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DE102013203870B4 - Verdrehsicherung für Turbomaschinen - Google Patents

Verdrehsicherung für Turbomaschinen Download PDF

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DE102013203870B4 DE102013203870.4A DE102013203870A DE102013203870B4 DE 102013203870 B4 DE102013203870 B4 DE 102013203870B4 DE 102013203870 A DE102013203870 A DE 102013203870A DE 102013203870 B4 DE102013203870 B4 DE 102013203870B4
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Abstract

Verdrehsicherung für Turbomaschinen, mit einem ersten Ringsegmentpaar mit einem ersten radial inneren Ringsegment (3) und einem ersten radial äußeren Ringsegment (2), und einem zweiten Ringsegmentpaar mit einem zweiten radial inneren Ringsegment (3') und einem zweiten radial äußeren Ringsegment (2'), wobei die Ringsegmentpaare einander zugewandte Stirnseiten aufweisen, wobei ein Abschnitt (342) der Stirnseite des ersten radial inneren Ringsegments (3) einen Abschnitt der Stirnseite des zweiten radial äußeren Ringsegments (2') in radialer Richtung überdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass Wandabschnitte (220, 221, 222; 342, 343; 220', 222'; 342', 343'), die einen Hohlraum (40) zur Aufnahme einer Dichtung (4) begrenzen, des ersten radial inneren Ringsegments (3) und/oder des ersten äußeren Ringsegments (2), in benachbarten Ringsegmentpaaren in radialer Richtung zueinander versetzt angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verdrehsicherung für Turbomaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus dem Stand der Technik ist bereits eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Turbomaschinen bekannt. Die Turbomaschinen weisen ein axial durchströmbares Gehäuse auf, an welchem wenigstens ein Leitrad befestigt ist, das eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung benachbart angeordneten Leitschaufeln aufweist. Die Leitschaufeln weisen an ihrem radial inneren Ende einen Endabschnitt auf, der, insbesondere bei Gasturbinen, mit einem Dichtungsträger verbunden sein kann. Der Dichtungsträger dient zum Abdichten eines Spalts zwischen der Leitschaufel, insbesondere dem Endabschnitt, und einem Rotor der Turbomaschine.
  • Leitschaufeln, insbesondere solche, die um ihre Längsachse verstellt werden können, sind an ihrem radialen Ende mit einem Innenringsegment als Endabschnitt, insbesondere lösbar, verbunden. In einer Ausführung kann ein radial inneres Ende der Leitschaufel, wie beispielsweise ein am Schaufelblatt vorgesehener Zapfen, in einer Buchse aufgenommen sein, die durch das Innenringsegment fixiert wird. Das Innenringsegment ist wiederum mit einem Dichtungsträgersegment, insbesondere lösbar, verbunden.
  • Insbesondere im Betrieb solcher Gasturbinen tritt das Problem auf, dass sich die Innenringsegmente gemeinsam bzw. der durch sie gebildete Innenring relativ zu den Dichtungsträgersegmenten bzw. dem durch sie gebildeten Dichtungsträger verdrehen können.
  • Aus betriebsinterner Praxis sind Ausführungen bekannt, bei denen eine Relativdrehung zwischen einem Innenringsegment und einem Dichtungsträgersegment durch eine Bolzenverbindung unterbunden wird. Eine Bolzenverbindung weist den Nachteil auf, dass ein zusätzlicher Arbeitsschritt in Form eines Herstellens einer Bohrung in dem Innenringsegment und dem Dichtungsträgersegment notwendig ist. Ferner müssen das Innenringsegment und das Dichtungsträgersegment derart konstruiert sein, dass ausreichend Platz zur Aufnahme des Bolzens zur Verfügung steht, was insbesondere dann ein Problem darstellt, wenn das Innenringsegment und das Dichtungsträgersegment klein dimensioniert sind.
  • Allgemein besteht daher das Bedürfnis nach einer vorteilhaften Verdrehsicherung für Turbomaschinen, insbesondere einer Verdrehsicherung zwischen einem segmentierten Innenring und Dichtungsträger einer Gasturbine.
  • Aus der EP 2 093 380 A2 ist ein Innenring mit einem Kanal und einem Kern bekannt, die über einen Anti-Dreh-Vorsprung und eine Anti-Dreh-Aussparung verdrehgesichert sind.
  • Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine verbesserte Verdrehsicherung für eine Turbomaschine bereitzustellen, insbesondere eine verbesserte Verdrehsicherung zwischen einem segmentierten Innenring und Dichtungsträger einer Gasturbine.
  • Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß ist eine Verdrehsicherung für Turbomaschinen vorgesehen, die wenigstens ein erstes Ringsegmentpaar und ein zweites Ringsegmentpaar aufweist. In einer Ausführung weist die Turbomaschine noch weitere erste und/oder zweite und/oder weitere Ringsegmentpaare auf. Insbesondere kann ein Außenring und ein daran befestigter Innenring einer Turbomaschine nach der vorliegenden Erfindung aus einem ersten Ringsegmentpaar und einem oder mehreren zweiten Ringsegmentpaaren oder aus einem zweiten Ringsegmentpaar und einem oder mehreren ersten Ringsegmentpaaren bestehen. Gleichermaßen kann ein Außenring und ein daran befestigter Innenring einer Turbomaschine nach der vorliegenden Erfindung zwei oder mehr erste und zwei oder mehr zweite Ringsegmentpaare aufweisen, insbesondere hieraus bestehen, die in einer Ausführung in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sein können.
  • Das bzw. die ersten Ringsegmentpaare weisen jeweils ein erstes radial inneres Ringsegment und ein erstes radial äußeres Ringsegment auf. Das bzw. die zweiten Ringsegmentpaare weisen jeweils ein zweites radial inneres Ringsegment und ein zweites radial äußeres Ringsegment auf.
  • In einer Ausführung der vorliegenden Erfindung können radial äußere Ringsegmentpaare Innenringsegmente einer Gasturbine sein, radial innere Ringsegmentpaare daran, insbesondere lösbar, befestigte, insbesondere formschlüssig radial und/oder axial festgelegte Dichtungsträgersegment der Gasturbine. Entsprechend ist eine Verdrehsicherung zwischen einem segmentierten Innenring und Dichtungsträger einer Gasturbine eine bevorzugte Anwendung der vorliegenden Erfindung, so dass diese insbesondere mit Bezug hierauf näher erläutert wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Verdrehsicherung beschränkt, sondern betrifft allgemein eine Verdrehsicherung zwischen einem segmentierten Außenring und einem, insbesondere daran radial und/oder axial festgelegte, Innenring einer Turbomaschine.
  • Die Ringsegmentpaare weisen einander zugewandte Stirnseiten auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Abschnitt der Stirnseite des ersten radial inneren Ringsegments einen Abschnitt der Stirnseite des zweiten radial äußeren Ringsegments in radialer Richtung überdeckt.
  • Durch ein derartige radiale Überdeckung des ersten radial inneren Ringsegments und des zweiten radial äußeren Ringsegments wird in einer Ausführung eine Verdrehung des ersten radial inneren Ringsegments relativ zu dem ersten radial äußeren Ringsegment formschlüssig begrenzt, insbesondere – wenigstens im Wesentlichen – verhindert. Insbesondere kann eine Verdrehung dadurch begrenzt bzw. verhindert werden, dass eine Bewegung beispielsweise des ersten radial inneren Ringsegments unterbunden ist, da der Abschnitt der Stirnseite des ersten radial inneren Ringsegments in formschlüssigem Kontakt mit dem Abschnitt der Stirnseite des zweiten radial äußeren Ringsegments steht.
  • Somit sind im Gegensatz zu bekannten Ausführungen keine Bolzenverbindungen mehr notwendig, um eine Relativdrehung zwischen dem ersten radial inneren und dem ersten radial äußeren Ringsegment des ersten Ringsegmentpaares und/oder zwischen dem zweiten radial inneren und dem zweiten radial äußeren Ringsegment des zweiten Ringsegmentpaares zu verhindern. In einer Ausführung kann somit ein separater Arbeitsschritt zum Herstellen der Bohrungen für die Bolzenverbindung in den jeweiligen Ringsegmenten entfallen, wodurch sich auch die Herstellungskosten für die Verdrehsicherung reduzieren können. Zusätzlich oder alternativ kann eine Relativdrehung der Ringsegmente zueinander auch bei Turbomaschinenausführungen verhindert werden, bei denen die inneren und äußeren Ringsegmente der Ringsegmentpaare klein dimensioniert sind.
