| (19) |
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(11) |
EP 2 646 656 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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02.08.2017 Patentblatt 2017/31 |
| (22) |
Anmeldetag: 29.11.2011 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE2011/002110 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2012/072069 (07.06.2012 Gazette 2012/23) |
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DÄMPFUNGSMITTEL ZUM DÄMPFEN EINER SCHAUFELBEWEGUNG EINER TURBOMASCHINE
DAMPING MEANS FOR DAMPING A BLADE MOVEMENT OF A TURBOMACHINE
MOYEN D'AMORTISSEMENT POUR AMORTIR LE MOUVEMENT D'UNE AUBE D'UNE TURBOMACHINE
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
| (30) |
Priorität: |
30.11.2010 DE 102010052965
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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09.10.2013 Patentblatt 2013/41 |
| (73) |
Patentinhaber: MTU Aero Engines AG |
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80995 München (DE) |
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Erfinder: |
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- SCHÖNHOFF, Carsten
81373 München (DE)
- DOPFER, Manfred
85716 Unterschleissheim (DE)
- PERNLEITNER, Martin
85221 Dachau (DE)
- SCHÜTTE, Wilfried
82041 Oberhaching-Furth (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A2- 1 477 634 EP-A2- 1 867 836 DE-A1-102005 008 509
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EP-A2- 1 512 838 EP-A2- 1 898 050 FR-A1- 2 927 357
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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 ein Dämpfungsmittel zum Dämpfen einer Schaufelbewegung einer
Turbomaschine gemäß dem Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen des Dämpfungsmittels.
gemäß dem Anspruch 10. Turbomaschinen, insbesondere Gas- oder Dampfturbinen, weisen
einen Rotor und über den Umfang des Rotors verteilte Schaufeln auf, die mit dem Rotor
gekoppelt sind. Die Schaufeln müssen derart ausgelegt werden, dass sie bei einem Betrieb
der Turbine eine Vielzahl von Beanspruchungen, wie z.B. durch Zentrifugalkräfte, Erosionskorrosion
und Schwingungen aushalten.
[0002] Die Schwingungsbeanspruchungen, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, können
durch eine Kombination des durch die Turbine strömenden Mediums und der auf die Schaufeln
wirkenden Kräfte entstehen. Die Schaufelschwingungen können längerfristig zu einer
Gefügeveränderung des Schaufelmaterials führen, die in einem Ermüdungsbruch enden
kann. Somit ist es notwendig, die Schwingungen der Schaufeln zu dämpfen. Aus dem Stand
der Technik ist eine Vielzahl von Dämpfungsmitteln für Schaufelschwingungen bekannt.
[0003] In der
DE 103 40 773 ist ein Dämpfungsmittel für eine Laufschaufel einer Turbine in einer Aussparung einer
Laufschaufelplattform angeordnet. Das Dämpfungsmittel weist im Achsnormalquerschnitt
eine dreieckartige Form mit abgerundeten Längskanten auf. Die Längskanten weisen zwischen
den Ecken jeweils eine symmetrisch ballige Form auf. Bei einem Betrieb der Turbine
liegt das Dämpfungsmittel zum Dämpfen der Laufschaufelbewegung an einer Innenwand
der Aussparung und an einer Reibfläche einer anderen Laufschaufelplattform an.
[0004] Ein Nachteil der im Stand der Technik verwendeten Dämpfungsmittel, die eine symmetrisch
ballige Form aufweisen, besteht darin, wie aufgrund der symmetrisch balligen Ausbildung
der Längskante des Dämpfungsmittels der Reibkontaktbereich mit einer Reibfläche der
Turbomaschine festgelegt ist. Dies kann bei einer entsprechend geformten Reibfläche
der Turbomaschine dazu führen, dass das Dämpfungsmittel ungünstig an der Reibfläche
der Turbomaschine anliegt. So kann die Reibfläche der Turbomaschine derart ausgebildet
sein, dass das Dämpfungsmittels nur in einem kleinen Reibkontaktbereich an der Reibfläche
der Turbomaschine anliegt. Dies führt dazu, dass die bei der Dämpfung der Schaufelbewegung
auftretende Reibwärme nur über den kleinen Reibkontaktbereich abgeführt werden kann,
was zu einer Beschädigung bzw. einem Verschleiß des Dämpfungsmittels und/ oder des
entsprechenden Reibbauteils der Turbomaschine führen kann.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es , die Dämpfung einer Turbomaschinenschaufel
zu verbessern.
