DE102008051933A1

DE102008051933A1 - Haltevorrichtung zum Halten wenigstens einer Rotorschaufel und Verfahren zum Montieren eines Schaufelkranzes

Info

Publication number: DE102008051933A1
Application number: DE102008051933A
Authority: DE
Inventors: Robert Schmidt
Original assignee: MTU Aero Engines GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2008-10-09
Publication date: 2010-04-15
Also published as: WO2010040338A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung (10) zum Halten wenigstens einer Rotorschaufel (12) für einen Schaufelkranz (14) eines Rotors, insbesondere für eine Turbinenscheibe oder einen Turbinenring einer Strömungsmaschine, wobei die Haltevorrichtung (10) einen Grundkörper (16) und zumindest ein am Grundkörper (16) angeordnetes Halteelement (18a, 18b) umfasst, mittels welchem die wenigstens eine Rotorschaufel (12) lösbar am Grundkörper (16) festlegbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Montieren eines mehrere Rotorschaufeln (12) umfassenden Schaufelkranzes (14) für einen Rotor, insbesondere für eine Turbinenscheibe oder einen Turbinenring einer Strömungsmaschine, bei welchem wenigstens eine Rotorschaufel (12) des Schaufelkranzes (14) an einer Haltevorrichtung (10) festgelegt und die wenigstens eine Rotorschaufel (12) durch Bewegen der Haltevorrichtung (10) in einer vorbestimmten Aufbauposition des Schaufelkranzes (14) angeordnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zum Halten wenigstens einer Rotorschaufel für einen Schaufelkranz eines Rotors sowie ein Verfahren zum Montieren eines mehrere Rotorschaufeln umfassenden Schaufelkranzes.
Schaufelkränze für Rotoren sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ein derartiger Schaufelkranz umfasst üblicherweise mehrere Rotorschaufeln und kann beispielsweise als Turbinenscheibe (Blisk) oder Turbinenring (Bling) für eine Strömungsmaschine ausgebildet sein. Dabei ist es bei der Montage und Reparatur des Schaufelkranzes häufig gewünscht, die Rotorschaufeln mit einer Vorspannung (Pre-Twist) zu versehen, damit diese bei einem Hochlaufen des Rotors – beispielsweise in einer Turbine – nicht aneinander schlagen. Die Rotorschaufeln sind zudem häufig mit einer Funktionsschicht beschichtet.
Ein Hauptproblem besteht jedoch darin, dass eine Beschädigung der Rotorschaufeln bzw. der Funktionsschicht während der Montage oder Reparatur bislang nicht zuverlässig ausgeschlossen werden kann, wodurch erhebliche Mehrkosten entstehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Montage oder Reparatur eines derartigen Schaufelkranzes zu ermöglichen, wobei eine Beschädigung der Rotorschaufeln zuverlässig verhindert wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Haltevorrichtung zum Halten wenigstens einer Rotorschaufel für einen Schaufelkranz eines Rotors gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Montieren eines mehrere Rotorschaufeln umfassenden Schaufelkranzes gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen der Haltevorrichtung – soweit anwendbar – als vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und umgekehrt anzusehen sind.
Eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung zum Halten wenigstens einer Rotorschaufel für einen Schaufelkranz eines Rotors umfasst einen Grundkörper und zumindest ein am Grundkörper angeordnetes Halteelement, mittels welchem die wenigstens eine Rotorschaufel lösbar am Grundkörper festlegbar ist. Mit Hilfe der Haltevorrichtung ist im Gegensatz zum Stand der Tech nik möglich, die wenigstens eine Rotorschaufel lösbar festzulegen, so dass ein Verrutschen der Rotorschaufel und damit verbundene Beschädigungen verunmöglicht sind. Zudem wird auch ein Abplatzen, Einkerben, Verkratzen und dergleichen einer eventuell vorhandenen Funktionsschicht zuverlässig verhindert. Mit Hilfe der Haltevorrichtung ist es zudem möglich, beim Anordnen der Rotorschaufel in einer vorbestimmten Aufbauposition des Schaufelkranzes oder beim Nachrichten der Rotorschaufel zum Einstellen des Rundlaufs des Schaufelkranzes nur die Haltevorrichtung mit einer entsprechenden Stellkraft zu beaufschlagen, so dass keine relevante Krafteinleitung in die Rotorschaufel erfolgt. Dabei kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass die Haltevorrichtung zum Halten von zwei oder mehreren Rotorschaufeln ausgebildet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Halteelement einen Spannschuh umfasst. Hierdurch kann die Rotorschaufel besonders einfach an der Haltevorrichtung eingespannt werden und ist dadurch gegen Verrutschen und dergleichen gesichert.