  • Als Stirnseiten eines Ringsegments werden die beiden Endseiten eines Ringsegments verstanden, die dieses in Umfangsrichtung begrenzen. Die Stirnseiten verlaufen quer, insbesondere senkrecht, zur Umfangsrichtung.
  • In einer Ausführung kann ein Abstand einer radial äußeren Kontaktfläche des ersten und/oder zweiten radial inneren Ringsegments und einer radial inneren Gegenkontaktfläche des ersten und/oder zweiten radial äußeren Ringsegments von einer Mittelachse der Turbomaschine in Umfangs- und/oder Axialrichtung, wenigstens im Wesentlichen, konstant sein. Eine derartige Ausbildung der inneren und äußeren Ringsegmente bietet den Vorteil, dass diese auf einfache Weise gefertigt werden können, wodurch sich die Herstellungskosten weiter reduzieren. Als Kontaktfläche des ersten und/oder zweiten radial inneren Ringsegments und Gegenkontaktfläche des ersten und/oder zweiten radial äußeren Ringsegments werden insbesondere die Flächen des ersten und/oder zweiten radial inneren Ringsegments bzw. des ersten und/oder zweiten radial äußeren Ringsegments bezeichnet, die im zusammengebauten Zustand der Verdrehsicherung bzw. der Turbomaschine miteinander in Kontakt sind.
  • Die Verdrehsicherung kann, wie vorstehend erläutert, eine Mehrzahl von Ringsegmentpaaren aufweisen. Bei einer Verdrehsicherung, bei der mehr als zwei Ringsegmentpaare vorhanden sind, kann neben dem zuvor genannten ersten und zweiten Ringsegmentpaar noch wenigstens ein drittes Ringsegmentpaar vorhanden sein. Das dritte Ringsegmentpaar kann benachbart zu dem ersten oder zweiten Ringsegmentpaar angeordnet sein. Ferner kann das dritte Ringsegmentpaar ein drittes radial inneres Ringsegment und ein drittes radial äußeres Ringsegment aufweisen. Ein Abschnitt der Stirnseite des dritten radial äußeren Ringsegments kann einen Abschnitt der Stirnseite des ersten oder zweiten radial äußeren Ringsegments in radialer Richtung überdecken. Durch das Vorsehen des dritten Ringsegmentpaares kann eine Relativdrehung zwischen dem radial inneren und dem radial äußeren Ringsegment des jeweiligen Ringsegmentpaares weiter verhindert werden. In einer alternativen Ausführung kann das dritte Ringsegmentpaar derart ausgebildet sein, dass ein Abschnitt der Stirnseite von dem dritten radial inneren Ringsegment den Abschnitt der Stirnseite des ersten oder zweiten radial äußeren Ringsegments nicht überdeckt. Somit kann durch einen radialen Absatz zwischen dem ersten und zweiten Ringsegmentpaar eine Verdrehung auch des dritten bzw. weiterer Ringsegmentpaate bzw. des Innen- relativ zu dem Außenring begrenzt, insbesondere verhindert, werden.
  • In einer Ausfühung kann die Verdrehsicherung derart ausgebildet sein, dass alle in Umfangsrichtung benachbarten Ringsegmentpaare jeweils derart ausgebildet sind, dass ein Abschnitt der Stirnseite eines radial inneren Segments eines Ringsegmentpaares einen Abschnitt der Stirnseite eines radial äußeren Segments eines benachbarten Ringsegmentpaares in radialer Richtung überdeckt. Bei einer derartigen Ausbildung der Verdrehsicherung kann eine Relativverdrehung besonders effektiv begrenzt bzw. verhindert werden.
  • In der Verdrehsicherung kann der Abstand einer radial innere Mantelfläche des ersten radial inneren Ringsegments und einer radial inneren Mantelfläche des zweiten radial inneren Ringsegments und/oder der Abstand einer radial äußeren Mantelfläche des ersten radial äußeren Ringsegments und einer radial äußeren Mantelfläche des zweiten radial äußeren Ringsegments zu der Mittelachse der Turbomaschine an den einander zugewandten Stirnseiten gleich sein, so dass die Mantelflächen, wenigstens im Wesentlichen, absatzlos ineinander übergehen.
