TURBINENSCHAUFEL SOWIE GASTURBINE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel mit einem Turbinenschaufelblatt und mit einem Turbinenschaufelfuß zum Befestigen der Turbinenschaufel in einer Turbinenwellennut einer Turbinenwelle, bei welcher der Turbinenschaufelfuß eine Halteeinrichtung zum Haltern von Sicherungsmitteln zum Sichern eines kopfseitig an dem Turbinenschaufelfuß angeordneten flächigen Abdeckelements umfasst.

[0002] Die Erfindung betrifft außerdem eine Gasturbine mit einer Vielzahl an Turbinenschaufeln und mit einer Turbinenwelle, an welcher die Turbinenschaufeln jeweils mittels eines Turbinenschaufelfußes befestigt sind.

[0003] Gattungsgemäße Turbinenschaufeln sind aus dem Stand der Technik gut bekannt. Die jeweilige Turbinenschaufel besitzt einen Turbinenschaufelfuß, mit welchem sie in einer entsprechend an einer Turbinenwelle ausgeformten Turbinenwellennut festgelegt ist. Hierzu wird die jeweilige Turbinenschaufel mit ihrem Turbinenschaufelfuß in axialer Einschubrichtung, welche mit der Rotationsachse der Turbinenwelle fluchtet, in die entsprechende Turbinenwellennut eingeschoben und festgelegt. An der Einschubseite der Turbinenwellen sind die Turbinenschaufelfüße und die Turbinenwellennuten mit Dichtblechen verkleidet.

[0004] Um insbesondere die Umfangslage der Dichtbleche zu sichern, sind die Dichtbleche einerseits in einer Umfangsnut der Turbinenwelle eingesteckt und andererseits mittels Sicherungsmittel an den Turbinenschaufelfüßen gesichert angeordnet.

[0005] Die Sicherungsmittel umfassen zumindest ein Bolzenelement und ein Sicherungsblechelement. Zum Haltern der Sicherungsmittel sind an den Turbinenschaufelfüßen Materialausnehmungen in Form von Taschen, welche in die Turbinenschaufelfüße eingebracht sind, vorgesehen. Diese Taschen werden beispielsweise durch Erodieren in die Turbinenschaufelfüße eingebracht, wie dies insbesondere aus WO 2010/094539 A1 bekannt ist.

[0006] Darüber hinaus ist aus US 4 480 958 A eine Turbinenschaufel mit einem Rotorblatt, mit einem Turbinenschaufelfuß und mit einer zwischen dem Turbinenschaufelfuß und dem Rotorblatt angeordneten Turbinenschaufelplattform bekannt, wobei die Turbinenschaufel an einer Turbinenscheibe einer Turbine montiert ist. Dabei ist in die Turbinenschaufelplattform hinein eine Umfangsnut eingearbeitet, in welcher ein erstes Ende einer an der Turbinenscheibe befestigten Halteplatte eingreifen kann. Die Umfangsnut ist dabei in die Turbinenschaufelplattform eingestochen, wodurch der Kräftefluss innerhalb der Turbinenschaufel negativ beeinflusst ist. Die Halteplatte hat im Wesentlichen zwei Funktionsabschnitte, nämlich erstens einen Dichtungsabschnitt zum Abdichten von Kühlkanälen, welche sich zwischen der Turbinenscheibe und dem Turbinenschaufelfuß befinden, und zweitens einen Halteabschnitt, mittels welchem die Turbinenschaufel innerhalb einer Turbinenschaufelaufnahmenut in Position gehalten werden kann, wobei die Halteplatte über den Dichtungsabschnitt mittels einer in die Turbinenscheibe eingeschraubten Schraube befestigt ist. Mittels dieser Schraube ist die Halteplatte gesichert, wobei die Schraube in ein als Haltereinrichtung ausgestaltetes Innengewinde eingeschraubt ist. Eine an dem Turbinenschaufelfuß angeordnete Halteeinrichtung zum Haltern von zusätzlichen Sicherungsmitteln ist dort nicht gezeigt.

[0007] Des Weiteren lehrt DE 199 60 896 A1 eine Rückhaltevorrichtung für in Schaufelfußaufnahmen gelagerte Rotorschaufeln einer Axialturbomaschine mit einem Rückhaltering, welcher einerseits radial innen in eine an einer Rotorscheibe ausgeprägten Klaue eingreift und andererseits nach radial außen erhabene Abschnitte aufweist, welche jeweils in eine nach radial innen geöffnete und in den Schaufelfuß hinein gearbeitete Rückhalterille eingreifen kann, um mittels des Rückhalterings ein axiales Auswandern der Rotorschaufel aus der Schaufelfußaufnahme der Rotorscheibe zu verhindern. Auch die Rückhalterille ist in den Schaufelfuß eingestochen, wodurch der Kräftefluss innerhalb der Turbinenschaufel negativ beeinflusst ist. Ferner ist in der US 5 137 430 A eine Anordnung aus einer Rotorscheibe und einer Vielzahl an daran angeordneten Rotorschaufeln bekannt, wobei die Rotorschaufeln jeweils ein Rotorschaufelblatt, einen Rotorschaufelfuß und einen zwischen dem Rotorschaufelfuß und dem Rotorschaufelblatt angeordnete Rotorschaufelplattform aufweist. In dem Rotorschaufelfuß ist eine nach radial innen geöffnete Aufnahmerille zum Aufnehmen eines Rückhalterings hinein eingearbeitet, mittels welchem ein axiales Auswandern der Rotorschaufel aus einer Rotorschaufelfußaufnahme der Rotorscheibe unterbunden ist. Die Aufnahmerille ist dabei in den Rotorschaufelfuß eingestochen, wodurch der Kräftefluss innerhalb der Turbinenschaufel negativ beeinflusst ist.