[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Dämpfungsmittel nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 durch dessen kennzeichnende Merkmale weitergebildet. Anspruch 6 stellt eine Turbomaschine
unter Schutz, in der das Dämpfungsmittel eingesetzt wird. Anspruch 10 stellt ein Verfahren
zum Herstellen des Dämpfungsmittels unter Schutz.
[0007] Erfindungsgemäß weist das Dämpfungsmittel wenigstens eine asymmetrisch ballige Seitenfläche
auf, die zum Dämpfen einer Schaufelbewegung einer Turbomaschine vorgesehen ist. Bei
einem Schwingen der Schaufel während des Betriebs der Turbomaschine wird die Schwingbewegung
der Schaufel durch eine Reibung der Seitenfläche des Dämpfungsmittels mit der Reibfläche
der Turbomaschine in dem Reibkontaktbereich gedämpft.
[0008] Dabei ermöglich die asymmetrisch ballige Seitenfläche ein Verlagern des Reibkontaktbereichs
zwischen der Reibfläche der Turbomaschine und der Seitenfläche des Dämpfungsmittels
in einen günstigeren Bereich. Vorzugsweise wird der Reibkontaktbereich derart verlagert,
dass sich der Reibkontaktbereich zwischen der Seitenfläche des Dämpfungsmittels und
der Reibfläche der Turbomaschine vergrößert. Die bei einer Dämpfung der Schaufelbewegung
auftretende Reibwärme kann über den größeren Reibkontaktbereich in ein Reibbauteil
der Turbomaschine abgeführt werden. Somit verringert sich die Gefahr, dass beim Dämpfen
der Schaufelbewegung das Dämpfungsmittel und/ oder das Reibbauteil aufgrund der Reibwärme
beschädigt werden bzw. verschleissen.
[0009] Ein weiterer Vorteil einer Verwendung einer asymmetrisch balligen Seitenfläche besteht
darin, dass sich bei einem Verschleiß der Seitenfläche des Dämpfungsmittels aufgrund
der Reibung und/ oder Erwärmung der Reibbereich des Dämpfungsmittels und damit der
Reibkontaktbereich zwischen Dämpfungsmittel und der Reibfläche der Turbomaschine überproportional
stark vergrößert. Ein größerer Reibkontaktbereich ermöglicht eine schnellere Reibwärmeabfuhr,
wodurch sich die Gefahr einer Beschädigung und/ oder eines Verschleißes des Dämpfungsmittels
und/ oder Reibbauteils der Turbomaschine verringert. Des Weiteren besteht ein Vorteil
einer asymmetrisch balligen Seitenfläche darin, dass es bei einem reibungsbedingten
Verschleiß zu einer Anpassung des Reibbereichs des Dämpfungsmittels an die jeweilige
Reibfläche des Reibbauteils der Turbomaschine kommt. Dadurch werden Fertigungsungenauigkeiten
des Reibbauteils ausgeglichen. Im Ergebnis verringert sich der Fertigungsaufwand für
die Herstellung des Reibbauteils der Turbomaschine.
[0010] Als ballig wird im Sinne der Erfindung eine konvex gekrümmte Fläche bezeichnet. Als
eine asymmetrische Fläche wird im Sinne der Erfindung eine Fläche verstanden, die
zwei abgegrenzte Bereiche aufweist, die nicht durch Spiegelung an einer Achse bzw.