  • In einer bevorzugten Ausführung kann das erste und/oder zweite und/oder dritte radial innere Ringsegment ein Dichtungsträgersegment sein. Ferner kann das erste und/oder zweite und/oder dritte radial äußere Ringsegment ein Innenringsegment sein. Das Innenringsegment kann mit einer oder mehreren Leitschaufeln gekoppelt, insbesondere fest oder beweglich und/oder dauerhaft oder lösbar verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Ringsegment mit dem Dichtungsträgersegment, insbesondere lösbar, verbunden sein.
  • Das Dichtungsträgersegment und das Ringsegment können mittels einer Formschlussverbindung miteinander lösbar verbunden, insbesondere axial und/oder radial aneinander festgelegt sein. Insbesondere kann zum Herstellen der Verbindung zwischen dem Dichtungsträgersegment und dem Innenringsegment ein Vorsprung in eine Aufnahme eingreifen. Der Vorsprung kann an einem von dem Innenringsegment und dem Dichtungsträgersegment angeordnet sein. Dementsprechend kann die Aufnahme an dem anderen von dem Innenringsegment und dem Dichtungsträgersegment angeordnet sein.
  • Die Verbindung zwischen dem Innenringsegment und dem Dichtungsträgersegment kann in benachbarten Ringsegmentpaaren in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sein. So können der Vorsprung und die die Aufnahme begrenzenden Wandabschnitte in benachbarten Ringsegmentpaaren in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sein. Insbesondere können der Vorsprung und die Aufnahme bzw. die die Aufnahme begrenzenden Wandabschnitte des ersten Ringsegmentpaares in radialer Richtung näher oder weiter von der Mittelachse der Turbomaschine angeordnet sein als der Vorsprung und die Aufnahme bzw. die die Aufnahme begrenzenden Wandabschnitte des zweiten Ringsegmentpaares.
  • Zwischen dem Innenringsegment und dem Dichtungsträgersegment kann eine Dichtung vorgesehen sein. Die Dichtung kann im Profil w-förmig ausgebildet sein. Ferner kann die Dichtung in einem durch das Innenringsegment und das Dichtungsträgersegment definierten Hohlraum angeordnet sein. Das Vorsehen der Dichtung bietet den Vorteil, dass ein Leckagestrom reduziert werden kann, wodurch sich der Wirkungsgrad der Turbomaschine verbessert. Dabei ist ein Leckagestrom möglich, da in der zuvor genannten Verbindung zwischen dem Innenringsegment und dem Dichtungsträgersegment der Vorsprung und die Aufnahme derart geformt sind, dass zwischen diesen ein geringer Spalt besteht, durch den der Leckagestrom strömen kann.
  • Die Dichtung kann in radialer Richtung näher zur Mittelachse der Turbomaschine angeordnet sein als die Verbindung zwischen dem Innenringsegment und dem Dichtungsträgersegment.
  • Der Hohlraum bzw. die den Hohlraum zur Aufnahme der Dichtung begrenzenden Wandabschnitte des Innenringsegments und/oder des Dichtungsträgersegments sind in benachbarten Ringsegmentpaaren in radialer Richtung zueinander versetzt angeordnet. Insbesondere können der Hohlraum bzw. die Wandabschnitte des Innenringsegments und des Dichtungsträgersegments des ersten Ringsegmentpaares in radialer Richtung näher oder weiter von der Mittelachse der Turbomaschine angeordnet sein als die Wandabschnitte des Innenringsegments und des Dichtungsträgersegments des zweiten Ringsegmentpaares.
  • Die zuvor beschriebene Verdrehsicherung kann in einer Gasturbine, insbesondere einem Flugtriebwerk, mit wenigstens einer Verdichter- und/oder Turbinenstufe eingesetzt werden. Der Einsatz der Verdrehsicherung ist jedoch nicht auf die Gasturbine und das Flugtriebwerk beschränkt, sondern kann auch in anderen Turbomaschinen eingesetzt werden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem Ausführungsbeispiel. Hierzu zeigen:
  • 1: eine Ansicht auf eine Stirnseite eines ersten Ringsegmentpaars einer Turbomaschine,
  • 2: eine Schnittansicht auf eine Stirnseite eines zum ersten Ringsegmentpaar der 1 in Umfangsrichtung benachbarten zweiten Ringsegmentpaars.
