Claims (1)
1 21 2
Die Erfindung bezieht sich auf einen Leitschaufel- zwei Gruppen einander gegenüberstehend Durchlaßkranz
für Strömungsmaschinen mit im Betrieb um Öffnungen 6 für eine Kühlluftströmung bilden,
ihre Längsachse verstellbaren Leitschaufeln, welche Die durch die Bohrungen 10 zugeführte Kühlluft
jeweils einen im Leitschaufelträger gelagerten Dreh- strömt innerhalb der Büchse 5 dem Hals 3 entlang
zapfen aufweisen. 5 gegen das Schaufelblatt und durch die Bohrungen 11 Ein derartiger Leitschaufelkranz ist aus der bri- in das Turbinengehäuse und schließlich in den
tischen Patentschrift 1 083 373 bekannt. Strömungskanal des Arbeitsmittels weiter. Zwischen
Die Lagerung der Drehzapfen von Leitschaufeln den Kühlrippen umströmt die Kühlluft in zwei Hälfführt
vielfach infolge hoher Temperatur des Arbeits- ten unterteilt die eine und die andere Seite des
mittels zu Gleitschwierigkeiten. Eine genügende io Schaufelhalses. Gegenüber der Durchlaßöffnung in
Schmierung läßt sich nur schwierig ausführen, weil der ersten Kühlrippe vereinigen sich die beiden Hälfdie
Schmiermittel den hohen Temperaturen nicht zu ten wieder bei der Durchlaßöffnung der zweiten
widerstehen vermögen. Es bestehen allerdings Kühlrippe. Nach Durchströmen dieser zweiten
schmierfreie Metallager, die aber bei den vor- Durchlaßöffnung trennt sich die Kühlluft von neuem
kommenden Temperaturen ebensowenig zu genügen 15 in zwei Hälften und beströmt so aufeinanderfolgend
vermögen, besonders deshalb, weil die Schaufel- zwischen der zweiten und dritten Kühlrippe den
zapfen keine gleichmäßig voranschreitende Dreh- Schaufelhals.The invention relates to a guide vane- two groups facing each other, passage ring
for flow machines with during operation around openings 6 for a cooling air flow,
their longitudinal axis adjustable guide vanes, which the cooling air supplied through the bores 10
One rotary flow in each case, which is mounted in the guide vane carrier, flows inside the sleeve 5 along the neck 3
have pin. 5 against the blade and through the bores 11 Such a guide vane ring is from the bri- in the turbine housing and finally in the
table patent specification 1 083 373 known. Flow channel of the working medium continues. Between
The bearing of the pivot pins of the guide vanes and the cooling fins flows around the cooling air in two halves
often as a result of the high temperature of the work divided one and the other side of the
means to sliding difficulties. A sufficient io scoop neck. Opposite the passage opening in
Lubrication can only be carried out with difficulty because the two halves of the first cooling rib unite
Lubricant does not have to withstand the high temperatures again at the passage opening of the second
be able to resist. However, there are cooling fins. After flowing through this second
lubrication-free metal bearings, but the cooling air separates again at the front opening
Coming temperatures just as little suffice 15 in two halves and so flow through one after the other
able, especially because the blade between the second and third cooling ribs the
do not tap an evenly advancing rotating shovel neck.
bewegung, sondern nur kleine hin- und hergehende Durch die beschriebene bauliche Ausbildung und
R.egelbewegungen ausführen. Bei diesen Regelbewe- die gezeigte Führung der Kühlluft können die Lagergungen
verschieben sich Stellen der Zapfenoberfläche 20 stellen der Leitschaufeln, insbesondere die dem Leitin
kleinen hin- und hergehenden Bewegungen oft schaufelträger 9 und somit der Arbeitsmittelströmung
längere Zeit unverändert auf entsprechenden Stellen zunächst gelegene Lagersteile 2 auf einer Temperatur
der Lagergleitfläche. Metallager neigen bei solchen gehalten werden, welche einen störungsfreien Betrieb
Bewegungen zum Anfressen und werden somit vor- zu sichern vermag.movement, but only small back and forth through the structural training described and
Normally carry out regular movements. With these regular movements the guidance of the cooling air shown can be carried out by the bearings
if places on the pin surface 20 shift, the guide vanes, in particular those of the guide vanes
small back and forth movements often blade carrier 9 and thus the flow of working medium
Bearing parts 2 initially located unchanged for a long time at corresponding points at one temperature
the bearing sliding surface. Metal bearings tend to be kept at those which provide trouble-free operation
Movements that can be eaten away and are thus able to secure in advance.