Weitere Vorteile ergeben sich, indem das wenigstens eine Halteelement wenigstens zwei Teilhalteelemente umfasst. Dies ermöglicht eine verbesserte Festlegung der Rotorschaufel sowie eine zusätzlich verbesserte Anpassbarkeit an unterschiedliche Rotorschaufeltypen.
In weiterer Ausgestaltung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn dem Halteelement zumindest ein Befestigungsmittel, insbesondere eine Schraube, zugeordnet ist, mittels welchem das wenigstens eine Halteelement lösbar am Grundkörper festlegbar ist und/oder mittels welchem die Teilhalteelemente relativ zueinander festlegbar sind. Dies stellt eine einfache, kostengünstige und prozesssichere Maßnahme zur Bereitstellung der betreffenden Funktionalität dar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Halteelement zumindest im Kontaktbereich mit der Rotorschaufel korrespondierend mit einem Außenwandbereich der Rotorschaufel ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine mechanisch besonders stabile Festlegung bei gleichzeitig gleichmäßiger Kraftverteilung über den Kontaktbereich zwischen Halteelement und Rotorschaufel gegeben, wodurch Beschädigungen der Rotorschaufel besonders zuverlässig verhindert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Halteelement korrespondierend mit einem Au ßendeckbandprofil und/oder einem Schaufelfußprofil der Rotorschaufel ausgebildet ist. Dies erlaubt eine Festlegung und Lagefixierung der Rotorschaufel über ihre mechanisch stabilen und vergleichsweise unempfindlichen Bereiche.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Haltevorrichtung ausgebildet ist, eine Vorspannung in der Rotorschaufel zu erzeugen. Die Haltevorrichtung ermöglicht mit anderen Worten vorteilhaft sowohl ein Festlegen als auch ein Erzeugen der Vorspannung in der Rotorschaufel, wodurch die Montage oder Reparatur des Schaufelkranzes erheblich erleichtert, beschleunigt und verbilligt wird.
Dabei hat es sich in weiterer Ausgestaltung als vorteilhaft gezeigt, wenn die Haltevorrichtung ausgebildet ist, die Rotorschaufel um einen Winkel zwischen 0,5° und 5°, insbesondere zwischen 1° und 3°, zu tordieren. Dies stellt eine einfache Möglichkeit dar, die gewünschte Vorspannung (Pre-Twist) in Abhängigkeit der jeweiligen konstruktiven Anforderungen an den Schaufelkranz zu erzeugen. Dabei kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Halteelement geometrisch derart ausgelegt ist, dass sich die Vorspannung beim Festlegen der Rotorschaufel am Grundkörper ergibt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper und/oder das wenigstens eine Halteelement zumindest im Kontaktbereich mit der Rotorschaufel mit einer Schutzschicht versehen ist. Hierdurch wird eine Beschädigung der Rotorschaufel bzw. der Funktionsschicht der Rotorschaufel beim Festlegen an der Haltevorrichtung besonders zuverlässig verhindert. Die Schutzschicht kann beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff gefertigt sein.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Haltevorrichtung wenigstens zwei Halteelemente umfasst, zwischen welchen die wenigstens eine Rotorschaufel einspannbar ist. Dies erlaubt ein schnelles und mechanisch besonders zuverlässiges Einspannen der Rotorschaufel.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines mehrere Rotorschaufeln umfassenden Schaufelkranzes für einen Rotor, insbesondere für eine Turbinenscheibe oder einen Turbinenring einer Strömungsmaschine, bei welchem wenigstens eine Rotorschaufel des Schaufelkranzes an einer Haltevorrichtung festgelegt und die wenigstens eine Rotorschaufel durch Bewegen der Haltevorrichtung in einer vorbestimmten Aufbauposition des Schaufelkranzes angeordnet wird. Durch Verwenden der Haltevorrichtung ist es im Gegensatz zum Stand der Technik möglich, die wenigstens eine Rotorschaufel gegen unerwünschtes Verrutschen und damit verbundene Beschädigungen zu sichern. Zudem