Ebene ineinander überführt werden können. Als asymmetrisch ballige Seitenfläche wird
daher im Sinne der Erfindung insbesondere eine konvex gekrümmte Seitenfläche verstanden,
die zwei unterschiedlich ausgebildete Abschnitte aufweist. Die Abschnitte sind derart
ausgebildet, dass es keine Spiegelebene gibt, die senkrecht zu der Seitenfläche verläuft
und zu der die durch die Spiegelebene getrennten Abschnitte spiegelsymmetrisch sind.
[0011] Als Reibkontaktbereich wird im Sinne der Erfindung ein Bereich verstanden, in dem
bei eine Schaufelbewegung Reibung zwischen dem Reibbereich des Dämpfungsmittels und
der Reibfläche der Turbomaschine auftritt.
[0012] Als Reibbauteil werden im Sinne der Erfindung alle Bauteile einer Turbomaschine verstanden,
die in Reibkontakt mit dem Dämpfungsmittel stehen, um eine Schaufelschwingung zu dämpfen.
Ein Reibbauteil kann insbesondere Bestandteil einer Schaufel sein oder kann mit einer
Schaufel gekoppelt sein. So kann es sich beispielsweise bei einer Schaufelplattform,
einer Deckelplatte einer Schaufel, und bei einem Positioniermittel für die Laufschaufel
in Rotorachsrichtung jeweils um ein Reibbauteil im Sinne der vorliegenden Erfindung
handeln. Die zuvor genannten Reibbauteile werden nachfolgend näher beschrieben.
[0013] In einer bevorzugten Ausführung kann die asymmetrisch ballige Seitenfläche derart
ausgebildet sein, dass sich diese geringfügig um eine Dämpfungsmittelachse drehen
kann. Infolge der Reibung der Seitenfläche mit der Reibfläche der Turbomaschine wirkt
auf das Dämpfungsmittel eine Reibkraft, die ein leichtes Drehen des Dämpfungsmittels
bewirken kann. Dabei ist die asymmetrisch ballige Seitenfläche derart ausgebildet,
dass sich bei einem geringfügigen Drehen des Dämpfungsmittels der Reibbereich des
Dämpfungsmittels und damit der Reibkontaktbereich zwischen Dämpfungsmittel und dem
Reibbauteil der Turbomaschine vergrößert.
[0014] Die Seitenfläche kann wenigstens zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Krümmungsradien
aufweisen. Dabei kann wenigstens ein Abschnitt, der radial weiter von einer Rotorachse
entfernt ist, einen kleineren Krümmungsradius aufweisen als ein Abschnitt, der radial
näher zur Rotorachse liegt. Bei einem Kontaktieren der Reibfläche der Turbomaschine
mit dem Abschnitt mit dem zuvor genannten kleinen Krümmungsradius der Seitenfläche
wird die Dämpfung der Schaufelschwingung verbessert. Die Verbesserung der Dämpfung
ergibt sich, da sich der Reibkontaktabschnitt in einem Bereich der Seitenfläche des
Dämpfungsmittels bildet, der von der Rotorachse weit entfernt ist. Dabei gilt, dass
je weiter der Reibkontaktabschnitt von der Rotorachse entfernt ist, umso größer ein
durch die im Reibkontaktabschnitt auftretende Reibkraft bewirktes Reibdrehmoment ist,
das die Schwingung der Schaufel dämpft.
[0015] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Dämpfungsmittel
einen Grundkörper aufweist, der in einem Achsnormalquerschnitt dreieck- oder mehreckförmig
ausgebildet ist. Die Seitenflächen des dreieck- oder mehreckförmigen Grundkörpers
können jeweils abgerundete Ecken des Grundkörpers aufweisen. Der Abschnitt der asymmetrisch
balligen Seitenfläche, der einen kleineren Krümmungsradius aufweist und an dem von
der Rotorachse entfernten Ende der Seitenfläche vorgesehen ist, kann jeweils benachbart
zu den abgerundeten Ecken vorgesehen sein.
[0016] An dem Dämpfungsmittel ist ein Verdrehsicherungsmittel und/oder ein Befestigungsmittel
angebracht. Das Verdrehsicherungsmittel verhindert bzw. begrenzt ein Verdrehen des
Dämpfungsmittels um eine Dämpfungsmittelachse innerhalb einer Aussparung der Turbomaschine.