[0008] Es ist Aufgabe der Erfindung, gattungsgemäße Turbinenschaufeln derart weiterzuentwickeln, dass auf die Turbinenschaufel wirkende Kräfte von der Turbinenschaufel und insbesondere von einem Turbinenschaufelfuß der Turbinenschaufel besser aufgenommen und geleitet werden können.

[0009] Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Turbinenschaufel mit einem Turbinenschaufelblatt und mit einem Turbinenschaufelfuß zum Befestigen der Turbinenschaufel in einer Turbinenwellennut einer Turbinenwelle gelöst, bei welcher der Turbinenschaufelfuß eine Halteeinrichtung zum Haltern von Sicherungsmitteln zum Sichern eines kopfseitig an dem Turbinenschaufelfuß angeordneten flächigen Abdeckelements umfasst, wobei die Halteeinrichtung ausgehend von der Außenseite des Turbinenschaufelfußes oberhalb der Oberfläche des Turbinenschaufelfußes angeordnet ist. Die Halteeinrichtung umfasst zwei voneinander beabstandete Haltestegelemente, welche einen Aufnahmeraum zum Anordnen eines Bolzenelements der Sicherungsmittel zumindest teilweise umgeben. Dadurch, dass die die Sicherungsmittel halternde Halteeinrichtung außerhalb des Turbinenschaufelfußes an diesem Turbinenschaufelfuß angeordnet ist, werden die Eigenschaften, Kräfte durch speziell den Turbinenschaufelfuß aufzunehmen und hindurch zu leiten, signifikant verbessert.

[0010] Die Umschreibung "außerhalb des Turbinenschaufelfußes an diesem Turbinenschaufelfuß" formuliert im Sinne der Erfindung, dass die Halteeinrichtung nicht in den Materialkörper des Turbinenschaufelfußes hinein gearbeitet ist, beispielsweise durch Fräsen, Erosion oder dergleichen.

[0011] Vielmehr ist die Halteeinrichtung durch eine Materialanhäufung an der Außenseite dieses Materialkörpers bzw. des Turbinenschaufelfußes erzeugt.

[0012] Die Begrifflichkeit "kopfseitig" beschreibt im Sinne der Erfindung die Kopfseite des Turbinenschaufelfußes, welche gleichzeitig auch die Kurzseite dieses Turbinenschaufelfußes ist. Die Kopfseite verläuft dementsprechend quer bzw. rechtwinkelig zur Einschubrichtung des Turbinenschaufelfußes in eine den Turbinenschaufelfuß aufnehmende Turbinenwellennut, wobei die Einschubrichtung mit der Richtung der Rotationsachse der Turbinenwelle fluchtet. Die Kopfseite ist hierbei bevorzugt plan ausgebildet. Diese Kopfseite erstreckt sich beispielsweise rechtwinkelig zu einer gewellten Außenseite eines tannenbaumartig ausgeformten Turbinenschaufelfuß.

[0013] Der Begriff "Abdeckelement" beschreibt im Sinne der Erfindung jegliche Elemente, mittels welchen sowohl die Turbinenwelle im Bereich ihrer Turbinenwellennuten als auch zumindest teilweise die Turbinenschaufelfüße an der Fluideingangsseite der Turbinenschaufel und/oder an der Fluidausgangsseite der Turbinenschaufel an der Turbinenwelle flächig abgedeckt werden können. Vorzugsweise umfasst ein solches Abdeckelement ein Dichtblech zum Erzeugen einer seitlichen Abdichtung im Bereich der Turbinenschaufelfüße.

[0014] Die Sicherungsmittel können vielfältig ausgestaltet sein. In jedem Fall sind sie von dem flächigen Abdeckelement verschieden ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Sicherungsmittel unabhängig von dem Abdeckelement an der Halteeinrichtung in Umfangsrichtung der Turbinenwelle verdrehfest festgelegt werden können.

[0015] Vorzugsweise sind die Sicherungsmittel durch das flächige Abdeckelement hindurch steckbar, um in der hierfür vorgesehenen Halteeinrichtung gehaltert zu werden.