wird auch ein Abplatzen, Einkerben, Verkratzen und dergleichen einer eventuell vorhandenen Funktionsschicht zuverlässig verhindert. Durch Festlegen der wenigstens einen Rotorschaufel an der Haltevorrichtung ist es möglich, beim Anordnen der Rotorschaufel in einer vorbestimmten Aufbauposition des Schaufelkranzes oder beim Nachrichten der Rotorschaufel zum Einstellen des Rundlaufs des Schaufelkranzes nur die Haltevorrichtung mit einer entsprechenden Stellkraft zu beaufschlagen, so dass keine relevante Krafteinleitung in die Rotorschaufel erfolgt. Dabei kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass eine Haltevorrichtung verwendet wird, die zum Halten von zwei oder mehreren Rotorschaufeln ausgebildet ist.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn eine Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele verwendet wird. Die sich hieraus ergebenden Vorteile sind den entsprechenden Beschreibungen zu entnehmen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass vor dem Anordnen der Rotorschaufel, insbesondere beim Festlegen der Rotorschaufel an der Haltevorrichtung, eine Vorspannung in der wenigstens einen Rotorschaufel erzeugt wird. Dies stellt eine einfache, schnelle und kostengünstige Möglichkeit dar, ein späteres Aneinanderschlagen der Rotorschaufeln des Schaufelkranzes insbesondere bei einem Hochlaufen des Rotors – beispielsweise in einer Turbine – zu verhindern.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rotorschaufel durch Beaufschlagen der Haltevorrichtung mit einer Stellkraft in die vorbestimmte Aufbauposition bewegt wird. Dies erlaubt einerseits ein präzises Positionieren der Rotorschaufel, verhindert aber andererseits zuverlässig eine Beschädigung der Rotorschaufel, da diese keiner direkten Krafteinwirkung ausgesetzt ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rotorschaufeln des Schaufelkranzes nach dem Anordnen im Bereich ihrer Schaufelfüße gefügt, insbesondere verschweißt, werden. Hierdurch werden die einzelnen Rotorschaufeln mechanisch stabil miteinander verbunden. Zum Fügen kann beispielsweise ein Elektronenstrahl-Schweißverfahren und/oder ein Laserstrahl-Schweißverfahren verwendet werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass zunächst im Bereich von Schaufelfüßen der Rotorschaufeln angeordnete Adaptern mit den Rotorschaufeln verschweißt werden, wobei vorteilhafterweise zumindest im Wesentlichen radiale Schweißnähte mit vorbestimmten Einschweißtiefen erzeugt werden. Anschließend kann dann gegebe nenfalls eine Rotorscheibe oder ein Rotorring am Schaufelkranz angeordnet und die Rotorscheibe oder der Rotorring mit den Adaptern der Rotorschaufeln verschweißt werden, wobei vorteilhaft wenigstens eine weitere Schweißnaht erzeugt wird.
Dabei hat es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn mittels des Verschweißens der Rotorschaufeln eine Vorspannung in wenigstens einer Rotorschaufel erzeugt wird. Auch hierdurch kann auf eine einfache, schnelle und kostengünstige Möglichkeit ein späteres Aneinanderschlagen der Rotorschaufeln des Schaufelkranzes insbesondere bei einem Hochlaufen des Rotors – beispielsweise in einer Turbine – verhindert werden. Die Vorspannung wird dabei vorzugsweise mit Hilfe der Haltevorrichtung erzeugt. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Vorspannung beim Fügen – beispielsweise durch ein Schrumpfen der Schweißnähte – erzeugt wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt:
1 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Haltevorrichtung, an welcher eine Rotorschaufel festgelegt ist;
2 eine vergrößerte Ansicht des in 1 gezeigten Details II;
3 eine schematische Perspektivansicht eines Schaufelkranzes;
4 eine vergrößerte Ansicht des in 3 gezeigten Details IV, wobei mehrere Schweißnähte erkennbar sind; und
5 eine vergrößerte und teilgeschnittene Perspektivansicht des in 3 gezeigten Details IV.