zeitig beschädigt. Es sind auch Kunststoffe mit außer- 25 Die Kühlluft wirkt zugleich auch als Sperrmittel
gewöhnlich guten Laufeigenschaften bekannt, die für das Achsgehäuse, da sein Druck immer höher
auch bei kleinen hin- und hergehenden Bewegungen sein muß als der Drück des Arbeitsmittels im Läuferkeine
Beschädigung erfahren. Gelingt es, solche raum. Hierdurch wird verhindert, daß heißes Arbeits-Kunststofflager
an Turbomaschinen unter einer Tem- mittel oder Reste davon in das Achsgehäuse eindrinperatur
von etwa 200° C zu halten, so erreichen sie, 30 gen und durch mitgeführte Fremdstoffe oder Fremdohne
unzulässiger Abnützung zu unterliegen, eine be- körper die Gleitflächen des Achszapfens verächtliche
Lebensdauer; selbst bei Metallagern gelingt schmutzen.damaged early. There are also plastics with outside 25 The cooling air also acts as a barrier
Usually good running properties are known for the axle housing, as its pressure is always higher
even with small to-and-fro movements there need not be anything other than the pressure of the work equipment in the runner
Experienced damage. Succeed in such a space. This prevents hot working plastic bearings
on turbo machines below a temperature or a remnant thereof penetrate the axle housing
of about 200 ° C, they reach .30 g and due to foreign matter or foreign matter without them
to be subject to impermissible wear and tear, an object that disdains the sliding surfaces of the axle journal
Lifespan; even with metal bearings it is possible to get dirty.
es, die Lebensdauer wesentlich zu verlängern. Das Schaufelblatt weist eine Temperatur bis zu
Es liegt die Aufgabe vor, eine Kühlung der Leit- 700° C und noch höher auf. Daraus entsteht ein
schaufel zu schaffen, die insbesondere die Tempera- 35 Wärmestrom durch den Schaufelhals 3 gegen die
tür der Lagerstellen des Drehzapfens vermindert. Lagerstelle 2 und weiter an alle Stellen niedrigerer
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung Temperatur. Vor der Lagerstelle wird dieser Wärmebei
Leitschaufelkränzen der eingangs angegebenen strom durch Querschnittseinschnürung im Hals 3
Art vor, die Leitschaufeln zwischen Schaufelblatt und schon wesentlich gemildert. Weiter wird an den Kühlder
dem Schaufelblatt nächst liegenden Lagerstellen 40 rippen auch eine erhebliche Wärmemenge vor Erdes
Drehzapfens mit einem Hals zu versehen, der reichen des Drehzapfens durch die Kühlluft abgezodurch
ein Kühlmittel gekühlt ist. gen. Eine weitere Dämmung des Wärmestromes kann Der Hals der Schaufeln kann mit Kühlrippen be- dadurch noch erzielt werden, daß der Querschnitt des
setzt sein. Es empfiehlt sich, solche Kühlrippen mit Schaufelhalses 3 und des Drehzapfens 7 durch eine
einer zylindrischen Büchse zu umgeben und die auf- 45 zentrale Bohrung 8 und damit der Leitungseinanderfolgenden
Kühlrippen mit abwechslungs- querschnitt der Wärmeströmung zusätzlich verminweise
gegenüberliegenden Durchlaßöffnungen zu ver- dert wird.it to extend the service life significantly. The airfoil has a temperature up to
The task at hand is a cooling of the conduction 700 ° C and even higher. This creates a
To create a shovel, which in particular the temperature 35 heat flow through the shovel neck 3 against the
door of the bearing points of the pivot pin reduced. Storage point 2 and further to all points lower
To solve this problem, the invention proposes temperature. In front of the storage point, this heat is
Guide vane rings the flow specified at the beginning through cross-sectional constriction in the neck 3
Kind of before, the guide vanes between the airfoil and already much softened. Next is the cooler
Bearing points 40 closest to the airfoil also rib a considerable amount of heat from the ground
To provide the pivot with a neck, the reach of the pivot through the cooling air
a coolant is cooled. The throat of the blades can be achieved with cooling fins by the fact that the cross-section of the
sets his. It is recommended that such cooling fins with the blade neck 3 and the pivot 7 by a
to surround a cylindrical sleeve and the 45 central bore 8 and thus the line one after the other
Cooling fins with an alternating cross-section of the heat flow, in addition, at a minimum
opposite passage openings is changed.
sehen, so daß das Kühlmittel zwischen zwei Kühlrip- Alle Vorkehrungen zusammengenommen sichernsee, so that the coolant between two cooling ribs secure all precautions taken together
pen in zwei Teilen in tangentialer Richtung den Hals für die Lager 3 eine Temperatur, die unter 200° Cpen in two parts in the tangential direction the neck for the bearings 3 a temperature below 200 ° C
umströmen muß, um dann durch die nächstfolgende 50 liegt und damit die Gefahr von Störungen vermindert.must flow around, then through the next 50 is and thus reduces the risk of interference.
