| (19) |
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(11) |
EP 2 118 446 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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30.06.2010 Patentblatt 2010/26 |
| (22) |
Anmeldetag: 15.02.2008 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2008/051880 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2008/110430 (18.09.2008 Gazette 2008/38) |
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| (54) |
TURBINE MIT MINDESTENS EINEM ROTOR BESTEHEND AUS ROTORSCHEIBEN UND EINEM ZUGANKER
TURBINE COMPRISING AT LEAST ONE ROTOR THAT CONSISTS OF ROTOR DISKS AND A TIE BOLT
TURBINE ÉQUIPÉE D'UN ROTOR COMPOSÉ DE DISQUES ROTORIQUES ET D'UN HAUBAN
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL
PT RO SE SI SK TR |
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Priorität: |
12.03.2007 EP 07005082
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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18.11.2009 Patentblatt 2009/47 |
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Patentinhaber: Siemens Aktiengesellschaft |
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80333 München (DE) |
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Erfinder: |
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- BENKLER, Francois
40880 Ratingen (DE)
- EHEHALT, Ulrich
45131 Essen (DE)
- HOELL, Harald
63607 Wächtersbach (DE)
- LOCH, Walter
45472 Mülheim An Der Ruhr (DE)
- SCHNEIDER, Peter-Andreas
48145 Münster (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 0 125 935 EP-A2- 0 384 166 WO-A1-2009/001415 FR-A- 2 111 096 US-A- 3 304 052 US-A1- 2004 007 830
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EP-A1- 1 843 009 EP-A2- 0 902 163 CH-A- 265 291 GB-A- 800 524 US-A- 3 749 516 US-B1- 6 773 229
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Gasturbine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
[0002] Mehrstufige Gasturbinen mit mindestens einem Läufer bzw. Rotor, der in mehreren Radialebenen
angeordnete Laufschaufeln am Umfang von Rotorscheiben aufweist, sind grundsätzlich
in verschiedenartigen Ausführungsformen bekannt.
[0003] Ferner ist es bekannt, zumindest bei Gasturbinen, die einzelnen Rotorscheiben stirnflächig
sowie formschlüssig so zu gestalten, dass sie sich mit Hilfe eines durch die Rotorscheiben
erstreckenden Zugankers als Einheit zusammenhalten lassen. Mit zunehmender Baulänge
nimmt allerdings die frei schwingende Länge, d. h. die ungestützte Länge des Zugankers,
zu. Hierdurch verschieben sich die Eigenfrequenzen auf ein Niveau nahe der Rotationsfrequenz
des Rotors, so dass im Betrieb bzw. beim Schleudern unzulässig hohe Schwingungsamplituden
auftreten können. Diese können nicht nur den Zuganker, sondern auch die gesamte Gasturbine
zerstören. Dies gilt insbesondere auch für Gasturbinen, bei denen sich der Zuganker
durch den Verdichter, sodann durch eine mittlere Hohlwelle mit den dort radial außen
befindlichen Brennkammern und schließlich durch die Turbine erstreckt.
[0004] Hierzu offenbart die
US 3,749,516 einen ähnlich aufgebauten Läufer eines zweifachen Radialverdichters. Der daraus bekannte
Läufer umfasst mehrere Rotorscheiben und eine mittig angeordnete Hohlwelle. Zentral
durch die Hohlwelle und durch die Rotorscheiben erstreckt sich ein Zuganker, welcher
durch endseitig aufgeschraubte Endstücke die Rotorscheiben und die Hohlwelle fest
miteinander verspannen. Um den Zuganker in seiner Lage innerhalb des Rotors zu fixieren,
ist an diesem eine Hülse mit federnden einseitig befestigten Streben vorgesehen, welche
über eine Schraube an der Hohlwelle abgestützt sind.
FR 2 111 096 offenbart auch eine Gasturbine mit den Merkmalen des Oberbegriffs vom Anspruch 1.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzusehen, um insbesondere Eigenschwingungen
des Zugankers unabhängig von der im Betrieb des stationären Gasturbine konstanten
Drehzahl zu verhindern. Alle sich drehenden Teile der Gasturbine sollen dabei eine
möglichst steife Einheit bilden.
