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Befestigung von Turbinenschaufeln.
Die Erfindung bezieht sich auf die Befestigung der letzten Schaufel einer Reihe von Turbinen- schaufeln, welche unterschnitten sind und durch Vorsprünge der Nutenwandung gehalten werden, und ist besonders für Schaufeln geeignet, die mit dem Packungs-oder Zwischenstück aus einem Stück be- stehen oder mit diesem verbunden sind.
Bei derartigen Einrichtungen ist es gebräuchlich, in der Seite der Nut örtlich eine Ausnehmung vorzusehen, um das Einsetzen der Schaufeln und Zwischenstücke zu gestatten ; diese Ausnehmung wird dann durch ein oder mehrere Schlussstücke ausgefüllt, wodurch die Schaufeln und die Zwischen-oder
Packungsstücke der Ausnehmung gegenüber festgehalten werden. Es ist nun schwierig, eine zwangsweise
Befestigung des zuletzt eingesetzten Sehlussstüokes im Rotor zu erreichen, da es radial eingesetzt und durch Schrauben oder durch Verstemmen oder ähnliche Mittel befestigt werden muss.
Es ist deshalb wünschenswert, dass das letzte Schlussstück nur in einem geringen Ausmass oder gar nicht den radialen
Kräften unterworfen wird, die trachten, die Schaufeln und Zwischenstücke herauszudrängen, da sonst die Vorteile einer zwangsmässigen Befestigung der letzteren in der Nut verloren gehen, insoweit es sich um die Schaufeln gegenüber der Ausnehmung handelt.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, den Querschnitt der Ausnehmung in einer zur Seitenwand der Nut parallelen Ebene so zu gestalten, dass die Seitenwände gänzlich oder teil- weise unterschnitten sind und ein Sperrstück von gleichem Querschnitt aber von geringerer Breite als die Ausnehmung vorzusehen, so dass das Sperrstüek gegen die Nut bzw. von derselben hinweg gleiten kann. Das Sperrstüok wird von der Nut weggeschoben, bis alle Schaufeln und Distanzstücke eingesetzt sind, worauf es dann bis zur Berührung mit diesen vorgeschoben wird. Es ist so ausgebildet, dass es in die am Umfang befindlichen Vorsprünge, Zähne, Kerben u. dgl. in den Schaufeln und Distanzstücken genau hineinpasst.
Die Ausnehmung wird dann mit einem Füll-oder Schlussstück ausgefüllt und es wird dadurch ein zwangsmässiges Festhalten der'Schaufeln am Rotor erzielt.
Bei einer derartigen Einrichtung ist jedoch die Breite der Ausnehmung senkrecht auf die Seitenwand der Nut gemessen gross, wodurch der Rotor geschwächt wird. Überdies entstehen grosse Schwierigkeiten beim Bearbeiten der unterschnittenen Seitenwände der Ausnehmung, die davon herrühren, dass diese nur ein einziges offenes Ende aufweist.
Der Erfindung gemäss werden die Schaufeln und die Zwischenstücke in der Nut zwangsweise gegen die Wirkung der radial herausdrängenden Kräfte festgehalten, ohne dass die oben erwähnten Nachteile auftreten.
Die Erfindung besteht darin,'dass die Umfangslänge des Sperrstückes und der Ausnehmung so gewählt ist, dass das Sperrstück drei oder mehr getrennte Schaufeln und Zwischenstücke übergreift.
Es wird nach Einschieben des letzten Zwischenstückes eingeführt und w gehalten, dass es das zuletzt eingesetzte Zwischenstück in radialer Richtung festhält, während es selbst in radialer Richtung durch die die benachbarten Zwischenstücke festgehalten wird, die wieder in radialer Richtung durch die Umfangsnut gehalten werden, in welche'die Schaufeln eingesetzt sind.