1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Haltevorrichtung 10, an welcher eine Rotorschaufel 12 für einen Schaufelkranz 14 (s. 3) eines Rotors festgelegt ist. 1 wird im Folgenden in Zusammenschau mit 2 erläutert werden, welche eine vergrößerte Ansicht des in 1 gezeigten Details II zeigt. Die Haltevorrichtung 10 umfasst einen Grundkörper 16 und zwei am Grundkörper 16 angeordnete Halteelemente 18a, 18b, mittels welchen die Rotorschaufel 12 lös bar am Grundkörper 16 festgelegt und eingespannt ist. Das Halteelement 18a ist dabei als Spannschuh und korrespondierend mit dem Profil eines Adapters 22 an der Rotorschaufel 12 ausgebildet, während das Halteelement 18b korrespondierend mit einem Außendeckbandprofil 20b (Z-Profil) der Rotorschaufel 12 ausgebildet ist, so dass bereichsweise ein Formschluss erzielt wird. Weiterhin umfasst das Halteelement 18b zwei Teilhalteelemente 18b', 18b'', wobei das Teilhalteelement 18b' zudem als Spannschuh ausgebildet ist. Am Schaufelfuß der Rotorschaufel 12 ist ein Adapter 22 angeordnet, dessen Funktion im Folgenden näher erläutert werden wird. Die Halteelemente 18a, 18b sind ihrerseits mit als Schrauben ausgebildeten Befestigungsmitteln 24 lösbar am Grundkörper 16 festgelegt. Die Halteelemente 18a, 18b sind weiterhin im Kontaktbereich mit der Rotorschaufel 12 mit einer Schutzschicht 26 versehen, um ein Verkratzen oder dergleichen der Rotorschaufel 12 zuverlässig zu vermeiden.
Zum Festlegen der Rotorschaufel 12 an der Haltevorrichtung 10 wird vorzugsweise zunächst das als Spannschuh ausgebildete Teilhalteelement 18b' formschlüssig an einem am Außendeckbandprofil 20b der Rotorschaufel 12 vorgesehenen Dichtfin 28 (Fin-Dichtlippe, Dichtsteg) befestigt. Danach wird die Rotorschaufel 12 gegenüber der Haltevorrichtung 10 positioniert und durch Verschrauben der Teilhalteelemente 18b', 18b'' festgelegt. Anschließend wird die Rotorschaufel 12 mit Hilfe des am Adapter 22 angeordneten und festgeschraubten Halteelements 18a eingespannt. Ein Nachrichten der Rotorschaufel 12 in radialer Richtung des Schaufelkranzes 14 kann – beispielsweise durch leichte Schläge – zur Sicherstellung des Rundlaufs gemäß den Pfeilen Ia, Ib über den Adapter 22 oder die Halteelemente 18a, 18b erfolgen. Da keine direkte Krafteinwirkung auf die festgelegte Rotorschaufel 12 erfolgt, wird die Rotorschaufel 12 über die Haltevorrichtung 10 bewegt, wobei ein Verrutschen, Beschädigen oder Abplatzen einer eventuell vorhandenen Funktionsschicht der Rotorschaufel 12 zuverlässig verhindert wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Rotorschaufeln 12 zum Aufbau des gesamten Schaufelkranzes 14 auf einer entsprechend ausgebildeten Montagevorrichtung (nicht gezeigt) angeordnet werden und die Haltevorrichtung 10 bzw. ihr Grundkörper 16 entlang einer korrespondierenden Schiebeführung der Montagevorrichtung bewegbar ist.
Die Halteelemente 18a, 18b sind dabei im vorliegenden Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass beim Festlegen der Rotorschaufel 12 am Grundkörper 16 eine Vorspannung (Pre-Twist) in der Rotorschaufel 12 erzeugt wird, indem die Rotorschaufel um einen Winkel zwischen 0,5° und 5°, beispielsweise zwischen 1° und 3°, tordiert wird. Dabei ist vorgesehen, dass die Halteelemente 18a, 18b geometrisch derart ausgelegt sind, dass sich die Vorspannung beim Festlegen der Rotorschaufel 12 am Grundkörper 16 ergibt. Durch Austausch bzw. Variieren der Halteelemente 18a, 18b kann der gewünschte Pre-Twist daher in Abhängigkeit der jeweiligen konstruktiven Anforderungen an den Schaufelkranz 14 variabel erzeugt werden.