  • Eine im Übrigen nicht dargestellte Turbomaschine weist eine Mehrzahl von in axialer Richtung der Turbomaschine versetzt zueinander angeordneten Laufräder und Leiträder auf. Die Leiträder sind entlang der axialen Richtung der Turbomaschine jeweils zwischen zwei Laufrädern angeordnet und weisen in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von Leitschaufeln 110 auf.
  • Bei den in den 1 und 2 dargestellten Leitschaufeln 110 handelt es sich um solche, die um ihre Längsachse verstellbar sind. Dabei weist jede Leitschaufel 110 ein Schaufelblatt auf, das an dem radial inneren Ende einen Zapfen 111 besitzt. Der Zapfen 111 ist, wie in 1 dargestellt ist, in einer Buchse 112 gelagert.
  • In 1 ist ein erstes Ringsegmentpaar dargestellt, dass ein erstes Innenringsegment 2 eines Innenrings eines Leitrades und ein erstes Dichtungsträgersegment 3 eines Dichtungsträgers dieses Leitrades aufweist. Das Innenringsegment 2 ist von einer nicht dargestellten Mittelachse der Turbomaschine (horizontal in 1) weiter entfernt als das erste Dichtungsträgersegment 3 und dient zum Fixieren der Buchse 112.
  • Der Innenring weist eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung benachbart angeordneten Innenringsegmenten 2, 2' auf. Das erste Innenringsegment 2 ist derart ausgebildet, dass dieses mit wenigstens einer Leitschaufel 110 gekoppelt ist. Ferner ist das erste Innenringsegment 2 mit dem, insbesondere trogförmigen, ersten Dichtungsträgersegment 3 des Dichtungsträgers lösbar verbunden.
  • Der Dichtungsträger weist eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung benachbart angeordneten Dichtungsträgersegmenten 3, 3' auf. Das erste Dichtungsträgersegment 3 trägt ein Dichtmittel 31, vorzugsweise Dichtwaben, das sich von einem Boden 30 des Dichtungsträgermittels in eine Richtung weg von dem ersten Innenringsegment 2 erstreckt. Das Dichtmittel 31 steht in Kontakt mit einem weiteren an einem Rotor der Turbomaschine angebrachten Dichtungsmittel 100. Durch das am ersten Dichtungsträgersegment 3 angebrachte Dichtmittel 31 und das am Rotor angebrachte Dichtungsmittel 100 wird ein Spalt zwischen dem Leitrad, insbesondere dem ersten Innenringsegment 2, und dem Rotor abgedichtet, so dass durch diesen keine unerwünschte Leckageströmung strömen kann.
  • Von dem Boden 30 des ersten Dichtungsträgersegments 3 erstrecken sich in radialer Richtung zwei Flanken 32, 33. Eine erste Flanke 32 weist an ihrem vom Boden 30 entfernten Ende ein Verbindungsmittel in Form eines Dichtungsträgervorsprungs 320 auf, der sich quer, insbesondere senkrecht, von der ersten Flanke 32 erstreckt. Der Dichtungsträgervorsprung 320 erstreckt sich derart, dass er zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Dichtungsträgersegment 3 und dem ersten Innenringsegment 2 in eine Innenringaufnahme 21 des ersten Innenringsegments 2 eingreift und diese so axial und radial aneinander festlegt.
  • Eine zweite Flanke 33 weist an ihrem von dem Boden 30 entfernten Ende eine Dichtungsträgeraufnahme 34 auf. Die Dichtungsträgeraufnahme 34 wird durch einen oberen Wandabschnitt 340, einen seitlichen Wandabschnitt 341 und einen mittleren Wandabschnitt 342 begrenzt. Der obere Wandabschnitt 341 ist in radialer Richtung weiter von der Mittelachse der Turbomaschine entfernt als der mittlere Wandabschnitt 342. Der seitliche Wandabschnitt 341 verbindet den oberen mit dem mittleren Wandabschnitt 340, 342. Ein Innenringvorsprung 22 greift zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Innenträgersegment 2 und dem ersten Dichtungsträgersegment 3 in die Dichtungsträgeraufnahme 34 ein, um diese radial und axial aneinander festzulegen. Der Innenringsegmentvorsprung 22 erstreckt sich, insbesondere analog zum Dichtungsträgervorsprung 320, wenigstens im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse der Turbomaschine.
