w Verfahren zum Befestigen von Laufschaufeln durch Schweissen am Schaufelträger von Kreiselmaschinen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von Laufschaufeln durch Schwei ssen am Schaufelträger von Kreiselmaschinen.
Laufschaufeln von Kreiselmaschinen, ins besondere die von Dämpfturbinen, werden für gewöhnlich mit besonders ausgebildeten Füssen versehen, die in schwalbenschwanzför- mig unterschnittene Ringnuten des als Trom mel oder Radscheibe ausgebildeten Schaufel trägers einzureihen sind. Der Abstand der Schaufeln wird dabei häufig durch Einlegen von Zwischenstücken in die Nuten gewahrt.
Selbst beim Befestigen der Laufschaufeln durch Schweissen am Schaufelträger glaubte man bisher nicht ohne solche Füsse und Nuten oder Versatzungen. an der Schaufel und am Schaufelträger auskommen zu können, obschon dadurch der Herstellungupreis des Läufers und der Läuferschaufelung ganz bedeutend in die Höhe getrieben wird. Die vorliegende Erfindung bricht nun mit diesem Vorurteil und ermöglicht dadurch eine erheblich ins Gewicht fallende Ersparnis zu erzielen.
Ge mäss dem Verfahren nach vorliegender Erfin dung werden die durch Schweissen zu befesti genden Laufschaufeln ohne Fuss ausgebildet und am Schaufelträger wird für jede dieser Laufschaufeln ein Haltestück vorgesehen; dessen Profil mindestens am radial aussen liegenden Ende dem der Laufschaufel ent spricht. Diese wird dann derart auf das zuge ordnete Haltestück aufgesetzt, dass sich die Profile der zwei Teile überdecken, worauf letztere schliesslich durch Schweissung ver bunden werden. Diese Verbindung kann zweckmässig im Stumpfstoss mittels elektri scher Widerstandsschweissung erfolgen.
Die einzelnen Haltestücke können unmittelbar aus dem Schaufelträger herausgearbeitet wer den, oder es können die Haltestücke einer Stufe aus einer Scheibe herausgefräst werden, die ihrerseits am Innenumfang noch mit der Welle verschweisst wird.
Bei Anwendung der Erfindung erfährt der trommelförmige Läufer oder es erfahren die Laufradscheiben keine Schwächung durch Nuten, wie auch die Schaufeln keine Schwä chung durch Einschnürungen an den Befesti- gungsstellen erfahren. Ferner ermöglicht die Erfindung ohne Schlossstücke auszukommen. Die Anwendung des erfindungsgemässen Ver fahrens ist daher besonders dann gegeben, wenn die Schaufeln infolge hoher Drehzahlen des Läufers oder hoher Temperaturen des Ar beitsmittels, oder infolge gleichzeitigen Auf tretens dieser beiden Faktoren besonders stark beansprucht sind.
An Hand der beiliegenden Zeichnung, welche Teile von zwei Dampfturbinenläufern veranschaulicht, deren Schaufeln nach dem erfindungsgemässen Verfahren befestigt wor den sind, wird das Verfahren beispielsweise erläutert.
Fig. 1 zeigt die schaubildliche Teilansicht eines Läufers, bei dem die einzelnen Halte stücke unmittelbar aus dem Schaufelträger herausgearbeitet sind; dabei ist eine Schaufel in der Lage vor dem Aufschweissen und eine zweite in der aufgeschweissten Lage gezeigt.
Fig. 2 ist ein axialer Längsschnitt durch einen Läufer, bei dem die Haltestücke der gezeigten Stufe aus einer Scheibe herausge- fräst sind, die ihrerseits am Innenumfang mit der Welle verschweisst ist.
In Fig. 1 bezeichnen 1 und 2 zwei Lauf schaufeln, die an einem als Scheibe ausge bildeten Schaufelträger 3 durch Schweissen zu befestigen sind. Zu diesem Behufe sind aus dem Schaufelträger 3 unmittelbar so viele Haltestücke 4 herausgearbeitet worden, als an demselben Schaufeln zu befestigen sind.
Die zu befestigenden Schaufeln 1, 2 wer den ohne Fuss ausgebildet und das Profil der Haltestücke 4 wird mindestens am radial aussen liegenden Ende entsprechend dem Profil der Schaufeln 1, 2 bearbeitet. Die zu befestigende Schaufel wird derart auf das zugeordnete Haltestück 4 aufgesetzt, dass sich die Profile der betreffenden zwei Teile über decken, worauf diese Teile schliesslich durch Schweissung verbunden werden. Zweckmässig erfolgt dies im Stumpfstoss mittels elektri scher Widerstandsschweissung. In Fig. 1 ist die Schweissnaht mit dem Bezugszeichen 5 belegt.