[0016] Beispielsweise umfassen die Sicherungsmittel ein oder bevorzugt mindestens zwei durch eine Öffnung des flächigen Abdeckelements hindurch steckbare Sicherungselemente.

[0017] Gattungsgemäße Sicherungsmittel sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und können vorliegend im Wesentlichen verwendet werden. Sie umfassen zumindest ein Bolzenelement und ein Sicherungsblechelement, welche zumindest teilweise an der Halteeinrichtung festgelegt werden.

[0018] Somit handelt es sich im Sinne der Erfindung bei der vorliegenden Halteeinrichtung um eine Sicherungsmittel-Halteeinrichtung. Diese Halteeinrichtung dient also nicht zum Einstecken des flächigen Abdeckelements.

[0019] Aus diesem Grund ist die an dem Turbinenschaufelfuß vorgesehene Halteeinrichtung auch von einer an der Turbinenschaufel bzw. an dem Turbinenschaufelfuß angeordneten Umfangsnut, in welche das Abdeckelement eingesteckt werden kann, beabstandet angeordnet.

[0020] Somit zeichnet sich die Erfindung insbesondere durch eine von einer Umfangsnut zum Einstecken eines Endes einer Abdeckplatte beabstandet angeordnete Halteeinrichtung aus, mittels welcher die vorliegenden Sicherungsmittel an dem Turbinenschaufelfuß in Umfangsrichtung der Turbinenwelle verdrehfest festgelegt werden können.

[0021] Die Halteeinrichtung ist unterhalb einer Turbinenschaufelplattform, welche zwischen dem Turbinenschaufelblatt und dem Turbinenschaufelfuß angeordnet ist, an dem Turbinenschaufelfuß angeordnet. Das heißt, dass sich die Halteeinrichtung auf einer dem Turbinenschaufelblatt abgewandten Seite der Turbinenschaufelplattform befindet, nämlich auf der Seite, an welcher sich der Turbinenschaufelfuß befindet.

[0022] Insofern sieht eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante auch vor, dass die Halteeinrichtung einen außerhalb des Turbinenschaufelfußes ausgestalteten Aufnahmeraum zum Anordnen eines Bolzenelements der Sicherungsmittel umfasst.

[0023] Ist dieser Aufnahmeraum außerhalb des Turbinenschaufelfußes angeordnet, kann auf eine bisher verwendete und ungünstig im Kraftfluss liegende Tasche, welche in den Turbinenschaufelfuß hinein ragt, verzichtet werden. Hierdurch kann die Belastbarkeit der Turbinenschaufel zumindest im Bereich des Turbinenschaufelfußes positiv erhöht werden, oder der Turbinenschaufelfuß kann - bei gleichbleibender Belastungsfähigkeit - kleiner gebaut werden.

[0024] Das bedeutet, dass die Halteeinrichtung außen an der Außenseite des Turbinenschaufelfußes angeordnet ist und somit aus der kopfseitigen Fläche herausragt.

[0025] Ist die Halteeinrichtung ausgehend von der Außenseite des Turbinenschaufelfußes oberhalb der Oberfläche des Turbinenschaufelfußes angeordnet, kann vorteilhafterweise der innerhalb des Turbinenschaufelfußes zur Verfügung stehende Bauraum für Kühlmittelleitungen oder dergleichen wesentlich vergrößert werden.

[0026] Darüber hinaus kann die Montage der Sicherungsmittel und damit auch des Abdeckelements besonders einfach und schnell erfolgen, wenn die Halteeinrichtung einen Aufnahmeraum zum Anordnen eines Bolzenelements der Sicherungsmittel umfasst, wobei der Aufnahmeraum von mehr als einer Seite, vorzugsweise von drei Seiten, aus zugänglich ist.

[0027] Der Aufnahmeraum ist vorliegend außen an der Außenseite des Turbinenschaufelfußes angeordnet. Das heißt, dass der Aufnahmeraum außerhalb des Materialkörpers des Turbinenschaufelfußes angeordnet ist, wodurch an dem Turbinenschaufelfuß keine Materialabtragung und damit keine Materialschwächung dieses den Turbinenschaufelfuß ausbildenden Materialkörpers erfolgt. Hierdurch kann der Kräftefluss innerhalb des Turbinenschaufelfußes signifikant verbessert werden.

[0028] Hierbei ist der Aufnahmeraum zumindest von der Kopfseite des Turbinenschaufelfußes in Einschubrichtung der Turbinenschaufel her zugänglich.

[0029] Es versteht sich, dass auch mehr als zwei solcher Haltestegelemente zum Realisieren der Halteeinrichtung vorgesehen werden können. Hierdurch erhöht sich jedoch der Herstellungsaufwand entsprechend.