3 zeigt eine schematische Perspektivansicht des Schaufelkranzes 14, welcher durch Bewegen von insgesamt 99 Rotorschaufeln 12 in ihre jeweils vorbestimmten Aufbaupositionen ausgebildet ist. Der gesamte Aufbaudurchmesser des Schaufelkranzes 14 kann beispielsweise mit Hilfe einer Messuhr geprüft und gegebenenfalls nachgerichtet werden, um den Rundlauf sicherzustellen. Mit Pfeil IIIa ist dabei der Pre-Twist zwischen dem Adapter 22 und dem Außendeckbandprofil 20b (Z-Profil) der Rotorschaufel 12 gekennzeichnet. Da die Rotorschaufeln 12 durch das Verschweißen nur im Bereich ihrer Adapter 22 schrumpfen, ihre Außendeckprofile 20b jedoch keiner Schrumpfung unterliegen, entsteht die gewünschte Vorspannung. Diese Vorspannung kann gezielt durch Vorhalten der Keildicke der Adapter 22 eingestellt werden, wodurch der mit Hilfe der Haltevorrichtung 10 erzeugte Pre-Twist grundsätzlich entfallen oder reduziert werden kann. Die Erzeugung der Vorspannung durch Schweißschrumpf bietet grundsätzlich den Vorteil, dass sie gemeinsam in allen Rotorschaufeln 12 erzeugt werden kann. Die Pfeile IIIb kennzeichnen zur Verdeutlichung einen Schrumpf des Schaufelkranzes 14 von vorliegend etwa 2 mm. Dabei kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass das Außenkonturprofil 20b der Rotorschaufeln 12 derart ausgebildet bzw. angepasst wird, dass das Erzeugen der Vorspannung entsprechend gefördert wird.
4 zeigt eine vergrößerte Ansicht des in 3 gezeigten Details IV. Dabei sind mehrere Rotorschaufeln 12 und Adapter 22 des in 3 gezeigten Schaufelkranzes 14 erkennbar, die mit Hilfe eines Elektronenstrahlschweißverfahrens unter Ausbildung mehrerer Schweißnähte 30a, 30b verschweißt werden. Dabei ist mit IVa ein Bereich ohne Verunreinigungen durch mechanische Bearbeitung, Reinigungsmittelrückstände oder dergleichen gekennzeichnet. Die Pfeile IVb markieren demgegenüber Bereiche, die derartige Verunreinigungen aufweisen und dadurch zur Ausbildung eines Restspaltes führen können. Insbesondere bei Verwendung von hochtemperaturfähigen Materialien – beispielsweise Inconel 718 – für die Rotorschaufeln 12 bzw. die Adapter 22 ist eine Bearbeitung des Schaufelkranzes 14 ohne Kühlschmierstoffe (trocken) sehr problematisch. Daher werden zunächst die Adapter 22 aneinandergeheftet, indem radiale Schweißnähte 30a erzeugt werde, die eine Tiefe von wenigstens 60% einer Oberraupenbreite der axialen Schweißnaht 30b aufweisen. Die radialen Schweißnähte 30a werden dabei gleichmäßig über einen Innenumfang des Schaufelkranzes 14 ver teilt erzeugt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dabei eine Einschweißtiefe von etwa 5–6 mm erzeugt. Durch eine tiefere Einschweißung als notwendig wird verhindert, dass ein zu tiefes Eindringen eventuell vorhandener Kühlschmierstoffe bei der mechanischen Bearbeitung in den Restspalt erfolgen kann. Dabei kann – wie zuvor erwähnt – vorgesehen sein, dass ein größerer Schweißschrumpf akzeptiert wird, um einen gezielten Pre-Twist in den Rotorschaufeln 12 zu erzeugen.
Anschließend wird eine Rotorscheibe 32 am Schaufelkranz 14 angeordnet und mit den Adaptern 22 verschweißt, um einen als Turbinenscheibe (Blisk) ausgebildeten Rotor herzustellen. Hierzu werden die radialen Schweißnähte 30a gemäß Pfeil IVc überschweißt und die axiale Schweißnaht 30b erzeugt. Die axiale Schweißnaht 30b, die kreisförmig bezüglich einer Drehachse des Schaufelkranzes 14 bzw. des Rotors und entlang eines Kontaktbereichs zwischen den Adaptern 22 und der Rotorscheibe 32 verläuft, kommt auf diese Weise im mit Pfeil IVd markierten Bereich nicht mit den eventuell vorhandenen Verunreinigungen in Berührung, wodurch eine Poren- oder Fehlstellenbildung ausgeschlossen und eine entsprechende hohe Fügequalität sichergestellt ist. Zum Verschweißen wird dabei jeweils ein Elektronenstrahl-Schweißverfahren verwendet, wobei grundsätzlich auch Laserstrahl-Schweißverfahren oder dergleichen vorgesehen sein können.