In Fig. 2 bezeichnet 6 eine Welle und 8 eine mit dieser am Innenumfang, das heisst also an der Stelle 7 verschweisste Scheibe. Die Haltestücke 9 der Stufe, zu welcher die Scheibe 8 gehört, sind unmittelbar aus der Scheibe herausgefräst. 10 bezeichnet eine der durch Schweissen zu befestigenden Schaufeln, die ebenfalls ohne Fuss ausgebildet wird. Das Profil der Haltestücke 9 entspricht minde stens am aussen liegenden Ende auch in diesem Falle dem Profil der Schaufel 10. Das Verbinden der Teile 9, 10 erfolgt wiederum im Stumpfstoss mittels elektrischer Wider standsschweissung.
Um bei einer solchen Schweissungsart der durch die Stauchung an der Stossstelle bewirkten Querschnittszu- nahme Rechnung zu tragen, können allenfalls die Querschnitte von Schaufel und Haltestück in der Nähe der Schweissstelle entsprechend kleiner bemessen werden.
Es können sämtliche Laufschaufeln einer axial durchströmten Kreiselmaschine, wor unter hier Dampf-, Gasturbinen und Axial verdichter verstanden werden, nach dem be schriebenen Verfahren mit dem Schaufel träger durch Schweissen verbunden werden, oder es kann dies nur in bezug auf die Schau feln einer oder mehrerer Stufen einer solchen Maschine geschehen.
Die Schaufeln können mit. dem zugeord neten Haltestück auch durch Elektroden- oder autogene Sehweissung verbunden werden.
w Method for attaching rotor blades by welding to the blade carrier of rotary machines. The invention relates to a method for attaching rotor blades by welding to the blade carrier of centrifugal machines.
Rotary blades of centrifugal machines, in particular those of steam turbines, are usually provided with specially designed feet which are to be lined up in dovetail-shaped undercut annular grooves of the blade carrier designed as a drum or wheel disk. The distance between the blades is often maintained by inserting spacers in the grooves.
Even when fastening the rotor blades to the blade carrier by welding, it was not previously believed without such feet and grooves or offsets. to be able to get by with the blade and the blade carrier, although this significantly increases the manufacturing price of the rotor and the rotor blades. The present invention now breaks with this prejudice and thereby makes it possible to achieve considerable savings.
According to the method of the present invention, the blades to be fastened by welding are formed without a foot and a holding piece is provided on the blade carrier for each of these blades; whose profile corresponds to that of the rotor blade at least at the radially outer end. This is then placed on the assigned holding piece in such a way that the profiles of the two parts overlap, whereupon the latter are finally connected by welding. This connection can expediently be made in the butt joint by means of electrical resistance welding.
The individual holding pieces can be worked out directly from the blade carrier, or the holding pieces of a step can be milled out of a disk, which in turn is welded to the shaft on the inner circumference.
When the invention is used, the drum-shaped rotor or the impeller disks experience no weakening from grooves, and the blades also do not experience any weakening from constrictions at the fastening points. Furthermore, the invention makes it possible to manage without lock pieces. The application of the inventive method is therefore particularly given when the blades are particularly heavily used as a result of high speeds of the rotor or high temperatures of the Ar or due to simultaneous occurrence of these two factors.
The method is explained, for example, with reference to the accompanying drawing, which illustrates parts of two steam turbine rotors, the blades of which are fastened according to the method according to the invention.
Fig. 1 shows the diagrammatic partial view of a rotor in which the individual holding pieces are worked out directly from the blade carrier; one blade is shown in the position prior to being welded on and a second in the welded position.
2 is an axial longitudinal section through a rotor in which the holding pieces of the step shown are milled out of a disk, which in turn is welded to the shaft on the inner circumference.
In Fig. 1, 1 and 2 denote two barrel blades, which are to be attached to a blade carrier 3 formed as a disc by welding. For this purpose, as many holding pieces 4 have been worked out directly from the blade carrier 3 as are to be attached to the same blades.
The blades 1, 2 to be fastened are designed without a foot and the profile of the holding pieces 4 is machined at least at the radially outer end according to the profile of the blades 1, 2. The shovel to be fastened is placed on the assigned holding piece 4 in such a way that the profiles of the two parts in question overlap, whereupon these parts are finally connected by welding. This is expediently done in the butt joint using electrical resistance welding. In FIG. 1 the weld seam is given the reference number 5.
In FIG. 2, 6 denotes a shaft and 8 denotes a disk welded to it on the inner circumference, that is to say at point 7. The holding pieces 9 of the stage to which the disk 8 belongs are milled directly out of the disk. 10 denotes one of the blades to be fastened by welding, which is also formed without a foot. The profile of the holding pieces 9 corresponds at least at the outer end to the profile of the blade 10 in this case too. The parts 9, 10 are again connected in the butt joint by means of electrical resistance welding.
In order to take into account the increase in cross-section caused by the upsetting at the joint in such a type of welding, the cross-sections of the blade and holding piece in the vicinity of the welding point can at most be dimensioned correspondingly smaller.
It can all blades of an axially perfused centrifugal machine, which are understood here by steam, gas turbines and axial compressors, be connected to the blade carrier by welding according to the method described, or this can only be done with respect to the blades one or more Stages of such a machine happen.
The shovels can with. the associated holding piece can also be connected by electrode welding or autogenous welding.