Die in Richtung des Umfanges gerechnet Länge der Ausnehmung ist ein Mehrfaches der Breite der Zwischenstücke, die so angeordnet werden, dass jedes Ende der Ausnehmung gegenüber der Mitte der zugekehrten Seite eines Zwischenstückes liegt ; es wird ferner ein Sperrstück von gleicher Länge, aber geringerer Dicke als die Ausnehmung verwendet, dessen eine Seite mit den Zähnen, Kerben oder Vorsprüngen der Zwischenstücke übereinstimmt, während sich die andere Seite gegen ein oder mehrere
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Schlussstücke legt, welche die Ausnehmung ausfüllen und verhindern, dass das Sperrstüok mit den Zwischen- stücken ausssr Eingriif kommt.
In der Zeichnung stellt Fig. 1 eine Draufsicht und Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil des Turbinenrotors dar : beide Figuren veranschaulichen eine Ausführungsform der Erfindung. Die Fig. 3,4, 5,6 und 7 stellen Schnitte dar und veranschaulichen abgeänderte Ausführungsformen. Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere abgeänderte Ausführungsform.
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist das Sperrstück A, das die Seitenwand der Nut H vervollständigt, von einer Umfangslänge, die zwei Sohaufelteilungen entspricht, wobei die Schaufeln, die vorteilhaft mit den Paokungsstücken aus einem Stück hergestellt sind, so eingesetzt werden, dass die Mitte je einer Schaufel E, F gegenüber einem Ende des Stückes A liegt. Die Ausnehmung C, die das SperrstÜck. 1 aufnimmt, ist im Wesen von gleicher Länge aber breiter als das StÜck. 1 ; die äussere Seitenwandung der Aussparung ist unterschnitten. Das Sperrstück.
A wird mit den Schaufeln , ss, F durch zwei Füllstüeke B, D aus Bronze, Kupfer oder anderem Material in Eingriff gehalten und diese werden in ihrer Lage verstemmt, wobei die Fläche des Sperrstückes, gegen welche sich die Füllstücke legen, gezahnt, gekerbt oder auch glatt sein kann.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, kann das Sperrstück mit einer Anzahl von Vorsprüngen J versehen sein,-die in entsprechende Vertiefungen der Schaufeln eingreifen.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die Ausnehmung C nicht unterschnitten, sondern an der äusseren Wand gezahnt oder gekerbt. Es sind hier drei Füllstücke B, D, K verwendet, deren unterstes aus Stahl ist, so dass gegen Zusammendrücken ein grosser Widerstand vorhanden ist. Ein solches Zusammen- drucken kann durch quer verlaufende, auf die Schaufeln wirkende Biegungskräfte entstehen.
Bei der in Fig.'5 dargestellten Ausführungsform greifen die Vorsprünge der Seitenwand der Nut und des Sperrstückes im wesentlichen rechtwinklig in die Schaufel ein, so dass radiale Kräfte, die die Schaufeln auszuheben trachten, keine. Komponenten in der Querrichtung aufweisen, die die Schluss3tÜcke zusammenzudrücken trachten.
Es ist'ersichtlich, dass bei dieser Ausführung, insoweit radiale, ein Ausheben bewirkende Kräfte in Betracht kommen, jede Schaufel und jedes Zwischenstück zwangsmässig mit dem Rotor verbunden ist. Die Zwischenstücke in der Nut vor den Enden der Ausnehmung und das Sperrstück werden durch die Vorsprünge an den Seiten der Nut gehalten. Das Sperrstück 1 wird durch diese beiden Zwischenstücke in radialer Richtung gehalten, während das zuletzt eingesetzte Zwischenstück gegenüber der Mitte des Sparrstückes durch den Vorsprung am Sperrstück festgehalten wird, das selbst, wie früher erwähnt, zwangsmässig festgehaltenist.
Es ergibt sich somit, dass die eingetriebenen Schlusstücke den die Schaufeln aushebenden Kräften nicht unterworfen sind und dass ihre einzige Funktion darin besteht, das Sperrstück in Eingriff mit den gegenüberliegenden Zwischenstücken zu halten.