Im Betrieb der Turbomaschine wird das Dämpfungsmittel aufgrund der Fliehkraft in eine
Richtung weg von der Rotorachse bewegt. Auf das Dämpfungsmittel wirkt eine Drehkraft,
die bewirkt, dass sich das Dämpfungsmittel solange um die Dämpfungsmittelachse dreht,
bis das Verdrehsicherungsmittel gegen einen an der Turbomaschine vorgesehene Anschlagsfläche
stößt. Das Verdrehsicherungsmittel ist vorzugsweise derart ausgebildet dass es gegen
die Anschlagsfläche stößt, wenn das Dämpfungsmittel in eine Position gedreht ist,
in der der oben genannte Abschnitt mit dem kleinen Krümmungsradius in Reibkontakt
mit der Reibfläche der Turbomaschine ist.
[0017] Bei einem Verschleiß der Seitenfläche aufgrund der Reibung ändert sich die Form des
Dämpfungsmittels und damit die Position des Schwerpunkts des Dämpfungsmittels. Durch
eine entsprechende konstruktive Ausbildung der Seitenflächen des Dämpfungsmittels
kann die Position des Schwerpunkts eingestellt werden. Dadurch lässt sich die dynamische
Eigenschaft des Dämpfungsmittels verbessern.
[0018] Das Befestigungsmittel dient zum Verhindern bzw. Begrenzen einer Bewegung des Dämpfungsmittels,
insbesondere in Richtung einer Rotorachse der Turbomaschine. Somit stellt das Befestigungsmittel
sicher, dass das Befestigungsmittel die Aussparung der Turbomaschine nicht verlassen
kann.
[0019] Bei der Turbomaschine kann es sich um eine Gas- oder Dampfturbine und insbesondere
um ein Flugzeugtriebwerk handeln. Die Turbomaschine weist einen Rotor und über den
Umfang des Rotors verteilte Statorschaufeln und Laufschaufeln auf, die in Strömungsrichtung
des Gases nacheinander angeordnet sind. In dem Rotor sind über den Umfang des Rotors
verteilte Nuten vorgesehen. Die Nuten erstrecken sich parallel zu einer Rotorachse.
Die Schaufel, insbesondere eine Laufschaufel, kann eine Deckplatte, ein Schaufelblatt,
eine Schaufelplattform und einen Schaufelfuß aufweisen. Die Schaufel wird über den
Schaufelfuß in der Nut in radialer Richtung zur Rotorachse lagefest positioniert.
Eine Fixierung der Schaufel in Rotorachsrichtung kann durch ein in der Nut vorgesehenes
Sicherungsblech und/ oder durch ein am Rotor separat vorgesehenes Positioniermittel
erfolgen.
[0020] Eine Schaufelschwingung kann bezüglich der Schaufel und dem Rotor und/ oder zwischen
zweien oder mehreren Schaufeln auftreten. Zum Dämpfen der Schaufelschwingung kann
das Dämpfungsmittel an unterschiedlichen Stellen in der Turbomaschine angeordnet werden.
[0021] Die Deckplatte einer Schaufel kann eine Aussparung aufweisen, die wenigstens teilweise
einen, insbesondere geschlossenen, Hohlraum definiert und in der das Dämpfungsmittel
angeordnet ist. So können die Aussparungen von zwei Deckplatten von benachbart angeordneten
Schaufeln den Hohlraum definieren. Das Dämpfungsmittel ist in der Aussparung derart
angeordnet, dass im Betrieb der Turbomaschine das Dämpfungsmittel mittels einer Seitenfläche
in Reibkontakt mit einer Reibfläche der Aüssparungen einer Deckplatte und mit einer
anderen Seitenfläche mit einer Reibfläche der Aussparung der anderen Deckplatte jeweils
in Reibkontakt ist.