[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung mit den Merkmalen des kennzeichnenden
Teils von Patentanspruch 1 vor, dass der Kanal ringförmig und zur Durchleitung eines
Kühlmediums ausgebildet und von einem Trennrohr radial außen begrenzt ist, wobei die
Ausnehmungen als Durchtrittsöffnungen für das Kühlmedium dienen.
[0007] Grundsätzlich ist der Abstandshalter gemäß der Erfindung ein Federring mit sich koaxial
erstreckenden Durchtrittsöffnungen. Er erhöht die Dämpfung bzw. Versteifung des Zugankers
im Läufer/Rotor und ist ausreichend stabil, um unabhängig von der Drehzahl den Zuganker
in seiner Solllage zu halten. Er lässt sich einfach montieren, wobei eine ausreichende
Vorspannung trotz seiner Federeigenschaften gegeben ist. Die Funktionsfähigkeit ist
daher auch bei hohen Drehzahlen sichergestellt.
[0008] Die Verwendung von Abstandshaltern erhöht ferner nicht nur die Eigenfrequenz des
Zugankers selbst, sondern auch die Eigensteifigkeit aller Teile.
[0009] Dazu gehört auch, dass erfindungsgemäße Abstandshalter grundsätzlich auch im Bereich
von Kühl- und Trennrohren verwendet werden, die den Zuganker in einem bestimmten axialen
Abschnitt mit Abstand umgeben. Die Abstandshalter befinden sich hier zwischen dem
Zuganker und dem das Kühlmedium führenden, den Ringkanal außen begrenzenden Trennrohr.
Gegebenenfalls kann ein weiterer Ringkanal in diesem Zusammenhang zwischen einem inneren
oder ersten Trennrohr und einem äußeren oder zweiten Trennrohr gebildet sein, so dass
dann erste Abstandshalter zwischen Zuganker und innerem Trennrohr einerseits und ggf.
zweite Abstandshalter zwischen dem inneren Trennrohr und einem äußeren Trennrohr vorgesehen
sind, mittels denen der Zuganker gegen die radial weiter außen, zum Rotor gehörenden
Rotorkomponenten stellenweise abgestützt werden kann. Durch die entlang seiner Erstreckung
ggf. auch mehrfache Abstützung kann die freie, schwingbare Länge des Zugankers signifikant
verkürzt werden. Mit dieser Maßnahme kann der Abstand zwischen der Eigenfrequenz des
Zugankers und der Rotationsfrequenz des Rotors vergrößert werden, wodurch seine Schwingungsneigung
wesentlich reduziert wird. Ein sicherer Betrieb der Gasturbine kann somit gewährleistet
werden.
[0010] Es ist daher mit einfachen Mitteln möglich, die oben genannte Aufgabe erfolgreich
zu lösen.
[0011] Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus Unteransprüchen und der Zeichnung im Zusammenhang
mit der Beschreibung hervor.
[0012] Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung
dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigen:
- FIG 1
- abgeschnitten sowie zum Teil im Schnitt einen Teil des Läufers/Rotors einer mehrstufigen
Gasturbine;
- FIG 2
- schräg von unten eine perspektivische Ansicht eines Abstandshalters in anderem Maßstab;
- FIG 3
- eine perspektivische Ansicht wie in FIG 2, jedoch leicht schräg von oben;
- FIG 4
- jeweils abgeschnitten eine Stirnansicht eines Ab- standshalters auf einem Zuganker
sowie ein inneres und ein äußeres Trennrohr zur Bildung eines ring- förmigen Kanals
für ein Kühlmedium, und
- FIG 5
- einen Schnitt längs der Linie V-V in FIG 4.
[0013] Ein Rotor 2 einer mehrstufigen Gasturbine 1 umfasst gemäß der abgebrochenen Schnitt-Darstellung
in FIG 1 in mehreren Ebenen 3 angeordnete Rotorscheiben 5, die am Umfang Laufschaufeln
4 tragen. Ein Zuganker 6 erstreckt sich längs mittig angeordneter Ausnehmungen 7 in
den Rotorscheiben 5 durch den in FIG 1 links befindlichen Verdichterteil der Gasturbine
1 und ist in einer der nicht dargestellten Rotorscheiben bzw. in einem geeigneten
Rotorendteil in nicht dargestellter Weise verankert.
[0014] Der vorgespannte Zuganker 6 presst die Rotorscheiben 5 sowie weitere Rotorteile der
Turbineneinheit in grundsätzlich bekannter Weise formschlüssig zusammen.