  • Ferner ist zwischen dem ersten Dichtungsträgersegment 3 und dem ersten Innenringsegment 2 ein Hohlraum 40 ausgebildet, in dem eine Dichtung 4 angeordnet ist. Die Dichtung 4 ist im Profil w-förmig ausgebildet. Der Hohlraum 40 ist in radialer Richtung, insbesondere entlang einer Radialen, näher zur Mittelachse der Turbomaschine angeordnet als die Dichtungsträgeraufnahme 34. Die Dichtung 4 stützt sich an einem Wandabschnitt des ersten Dichtungsträgersegments 3 und des ersten Innenringsegments 2 ab.
  • Der Hohlraum 40 wird durch den mittleren Wandabschnitt 342, einen unteren Wandabschnitt 343 und einen die beiden Wandabschnitte verbindenden Wandabschnitt des Dichtungsträgersegments 3 begrenzt. Der mittlere Wandabschnitt 342 ist in radialer Richtung weiter entfernt von der Mittelachse der Turbomaschine angeordnet als der untere Wandabschnitt 343. Ferner wird der Hohlraum 40 durch einen oberen Wandabschnitt 220, einen unteren Wandabschnitt 222 und einen mittleren Wandabschnitt 221, der den oberen und unteren Wandabschnitt 220, 222 miteinander verbindet, des ersten Innenringsegments 2 begrenzt.
  • In 2 ist ein zweites Ringsegmentpaar dargestellt, das in Umfangsrichtung benachbart zu dem in 1 dargestellten ersten Ringsegmentpaar angeordnet ist. Das zweite Ringsegmentpaar weist ein zweites Innenringsegment 2' und ein zweites Dichtungsträgersegment 3' auf. Das zweite Innenringsegment 2' ist in Umfangsrichtung benachbart zum ersten Innenringsegment 2 angeordnet. Das zweite Dichtungsträgersegment 3' ist in Umfangsrichtung benachbart zu dem ersten Dichtungsträgersegment 3 angeordnet. Das zweite Ringsegmentpaar ist im Wesentlichen identisch zu dem in 1 dargestellten ersten Ringsegmentpaar aufgebaut. Im Folgenden wird daher nur auf die Unterschiede zwischen dem ersten und zweiten Ringsegmentpaar eingegangen.
  • Das in 2 dargestellte zweite Ringsegmentpaar ist zum Teil in radialer Richtung versetzt zu dem in 1 dargestellten ersten Ringsegmentpaar. So sind in dem in 2 dargestellten zweiten Ringsegmentpaar der Innenringvorsprung 22, der obere, seitliche und mittlere Wandabschnitt 340', 341', 342' des Dichtungsträgersegments 3' in radialer Richtung näher zu der Mittelachse der Turbomaschine angeordnet als in dem in 1 dargestellten ersten Ringsegmentpaar. Dies wird durch Vergleich der radialen Position der zuvor genannten Abschnitte bezüglich einer eingezeichneten ersten Horizontallinie H1 deutlich.
  • Ferner sind in dem zweiten Ringsegmentpaar der untere Wandabschnitt 343' des Dichtungsträgersegments 3' und der untere Wandabschnitt 222' des Innenringsegments 2' derart ausgebildet, dass diese im Vergleich zu dem in 1 dargestellten unteren Wandabschnitt des Dichtungsträgersegments und des Innenringsegments ebenfalls in radialer Richtung näher zu der Mittelachse der Turbomaschine angeordnet sind. Dies wird durch Vergleich der radialen Position der zuvor genannten Abschnitte bezüglich einer eingezeichneten zweiten Horizontallinie H2 deutlich.
