufel ein. Das Abschirmblech kann somit wie das Prallkühlblech an dieser Seite ohne Verwendung zusätzlicher Bauteile zuverlässig gehalten werden.

[0018] In vorteilhafter Weiterbildung ist die gegenüberliegende Seite des Abschirmblechs zwischen einer Anlagefläche der Plattform und einem Dämpfungselement aufgenommen. Die vollständige Fixierung des Abschirmblechs kann daher wie bei dem Prallkühlblech ohne Verwendung zusätzlicher Bauteile erfolgen. Die Aufnahme der Turbinenlaufschaufel und das Dämpfungselement dienen hierbei als Verliersicherung für das Abschirmblech. Insbesondere kann das Abschirmblech wie das Prallkühlblech bei Stillstand des Rotors gegenüber der Plattform beweglich sein und bei Drehung des Rotors auf Grund der Fliehkraft unbeweglich angepreßt sein.

[0019] Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen den Anlageflächen für das Abschirmblech an der Turbinenlaufschaufel und dem Abschirmblech eine Schicht aus leicht verformbaren Material angeordnet. Bei Drehung des Rotors wird dieses Material auf Grund der Fliehkraft verformt und dichtet eventuelle Leckstellen ab. Das Kühlmittel wird somit zuverlässig verlustfrei zu dem Prallkühlblech und auf die Plattform geleitet.

[0020] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Schicht an dem Abschirmblech oder an der Anlagerflächen angebracht. Das Anbringen an dem Abschirmblech vereinfacht die Konstruktion der Turbinenlaufschaufel. Sobald die Schicht an den Anlageflächen der Turbinenlaufschaufel angebracht ist, können unterschiedliche Abschirmbleche zum Einsatz kommen. Außerdem kann das Abschirmblech leicht und kostengünstig gewechselt werden.

[0021] Vorteilhaft weist die Plattform Stütznoppen oder Stützrippen zum Abstützen des Prallkühlblechs auf. Hierdurch wird ein unzulässiges Durchbiegen des Prallkühlblechs bei Drehung des Rotors unter dem Einfluß der Fliehkraft vermieden. Gleichzeitig kann das Prallkühlblech vergleichsweise dünn ausgebildet werden.

[0022] Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei zeigt:
Figur 1
einen schematischen Längsschnitt durch eine Gasturbine;
Figur 2
einen Schnitt längs der Linie II-II aus Figur 1;
Figur 3
eine vergrößerte Einzelheit aus Figur 2;
Figur 4
eine Ansicht gemäß Figur 3 in zweiter Ausführungsform;
Figur 5
eine Darstellung der Einzelheit X aus Figur 3 in erster Ausführungsform;
Figur 6
eine Darstellung der Einzelheit X aus Figur 3 in zweiter Ausführungsform;
Figur 7
eine Darstellung der Anlage des Prallkühlblechs an der Plattform in erster Ausführungsform; und
Figur 8
eine Darstellung der Anlage des Prallkühlblechs an der Plattform in zweiter Ausführungsform.


[0023] Figur 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine Gasturbine 10 mit einem Gehäuse 11 und einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten Rotor 12. Das Gehäuse 11 ist mit Turbinenleitschaufeln 13 versehen, die radial einwärts zum Rotor 12 ragen. Am Rotor 12 sind Turbinenlaufschaufeln 14 angebracht, die radial auswärts zum Gehäuse 11 ragen. Zur Verringerung von Spaltverlusten greifen die Turbinenleitschaufeln 13 und die Turbinenlaufschaufeln 14 in entsprechende Ausnehmungen am Rotor 12 beziehungsweise Gehäuse 11. Zwischen dem Gehäuse 11 und dem Rotor 12 wird ein Kanal 15 für ein Arbeitsmedium gebildet. Das Arbeitsmedium durchströmt den Kanal in Richtung von rechts nach links entlang der drei Positionen A, B und C. Bei Gasturbinen wird die Eintrittstemperatur des Arbeitsmediums sehr groß gewählt, um einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erhalten. Die Temperatur im Punkt A kann beispielsweise 1100°C betragen, im Punkt B 1000°C und im Punkt C 930°C. Diese hohen Temperaturen erfordern eine Kühlung der Turbinenleitschaufeln 13 und der Turbinenlaufschaufeln 14, die schematisch in Figur 1 dargestellt ist.