Es ist ersichtlich, dass das Sperrstück durch den Eingriff mit den Zwischenstücken entgegengesetzt gerichteten Kräften unterworfen ist, da die Zwischenstücke an den Enden der Ausnehmung das Sperrstück gegen nach aussen wirkende radiale Kräfte festhalten.
Es ist demnach notwendig, dass die ineinander greifenden Vorspriinge auf dem Sperrstück und der Schaufel mindestens zwei Flächen aufweisen, die in bezug auf die Ebene der Nntseitenwand entgegengesetzt geneigt sind, so dass ein zwangsmässiges Festhalten gegen Zug in jeder Richtung stattfindet. Es ist klar, dass ein einfacher Schwalbenschwanz hier nicht genügt.
Bei den in Fig. 6 und 7 dargestellten abgeänderten Ausführungsformen ist die äussere Wand der Ausnehmung 0 unterschnitten und vorteilhafterweise noch gezahnt ; in gleicher Weise ist die Fläche des Sperrstückes A, welche an den Schlussstücken anliegt, zur senkrechten Mittelebene der Schaufel geneigt. Die dicht verstemmten Schlussstücke. B, D und K werden dazu beitragen, den radialen auf Aushebung gerichteten Kräften am Sperrstück, an den Schaufeln und den Zwischenstücken zu widerstehen. Diese Ausführungsform kann dort angewendet werden, wo es wünschenswert ist, eine kurze Ausnehmung anzubringen, wie dies in Fig. 8 angedeutet ist.
In denjenigen Fällen, wo'die Form der Zwischenstücke eine solche ist, dass deren letztes seitlich nicht eingebracht werden Tkann, vielmehr radial eingesetzt werden muss, können auf beiden Seiten Aus-
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angebracht. Wird nur eine Ausnehmung verwendet, so kann ein Teil des letzten Zwischenstückes weggenommen werden, um ein Einsetzen von der Seite zu gestatten und es wird dann ein Ergänzungsstück benützt, um die Nut auszufüllen, bevor das Sperrstück eingeführt wird. Das Ergänzungsstück kann im Bedarfsfalle mit dem Sperrstück aus einem Stück bestehen.
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Attachment of turbine blades.
The invention relates to the fastening of the last blade of a row of turbine blades, which are undercut and held by projections on the groove wall, and is particularly suitable for blades which are made in one piece with the packing or intermediate piece or with connected to this.
In such devices it is common to provide a local recess in the side of the groove to allow the insertion of the blades and spacers; this recess is then filled by one or more end pieces, whereby the blades and the intermediate or
Packing pieces are held against the recess. It is now difficult to forcibly
To achieve fastening of the last used Sehlussstüokes in the rotor, since it must be inserted radially and fastened by screws or caulking or similar means.
It is therefore desirable that the last end piece is only to a small extent or not at all the radial
Is subjected to forces that seek to force out the blades and spacers, otherwise the advantages of a forced fastening of the latter in the groove are lost, as far as it is the blades opposite the recess.
To avoid this disadvantage, it was proposed to design the cross-section of the recess in a plane parallel to the side wall of the groove in such a way that the side walls are completely or partially undercut and to provide a locking piece of the same cross-section but smaller than the recess, so that the locking piece can slide against the groove or away from it. The locking piece is pushed away from the groove until all the blades and spacers have been inserted, after which it is then pushed forward until they come into contact with them. It is designed so that it is in the circumferential projections, teeth, notches and. Like. Fits exactly in the blades and spacers.
The recess is then filled with a filler or end piece, and as a result the blades are positively held on the rotor.
In such a device, however, the width of the recess, measured perpendicular to the side wall of the groove, is large, as a result of which the rotor is weakened. In addition, great difficulties arise when machining the undercut side walls of the recess, which result from the fact that it only has a single open end.
According to the invention, the blades and the intermediate pieces are forcibly held in the groove against the action of the forces pushing out radially, without the above-mentioned disadvantages occurring.
The invention consists in that the circumferential length of the locking piece and the recess is chosen so that the locking piece overlaps three or more separate blades and intermediate pieces.