  • Somit überdeckt ein Abschnitt 342 der Stirnseite des ersten radial inneren Ringsegments 3 (oberhalb der Linie H1 in 1, 2) einen Abschnitt der Stirnseite des zweiten radial äußeren Ringsegments 2' in radialer Richtung und verhindert so eine Verdrehung des ersten radial inneren Ringsegments 3 unter das zweite radial äußere Ringsegment 2' und umgekehrt und somit eine Verdrehung des Dichtungsträgers relativ zu dem Innenring, an der er durch die Vorsprünge 320 und 22 axial und radial formschlüssig festgelegt ist.
  • Dichtungsträger und Innenring sind, bis auf die vorstehend erläuterten Unterschiede, insbesondere radialen Absätze bzw. Überdeckungen, rotationssymmetrisch, wobei der Bruch der Rotationssymmetrie durch die radialen Überdeckungen an den Stirnseiten benachbarter Segmentpaare eine Relativverdrehung in Umfangsrichtung begrenzt bzw. verhindert. Entsprechend sind auch die Kontaktflächen von Dichtungsträger und Innenring, wenigstens im Wesentlichen, zylindermantelförmig ausgebildet, so dass ein Abstand einer radial äußeren Kontaktfläche des ersten und/oder zweiten radial inneren Ringsegments, beispielsweise der radial inneren Fläche des Innenringvorsprungs 22, und einer radial inneren Gegenkontaktfläche, beispielsweise der radial inneren Fläche der Dichtungsträgeraufnahme 34, von einer Mittelachse in Umfangsrichtung (senkrecht auf 1, 2) und in Axialrichtung (horizontal in 1, 2) konstant ist.
  • Man erkennt in Zusammenschau der 1, 2 auch, dass der Abstand einer radial inneren Mantelfläche des ersten radial inneren Ringsegments 3 und einer radial inneren Mantelfläche des zweiten radial inneren Ringsegments 3' an den einander zugewandten Stirnseiten gleich ist: in den Schnitten der 1, 2, die diese einander zugewandten Stirnseiten zeigen, liegen die radial inneren Mantelfläche gleich weit unter einer punktiert angedeuteten Hilfslinie.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    erstes Innenringsegment
    2'
    zweites Innenringsegment
    3
    erstes Dichtungsträgersegment
    3'
    zweites Dichtungsträgersegment
    4
    w-förmige Dichtung
    21
    Innenringaufnahme
    22
    Innenringvorsprung
    30
    Boden
    31
    Dichtmittel
    32
    erste Flanke
    33
    zweite Flanke
    34
    Dichtungsträgeraufnahme
    100
    Dichtungsmittel
    110
    Leitschaufel
    111
    Zapfen
    112
    Buchse
    220
    oberer Wandabschnitt des ersten Innenringsegments
    220'
    oberer Wandabschnitt des zweiten Innenringsegments
    221
    mittlerer Wandabschnitt des ersten Innenringsegments
    221'
    mittlerer Wandabschnitt des zweiten Innenringsegments
    222
    unterer Wandabschnitt des ersten Innenringsegments
    222'
    unterer Wandabschnitt des zweiten Innenringsegments
    320
    Dichtungsträgervorsprung
    340
    oberer Wandabschnitt des ersten Dichtungsträgersegments
    340'
    oberer Wandabschnitt des zweiten Dichtungsträgersegments
    341
    seitlicher Wandabschnitt des ersten Dichtungsträgersegments
    341'
    seitlicher Wandabschnitt des zweiten Dichtungsträgersegments
    342
    mittlerer Wandabschnitt des ersten Dichtungsträgersegments
    342'
    mittlerer Wandabschnitt des zweiten Dichtungsträgersegments
    343
    unterer Wandabschnitt des ersten Dichtungsträgersegments
    343'
    unterer Wandabschnitt des zweiten Dichtungsträgersegments
    H1
    erste Horizontallinie
    H2
    zweite Horizontallinie

Claims (8)

  1. Verdrehsicherung für Turbomaschinen, mit einem ersten Ringsegmentpaar mit einem ersten radial inneren Ringsegment (3) und einem ersten radial äußeren Ringsegment (2), und einem zweiten Ringsegmentpaar mit einem zweiten radial inneren Ringsegment (3') und einem zweiten radial äußeren Ringsegment (2'), wobei die Ringsegmentpaare einander zugewandte Stirnseiten aufweisen, wobei ein Abschnitt (342) der Stirnseite des ersten radial inneren Ringsegments (3) einen Abschnitt der Stirnseite des zweiten radial äußeren Ringsegments (2') in radialer Richtung überdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass Wandabschnitte (220, 221, 222; 342, 343; 220', 222'; 342', 343'), die einen Hohlraum (40) zur Aufnahme einer Dichtung (4) begrenzen, des ersten radial inneren Ringsegments (3) und/oder des ersten äußeren Ringsegments (2), in benachbarten Ringsegmentpaaren in radialer Richtung zueinander versetzt angeordnet sind.