[0015] Axial neben den zum Verdichter der Gasturbine gehörenden Rotorscheiben 5 befindet
sich eine mittlere Hohlwelle 9, die mit ihrem gegenüberliegenden, nicht dargestellten
Ende an einem der Rotorteile der Turbineneinheit anliegt. Radial außerhalb von dieser
mittleren Hohlwelle 9 befinden sich innerhalb des Gehäuses der Gasturbine die Brennkammern.
[0016] Zwischen der mittleren Hohlwelle 9 und dem Zuganker 6 befindet sich mindestens ein
ringförmiger Kanal 10 bzw. 11. Die Kanäle 10, 11 dienen jeweils zur Führung eines
Kühlmediums 12 vom verdichterseitigen Abschnitt des Rotors 2 zum turbinenseitigen
Abschnitt. Das Kühlmedium 12 ist in FIG 1 mit Hilfe eines Pfeils symbolisiert.
[0017] Der das Kühlmedium 12 führende im Querschnitt ringförmige Kanal 11 kann von einem
ersten oder inneren Trennrohr 13 umschlossen sein, durch den sich zentral der Zuganker
6 erstreckt. Zudem kann der weitere ringförmige Kühlkanal 10 zum Führen eines Kühlmediums
12 zwischen dem ersten oder inneren Trennrohr 16 und einem zweiten und äußerem Trennrohr
14 angeordnet sein. Zur exakten Lagefixierung des Zugankers 6 im inneren Trennrohr
13 ist mindestens ein Abstandshalter 15 vorgesehen. Dieser Abstandshalter 15 ist ein
federelastisches Ringelement und besteht mindestens aus einem Stützring 16, der sich
radial erstreckende Stützarme 17 und an jedem Stützarm 17 jeweils einen Stützfuß 18
an seinem Ende aufweist, wie aus den FIG 2 bis 6 in Verbindung mit FIG 1 hervorgeht.
[0018] Gemäß den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Abstandshalter
15 bzw. das federelastische Ringelement einstückig, wobei sich die Stützarme 17 radial
zum Stützring 16 erstrecken und an Stützfüßen 18 enden. Gemäß Ausführungsbeispiel
weist jeder Stützfuß 18 an seinem Ende eine Stützfläche 20 auf, mit der der Abstandshalter
15 bzw. sein Stützarm 17 jeweils an der Innenseite des Trennrohres 13 anliegt.
[0019] Die Stützarme 17 erstrecken sich vom Stützring 16 zu den Stützfüßen jeweils schräg
zur Mittelachse M des Rotors 2. Hierdurch wird am ringseitigen Ende des Stützarmes
17 ein fiktiver Gelenkpunkt gebildet, um den der Stützarm 17 in radialer Richtung
verschwenken kann, wenn er von Fliehkräften entsprechend gebogen wird. Fliehkräfte
bewirken dadurch, dass die Stützfüße 18 sich durch Fliehkraft nicht von ihrer Anlagefläche
lösen, sondern entsprechend einer höheren Drehzahl des Rotors 2 umso mehr an ihrer
Anlagefläche mit Spreizkraft anliegen, wobei zugleich die radiale Erstreckung zwischen
Stützring 16 und Stützfuß 18 mit Sicherheit nicht kleiner werden kann. Dies gilt zumindest
für den Fall, dass sich der Stützring im eingebauten Zustand radial innen und die
Stützfüße 18 radial außen befinden.
[0020] Grundsätzlich baugleiche Abstandshalter 15', die gegebenenfalls lediglich etwas andere
Abmessungen aufweisen, sind auch zur Festlegung des ringförmigen Kanals 10 für das
Kühlmedium vorgesehen, wie aus FIG 1 hervorgeht. Der Stützring 16' liegt dabei außen
auf dem ersten oder inneren Trennrohr 13 an und stützt sich mit seinen Stützfüßen
18' innen an dem zweiten oder äußeren Trennrohr 14 ab.
[0021] Das Trennrohr 14 dient dabei ferner als radial innere Begrenzung zur mittleren Hohlwelle
9, wie aus FIG 1 hervorgeht.