[0022] Alternativ oder zusätzlich kann ein Dämpfungsmittel in einer Aussparung in einem
Positioniermittel, das die Schaufelposition in Rotorachsrichtung sichert, angeordnet
sein. Dabei ist das Dämpfungsmittel derart angeordnet, dass es mit einer Seitenfläche
in Reibkontakt mit einer Reibfläche des Positioniermittels ist. Des Weiteren ist das
Dämpfungsmittel in einer anderen Seitenfläche in Kontakt, insbesondere Reibkontakt,
mit einer Schaufelfläche.
[0023] Alternativ oder zusätzlich kann ein Dämpfungsmittel in einer Aussparung einer Schaufelplattform
angeordnet sein. Die Schaufelplattform ist zwischen dem Schaufelfuß und dem Schaufelblatt
angeordnet. Das Dämpfungsmittel ist in der Aussparung derart angeordnet, dass das
Dämpfungsmittel bei einem Betrieb der Turbomaschine mit einer Seitenfläche in Reibkontakt
mit einer Reibfläche der Schaufelplattform, in der die Aussparung vorgesehen ist,
und mit einer anderen Seitenfläche in Reibkontakt mit einer Reibfläche einer benachbarten
Schaufelplattform ist.
[0024] Das Dämpfungsmittel, das wenigstens eine asymmetrisch ballige Seitenfläche aufweist,
kann vorzugsweise mittels Urformen, Umformen und/oder durch ein spanendes Fertigungsverfahren
hergestellt werden.
[0025] Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem Ausführungsbeispiel.
Hierzu zeigen:
- Figur 1:
- eine schematische Darstellung eines Dämpfungsmittels in einem Hohlraum gemäß einer
Ausführung der Erfindung.
- Figur 2:
- eine vergrößerte Ansicht A-A eines Reibkontaktbereichs aus Figur 1 gemäß einer Ausführung
der Erfindung.
[0026] Das in Figur 1 gezeigte Dämpfungsmittel 2 weist in einem Achsnormalquerschnitt einen
im Wesentlichen dreieckförmigen Grundkörper 20 auf. Der dreieckförmige Grundkörpers
20 weist eine Auflagefläche 25 und zwei Seitenflächen 21, 21' auf, die in abgerundeten
Enden ineinander übergehen. Die Seitenflächen 21, 21' weisen jeweils eine asymmetrisch
ballige Form auf. Die asymmetrisch ballige Form der einzelnen Seitenflächen 21, 21'
ergibt sich, weil die Seitenflächen 21, 21' jeweils drei Abschnitte mit jeweils unterschiedlichen
Krümmungsradien R1, R2, R3 aufweisen. Ferner weist das Dämpfungsmittel 2 ein Verdrehsicherungsmittel
24 auf, das am Grundkörper 20 angebracht ist und sich über die Auflagefläche 25 in
radialer Richtung zu einer nicht dargestellten Rotorachse erstreckt.
[0027] Das Dämpfungsmittel 2 ist in einem Hohlraum angeordnet, der durch zwei Aussparungen
11 von benachbart angeordneten Schaufeln 10, 10' einer Turbomaschine 1 definiert wird.
Der Hohlraum weist in einem Achsnormalquerschnitt einen dreieckförmigen Querschnitt
auf, wobei die einzelnen Hohlraumwände länger ausgebildet sind als die Seitenflächen
21 bzw. die Auflagefläche 25 des Dämpfungsmittels 2. Das Dämpfungsmittel 2 ist dabei
derart im Hohlraum angeordnet, dass es unabhängig vom Betriebszustand der Turbomaschine
1 mit den Hohlraumwänden beider Schaufeln 10,10' in Kontakt ist.
[0028] Beide Seitenflächen 21, 21' des Dämpfungsmittels 2 weisen einen ersten Abschnitt
mit einem ersten Krümmungsradius R1, einen zweiten Abschnitt mit einem zweiten Krümmungsradius
R2 und einen dritten Abschnitt mit einem dritten Krümmungsradius R3 auf. Des Weiteren
ist in beiden Seitenflächen 21, 21'der zweite Abschnitt mit dem zweiten Krümmungsradius
R2 zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt angeordnet und länger ausgebildet als
der erste und dritte Abschnitt. Der dritte Krümmungsradius R3 weist einen kleineren
Wert auf als der erste und zweite Krümmungsradius R1, R2. Des Weiteren weist der erste
Krümmungsradius R1 einen kleineren Wert auf als der zweite Krümmungsradius R2.
