DE952468C

DE952468C - Compressor blade, especially for gas turbine engines

Info

Publication number: DE952468C
Application number: DEA22114A
Authority: DE
Inventors: Zigmund Reutt
Original assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Current assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Priority date: 1954-02-24
Filing date: 1955-02-19
Publication date: 1956-11-15
Also published as: CH323120A

Description

Verdichterschaufel, insbesondere für Gasturbinentriebwerke Die Erfindung betrifft eine Verdichterschaufel, insbesondere für Gasturbinentriebwerke, die aus unlösbar miteinander verbundenen kuns.tharzgetränkten Gewebeschichten besteht und einen Fuß mit in seiner Querrichtung, also in: Radumfanlysrichtung divergierenden Flanken besitzt.Compressor blade, particularly for gas turbine engines. The invention relates to a compressor blade, particularly for gas turbine engines that are made from Resin-impregnated fabric layers that are inextricably linked to one another and a foot with in its transverse direction, so in: Radumfanlysrichtung diverging Owns flanks.

Schaufeln dieser Art werden mit einem Träger (z. B. dem Verdichterläufer) dadurch verbunden, daß ihr Fuß in eine entsprechende Nut im Träger eingelassen wird. Um im Fall einer Verdichterlaufschaufel die Fliehkraft aufzunehmen:, sollte der Spreizwinkel so groß wie möglich gehalten werden.; indessen erscheint ein Winkel von etwa 6o° als zulässiger Höchstwert, wenn die Schichten der Schaufel am Übergang zum Schaufelfuß nicht brechen sollen.Blades of this type are fitted with a carrier (e.g. the compressor rotor) connected in that their foot is let into a corresponding groove in the carrier. In order to absorb the centrifugal force in the case of a compressor blade: the The spread angle should be kept as large as possible .; meanwhile an angle appears of about 6o ° as the maximum allowable value when the layers of the blade are at the transition should not break at the blade root.

Man hat bereits vorgeschlagen, den, Fuß der Schaufel dadurch zu bilden, daß man die Gewebeschichten an diesem Ende in zwei gleiche Teile teilt, die man in entgegengesetzter Richtung um das erforderliche Maß auseinanderbiegt und in dieser Stellung mittels eines Metallkeils festhält. Dieser hat einen Winkel von höchstens 6o° und wird zwischen die inneren Flächen der beiden auseinandergebogenen Teile eingeschoben und unlösbar mit ihnen verbunden.. Dies hat aber den Nachteil, daß unter hohen Zugbeanspruchungen der Keil aus dem Fuß herausgequetscht werden kann, so daß ein lockerer Schaufelsitz entsteht.It has already been suggested that the base of the shovel be formed by that one divides the tissue layers at this end into two equal parts, which one bends apart in the opposite direction by the required amount and in this Holds position by means of a metal wedge. This has an angle of at most 6o ° and is between the inner surfaces of the two parts bent apart inserted and inextricably linked to them .. But this has the disadvantage that under high tensile stresses, the wedge can be squeezed out of the foot, so that a loose shovel seat is created.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diesen Nachteil auf sehr einfache Art zu vermeiden. Erfindungsgemäß ist der Schaufelfuß mit seinen in Querrichtung divergierenden Flanken in eine Anzahl etwa parallelwandiger Gruppen 13 von Gewebestreifen aufgeteilt, deren keilförmigeZwischenräume von Einsätzen 12 aus Metall ausgefüllt sind, die mit den benachbartem Gewebeschichten. der Gruppen 13 fest verbunden sind. Wenigstens einige der Gewebeschichten bilden einen Teil der Schaufel, die übrigen Gewebeschichten des Schaufelfußes enden an der Oberkante des Fußes. Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer Mehrzahl von keilförmigen Einsätzen mit einem Spitzenwinkel von nicht mehr als io° wird das Herausquetschen des bei den bekannten Konstruktionen üblichen keilförmigen Einsatzes mit wesentlich größerem Spitzenwinkel vermieden, ohne daß auf den wünschenswerten Gesamtwinkel des Schawfelfußes verzichtet werden muß.The invention has set itself the task of eliminating this disadvantage easy way to avoid. According to the invention, the blade root is in the transverse direction diverging flanks in a number of approximately parallel-walled groups 13 of fabric strips divided, the wedge-shaped intermediate spaces of inserts 12 made of metal are those with the adjacent tissue layers. of the groups 13 are firmly connected. At least some of the fabric layers form part of the scoop and the rest Tissue layers of the blade root end at the upper edge of the root. By the invention Use of a plurality of wedge-shaped inserts with an apex angle of the squeezing out of the in the known constructions is no more than io ° the usual wedge-shaped insert with a much larger point angle is avoided, without renouncing the desirable overall angle of the scallop foot got to.