[0022] Aufgrund der Stützarme 17 weist der Abstandshalter 15 Ausnehmungen 21 auf, die sich
im eingebauten Zustand radial zum Zuganker 6 bzw. zu seiner Mittellinie M sowie koaxial
zum Zuganker 6 erstrecken. Die Abstandshalter 15 fixieren dadurch nicht nur den Zuganker
6 und/oder die beiden Trennrohre 13 und 14 relativ zur Mittellinie M von Rotor 2 und
Zuganker 6, sondern sie ermöglichen auch eine freie und ungehinderte, koaxiale Strömung
des Kühlmediums 12. Im eingebauten Zustand bilden die Ausnehmungen 21 jeweils Durchtrittsöffnungen.
[0023] Grundsätzlich ist der Abstandshalter 15, 15' nicht nur einstückig, sondern aufgrund
seiner Gestaltung und aufgrund des verwendeten Werkstoffes auch federelastisch.
[0024] Gemäß dem in FIG 4 dargestellten Ausführungsbeispiel verbleibt durch die Abstandshalter
15 und ihre Stützarme 17 und ihre Stützfüße 18 etwa der halbe Ringquerschnitt zur
Bildung von freien Durchtrittsöffnungen 21. Es steht somit etwa noch der halbe Kanalquerschnitt
dem Kühlmedium zum Durchströmen zur Verfügung.
[0025] Unabhängig davon sind die Abstandshalter 15, 15' am Umfang 22 des Zugankers 6 bzw.
am Umfang 23 des einen Trennrohres 13 in radialer Richtung unbeweglich fixiert. Dazu
werden die Abstandshalter 15, 15' mit ihrem Stützring 16, 16' zweckmäßigerweise auf
den sie tragenden Zuganker 6, das Trennrohr 13 thermisch aufgeschrumpft.
[0026] Schließlich können der Zuganker 6 und gegebenenfalls auch das innere Trennrohr 13,
die jeweils Abstandshalter 15, 15' tragen, Anschläge 24, 25 für die Abstandshalter
15, 15' aufweisen. Diese Anschläge 24, 25 sind gemäß den in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispielen jeweils ein umlaufender Wulst und definieren in axialer Richtung
exakt diejenige Stelle, an der der Abstandshalter 15, 15' beim thermischen Aufschrumpfen
anliegen soll.
[0027] Grundsätzlich gleichartige Abstandshalter wie die Abstandshalter 15 bzw. 15' können
auch zwischen den an ihrem Umfang Laufschaufeln 4 tragenden Rotorscheiben 5 und dem
Zuganker 6 angeordnet sein. In FIG 1 ist dies im Bereich der Ausnehmungen 7 symbolisch
mit Hilfe von sich kreuzenden, gestrichelten Linien angedeutet. Vor allem die erste
Rotorscheibe neben der mittleren Hohlwelle kann zweckmäßigerweise mit einem oder mehreren
Abstandshaltern 15 der hier interessierenden Art konkret verbunden sein. Grundsätzlich
Gleiches kann aber auch für andere Rotorscheiben 5 gelten, wozu diese entweder unmittelbar
mit dem Zuganker 6 oder dem ersten bzw. inneren Trennrohr 13 verbunden sind.
1. Gasturbine (1),
mit mindestens einem Rotor (2), der in mehreren Ebenen (3) angeordnete Laufschaufeln
(4) am Umfang von Rotorscheiben (5) aufweist,
wobei sich ein Zuganker (6) längs Ausnehmungen (7) in den Rotorscheiben (5) erstreckt
und diese als Einheit (8) zusammenhält,
und wobei der Rotor (2) ferner grundsätzlich weitere Rotorkomponenten einschließlich
mindestens eines den Zuganker (6) ringförmig umgreifenden Kanals (10, 11) aufweist,
wobei in zumindest einem Kanal (10, 11) mindestens ein ringförmig gestalteter Abstandshalter
(15, 15') zur Fixierung der Lage des Zugankers (6) relativ zur Mittellinie (M) des
Rotors (5) vorgesehen ist und
der Abstandshalter (15, 15') Ausnehmungen (21) aufweist, die radial zum Zuganker (6)
bzw. zu seiner Mittellinie (M) angeordnet sind und sich koaxial erstrecken,
dadurch gekennzeichnet,
der Kanal (10, 11) bzw. die Kanäle (10, 11) zur Durchleitung eines Kühlmediums (12)
ausgebildet und von einem Trennrohr (13, 14) radial außen begrenzt ist, wobei die
Ausnehmungen (21) als Durchtrittsöffnungen für das Kühlmedium (12) dienen.