[0029] In der ersten Seitenfläche 21 befindet sich in radialer Richtung zu der Rotorachse
der erste Abschnitt mit dem ersten Krümmungsradius R1 am zur Rotorachse nahen Ende
der Seitenfläche 21. Der dritte Abschnitt mit dem dritten Krümmungsradius R3 ist in
radialer Richtung zur Rotorachse an dem von der Rotorachse entfernten Ende der Seitenfläche
21 angeordnet und mit der entsprechenden Hohlraumwand in einem Reibkontaktbereich
22 in Reibkontakt.
[0030] In der zweiten Seitenfläche 21' ist der erste Abschnitt mit dem ersten Krümmungsradius
R1 in radialer Richtung zu der Rotorachse am zur Rotorachse entfernten Ende der Seitenfläche
21' angeordnet. Der dritte Abschnitt mit dem dritten Krümmungsradius R3 ist in radialer
Richtung zur Rotorachse an dem zur Rotorachse nahen Ende der Seitenfläche 21' angeordnet
und mit der entsprechenden Hohlraumwand in einem Reibkontaktbereich 22 in Reibkontakt.
[0031] Die Schaufel 10 der Turbomaschine 1 ist derart ausgebildet, dass sie eine Ausnehmung
14 aufweist, durch die sich das Verdrehsicherangsmittel 24 in einer radialen Richtüng
zu der Rotorachse erstreckt. Die Ausnehmung 14 wird begrenzt durch die Wände der Ausnehmung
14 und durch eine Anschlagsfläche 12. Die Anschlagsfläche 12 ist an der Schaufel 10'
vorgesehen, die zur Schaufel 10 mit der Ausnehmung 14 benachbart ist. Die Ausnehmung
14 ist derart ausgebildet, dass das Dämpfungsmittel 2 in einem Ruhezustand der Turbine
nicht über diese aus dem Hohlraum fallen kann. In einem nichtdargestellten Ruhezustand
der Turbomaschine 1 liegt das Dämpfungsmittel 2 über die Auflagefläche 25 an der entsprechenden
Hohlraumwand an, und das Verdrehsicherungsmittel 24 erstreckt sich durch die Ausnehmung
14 in radialer Richtung zur Rotorachse.
[0032] Während des Betriebs der Turbomaschine 1 wird das Dämpfungsmittel 2 aufgrund der
Fliehkraft in radialer Richtung solange in eine Richtung weg von der Rotorachse bewegt
bis die Seitenflächen 21, 21' gegen die Hohlraumwände stoßen. Bei dieser Bewegung
in Richtung zu den Hohlraumwänden erfolgt eine Verdrehung des Dämpfungsmittels 2 um
eine Dämpfungsachse.
[0033] Das Dämpfungsmittel 2 wird solange gedreht bis das Verdrehsicherungsmittel 24 gegen
die Anschlagsfläche 12 der einen Schaufel 10 stößt. Im Ergebnis befinden sich die
zwei Seitenflächen 21, 21' des Dämpfungsmittels 2 mit den Hohlraumwänden in dem Reibkontaktbereich
22 jeweils in Reibkontakt. Bei einer Bewegung einer oder beider Schaufeln 10, 10'
in radialer und/ oder axialer Richtung kann die Schaufelbewegung aufgrund des Reibkontakts
des Dämpfungsmittels 2 mit den Hohlraumwänden gedämpft werden.
[0034] Fig. 2 zeigt einen vergrößerte Ansicht A-A des Reibkontaktbereichs 22 aus Figur 1.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, befindet sich der dritte Abschnitt mit dem Krümmungsradius
R3 der ersten Seitenfläche 21 in Reibkontakt mit der Hohlraumwand. Der zweite Abschnitt
der ersten Seitenfläche 21 mit dem Krümmungsradius R2, der größer ist als der Krümmungsradius
R3, steht nicht in Reibkontakt mit der Hohlraumwand.