It is inserted after inserting the last intermediate piece and held so that it holds the last inserted intermediate piece in the radial direction, while it is held in the radial direction by the adjacent intermediate pieces, which are again held in the radial direction by the circumferential groove in which 'the blades are in place.
The length of the recess, calculated in the direction of the circumference, is a multiple of the width of the intermediate pieces, which are arranged so that each end of the recess lies opposite the center of the facing side of an intermediate piece; it is also a locking piece of the same length, but less thickness than the recess used, one side of which coincides with the teeth, notches or projections of the intermediate pieces, while the other side is against one or more
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Lays end pieces which fill the recess and prevent the locking piece with the intermediate pieces from coming out of engagement.
In the drawing, FIG. 1 shows a plan view and FIG. 2 shows a section through part of the turbine rotor: both figures illustrate an embodiment of the invention. 3, 4, 5, 6 and 7 are sections and illustrate modified embodiments. Fig. 8 shows a top view of a further modified embodiment.
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the locking piece A, which completes the side wall of the groove H, has a circumferential length which corresponds to two heap divisions, the blades, which are advantageously made in one piece with the coupling pieces, so inserted that the middle of each blade E, F is opposite one end of the piece A. The recess C, which the locking piece. 1 receives, is in essence of the same length but wider than the piece. 1 ; the outer side wall of the recess is undercut. The locking piece.
A is held with the blades, ss, F by two fillers B, D made of bronze, copper or other material in engagement and these are caulked in place, whereby the surface of the locking piece against which the filler pieces are toothed, notched or can also be smooth.
As shown in Fig. 3, the locking piece can be provided with a number of projections J which engage in corresponding recesses in the blades.
In the embodiment shown in FIG. 4, the recess C is not undercut, but rather toothed or notched on the outer wall. There are three filler pieces B, D, K used, the bottom of which is made of steel, so that there is great resistance to compression. Such a compression can result from transverse bending forces acting on the blades.
In the embodiment shown in FIG. 5, the projections of the side wall of the groove and of the locking piece engage the blade essentially at right angles, so that radial forces which the blades tend to excavate do not occur. Have components in the transverse direction that tend to compress the final pieces.
It is clear that in this embodiment, to the extent that radial forces causing excavation are taken into account, every blade and every intermediate piece is necessarily connected to the rotor. The intermediate pieces in the groove in front of the ends of the recess and the locking piece are held by the projections on the sides of the groove. The locking piece 1 is held in the radial direction by these two intermediate pieces, while the last inserted intermediate piece is held in place opposite the center of the rafter by the projection on the locking piece, which itself, as mentioned earlier, is forcibly held.
The result is that the driven-in tail pieces are not subject to the forces lifting the blades and that their only function is to keep the locking piece in engagement with the opposing intermediate pieces.
It can be seen that the locking piece is subjected to oppositely directed forces due to the engagement with the intermediate pieces, since the intermediate pieces at the ends of the recess hold the locking piece in place against outwardly acting radial forces.
It is therefore necessary that the interlocking projections on the locking piece and the blade have at least two surfaces which are inclined in opposite directions with respect to the plane of the inner side wall, so that there is a forced hold against tension in every direction. It is clear that a simple dovetail is not enough here.
In the modified embodiments shown in FIGS. 6 and 7, the outer wall of the recess 0 is undercut and advantageously also toothed; in the same way, the surface of the locking piece A, which rests against the tail pieces, is inclined to the vertical center plane of the blade. The tightly caulked end pieces. B, D and K will help withstand the radial excavation forces on the locking piece, the blades and the spacers. This embodiment can be used where it is desirable to make a short recess, as is indicated in FIG.
In those cases where the shape of the intermediate pieces is such that the last of them cannot be introduced laterally, but rather has to be used radially, outlets can be used on both sides.
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appropriate. If only one recess is used, part of the last spacer can be removed to allow insertion from the side and a supplementary piece is then used to fill the groove before the locking piece is inserted. The supplementary piece can, if necessary, consist of one piece with the locking piece.
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