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Deckbandbeschaufelung für Turbinen oder Verdichter
Die Erfindung betrifft eine Deckbandbeschaufelung für Turbinen oder Verdichter mit Dämpfung der Schaufelschwingungen durch einDeckband, das aus einzelnen Deckplatten besteht, deren jede mit der ihr zugehörigen Schaufel starr verbunden ist.
Beim Bau von Turbinen und Verdichtem ist der Konstrukteur bestrebt, die Schaufeln so auszubilden, dass ihre Eigenschwingungszahlen nicht mit den erregenden Frequenzen zusammenfallen. Dies gelingt jedoch nicht'in allen Fällen. Die Erreichung dieses Zieles ist insbesondere dadurch erschwert, dass auch nicht vorauszusehende Schwingungserregungen auftretenkönnen, so dass es zu Resonanzen und damit zu Schaufelbrüchen kommen kann. Um dies zu verhindern, werden Mittel zur Dämpfung der Schaufelschwingungen vorgesehen.
Es ist z. B. bekannt, durch Bohrungen in den Schaufeln Drähte in Umfangsrichtung der Beschaufelung hindurchzustecken, die sich unter der Wirkung der Fliehkraft oder anderer Kräfte an die Wandungen der Bohrungen anlegen, so dass die Schwingungen durch Reibung gedämpft werden. Derartige Drähte bewirken zusätzliche Strömungsverluste.
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AufgabeWenn nun an den Schaufeln, wie in Fig. 2 dargestellt, Biegeschwingungen auftreten, reiben die Deck- platten mit ihren Flächen 6 und 7 in Richtung der Pfeile 9 aneinander, so dass die Schwingungen gedämpft werden.
Diese Schaufelausführung hat gegenüber der, bei der Drähte zur Schwingungsdämpfung verwendet werden, zusätzlich den Vorteil, dass die Schwingungen auch dann gedämpft werden, wenn alle Schaufeln in gleicher Phase schwingen oder wennDämpferdrähte von den Flieh-oder Strömungskräften nichtfestge- nug, angepresst würden.
Durch die Vorspannung wird ausserdem erreicht, dass zumindest die Grundtorsionsschwingung gar nicht auftreten kann.
Da im Einbau-und Betriebszustand zwischen den Deckplatten kein Spiel besteht, muss eine Möglich- keit zum Ausgleich von Wärmedehnungen vorgesehen werden.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird zu diesem Zweck der Betrag des Tangens des Win- kels a (Fig. 3) zwischen den Berührungsflächen 6,7 der Deckplatten 2 im Einbauzustand und der Achsebe- ne 8 der Maschine grösser gewählt als der Reibungskoeffizient zwischen diesen Berührungsflächen.
Dadurch, dass'also ein entsprechend grosser Winkel a vorgesehen ist, können sich die Schaufeln entgegen der vorgegebenen Torsionsvorspannung beim Auftreten von Wärmedehnungen im Sinne einer Verkleinerung des Winkels a verdrehen, wobei die auf den Beschaufelungsumfang projizierte Entfernung der Kanten 4 und 5 jeder einzelnen Deckplatte trotz Wärmedehnungen konstant bleibt.
Dabei wird. durch die vorstehend angegebene Bemessung des Winkels a gewährleistet, dass dieses die Wärmedehnungen ausgleichende Verdrehen der Schaufeln nicht infolge von Selbsthemmung durch Reibung verhindert wird. Zur Erleichterung der Ausgleichsbewegung kann erforderlichenfalls die Reibung zwischen den Berührungsflächen 6, 7 der Deckplatten 2 durch ein bekanntes Verfahren, z. B. durch Verchromung, herabgesetztwerden. Eine solche Verminderung der Reibung wirkt sich auf dieSchwingungsdämpfung nicht schädlich aus, da durch die erfindungsgemässe Anordnung die Schaufelschwingungen nicht vollständig unterbunden, sondern durch Reibung entsprechend gedämpft werden sollen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das Ausführungsbeispiel, sie kann beispielsweise sowohl auf Lauf- als auch Leitbeschaufelungen angewendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Deckbandbeschaufelung für Turbinen oder Verdichter mit Dämpfung der Schaufelschwingungen durch ein Deckband, das aus einzelnen Deckplatten besteht, deren jede mit der ihr zugehörigen Schaufel starr verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (1) im Einbau- und Betriebszustand eine Torsionsvorspannung aufweisen, die die Deckplatten (2) benachbarter Schaufeln in Umfangsrichtung aneinanderpresst.