[0024] Als Kühlmedium wird Kühlluft verwendet, die dem der Gasturbine 10 vorgeschalteten Verdichter entnommen wird. Die Kühlluft wird durch geeignete, nicht näher dargestellte Bohrungen im Gehäuse 11 und im Rotor 12 zu den Turbinenleitschaufeln 13 und den Turbinenlaufschaufeln 14 geführt. Sie durchströmt die Turbinenleitschaufeln 13 und Turbinenlaufschaufeln 14 und tritt schließlich in den Kanal 15 aus. Im Regelfall ist die Kühlung nicht über die gesamte Länge des Rotors 12 vorgesehen, sondern nur im Bereich der ersten Turbinenleitschaufel 13 und der ersten Turbinenlaufschaufel 14. Grund hierfür ist die sinkende Temperatur des Arbeitsmediums in dem Kanal 15.

[0025] Figur 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II aus Figur 1. Es sind mehrere nebeneinander angeordnete Turbinenlaufschaufeln 14 vorgesehen. Jede der Turbinenlaufschaufeln 14 weist einen Fuß 16 zur Befestigung an dem Rotor 12 der Gasturbine 10 auf. Es ist weiter eine Schaufel 18 zur Umströmung durch das Arbeitsmedium vorgesehen. Jede Turbinenlaufschaufel 14 weist eine Plattform 17 zum Begrenzen des Kanals 15 für das Arbeitsmedium auf. Zur Kühlung ist radial einwärts der Plattform 17 jeweils links und rechts des Fußes 16 ein Prallkühlblech 19 angeordnet. Jedes der Prallkühlbleche 19 wird von einem Abschirmblech 22 überdeckt. Zwischen dem Prallkühlblech 19 und dem zugeordneten Abschirmblech 22 ist eine Austrittsöffnung 30 für ein Kühlmittel vorgesehen. Weiter ist zwischen zwei zueinander beabstandeten Turbinenlaufschaufeln 14 ein Dämpfungselement 25 angeordnet.

[0026] Jedes Prallkühlblech 19 ist bei Stillstand des Rotors 12 gegenüber der Plattform beweglich und bei Drehung des Rotors 12 auf Grund der Fliehkraft an die Plattform 17 unbeweglich in Pfeilrichtung 33 angepreßt. Auch die Abschirmbleche 22 sind bei Stillstand des Rotors 12 beweglich und bei Drehung des Rotors 12 auf Grund der Fliehkraft unbeweglich angepreßt.

[0027] Figur 3 zeigt in vergrößerter Darstellung die Aufnahme eines Prallkühlblechs 19 und eines Abschirmblechs 22 an einer Turbinenlaufschaufel 14. Es ist eine Verliersicherung für das Prallkühlblech vorgesehen, die aus dem Abschirmblech 22 und einer Aufnahme 32 in der Turbinenlaufschaufel 14 besteht. Das Prallkühlblech 19 greift mit einer Seite in die Aufnahme 32 der Turbinenlaufschaufel 14 ein. Die gegenüberliegende Seite ist zwischen einer Anlagefläche 21 der Plattform 17 und dem Abschirmblech 22 aufgenommen. Auch das Abschirmblech 22 greift mit einer Seite in eine Aufnahme 38 der Turbinenlaufschaufel 14 ein. Die gegenüberliegende Seite ist zwischen einer Anlagefläche 24 der Plattform 17 und dem Dämpfungselement 25 aufgenommen.

[0028] Im Betrieb wird das Prallkühlblech 19 auf Grund der Fliehkraft in Pfleilrichtung 33 gegen Anlageflächen 20, 21 an der Plattform 17 angepreßt. Auch das Abschirmblech 22 wird von der Fliehkraft in Pfeilrichtung 33 gegen Anlageflächen 23, 24 angepreßt. Das Prallkühlblech 19 und das Abschirmblech 22 sind daher bei Drehung des Rotors 12 im Betrieb auf Grund der Fliehkraft unbeweglich gegenüber der Plattform 17.

[0029] Bei Stillstand des Rotors 12 ist das Prallkühlblech 19 gegenüber der Plattform 17 beweglich. Ein vollständiges Herunterfallen wird durch den Ansatz 27 der Turbinenlaufschaufel 14 und das Abschirmblech verhindert. Das Prallkühlblech 19 wird daher auch beim Stillstand des Rotors 12 in einem vorgegebenen Raumbereich gehalten. Sobald der Rotor 12 wieder anläuft, wird das Prallkühlblech 19 erneut auf Grund der Fliehkraft unbeweglich an die Anlageflächen 20, 21 der Plattform 17 angepreßt. Auch das Abschirmblech 22 wird durch die Aufnahme 38 der Turbinenlaufschaufel 14 und das Dämpfungselement 25 zuverlässig in einem vorgegebenen Raumbereich gehalten. Bei Stillstand des Rotors 12 dienen die Aufnahme 38 und das Dämpfungselement 25 als Verliersicherung für das Abschirmblech 22. Das Abschirmblech 22 kann sich somit nur in einem vorgegebenen Raumbereich bewegen. Beim Anlaufen des Rotors 12 wird das Abschirmblech 22 unbeweglich an die Anlageflächen 23, 24 der Turbinenlaufschaufel 14 angepreßt. Das Dämpfungselement 25 ruht hierbei auf Anlageflächen 26 der Turbinenlaufschaufel 14. Es wird durch die Anlageflächen 26 selbsttätig zwischen den beiden benachbarten Turbinenlaufschaufeln 14 zentriert. Gleichzeitig stützt sich das Dämpfungselement 25 an den Abschirmblechen 22 ab.