[0030] Ein diesbezüglicher Aufnahmeraum kann an dem Turbinenschaufelfuß besonders einfach erzeugt werden, wenn die zwei Haltestegelemente parallel zueinander verlaufend angeordnet sind. Die Sicherungsmittel können sehr gut hinsichtlich in Umfangsrichtung der Turbinenwelle wirkende Beschleunigungskräfte festgelegt und gelagert werden, wenn die zwei Haltestegelemente sich in Längsrichtung des Turbinenschaufelblattes erstreckend an dem Turbinenschaufelfuß angeordnet sind. Hierbei sind die zwei Haltestegelemente in Umfangsrichtung der Turbinenwelle gesehen nebeneinander angeordnet.

[0031] Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die zwei Haltestegelemente senkrecht zur Umfangsfläche der Turbinenwelle an der Kopfseite des Turbinenschaufelfußes angeordnet sind. Hierdurch kann das Abdeckelement vorteilhaft an der vorliegenden Halteeinrichtung abgestützt werden.

[0032] Das Abdeckelement kann mittels der Sicherungselemente an der Turbinenschaufel sehr betriebssicher gesichert werden, wenn die zwei Haltestegelement radial oberhalb der Umfangsfläche der Turbinenwelle angeordnet sind.

[0033] Eine wesentlich verbesserte Abstützung des Abdeckelements an dem Turbinenschaufelfuß kann erreicht werden, wenn die zwei Haltestegelemente eine Länge aufweisen, welche größer ist als deren Höhe und/oder Dicke. Durch eine derartige Länge kann an der Halteeinrichtung zusätzlich eine längliche Auflagefläche für das Abdeckelement formuliert werden.

[0034] Die Halteeinrichtung kann insbesondere mechanisch leicht nachgearbeitet werden, wenn die zwei Haltestegelemente an der Kurzseite des Turbinenschaufelfußes angeordnet sind.

[0035] Sind die zwei Haltestegelemente an der Einschubseite der in der Turbinenwelle angeordneten Turbinenwellennuten angeordnet, kann die außerhalb des Turbinenschaufelfußes angeordnete Halteeinrichtung problemlos an einer Anordnung aus einer Vielzahl von Turbinenschaufeln und einer Turbinenwelle integriert werden.

[0036] Das Haltern der Sicherungsmittel an der Halteeinrichtung kann weiter vereinfacht werden, wenn die zwei Haltestegelemente an ihren aufeinander zugewandten Stegseiten an den Längsseitenkanten angefast sind. Insbesondere eine Fase an der Längskante, welche der Oberfläche des Turbinenschaufelfußes abgewandt ist, kann das Montieren der Sicherungsmittel vorteilhaft vereinfachen.

[0037] Es versteht sich, dass die zwei Haltestegelemente hierstellungstechnisch in unterschiedlicher Weise an dem Turbinenschaufelfuß erzeugt werden können. Beispielsweise können sie gemeinsam mit dem Turbinenschaufelfuß aus dem Vollen gefräst oder gegossen werden. Oder sie werden als separate Bauteile stoffschlüssig an dem Turbinenschaufelfuß befestigt.

[0038] Insofern ist es vorteilhaft, wenn die zwei Haltestegelemente an dem Turbinenschaufelfuß angefräst, angegossen, angeschweißt oder angeklebt sind. Das Erzeugen der Haltestegelemente ist zudem oftmals kostengünstiger als beispielsweise das Erodieren von entsprechenden Taschen innerhalb des Turbinenschaufelfußes.

[0039] Vorzugsweise ist der Turbinenschaufelfuß tannenbaumförmig ausgestaltet.

[0040] Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einer Gasturbine mit einer Vielzahl an Turbinenschaufeln und mit einer Turbinenwelle gelöst, an welcher die Turbinenschaufeln jeweils mittels eines Turbinenschaufelfußes befestigt sind, wobei die Gasturbine Turbinenschaufeln nach einem der hier beschriebenen Merkmale umfasst.

[0041] Durch die Verwendung der vorliegenden Turbinenschaufel kann eine Gasturbine vorteilhaft weiterentwickelt werden.

[0042] Mittels der vorliegenden Turbinenschaufel kann das Abdichtelement zudem besonders vibrationsarm an einer Gasturbine festgelegt werden, da es sich zusätzlich an den zwei Haltestegelementen Abstützen kann, wenn es durch die Sicherungsmittels gesichert ist.

[0043] Die vorliegende Halteeinrichtung ist an Turbinenschaufeln jeglicher Gasturbinentypen anwendbar.

[0044] Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Turbinenschaufel anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

FIG 1

schematisch eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Turbinenschaufel im Bereich des Turbinenschaufelfußes mit einer außerhalb des Turbinenschaufelfußes angeordneten Halteeinrichtung zum Haltern eines Bolzenelements zum Festlegen eines flächigen Abdeckelements,

FIG 2

schematisch eine Detailansicht der an dem Turbinenschaufelfuß angeordneten Halteeinrichtung aus der FIG 1, und

FIG 3

schematisch eine Seitenansicht von an einer Turbinenwelle angeordneten Turbinenschaufeln, wie beispielhaft in den FIG 1 und 2 dargestellt.