2. Gasturbine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstandshalter (15, 15') einstückig ist.
3. Gasturbine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstandshalter (15, 15') federelastisch ist.
4. Gasturbine nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Rotor (2) mehrere Kanäle (10, 11) angeordnet sind, die von jeweils einem Trennrohr
(13, 14) oder von einer mittleren Hohlwelle (9) radial außen begrenzt sind.
5. Gasturbine nach einen der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstandshalter (15, 15') am Umfang (22, 23) des Zugankers (6) und/oder des den
Kanal (10, 11) für das Kühlmedium begrenzenden Trennrohres (13, 14) mindestens in
radialer Richtung unbeweglich fixiert ist.
6. Gasturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Anschlag (24, 25) am Zuganker (6) und/oder am Trennrohr (13, 14) zur
axialen Lagefixierung des Abstandshalters (15, 15') vorgesehen ist.
7. Turbine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Wulst als Anschlag (24, 25) am Zuganker (6) und/oder am inneren Trennrohr (13)
zur Lagefixierung vorgesehen ist.
8. Gasturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Zuganker (6) den inneren ringförmigen Kanal (11) radial innen begrenzt und das
erste Trenn- bzw. Innenrohr (13) den Kanal (10) außen begrenzt.
9. Gasturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein äußerer ringförmiger Kanal (10) das innere erste Trenn- bzw. Innenrohr (13) umgreift
und von dem zweiten Trenn- bzw. Außenrohr (14) außen begrenzt ist.
10. Gasturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
gleichartige Abstandshalter (15, 15') ebenso wie für den Zuganker (6) zugleich zwischen
Innenrohr (13) und Außenrohr (14) des ringförmigen Kühlkanals (10) angeordnet sind.
11. Gasturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstandshalter (15') innenrohrseitig im ringförmigen Kühlkanal (10) angeordnet
und lagefixiert ist.
12. Gasturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstandshalter (15) ein Ringelement ist und mindestens einen Stützring (16) mit
sich radial erstreckenden Stützarmen (17) umfasst, die Stützflächen (20) an ihren
Enden aufweisen.
13. Gasturbine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen benachbarten Stützarmen (17) des Stützrings (16) die Durchtrittsöffnungen
(21) für das Kühlmedium (12) angeordnet sind, derartig, dass zum Durchströmen des
Kühlmediums etwa der halbe Ringquerschnitt des Kanals (10, 11) zur Verfügung steht.
14. Turbine nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stützflächen (20) an den freien Enden der Stützarme (17) an Stützfüßen (18) angeordnet
sind.
15. Turbine nach Anspruch 12, 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Stützarme (17) vom Stützring (16) zu den Stützfüßen (18) schräg zur Mittellinie
(M) des Rotors (2) erstrecken.
16. Turbine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstandshalter (15, 15') auf dem ihn tragenden Zuganker (6) und/oder dem Trennrohr
(13) aufgeschrumpft ist.
17. Turbine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Abstandshalter (15) zwischen Zuganker (6) und mindestens einer der
Rotorscheiben (5) vorgesehen sind, die Laufschaufeln (4) an ihrem Umfang tragen.
1. Gas turbine (1),
with at least one rotor (2) which has rotor blades (4) which are arranged in a plurality
of planes (3) on the periphery of rotor disks (5),
wherein a tie-bolt (6) extends along recesses (7) in the rotor disks (5) and holds
these together as a unit (8),
and wherein the rotor (2) additionally basically has further rotor components including
at least one passage (10, 11) which annularly encompasses the tie-bolt (6),
wherein in at least one passage (10, 11) at least one annularly designed spacer (15,
15') is provided for fixing the position of the tie-bolt (6) relative to the center
line (M) of the rotor (5), and
the spacer (15, 15') has recesses (21) which are arranged radially to the tie-bolt
(6) or to its center line (M) and extend coaxially,
characterized in that
the passage (10, 11), or the passages (10, 11), is or are formed for the guiding through
of a cooling medium (12) and is delimited by a separation pipe (13, 14) radially on
the outside, wherein the recesses (21) serve as through-openings for the cooling medium
(12).