Durchlaßöffnung in den nächsten Zwischenraum zu Als Kühlmittel könnten anstatt Luft auch anderePassage opening into the next space to As a coolant, other than air could also be used
gelangen. Die Schaufel kann außerhalb des Schaufel- geeignete, gasförmige Kühlmittel verwendet werden,
blattes zur Verminderung des Querschnittes desreach. The blade can be used outside of the blade - suitable gaseous coolant,
sheet to reduce the cross-section of the
Wärmestromes vom Schaufelblatt gegen die Achs- Patentansprüche:
zapfen mindestens zum Teil mit einer axialen Boh- 55 1. Leitschaufelkranz für Strömungsmaschinen
rung versehen sein. mit im Betrieb um ihre Längsachse verstellbaren
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Leitschaufeln, welche jeweils einen im Leit-Zeichnung
im Längsschnitt schematisch dargestellt. schaufelträger gelagerten Drehzapfen aufweisen,
Im Umfang eines Leitschaufelkranzes sind Leit- dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln
etwa in radialer Richtung bezüglich der 60 schaufeln (1) zwischen Schaufelblatt und der dem
Läuferachse angeordnet. Das Schaufelblatt der Leit- Schaufelblatt nächstliegenden Lagerstelle (2) des
schaufel 1 geht an seinem Fußende in den mit Kühl- Drehzapfens (7) einen Hals (3) besitzen, der
rippen 4 versehenen Hals 3 über, an den dann der durch ein Kühlmittel gekühlt ist.
Drehzapfen 7 anschließt. Die Kühlrippen 4 sind von 2. Leitschaufelkranz nach Anspruch 1, dadurch
einer Büchse 5 umgeben, welche knapp auf die Kühl- 65 gekennzeichnet, daß der Hals (3) Kühlrippen (4)
rippen aufgepaßt ist. Die Kühlrippen 4 besitzen An- besitzt.Heat flow from the blade against the axle claims:
pin at least partially with an axial bore 55 1. Guide vane ring for flow machines
tion must be provided. with adjustable about its longitudinal axis during operation
One embodiment of the invention is in the guide vanes, which each have one in the guide drawing
shown schematically in longitudinal section. have pivot pins mounted on the blade carrier,
In the circumference of a guide vane ring, guide vanes are characterized in that the guide vanes
blades approximately in the radial direction with respect to the 60 (1) between the blade and the dem
Arranged rotor axis. The blade of the guide blade closest bearing point (2) of the
Shovel 1 goes at its foot end in the cooling pivot pin (7) have a neck (3), the
rib 4 provided neck 3 over, to which the is then cooled by a coolant.
Trunnion 7 connects. The cooling fins 4 are of 2. guide vane ring according to claim 1, characterized
surrounded by a sleeve 5, which is just on the cooling 65 marked that the neck (3) cooling fins (4)
ribs is careful. The cooling fins 4 have an.
fräsungen, die von Rippe zu Rippe um einen halben 3. Leitschaufelkranz nach Anspruch 2, dadurchmillings from rib to rib by half a 3. guide vane ring according to claim 2, characterized
Umfang gegeneinander versetzt sind und damit in gekennzeichnet, daß die Kühlrippen (4) von einerCircumference are offset from one another and thus characterized in that the cooling fins (4) from one
zylindrischen Büchse (5) umgeben sind und diametral gelegene, abwechslungsweise angeordnete
Durchlaßöft'nungen (6) aufweisen.cylindrical sleeve (5) are surrounded and diametrically located, alternately arranged
Have passage openings (6).
4. Leitschaufelkranz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelhals (3) und der
Drehzapfen (7) mit einer axialen Bohrung (8) versehen sind.4. guide vane ring according to claim 1, characterized in that the blade neck (3) and the
Trunnions (7) are provided with an axial bore (8).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings