Aus einzelnen Teilen zusammengeschweisster Rotor für Dampt- oder Gasturbinen. Die Erfindung bezieht sich auf einen aus einzelnen Teilen zusammengeschweissten Rotor für Dampf- oder Gasturbinen, mit mindestens zwei je wenigstens einen Schaufelkranz tra genden Scheiben und mit zwei den Rotor in den Lagern tragenden Achsstummeln. Sie be steht darin, dass die Scheiben innerhalb des die Schaufeln tragenden äussern Scheiben randes mittels Schweissränder miteinander bezw. mit einem der Achsstummel verschweisst sind und mittels Zentrierränder,
deren Durch messer kleiner als der Durchmesser der Schweissränder ist, gegenseitig bezw. mit den Achsstummeln zentriert sind. Zweckmässig werden je zwei zusammenstossende Schweiss ränder so bemessen, dass die sie zusammen haltende Schweissnaht keinen wesentlichen Biegebeanspruchungen ausgesetzt ist. Es ist auch möglich, die zusammenstossenden Schweiss ränder so zu bemessen, dass sie unter dem Einfluss der Fliehkräfte im wesentlichen glei che radiale Dehnungen aufweisen.
Zwischen je zwei Scheiben können zweiteilige Abschluss ringe angeordnet sein, die an der einen der beiden Scheiben angeschweisst und an einem Tragrand der andern Scheibe gegen die Flieh kraft abgestützt sind. In den Scheiben und in den Achsstummeln können innerhalb der Schweissränder Bohrungen vorgesehen sein, um ein Wärmeübertragungsmittel durch den Rotor führen zu können.
Die Erfindung ist an Hand der in den Fig. 1-3 der Zeichnung vereinfacht darge stellten drei Ausführungsbeispiele nachstehend n_ äher erläutert.
Die Rotoren (Fig. 1-3) sind aus einzelnen Scheiben 1 und zwei Achsstummeln 2 zu sammengesetzt. Die Achsstummeln 2 dienen zum Tragen-- des Rotors in den nichtgezeich neten Lagern. Am äussern Rand jeder Scheibe sind gemäss Fig. 1 drei Schaufelkränze 3 auf übliche Art in Nuten des Scheibenrandes befestigt. Nach Fig. 2 trägt jede Scheibe zwei Schaufelkränze und nach Fig. 3 nur einen Schaufelkranz, wobei die Schaufeln am äussern Scheibenrand angeschweisst sind.
Jede Scheibe 1 besitzt zu beiden Seiten innerhalb des äussern Randes je einen Schweiss- rand 4. Mit Hilfe dieser Schweissränder sind die Scheiben miteinander bezw. mit einem Schweissrand 5 der Achsstummel 2 durch Schweissung verbunden. Ausserdem besitzt jede Scheibe innerhalb der Schweissränder Zentrierränder 6, die zum Zentrieren der Scheiben gegeneinander und gegen die Zen- trierränder 7 der Achsstummel 2 dienen.
Je zwei zusammenstossende Schweissränder 4 bezw. 5 werden vorteilhaft so bemessen und angeordnet, dass die sie zusammenhal tende Schweissnaht keinen wesentlichen Biege beanspruchungen ausgesetzt ist. Dies bedingt, dass die Schweissnaht an einer biegungslosen Stelle des Schweissrandes angeordnet wird. Diese Stellen können gefunden werden, indem man die Verformung einer durch die nicht belasteten Schweissränder gelegten Geraden im Betrieb verfolgt. Die Wendepunkte der dabei erhaltenen Kurve entsprechen dann biegungsfreien Stellen der Schweissränder.
Innerhalb der Schweissränder sind sowohl in den Scheiben 1 als auch in den Achs stummeln 2 Bohrungen 13 vorgesehen, mit deren Hilfe ein Wärmeübertragungsmittel zur Erwärmung oder zur Abkühlung des Rotors durch die im Rotor vorhandenen Hohlräume geführt werden kann.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 2 und 3 sind zwischen den einzelnen Scheiben 1 zweiteilige Abschlussringe 9 an geordnet, die an der einen der beiden an grenzenden Scheiben mittels der Nähte 10 angeschweisst sind, während sie an der andern Scheibe an einem Tragrand 11 gegen die Fliehkraft abgestützt sind. Die Tragränder 11 sind mittels der Schweissnähte 12 ebenfalls mit der entsprechenden Scheibe verbunden.
Die beschriebenen Rotoren sind gegen rasche Temperaturwechsel weniger empfind lich als Rotoren mit an den äussern Rändern verschweissten Scheiben, weil die Schweiss stellen aus dem Bereich der hoch erhitzten, korrodierenden Gase herausgezogen und des halb nur langsamen Temperaturschwankungen unterworfen sind. Ausserdem weisen die Schweissränder gegenüber den Schaufelkränzen eine verminderte Umfangsgeschwindigkeit auf; sie sind deshalb viel kleineren Fliehkräften unterworfen und können demzufolge dünn wandig ausgebildet werden, da sie an den Übergangsstellen zur Scheibe infolge der ver minderten Fliehkräfte auch verminderten Biegebeanspruchungen ausgesetzt sind.
Auch die Zentrierräder unterliegen verminderten Temperaturschwankungen, da sie sowohl innerhalb der Schaufelkränze als auch inner halb der Schweissränder angeordnet sind. Bei raschen Temperaturänderungen, die haupt sächlich nur auf den äussern LTmfang der Scheiben einwirken können, kann somit eine Störung der nahe dem Mittelpunkt der Scheibe erfolgenden Zentrierung nicht stattfinden.
Durch die Trennung der Elemente zum Verbinden der einzelnen Scheiben und der Elemente zum Zentrieren der Scheiben ist es möglich, jedes der beiden Elemente seiner Bestimmung am zweckmässigsten anzupassen. Es ist dadurch möglich, zwei zusammen stossende Schweissränder so zu bemessen und anzuordnen, dass sie unter dem Einfluss der auf sie und die Scheiben bezw. die Achs stummeln wirkenden Fliehkräfte im wesent lichen gleiche radiale Dehnungen aufweisen.
Rotor welded together from individual parts for steam or gas turbines. The invention relates to a rotor welded together from individual parts for steam or gas turbines, with at least two at least one blade ring tra lowing disks and with two stub axles supporting the rotor in the bearings. It be is that the disks within the outer disk edge carrying the blades by means of welded edges with each other respectively. are welded to one of the stub axles and by means of centering edges,
whose diameter is smaller than the diameter of the welding edges, mutually respectively. are centered with the stub axles. It is advisable to dimension two welded edges that join together so that the welded seam that holds them together is not exposed to any significant bending stresses. It is also possible to dimension the welding edges that meet in such a way that, under the influence of the centrifugal forces, they have essentially the same radial expansion.
Two-part closure rings can be arranged between each two discs, which are welded to one of the two discs and supported against the centrifugal force on a supporting edge of the other disc. In the disks and in the stub axles, bores can be provided within the welding edges in order to be able to guide a heat transfer medium through the rotor.
The invention is explained in more detail below with reference to the three exemplary embodiments shown in simplified form in FIGS. 1-3 of the drawing.
The rotors (Fig. 1-3) are composed of individual disks 1 and two stub axles 2 to. The stub axles 2 are used to carry the rotor in the non-drawn bearings. According to FIG. 1, three blade rings 3 are fastened to the outer edge of each disk in the usual manner in grooves in the disk edge. According to FIG. 2, each disk has two blade rings and according to FIG. 3 only one blade ring, the blades being welded to the outer edge of the disk.
Each disk 1 has a weld edge 4 on both sides within the outer edge. With the aid of these weld edges, the disks are connected to one another. connected to a welding edge 5 of the stub axle 2 by welding. In addition, each disk has centering edges 6 within the welding edges, which serve to center the disks against one another and against the centering edges 7 of the stub axles 2.
Each two abutting welding edges 4 respectively. 5 are advantageously dimensioned and arranged in such a way that the weld seam that holds them together is not exposed to any significant bending stresses. This means that the weld seam is arranged at a bendless point on the weld edge. These points can be found by following the deformation of a straight line laid through the unloaded welding edges during operation. The turning points of the curve obtained in this way then correspond to bend-free points on the weld edges.
Inside the welded edges, both in the disks 1 and in the stub axles 2 bores 13 are provided, with the aid of which a heat transfer medium for heating or cooling the rotor can be guided through the cavities in the rotor.
In the embodiments according to FIGS. 2 and 3, two-part end rings 9 are arranged between the individual disks 1, which are welded to one of the two adjacent disks by means of the seams 10, while they are on the other disk on a support edge 11 against the Centrifugal force are supported. The support edges 11 are also connected to the corresponding disk by means of the weld seams 12.
The rotors described are less sensitive to rapid temperature changes than rotors with disks welded at the outer edges, because the welding points are pulled out of the area of the highly heated, corrosive gases and are therefore only subject to slow temperature fluctuations. In addition, the welded edges have a reduced peripheral speed compared to the blade rings; they are therefore subject to much smaller centrifugal forces and can therefore be made thin-walled, as they are also exposed to reduced bending stresses at the transition points to the disc due to the reduced centrifugal forces.
The centering wheels are also subject to reduced temperature fluctuations, since they are arranged both within the blade rings and within the welding edges. In the case of rapid temperature changes, which can mainly only affect the outer circumference of the panes, the centering close to the center point of the pane cannot be disturbed.
By separating the elements for connecting the individual disks and the elements for centering the disks, it is possible to adapt each of the two elements to its purpose as effectively as possible. It is thereby possible to dimension and arrange two abutting welding edges so that they BEZW under the influence of the on them and the panes. the stub axis acting centrifugal forces in wesent union have the same radial expansion.