2. Gas turbine according to Claim 1,
characterized in that
the spacer (15, 15') is in one piece.
3. Gas turbine according to Claim 1 or 2,
characterized in that
the spacer (15, 15') is spring-elastic.
4. Gas turbine according to Claim 1, 2 or 3,
characterized in that
a plurality of passages (10, 11) are arranged in the rotor (2) and are delimited radially
on the outside by a separation pipe (13, 14) in each case or by a center hollow shaft
(9).
5. Gas turbine according to one of the preceding claims,
characterized in that
the spacer (15, 15') is immovably fixed at least in the radial direction on the periphery
(22, 23) of the tie-bolt (6) and/or of the separation pipe (13, 14) which delimits
the passage (10, 11) for the cooling medium.
6. Gas turbine according to one of the preceding claims,
characterized in that
at least one stop (24, 25) is provided on the tie-bolt (6) and/or on the separation
pipe (13, 14) for axial positional fixing of the spacer (15, 15')
7. Turbine according to Claim 6,
characterized in that
a bead is provided as a stop (24, 25) on the tie-bolt (6) and/or on the inner separation
pipe (13) for the positional fixing.
8. Gas turbine according to one of the preceding claims,
characterized in that
the tie-bolt (6) delimits the inner annular passage (11) radially on the inside, and
the first separation or inner pipe (13) delimits the passage (10) on the outside.
9. Gas turbine according to one of the preceding claims,
characterized in that
an outer annular passage (10) encompasses the inner first separation or inner pipe
(13) and is delimited by the second separation or outer pipe (14) on the outside.
10. Gas turbine according to one of the preceding claims,
characterized in that
spacers (15, 15') of a similar type, in the same way as for the tie-bolt (6), are
arranged at the same time between inner pipe (13) and outer pipe (14) of the annular
cooling passage (10).
11. Gas turbine according to one of the preceding claims,
characterized in that
the spacer (15') is arranged and positionally fixed in the annular cooling passage
(10) on the inner pipe side.
12. Gas turbine according to one of the preceding claims,
characterized in that
the spacer (15) is a ring element and comprises at least one support ring (16) with
radially extending support arms (17) which have support faces (20) on their ends.
13. Gas turbine according to Claim 12,
characterized in that
the through-openings (21) for the cooling medium (12) are arranged between adjacent
support arms (17) of the support ring (16) in such a way that about half the annular
cross section of the passage (10, 11) is made available for throughflowing of the
cooling medium.
14. Turbine according to Claim 12 or 13,
characterized in that
the support faces (20) are arranged on the free ends of the support arms (17) on support
feet (18).
15. Turbine according to Claim 12, 13 or 14,
characterized in that the support arms (17) extend from the support ring (16) to the support feet (18)
at an angle to the center line (M) of the rotor (2).
16. Turbine according to one of the preceding claims,
characterized in that
the spacer (15, 15') is shrunk on the tie-bolt (6) and/or on the separation pipe (13)
which carry it.
17. Turbine according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
at least one spacer (15) is provided between tie-bolt (6) and at least one of the
rotor disks (5) which carry rotor blades (4) on its periphery.
1. Turbine ( 1 ) à gaz,
comprenant au moins un rotor ( 2 ), qui a sur le pourtour de disques ( 5 ) de rotor
des aubes ( 4 ) mobiles disposées dans plusieurs plans ( 3 ),
dans laquelle un tirant ( 6 ) s'étend le long de cavités ( 7 ) dans les disques (
5 ) de rotor et les rassemble en une unité ( 8 ),
et dans laquelle le rotor ( 2 ) a en outre fondamentalement d'autres éléments de rotor,
y compris au moins d'un canal ( 10, 11 ) entourant annulairement le tirant (6), dans
laquelle, dans au moins un canal (10, 11) est prévu au moins une entretoise ( 15,
15' ) conformée annulairement d'immobilisation de la position du tirant ( 6) par rapport
à la ligne ( M ) médiane du rotor ( 5 ) et
l'entretoise (15, 15') a des cavités ( 21 ), qui sont disposées radialement par rapport
au tirant ( 6 ) ou par rapport à une ligne ( M ) médiane et qui s'étendent coaxialement,
caractérisée en ce que
le canal ( 10, 11) ou les canaux ( 10, 11 ) sont constitués pour le passage d'un fluide
( 12 ) de refroidissement et sont délimités à l'extérieur radialement par un tube
( 13, 14 ) de séparation, les cavités ( 21 ) servant d'ouvertures de passage du fluide
( 12 ) de refroidissement.