1. Dämpfungsmittel (2) zum Dämpfen einer Schaufelbewegung einer Turbomaschine (1), wobei
das Dämpfungsmittel (2) wenigstens eine Seitenfläche (21, 21') aufweist, die zum Dämpfen
der Schaufelbewegung durch Reibkontakt mit einer Reibfläche der Turbomaschine (1)
vorgesehen ist, wobei die Seitenfläche (21, 21') asymmetrisch ballig ausgebildet ist
und gekennzeichnet durch ein Verdrehsicherungsmittel (24).
2. Dämpfungsmittel (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfläche (21, 21') wenigstens zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Krümmungsradien
(R1, R2, R3) aufweist.
3. Dämpfungsmittel (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Seitenfläche (21, 21'), der radial weiter von einer Rotorachse
der Turbomaschine (1) entfernt ist, einen kleineren Krümmungsradius aufweist als ein
Abschnitt der Seitenfläche (21, 21'), der radial näher zur Rotorachse liegt.
4. Dämpfungsmittel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel (2) einen drei- oder mehreckförmigen Achsnormalquerschnitt aufweist.
5. Dämpfungsmittel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Befestigungsmittel zum Begrenzen oder Verhindern einer Bewegung des Dämpfungsmittels
(2), insbesondere in Richtung einer Rotorachse der Turbomaschine (1).
6. Turbomaschine (1), insbesondere Gas- oder Dampfturbine, mit einem Rotor und wenigstens
einer Schaufel (10), insbesondere einer mit dem Rotor gekoppelten Laufschaufel, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbomaschine (1) ein Dämpfungsmittel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
aufweist.
7. Turbomaschine (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel (10) ein Schaufelblatt und an dem vom Rotor entfernten Ende des Schaufelblatts
eine Deckplatte aufweist, wobei die Deckplatte eine Aussparung aufweist, die, wenigstens
teilweise, einen, insbesondere geschlossenen, Hohlraum definiert, in dem das Dämpfungsmittel
(2) angeordnet ist.
8. Turbomaschine (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel (2), wenigstens teilweise, in einem Hohlraum in einem Positioniermittel
für die Schaufel (10) in axialer Richtung angeordnet ist.
9. Turbomaschine (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel (10) ein Schaufelblatt und an dem dem Rotor zugewandten Ende des Schaufelblatts
eine Plattform aufweist, wobei die Plattform eine Aussparung aufweist, die, wenigstens
teilweise, einen, insbesondere geschlossenen, Hohlraum definiert, in dem das Dämpfungsmittel
(2) angeordnet ist.
10. Verfahren zum Herstellen eines Dämpfungsmittels (2) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Seitenfläche (21, 21') asymmetrisch ballig hergestellt, insbesondere
ur- und/oder umgeformt und/oder spanend bearbeitet, wird und dass das Dämpfungsmittels
(2) ein Verdrehsicherungsmittel (24) aufweist.
1. A damping means (2) for damping a blade movement of a turbomachine (1), the damping
means (2) comprising at least one side surface (21, 21') intended to damp the blade
movement by frictional contact with a friction surface of the turbomachine (1), the
side surface (21, 21') being asymmetrically convex in shape, and characterized by an anti-turn means (24).
2. The damping means (2) according to claim 1, characterized in that the side surface (21, 21') comprises at least two sections having differing radii
of curvature (R1, R2, R3).
3. The damping means (2) according to claim 2, characterized in that a section of the side surface (21, 21') radially farther away from a rotor axis of
the turbomachine (1) has a smaller radius of curvature than a section of the side
surface (21, 21') radially closer to the rotor axis.
4. The damping means (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the damping means (2) has a triangular or polygonal shape in a cross section normal
to a rotor axis.
5. The damping means (2) according to any one of the preceding claims, characterized by a fastening means for limiting or preventing a movement of the damping means (2),
in particular in the direction of a rotor axis of the turbomachine (1).