Zum besseren Verständnis zeigt 5 eine vergrößerte und teilgeschnittene Perspektivansicht des in 3 gezeigten Details IV. Dabei sind insbesondere die radialen Schweißnähte 30a zwischen den Adaptern 22 und die axiale Schweißnaht 30b zwischen den Adaptern 22 und der Rotorscheibe 32 erkennbar. Die genannten Verfahrensschritte können grundsätzlich natürlich nicht nur bei der Herstellung, sondern auch bei einer Reparatur des Schaufelkranzes 14 bzw. des Rotors angewendet werden.

Claims

Haltevorrichtung (10) zum Halten wenigstens einer Rotorschaufel (12) für einen Schaufelkranz (14) eines Rotors, insbesondere für eine Turbinenscheibe oder einen Turbinenring einer Strömungsmaschine, mit einem Grundkörper (16) und zumindest einem am Grundkörper (16) angeordneten Halteelement (18a, 18b), mittels welchem die wenigstens eine Rotorschaufel (12) lösbar am Grundkörper (16) festlegbar ist.
Haltevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (18a, 18b) einen Spannschuh (18a, 18b') umfasst.
Haltevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (18b) wenigstens zwei Teilhalteelemente (18b', 18b'') umfasst.
Haltevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Halteelement (10) zumindest ein Befestigungsmittel (24), insbesondere eine Schraube, zugeordnet ist, mittels welchem das wenigstens eine Halteelement (18a, 18b) lösbar am Grundkörper (16) festlegbar ist und/oder mittels welchem die Teilhalteelemente (18b', 18b'') relativ zueinander festlegbar sind.
Haltevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (18a, 18b) zumindest im Kontaktbereich mit der Rotorschaufel (12) korrespondierend mit einem Außenwandbereich (20b) der Rotorschaufel (12) ausgebildet ist.
Haltevorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (18a, 18b) korrespondierend mit einem Außendeckbandprofil (20b) und/oder dem Profil eines Adapters (22) an der Rotorschaufel (12) ausgebildet ist.
Haltevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese ausgebildet ist, eine Vorspannung in der Rotorschaufel (12) zu erzeugen.
Haltevorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese ausgebildet ist, die Rotorschaufel (12) um einen Winkel zwischen 0,5° und 5°, insbesondere zwischen 1° und 3°, zu tordieren.
Haltevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (16) und/oder das wenigstens eine Halteelement (18a, 18b) zumindest im Kontaktbereich mit der Rotorschaufel (12) mit einer Schutzschicht (26) versehen ist.
Haltevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens zwei Halteelemente (18a, 18b) umfasst, zwischen welchen die wenigstens eine Rotorschaufel (12) einspannbar ist.
Verfahren zum Montieren eines mehrere Rotorschaufeln (12) umfassenden Schaufelkranzes (14) für einen Rotor, insbesondere für eine Turbinenscheibe oder einen Turbinenring einer Strömungsmaschine, bei welchem wenigstens eine Rotorschaufel (12) des Schaufelkranzes (14) an einer Haltevorrichtung (10) festgelegt und die wenigstens eine Rotorschaufel (12) durch Bewegen der Haltevorrichtung (10) in einer vorbestimmten Aufbauposition des Schaufelkranzes (14) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haltevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Anordnen der Rotorschaufel (12), insbesondere beim Festlegen der Rotorschaufel (12) an der Haltevorrichtung (10), eine Vorspannung in der wenigstens einen Rotorschaufel (12) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorschaufel (12) durch Beaufschlagen der Haltevorrichtung (10) mit einer Stellkraft in die vorbestimmte Aufbauposition bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorschaufeln (12) des Schaufelkranzes (14) nach dem Anordnen im Bereich ihrer Schaufelfüße gefügt, insbesondere verschweißt, werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Verschweißens der Rotorschaufeln (12) eine Vorspannung in wenigstens einer Rotorschaufel (12) erzeugt wird.