2. Turbine à gaz suivant la revendication 1,
caractérisée en ce que
l'entretoise ( 15, 15' ) est d'une seule pièce.
3. Turbine à gaz suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que
l'entretoise ( 15, 15' ) a l'élasticité d'un ressort.
4. Turbine à gaz suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que
dans le rotor (2) sont disposés plusieurs canaux ( 10, 11 ), qui sont délimités à
l'extérieur radialement respectivement par un tube ( 13, 14 ) de séparation ou par
un arbre ( 9 ) creux médian.
5. Turbine à gaz suivant l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
l'entretoise ( 15, 15') est immobilisée sans possibilité de mouvement au moins dans
la direction radiale sur le pourtour ( 22, 23 ) du tirant (6) et/ou du tube ( 13,
14 ) de séparation délimitant le canal ( 10, 11) pour le fluide de refroidissement.
6. Turbine à gaz suivant l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
il est prévu au moins une butée ( 24, 25 ) sur le tirant ( 6 ) et/ou sur le tube (
13, 14 ) de séparation pour l'immobilisation axiale en position de l'entretoise (
15, 15').
7. Turbine à gaz suivant la revendication 6,
caractérisée en ce que
il est prévu un bourrelet comme butée ( 24, 25 ) sur le tirant ( 6 ) et/ou sur le
tube (13) de séparation intérieure pour l'immobilisation en position.
8. Turbine à gaz suivant l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le tirant ( 6 ) délimite à l'intérieur radialement le canal ( 11 ) annulaire intérieure
et le premier tube ( 13 ) de séparation intérieur délimite extérieurement le canal
( 10 ).
9. Turbine à gaz suivant l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
un canal ( 10 ) extérieur annulaire entoure le premier tube ( 13 ) de séparation ou
le tube intérieur et est délimité extérieurement par le deuxième tube ( 14 ) de séparation
ou le tube extérieur.
10. Turbine à gaz suivant l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
des entretoises ( 15, 15' ) sont disposées tout comme pour le tirant ( 6 ) entre le
filetage intérieur et le tube ( 14 ) extérieur du canal ( 10 ) de refroidissement
annulaire.
11. Turbine à gaz suivant l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
l'entretoise ( 15, 15' ) est disposée du côté du tube intérieur dans le canal ( 10
) de refroidissement annulaire et y est immobilisée en position.
12. Turbine à gaz suivant l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
l'entretoise ( 15 ) est un élément annulaire et comprend au moins un anneau ( 16 )
d'appui ayant des bras ( 17 ) d'appui s'étendant radialement, qui ont des surfaces
( 20 ) d'appui. à leurs extrémités.
13. Turbine à gaz suivant la revendication 12,
caractérisée en ce que
les ouvertures ( 21 ) de passage du fluide ( 12 ) de refroidissement sont disposées
entre deux bras ( 17 ) d'appui voisins de l'anneau ( 16 ) d'appui, de manière à disposer,
pour le passage du fluide de refroidissement, à peu près de la moitié de la section
transversale annulaire du canal ( 10, 11 ).
14. Turbine suivant la revendication 12 ou 13,
caractérisée en ce que
les surfaces ( 20 ) d'appui sont disposées aux extrémités libres des bras ( 17 ) d'appui
sur des pieds ( 18 ) d'appui.
15. Turbine suivant la revendication 12, 13 ou 14,
caractérisée en ce que
les bras ( 17 ) d'appui s'étendent de l'anneau ( 16 ) d'appui aux pieds ( 18 ) d'appui
en étant inclinés par rapport à la ligne ( M ) médiane du rotor ( 2 ).
16. Turbine suivant l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
l'entretoise ( 15, 15' ) est rétreinte sur le tirant ( 6 ) qui la porte et/ou sur
le tube ( 13 ) de séparation.
17. Turbine suivant au moins l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
il est prévu au moins une entretoise ( 15 ) entre un tirant ( 6 ) et au moins un des
disques ( 6 ) de rotor, qui porte les aubes ( 4 ) mobiles sur son pourtour.
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