6. A turbomachine (1), in particular a gas or steam turbine, comprising a rotor and at
least one blade (10), in particular a rotor blade coupled to the rotor, characterized in that the turbomachine (1) comprises a damping means (2) according to any one of the preceding
claims.
7. The turbomachine (1) according to claim 6, characterized in that the blade (10) comprises an airfoil and a shroud segment at the end of the airfoil
distal from the rotor, the shroud segment having a pocket at least partially defining
a cavity, in particular a closed cavity, in which the damping means (2) is disposed.
8. The turbomachine (1) according to claim 6, characterized in that the damping means (2) is at least partially disposed in a cavity in a positioning
means for the blade (10) in the axial direction.
9. The turbomachine (1) according to claim 6, characterized in that the blade (1) comprises an airfoil and a platform at the end of the airfoil facing
toward the rotor, the platform having a pocket at least partially defining a cavity,
in particular a closed cavity, in which the damping means (2) is disposed.
10. A method for producing a damping means (2) according to any one of the preceding claims
1 to 5, characterized in that at least one side surface (21, 21') is produced asymmetrically convex in shape, in
particular by way of primary shaping and/or forming and/or machining, and the damping
means (2) comprises an anti-turn means (24).
1. Moyen d'amortissement (2) pour amortir un déplacement de pale d'une turbomachine (1),
dans lequel le moyen d'amortissement (2) présente une surface latérale (21, 21'),
qui est prévue pour amortir le mouvement de pale par contact frottant avec une surface
de frottement de la turbomachine (1), dans lequel la surface latérale (21, 21') est
conçue en forme convexe de manière asymétrique et caractérisé par un moyen de solidarisation en rotation (24).
2. Moyen d'amortissement (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface latérale (21, 21') présente au moins deux sections avec des rayons de
courbure différents (R1, R2, R3).
3. Moyen d'amortissement (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une section de la surface latérale (21, 21'), qui est radialement plus éloignée d'un
axe de rotor de la turbomachine (1), présente un rayon de courbure plus petit qu'une
section de la surface latérale (21, 21') qui se situe radialement plus près de l'axe
du rotor.
4. Moyen d'amortissement (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'amortissement (2) présente une section transversale normale de l'axe de
forme triangulaire ou pluri-angulaire.
5. Moyen d'amortissement (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un moyen de fixation pour limiter ou empêcher un déplacement du moyen d'amortissement
(2), en particulier dans la direction d'un axe de rotor de la turbomachine (1).
6. Turbomachine (1), en particulier turbine à gaz ou à vapeur, comprenant un rotor et
au moins une pale (10), en particulier une pale couplée au rotor, caractérisée en ce que la turbomachine (1) présente un moyen d'amortissement (2) selon l'une quelconque
des revendications précédentes.
7. Turbomachine (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que la pale (10) présente une lame de pale et, à l'extrémité de la pale éloignée du rotor,
une plaque de recouvrement, dans laquelle la plaque de recouvrement présente une cavité
qui définit au moins en partie un espace creux en particulier fermé, dans lequel le
moyen d'amortissement (2) est agencé.
8. Turbomachine (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que le moyen d'amortissement (2) est agencé dans la direction axiale au moins en partie
dans un espace creux d'un moyen de positionnement pour la pale (10).
9. Turbomachine (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que la pale (10) présente une lame de pale et, à l'extrémité de la pale tournée vers
le rotor, une plateforme, dans laquelle la plateforme présente une cavité qui définit
au moins en partie un espace creux en particulier fermé, dans lequel le moyen d'amortissement
(2) est agencé.
10. Procédé de fabrication d'un moyen d'amortissement (2) selon l'une quelconque des revendications
précédentes 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins une surface latérale (21, 21') est fabriquée de manière asymétrique en forme
convexe, en particulier formée d'origine et/ou retravaillée et/ou usinée par enlèvement
de copeaux et le moyen d'amortissement (2) présente une moyen de solidarisation en
rotation (24).


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