[0030] Zur Kühlung der Plattform 17 wird ein Kühlmittel durch die Austrittsöffnung 30 zwischen dem Prallkühlblech 19 und dem Abschirmblech 22 eingeleitet. Das Kühlmittel 30 strömt durch Ausnehmungen 29 in dem Prallkühlblech 19 in einen Zwischenraum 31 zwischen dem Prallkühlblech 19 und der Plattform 17. Dort trifft es im wesentlichen senkrecht auf die Plattform 17 auf. Anschließend wird das Kühlmittel über nicht näher dargestellte Bohrungen abgeführt. Das Abschirmblech 22 verhindert ein unkontrolliertes Ausbreiten des Kühlmittels und beschränkt die Kühlwirkung wie vorgesehen auf die Plattform 17. Hierdurch wird der Verbrauch an Kühlmittel reduziert.

[0031] Figur 4 zeigt eine Ansicht wie Figur 3 in weiterer Ausführungsform. Für gleiche oder ähnliche Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen wie in Figur 3 verwendet. Das Prallkühlblech 19 greift mit einer Seite in die Aufnahme 32 der Turbinenlaufschaufel 14. Ein Herabfallen des Prallkühlblechs 19 bei Stillstand des Rotors 12 wird wiederum durch den Ansatz 27 verhindert. Die gegenüberliegende Seite des Prallkühlblechs 19 ist zwischen der Anlagefläche 21 der Plattform 17 und dem Dämpfungselement 25 aufgenommen. Das Dämpfungselement 25 und die Aufnahme 32 stellen eine Verliersicherung für das Prallkühlblech 19 bereit. Die Verliersicherung 25, 32 hält das Prallkühlblech 19 auch bei Stillstand des Rotors 12 in einem vorgegebenen Raumbereich. Bei Stillstand des Rotors 12 ist das Prallkühlblech 19 gegenüber der Plattform 17 beweglich. Es wird erst bei der Drehung des Rotors 12 auf Grund der Fliehkraft in Pfeilrichtung 33 unbeweglich an die Plattform 17 angepreßt.

[0032] Die Figuren 5 und 6 zeigen eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X aus Figur 3 in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen. Bei beiden Ausführungsformen ist eine Schicht 34, 35 aus leicht verformbaren Material zwischen dem Abschirmblech 22 und der Anlagefläche 23 an einem Ansatz 28 der Turbinenlaufschaufel 14 vorgesehen. Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform ist diese Schicht 34 an dem Abschirmblech 22 angebracht. In der Ausführungsform gemäß Figur 6 ist die weiche Schicht 35 an der Anlagefläche 23 angebracht. Die gegenüberliegende Seite des Abschirmblechs 22 ist entsprechend ausgebildet.

[0033] Bei Drehung des Rotors 12 wird das Abschirmblech 22 durch die Fliehkraft mit der weichen Schicht 34, 35 gegen die Anlagefläche 23 gepreßt. Hierbei wird die weiche Schicht 34, 35 verformt, so daß eventuell vorhandene Leckstellen eliminiert werden. Das Kühlmittel, das durch die Austrittsöffnung 30 austritt, wird somit zuverlässig im vorgesehenen Kühlbereich gehalten.

[0034] Das Anbringen der Schicht 34 aus leicht verformbarem Material an dem Abschirmblech 22 vereinfacht die Konstruktion der Turbinenlaufschaufel 14. Sobald diese Schicht 35 an den Anlageflächen 23, 24 der Turbinenlaufschaufel 14 angebracht ist, können unterschiedliche Abschirmbleche 22 zum Einsatz kommen. Außerdem können die Abschirmbleche 22 leicht und kostengünstig gewechselt werden.