[0045] Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Turbinenschaufel 1 weist ein hier nur teilweise gezeigtes Turbinenschaufelblatt 2 und einen Turbinenschaufelfuß 3 auf. Die Turbinenschaufel 1 zeichnet sich darüber hinaus noch durch eine Turbinenschaufelplattform 2A aus, welche zwischen dem Turbinenschaufelblatt 2 und dem Turbinenschaufelfuß 3 angeordnet ist, so dass der Turbinenschaufelfuß 3 durch die Turbinenschaufelplattform 2A von dem Turbinenschaufelblatt 2 beabstandet ist.

[0046] Wie nach der Darstellung gemäß der Figur 3 gut zu erkennen ist, wird die Turbinenschaufel 1 mittels des Turbinenschaufelfußes 3 in einer Turbinenwellennut 4 einer um eine hier nicht dargestellte Rotationsachse rotierbaren Turbinenwelle 5 festgelegt.

[0047] Hierzu wird der Turbinenschaufelfuß 3 in axialer Einschubrichtung 6, welche mit der Rotationsachse der Turbinenwelle 5 fluchtet, in die Turbinenwellennut 4 an der Einschubseite 6A der Turbinenwelle 5 eingesteckt.

[0048] Entlang der Umfangsfläche 7 der Turbinenwellen 5 sind so eine Vielzahl an Turbinenschaufeln 1, 1A usw. an der Turbinenwelle 5 befestigt.

[0049] Der Turbinenschraubenfuß 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel tannenbaumartig ausgebildet. Dementsprechend ist die Turbinenwellennut 4 hierzu komplementär ausgestaltet. Mittels der tannenbaumartigen Gestalt ist die Turbinenschaufel 1 in bekannter Weise in radialer Richtung 8 an der Turbinenwelle 5 gesichert.

[0050] Darüber hinaus umfasst die Turbinenschaufel 1 an ihrem Turbinenschaufelfuß 3 eine Halteeinrichtung 9 zum Haltern von Sicherungsmitteln 10 (siehe Figur 3) zum Sichern eines an dem Turbinenschaufelfuß 3 angeordneten flächigen Abdeckelements 11, welches unterseitig in einer an der Turbinenwelle 5 umfangsseitig umlaufenden Fixiernut 12 und oberseitig in einer durch die Turbinenschaufeln 1, 1A gebildeten Seitennut 13 eingesetzt ist.

[0051] Das flächige Abdeckelement 11 verkörpert hierbei ein an sich bekanntes Dichtungsblech zum stirnseitigen Abdichten der Anordnung aus der Vielzahl der Turbinenschaufeln 1 und 1A usw. und der Turbinenwelle 5 im Bereich des jeweiligen Turbinenschaufelfußes 3 (nur exemplarisch beziffert).

[0052] Erfindungsgemäß ist die Halteeinrichtung 9 außerhalb des Turbinenschaufelfußes 3 an dem Turbinenschaufelfuß 3 angeordnet, so dass letzterer massiver ausgeführt werden kann, da auf eine Materialausnehmung in Form einer Tasche an dem Turbinenschaufelfuß 3 verzichtet werden kann. Die Halteeinrichtung 9 ist von der Turbinenschaufelplattform beabstandet angeordnet. Darüber hinaus ist die Halteeinrichtung 9 sowohl von der Fixiernut 12 als auch von der Seitennut 13 beabstandet angeordnet und somit von diesen verschieden ausgebildet.

[0053] Dennoch weist die Halteeinrichtung 9 einen Aufnahmeraum 14 zum Anordnen eines Bolzenelements 15 und mindestens noch eines Sicherungsblechelements 16 der Sicherungsmittel 10 auf, wobei der Aufnahmeraum 14 an bzw. vor der Kopfseite 17 des Turbinenschaufelfußes 3 angeordnet ist.

[0054] Die Halteeinrichtung 9 ist hierbei derart an der Kopfseite 17, welche gleichzeitig die Kurzseite (hier nicht nochmals beziffert) des Turbinenschaufelfußes 3 darstellt, platziert, dass sie ausgehend von der Außenseite 18 des Turbinenschaufelfußes 3 oberhalb der Oberfläche 19 des Turbinenschaufelfußes 3 angeordnet ist.

[0055] Umfasst die Halteeinrichtung 9 einen außerhalb des Turbinenschaufelfußes 3 ausgestalteten Aufnahmeraum 14 zum Anordnen zumindest des Bolzenelements 15, kann auf eine in den Turbinenschaufelfuß 3 bisher eingearbeitete Tasche zur Gänze verzichtet werden.

[0056] Zudem liegt der Aufnahmeraum 14 nicht sehr tief an der Anordnung angeordnet und ist dementsprechend gut zugänglich.