  2. Verdrehsicherung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand einer radial äußeren Kontaktfläche des ersten und/oder zweiten radial inneren Ringsegments und einer radial inneren Gegenkontaktfläche des ersten und/oder zweiten radial äußeren Ringsegments von einer Mittelachse der Turbomaschine in Umfangs- und/oder Axialrichtung, wenigstens im Wesentlichen, konstant ist.
  3. Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein dem ersten oder zweiten Ringsegmentpaar benachbartes drittes Ringsegmentpaar mit einem dritten radial inneren Ringsegment und einem dritten radial äußeren Ringsegment, wobei ein Abschnitt einer Stirnseite des dritten radial inneren Ringsegments einen Abschnitt der Stirnseite des ersten oder zweiten radial äußeren Ringsegments in radialer Richtung überdeckt.
  4. Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand einer radial innere Mantelfläche des ersten radial inneren Ringsegments und einer radial inneren Mantelfläche des zweiten radial inneren Ringsegments und/oder der Abstand einer radial äußeren Mantelfläche des ersten radial äußeren Ringsegments und einer radial äußeren Mantelfläche des zweiten radial äußeren Ringsegments zu der Mittelachse der Turbomaschine an den einander zugewandten Stirnseiten gleich ist.
  5. Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass das erste und/oder zweite und/oder dritte radial innere Ringsegment ein Dichtungsträgersegment (3, 3') und das erste und/oder zweite und/oder dritte radial äußere Ringsegment ein Innenringsegment (2, 2') ist, das mit wenigstens einer Leitschaufel (110) gekoppelt ist.
  6. Verdrehsicherung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenringsegment (2, 2') und dem Dichtungsträgersegment (3, 3') eine Dichtung (4), insbesondere eine im Profil w-förmige Dichtung, vorgesehen ist.
  7. Verdrehsicherung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (4) in radialer Richtung näher zur Mittelachse der Turbomaschine angeordnet ist als eine Verbindung zwischen dem Dichtungsträgersegment (3, 3') und dem Innenringsegment (2, 2').
  8. Gasturbine, insbesondere Flugtriebwerk, mit wenigstens einer Verdichter- und/oder Turbinenstufe mit einer Verdrehsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017209682A1 (de) 2017-06-08 2018-12-13 MTU Aero Engines AG Axial geteilter Turbomaschinen-Innenring
DE102021120384A1 (de) 2021-08-05 2023-02-09 MTU Aero Engines AG Leitschaufelkranz für eine Strömungsmaschine, Strömungsmaschine und Verfahren zum Montieren eines Leitschaufelkranzes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7063503B2 (en) * 2004-04-15 2006-06-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbine shroud cooling system
EP2093380A2 (de) * 2008-02-20 2009-08-26 United Technologies Corporation Einkanaliger Innenring mit leichtem Innenkern in einer Gasturbine
US20110044803A1 (en) * 2009-08-18 2011-02-24 Pratt & Whitney Canada Corp. Blade outer air seal anti-rotation

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6076835A (en) * 1997-05-21 2000-06-20 Allison Advanced Development Company Interstage van seal apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7063503B2 (en) * 2004-04-15 2006-06-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbine shroud cooling system
EP2093380A2 (de) * 2008-02-20 2009-08-26 United Technologies Corporation Einkanaliger Innenring mit leichtem Innenkern in einer Gasturbine
US20110044803A1 (en) * 2009-08-18 2011-02-24 Pratt & Whitney Canada Corp. Blade outer air seal anti-rotation

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