[0035] Als Material für die Schicht 34, 35 kommt jedes Material in Frage, das bei den herrschenden Temperaturen eine ausreichende Verformbarkeit, gleichzeitig aber eine ausreichend hohe Kriechfestigkeit aufweist. Die Kriechfestigkeit ist erforderlich, um ein vollständiges Verdrängen der Schicht 34, 35 aus dem Zwischenraum zwischen den Anlageflächen 23, 24 und dem Abschirmblech 22 auf Grund der hohen Fliehkraft zu verhindert.

[0036] Die Figuren 7 und 8 zeigen zwei Ausführungsformen der Anlage des Prallkühlblechs 19 an der Plattform 17. In beiden Ausführungsformen ist ein Abstützen des Prallkühlblechs 19 vorgesehen. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 7 werden in dem Zwischenraum 31 angeordnete, räumlich voneinander getrennte Stütznoppen 36 verwendet. Figur 8 zeigt in dem Zwischenraum 31 angeordnete Stützrippen 37. Die Stützrippen 37 können bereichsweise durchbrochen sein, so daß keine Unterteilung des Zwischenraums 31 erfolgt. Sowohl die Stütznoppen 36 als auch die Stützrippen 37 stützen das Prallkühlblech 19 bei Drehung des Rotors 12 ab. Hierdurch wird ein unzulässiges Durchbiegen des Prallkühlblechs 19 bei Drehung des Rotors 12 unter dem Einfluß der Fliehkraft vermieden. Gleichzeitig kann das Prallkühlblech 19 vergleichsweise dünn ausgebildet werden.

[0037] Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ermöglicht ein rasches und einfaches Anbringen der Prallkühlbleche 19 an den Plattformen 17 der Turbinenlaufschaufeln 14. Ein Anschweißen der Prallkühlbleche 19 ist nicht erforderlich, so daß eine Gefügeveränderung der Turbinenlaufschaufeln 14 zuverlässig vermieden wird.


Ansprüche

1. Turbinenlaufschaufel, insbesondere für eine Gasturbine, mit einem Fuß (16) zur Befestigung an einem Rotor (12) einer Turbine (10) und einer Schaufel (18) zur Umströmung durch ein Arbeitsmedium, wobei die Turbinenlaufschaufel (14) eine Plattform (17) zum Begrenzen eines Kanals (15) für das Arbeitsmedium aufweist und zur Kühlung radial einwärts der Plattform (17) mindestens ein Prallkühlblech (19) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallkühlblech (19) bei Stillstand des Rotors (12) gegenüber der Plattform (17) beweglich und bei Drehung des Rotors (12) auf Grund der Fliehkraft an die Plattform (17) unbeweglich angepreßt ist.
 
2. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verliersicherung (22, 32; 25, 32) für das Prallkühlblech (19) vorgesehen ist.
 
3. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite des Prallkühlblechs (17) in eine Aufnahme (32) der Turbinenlaufschaufel (14) eingreift.
 
4. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegende Seite des Prallkühlblechs (19) zwischen einer Anlagefläche (21) der Plattform (17) und einem Dämpfungselement (25) aufgenommen ist.
 
5. Turbinenlaufschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallkühlblech (19) von einem Abschirmblech (22) überdeckt ist.
 
6. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmblech (22) bei Stillstand des Rotors (12) gegenüber der Turbinenlaufschaufel (14) beweglich ist und bei Drehung des Rotors (12) an die Turbinenlaufschaufel (14) unbeweglich angepreßt ist.
 
7. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 4 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegende Seite des Prallkühlblechs (19) zwischen einer Anlagefläche (21) der Plattform (17) und dem Abschirmblech (22) aufgenommen ist.
 
8. Turbinenlaufschaufel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Prallkühlblech (19) und dem Abschirmblech (22) eine Austrittsöffnung (30) für ein Kühlmittel vorgesehen ist.
 
9. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verliersicherung (25, 38) für das Abschirmblech (22) vorgesehen ist.
 
10. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmblech (22) mit einer Seite in eine Aufnahme (38) der Turbinenlaufschaufel (14) eingreift.
 
11. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegende Seite des Abschirmblechs (22) zwischen einer Anlagefläche (24) der Plattform (17) und einem Dämpfungselement (25) aufgenommen ist.
 
12. Turbinenlaufschaufel nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anlageflächen (23, 24) für das Abschirmblech (22) an der Turbinenlaufschaufel (14) und dem Abschirmblech (22) eine Schicht (34; 35) aus leicht verformbarem Material angeordnet ist.
 
13. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (34; 35) an dem Abschirmblech (22) oder an den Anlageflächen (23, 24) angebracht ist.
 
14. Turbinenlaufschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (17) Stütznoppen (36) oder Stützrippen (37) zum Abstützen des Prallkühlblechs (19) aufweist.
 




Zeichnung
















Recherchenbericht