[0057] Ferner ist die Halteeinrichtung 9 dergestalt, dass der Aufnahmeraum 14 zum Anordnen der Sicherungsmittel 10 von drei Seiten 20, 21 und 22 aus zugänglich ist, so dass er baulich einfach bereit gestellt ist, wobei die Seite 20 die Einschubseite 6A entspricht.

[0058] Der konstruktive Aufwand ist weiter reduziert, da der Aufnahmeraum 14 der Halteeinrichtung 9 lediglich durch zwei voneinander beanstandete Haltestegelemente 23 und 24 definiert ist, welche in diesem Ausführungsbeispiel gemeinsam mit dem Turbinenschaufelfuß 3 aus dem Vollen gefräst sind.

[0059] Diese zwei Haltestegelemente 23 und 24 sind parallel zueinander angeordnet und fluchten mit ihrer Längserstreckung 25 (hier nur exemplarisch eingezeichnet) in Längsrichtung 26 des Turbinenschaufelblattes 2.

[0060] Die zwei Haltestegelemente 23 und 24 sind senkrecht zur Umfangsfläche 7 der Turbinenwelle 5 und zudem radial, also in radialer Richtung 8 gesehen, oberhalb dieser Umfangsfläche 7 an der Kopfseite 17 des Turbinenschaufelfußes 3 angeordnet, wodurch die Erreichbarkeit des Aufnahmeraums 14 nochmals verbessert ist.

[0061] Da die Haltestegelemente 23 und 24 bei der Montage der Sicherungsmittel 10 durch das flächige Abdeckelement 11 eigentlich vollständig verdeckt sind, ist es vorteilhaft, dass die Haltestegelemente 23 und 24 an ihren den der Oberfläche 19 des Turbinenschaufelfußes 3 abgewandten Längsseitenkanten 27 bzw. 28 jeweils eine Fase 29 (nur exemplarisch beziffert) aufweisen. Diese angefasten Längsseitenkanten 27 bzw. 28 befinden sich an den aufeinander zugewandten Stegseiten 30 und 31 der Haltestegelemente 23 und 24.

[0062] Jede der zwei Haltestegelemente 23 bzw. 24 weist eine Länge 32 auf, welche größer ist als die Höhe 33 des jeweiligen Haltestegelements 23 bzw. 24. Ebenso ist die Länge 32 größer als die Dicke 34 des jeweiligen Haltestegelements 23 bzw. 24.

[0063] Die beiden aufeinander zugewandten Stegseiten 30 und 31 sind unterhalb der jeweiligen Fase 29 plan ausgeführt, so dass der Aufnahmeraum 14 entsprechend plane Begrenzungsinnenwandflächen umfasst, an welchen sich die Sicherungsmittel 10 abstützen können.

[0064] Des Weiteren weisen die zwei Haltestegelemente 23 bzw. 24 jeweils einen breiteren Sockelbereich 35 (nur exemplarisch beziffert) auf, um den Haltestegelementen 23 bzw. 24 eine gute Stabilität zu verleihen.

[0065] Speziell nach der Darstellung der Figur 3 ist ein flächiges Abdeckelement 11 vor dem Turbinenschaufelfuß 3 der weiteren Turbinenschaufel 1A angeordnet, wobei nach dem Platzieren dieses flächigen Abdeckelements 11 zuerst das Bolzenelement 15 durch eine Öffnung 36 des flächigen Abdeckelements 11 hindurchgesteckt und in den Aufnahmeraum 14 eingesteckt wird. Zusätzlich ist das Bolzenelement 15 mittels des ebenfalls durch die Öffnung 36 des flächigen Abdeckelements 11 hindurchgesteckten und in den Aufnahmeraum 14 eingesteckten Sicherungsblechelements 16 innerhalb des Aufnahmeraums 14 verliersicher verklemmt.

[0066] Somit ist das flächige Abdeckelement 11 an der Turbinenwelle 2 einer Gasturbine 37 einfach und schnell an vor der jeweiligen Turbinenschaufel 1 angeordnet.

[0067] Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch dieses offenbarte Ausführungsbeispiel eingeschränkt, und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Ansprüche

1. Turbinenschaufel (1) mit einem Turbinenschaufelblatt (2) und mit einem Turbinenschaufelfuß (3) zum Befestigen der Turbinenschaufel (1) in einer Turbinenwellennut (4) einer Turbinenwelle (5), bei welcher der Turbinenschaufelfuß (3) eine Halteeinrichtung (9) zum Haltern von Sicherungsmitteln (10) zum Sichern eines kopfseitig an dem Turbinenschaufelfuß (3) angeordneten flächigen Abdeckelements (11) umfasst,
wobei die Halteeinrichtung (9) ausgehend von der Außenseite (18) des Turbinenschaufelfußes (3) oberhalb der Oberfläche (19) des Turbinenschaufelfußes (3) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Halteeinrichtung (9) zwei voneinander beabstandete Haltestegelemente (23, 24) umfasst, welche einen Aufnahmeraum (14) zum Anordnen eines Bolzenelements (15) der Sicherungsmittel (10) zumindest teilweise umgeben.