Das genannte Herausquetschen kann nur durch eine sear große Haftfläche zwischen denn Keil und dem Schaufelfuß vermieden, werden, was durch die erfindungsgemäße Aufteilung in mehrere Keile kleineren Spitzenwinkels erreicht wird. Da durch die erfindungsgemäße Aufteilung des Schaufelfußes in eine Mehrzahl von Gruppen von Gewebeschichten nur eine geringe Abbiegung der Gruppen gegenüber der Schaufel erfolgt, wird die Festigkeit der Konstr uktion gegenüber den bekannten Ausführungen bedeutend gesteigert, was insbesondere dadurch unterstützt wird, daß einige der Gewebeschichten des Schaufelfußes einen Teil der Schaufel selbst bilden.The aforementioned squeezing out can only be achieved through a very large adhesive surface between because wedge and the blade root are avoided, what by the invention Division into several wedges smaller tip angle is achieved. Because through the division of the blade root according to the invention into a plurality of groups of tissue layers If the groups only turn slightly towards the shovel, the Strength of the construction significantly increased compared to the known designs, which is particularly supported by the fact that some of the fabric layers of the blade root form part of the blade itself.

In den Zeichnungen wird die erfindungsgemäße Schaufel an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.In the drawings, the shovel according to the invention on the basis of a Embodiment explained.

Fig. i ist ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Laufschaufel für den, Verdichter z. B. eines Gasturbinentriebwerks; Fig.2 ist eine Vorderansicht (Blickrichtung Pfeil II in Fig. i), aus. der besonders der Schaufelfuß mit seinem erfindungsgemäßen Einsätzen zu ersehen ist; Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht in der Längsrichtung des Fußes der Schaufel . (Blickrichtung Pfeil III in Fig. i).Fig. I is a section through a blade according to the invention for the, compressor z. B. a gas turbine engine; Fig. 2 is a front view (Direction of view arrow II in Fig. I), from. especially the blade root with his inserts according to the invention can be seen; Fig. 3 is an enlarged view in the longitudinal direction of the root of the shovel. (Direction of view arrow III in Fig. I).

In den. Zeichnungen; ist eine Schaufel io dargestellt, die aus einer Anzahl Schichten von Glasgewebe besteht, die mit Kunstharz getränkt und unlösbar miteinander verbunden sind. Die Schaufel io hat einen Fuß i i mit sechs keilförmigen Metalleinsätzen 12, die nach außen divergieren und auf beiden Seiten mit den benachbarten Gewebeschichten der Gruppen 13 (Fig. 3) fest verbunden sind.In the. Drawings; a shovel io is shown, which consists of a Number of layers is made up of glass fabric, which is impregnated with synthetic resin and is inseparable are connected to each other. The shovel io has a foot i i with six wedge-shaped Metal inserts 12 that diverge outward and on both sides with the neighboring Tissue layers of groups 13 (Fig. 3) are firmly connected.

Die Einsätze 12 sind in Fig. 3 dargestellt; wie man sieht, haben sie die volle Länge des Fußes i i. Ihr Spitzenwinkel ist io°, so daß der von dem Fuß ii eingeschlossene Gesamtwinkel etwa 6o° beträgt.The inserts 12 are shown in Figure 3; as you can see they have the full length of the foot i i. Its apex angle is io °, so that of the foot ii total included angle is about 6o °.

Die geschichtete Schaufel und der so geformte Fuß können miteinander durch Formen unter Anwendung von Wärme und Druck zu einer Vorfarm vereinigt werden; die endgültige Form von Schaufeln und Fuß kann, soweit erforderlich., durch nachträgliches Bearbeiten der Oberflächen geschaffen werden. Nach dem Bearbeiten zu der Form, wie sie Fig: i wiedergibt, bilden einige der Gewebeschichten, mit denen die Einsätze verbunden sind, einen Teil der Schaufel selbst, während andere. an der Oberkante des Fußes enden.The layered shovel and the foot thus formed can be connected to each other are combined into a forearm by molding using heat and pressure; the final shape of the blades and foot can, if necessary., by subsequent Machining the surfaces to be created. After editing to the shape like As Fig: i reproduces, form some of the layers of fabric that hold the inserts connected to part of the scoop itself while others. at the top end of the foot.

Die Einsätze können statt aus Metall auch aus anderen, harten. Werkstoffen ausgebildet werden, beispielsweise aus Kunststoffen. oder aus kunstharzgetränkten und gepreßten Hölzern-The inserts can be made of other hard ones instead of metal. Materials be formed, for example from plastics. or made of synthetic resin impregnated and pressed wooden

Claims

PATENT CLAIMS: i. Compressor blade, especially for gas turbine engines, the layers of fabric soaked in synthetic resin and indissolubly connected to one another is formed and a foot with diverging in the transverse direction of the foot. Flanks possesses, characterized in that this blade root (i i) in a number approximately parad1eiwandiger groups (13) of tissue layers is divided, their wedge-shaped Interstices of inserts (12) made of harder material are filled with the adjacent tissue layers of the adjacent groups (13) are firmly connected, at least some of which form part of the blade (io) itself.

2. A shovel according to claim i, characterized in that there are six metal inserts (12) whose. each encloses an angle of approximately 10 °, so that the total angle enclosed by the blade root (ii) is approximately 60 °. Documents considered: German Patent No. 550 328.