2. Turbinenschaufel (1) nach Anspruch 1,
wobei die Halteeinrichtung (9) einen außerhalb des Turbinenschaufelfußes (3) ausgestalteten Aufnahmeraum (14)zum Anordnen eines Bolzenelements (15) der Sicherungsmittel (10) umfasst.

3. Turbinenschaufel (1) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Halteeinrichtung (9) einen Aufnahmeraum (14) zum Anordnen eines Bolzenelements (15) der Sicherungsmittel (10) umfasst,
wobei der Aufnahmeraum (14) von mehr als einer Seite (20), vorzugsweise von drei Seiten (20, 21, 22), aus zugänglich ist.

4. Turbinenschaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die zwei Haltestegelemente (23, 24) parallel zueinander verlaufend angeordnet sind.

5. Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei die zwei Haltestegelemente (23, 24) sich in Längsrichtung (26) des Turbinenschaufelblattes (2) erstreckend an dem Turbinenschaufelfuß (3) angeordnet sind.

6. Turbinenschaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei die zwei Haltestegelemente (23, 24) senkrecht zur Umfangsfläche (7) der Turbinenwelle (5) an der Kopfseite (17) des Turbinenschaufelfußes (3) angeordnet sind.

7. Turbinenschaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei die zwei Haltestegelemente (23, 24) radial oberhalb der Umfangsfläche (7) der Turbinenwelle (5) angeordnet sind.

8. Turbinenschaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei die zwei Haltestegelemente (23, 24) an der Kurzseite des Turbinenschaufelfußes (3) angeordnet sind.

9. Turbinenschaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

wobei die zwei Haltestegelemente (23, 24) an der Einschubseite (6A) der in der Turbinenwelle (5) angeordneten Turbinenwellennuten (4) angeordnet sind.

10. Turbinenschaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
wobei die zwei Haltestegelemente (23, 24) an ihren aufeinander zugewandten Stegseiten (30, 31) an den Längsseitenkanten (27, 28) angefast sind.

11. Turbinenschaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
wobei die zwei Haltestegelemente (23, 24) eine Länge (32) aufweisen, welche größer ist als deren Höhe (33) und/oder Dicke (34).

12. Turbinenschaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
wobei die zwei Haltestegelemente (23, 24) an dem Turbinenschaufelfuß (3) angefräst, angegossen, angeschweißt oder angeklebt sind.

13. Gasturbine (37) mit einer Vielzahl an Turbinenschaufeln (3) und mit einer Turbinenwelle (5), an welcher die Turbinenschaufeln (3) jeweils mittels eines Turbinenschaufelfußes (3) befestigt sind,
wobei die Gasturbine (37) Turbinenschaufeln (3) nach einem der vorstehenden Ansprüche umfasst.

Claims

1. Turbine blade (1) having a turbine blade airfoil (2) and having a turbine blade root (3) for securing the turbine blade (1) in a turbine shaft slot (4) of a turbine shaft (5), in which case the turbine blade root (3) comprises a retaining device (9) for retaining securing means (10) for securing a flat covering element (11) arranged on the head side of the turbine blade root (3),
wherein the retaining device (9) is arranged, proceeding from the outside (18) of the turbine blade root (3), above the surface (19) of the turbine blade root (3), characterized in that the retaining device (9) comprises two retaining lug elements (23, 24) which are spaced apart from one another and which at least partially surround a receiving space (14) for arranging a bolt element (15) of the securing means (10).

2. Turbine blade (1) according to Claim 1,
wherein the retaining device (9) comprises a receiving space (14) formed outside the turbine blade root (3) for arranging a bolt element (15) of the securing means (10).

3. Turbine blade (1) according to Claim 1 or 2,
wherein the retaining device (9) comprises a receiving space (14) for arranging a bolt element (15) of the securing means (10),
wherein the receiving space (14) is accessible from more than one side (20), preferably from three sides (20, 21, 22).

4. Turbine blade (1) according to one of Claims 1 to 3,
wherein the two retaining lug elements (23, 24) are arranged such that they run parallel to one another.

5. Turbine blade according to one of Claims 1 to 4,
wherein the two retaining lug elements (23, 24) are arranged on the turbine blade root (3) such that they extend in the longitudinal direction (26) of the turbine blade airfoil (2).

6. Turbine blade (1) according to one of Claims 1 to 5,
wherein the two retaining lug elements (23, 24) are arranged on the head side (17) of the turbine blade root (3) such that they are perpendicular to the circumferential surface (7) of the turbine shaft (5).

7. Turbine blade (1) according to one of Claims 1 to 6,
wherein the two retaining lug elements (23, 24) are arranged radially above the circumferential surface (7) of the turbine shaft (5).

8. Turbine blade (1) according to one of Claims 1 to 7,
wherein the two retaining lug elements (23, 24) are arranged on the short side of the turbine blade root (3).

9. Turbine blade (1) according to one of Claims 1 to 8,
wherein the two retaining lug elements (23, 24) are arranged on the insertion side (6A) of the turbine shaft slots (4) arranged in the turbine shaft (5).

10. Turbine blade (1) according to one of Claims 1 to 9,
wherein the two retaining lug elements (23, 24) are beveled on the longitudinal side edges (27, 28) of their mutually facing lug sides (30, 31).

11. Turbine blade (1) according to one of Claims 1 to 10,
wherein the two retaining lug elements (23, 24) have a length (32) which is greater than their height (33) and/or thickness (34).

12. Turbine blade (1) according to one of Claims 1 to 11,
wherein the two retaining lug elements (23, 24) are milled, cast, welded or adhesively bonded on the turbine blade root (3) .

13. Gas turbine (37) having a multiplicity of turbine blades (1) and having a turbine shaft (5) to which the turbine blades (1) are attached in each case by means of a turbine blade root (3),
wherein the gas turbine (37) comprises turbine blades (1) according to one of the preceding claims.

Revendications

1. Aube (1) de turbine ayant une lame (2) et une emplanture (3) pour fixer l'aube (1) de turbine dans une rainure (4) d'un arbre (5) de turbine, dans laquelle l'emplanture (3) comprend un dispositif (9) de retenue pour retenir des moyens (10) d'assujettissement pour assujettir un élément (11) de recouvrement plat mis du côté de la tête sur l'emplanture (3),
dans laquelle le dispositif (9) de retenue est, en partant du côté (18) extérieur de l'emplanture (3), disposé au dessus de la surface (19) de l'emplanture (3),
caractérisée
en ce que le dispositif (9) de retenue comprend deux éléments (23, 24) d'entretoise de retenue à distance l'un de l'autre, qui entourent au moins en partie un espace (14) de réception pour mettre un élément (15) de boulon des moyens (10) d'assujettissement.

2. Aube (1) de turbine suivant la revendication 1,
dans laquelle le dispositif (9) de retenue comprend, pour mettre un élément (15) de boulon des moyens (10) d'assujettissement, un espace (14) de réception conformé à l'extérieur de l'emplanture (3).

3. Aube (1) de turbine suivant la revendication 1 ou 2,
dans laquelle le dispositif (9) de retenue comprend un espace (14) de réception pour mettre un élément (15) de boulon des moyens (10) d'assujettissement,
l'espace (14) de réception étant accessible de plus d'un côté (20), de préférence de trois côtés (20, 21, 22).

4. Aube (1) de turbine suivant l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle les deux éléments (23, 24) d'entretoise de retenue s'étendent parallèlement l'un à l'autre.

5. Aube (1) de turbine suivant l'une des revendications 1 à 4,
dans laquelle les deux éléments (23, 24) d'entretoise de retenue sont montés sur l'emplanture (3) en s'étendant dans la direction (26) longitudinale de la lame (2) de l'aube de turbine.

6. Aube (1) de turbine suivant l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle les deux éléments (23, 24) d'entretoise de retenue sont disposés perpendiculairement à la surface (7) périphérique de l'arbre (5) de la turbine, du côté (17) de la tête de l'emplanture (3).

7. Aube (1) de turbine suivant l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle les deux éléments (23, 24) d'entretoise de retenue sont disposés radialement au-dessus de la surface (7) périphérique de l'arbre (5) de la turbine.

8. Aube (1) de turbine suivant l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle les deux éléments (23, 24) d'entretoise de retenue sont disposés du petit côté de l'emplanture (3).

9. Aube (1) de turbine suivant l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle les deux éléments (23, 24) d'entretoise de retenue sont disposés du côté (6A) de l'insertion des rainures (4) ménagées dans l'arbre (5) de la turbine.

10. Aube (1) de turbine suivant l'une des revendications 1 à 9, dans laquelle les deux éléments (23, 24) d'entretoise de retenue sont biseautés sur les bords (27, 28) longitudinaux sur leurs côtés (30, 31) d'entretoise tournés l'un vers l'autre.

11. Aube (1) de turbine suivant l'une des revendications 1 à 10,
dans laquelle les deux éléments (23, 24) d'entretoise de retenue ont une longueur (32), qui est plus grande que leur hauteur (33) et/ou leur épaisseur (34).

12. Aube (1) de turbine suivant l'une des revendications 1 à 11,
dans laquelle les deux éléments (23, 24) d'entretoise de retenue sont fraisés, coulés, soudés ou collés sur l'emplanture (3).

13. Turbine (37) à gaz ayant une pluralité d'aubes (3) de turbine et un arbre (5) de turbine, sur lequel les aubes (3) de la turbine sont fixées, chacune au moyen d'une emplanture (3) d'aube de turbine, dans laquelle la turbine (37) à gaz comprend des aubes (3) de turbine suivant l'une des revendications précédentes.

Zeichnung