CH372418A - Laufrad für Turbomaschinen - Google Patents

Description

  Laufrad     für    Turbomaschinen    Die Erfindung bezieht sich auf ein Laufrad für  Turbomaschinen mit rein radialer, bis zur Nabe ge  führter     Beschaufelung    und aus Stahlblech gefertigten,  zwischen einer Rad- und einer Deckscheibe einge  schweissten Schaufeln; sie richtet sich auf die weitere  Ausbildung eines solchen Laufrades.  



  Dem Hauptpatent Nr. 368262 liegt die Aufgabe  zugrunde, solche Laufräder in wirtschaftlicher Weise  aus Stahl herzustellen. Es waren bisher nur Her  stellungsverfahren für diese Stahllaufräder durch span  abhebende Herausarbeitung der Laufschaufeln aus  dem Vollen bekannt. Demgegenüber besteht die Lehre  des Hauptpatentes darin, die     Beschaufelung    aus ein  zelnen, durch Schweissen mit der Rad- und Deck  scheibe verbundenen Schaufeln herzustellen. Nach  dem Herstellungsverfahren gemäss Patentanspruch I  des Hauptpatentes wird so vorgegangen, dass in einem  ersten Arbeitsgang sämtliche Schaufeln auf der  ganzen Länge der Deckscheibe angeschweisst werden  und darauffolgend in einem zweiten Arbeitsgang die  Schweissverbindung mit der Radscheibe hergestellt  wird.  



  Die Durchführung dieses Arbeitsverfahrens setzt  voraus, dass sowohl von der Eintritts- als auch von  der Austrittsseite her das Schweissgerät nahe genug  an die Nahtstellen herangebracht werden kann, um  die Herstellung der Schweissnähte zu ermöglichen.  Hierzu ist eine ausreichende Öffnungsweite der Schau  felkanäle erforderlich, die bei gewissen Typen von  Turbolaufrädern nicht immer vorhanden ist.  



  In der Regel ist die öffnungsweite auf der Ein  trittsseite zwar gross genug, um mit dem Schweiss  brenner an die im Bereich dieser     öffnung    liegenden  Nahtstellen heranzukommen. Das Schweissen der  mehr radial verlaufenden Schweissnähte von der Aus  trittsseite her ist jedoch in solchen Fällen nicht mög  lich, wo die axiale Weite des Schaufelkanals im Be-    reich des Austritts zu klein ist, um ein Schweissgerät  einzuführen.  



  Bei diesen kleinen Abmessungen der Schaufel  kanäle auf der Austrittsseite können die bereits durch       Schweissung        mitderDeckscheibeverbundenen        einzelnen     Schaufeln zumindest im Austrittsbereich nicht mehr  mit der Radscheibe verschweisst werden.  



  Um das vorgeschlagene     Herstellungsverfahren    für       Turboverdichter-Laufräder    aus Stahl auch auf solche  Laufräder anwenden zu können, deren Schaufel  kanäle am Austritt sehr eng sind und das Einführen  von Schweissgeräten nicht mehr erlauben, besteht nach  dem neuen Vorschlag die bisher stets einteilig aus  geführte Radscheibe aus einem     Nabenkörper    und  einem Scheibenteil, wobei die Schaufeln ausser mit  der Deckscheibe nur mit dem     Nabenkörper    durch       Schweissung    verbunden sind, während der Scheiben  teil am     Nabenkörper    anliegt.  



  Bei einer solchen Bauweise besteht zwischen dem  Scheibenteil der Radscheibe und der Hinterkante der  Schaufeln keine feste Verbindung, und es könnte  daher     ungünstigenfalls    in der äusseren Ringzone, z. B.  durch     Fliehkraftwirkung,    zwischen den Schaufel  hinterkanten und dem Scheibenteil ein mehr oder  weniger grosser Spalt entstehen. Diese unerwünschte  Erscheinung kann vermieden werden, wenn der im  Bereich der     Beschaufelung    liegenden äusseren Ring  zone des Scheibenteils eine mehr oder weniger grosse  axial gerichtete     Vorspannung    gegeben wird.

   Daher  ist es zweckmässig, den Scheibenkörper bzw. den Na  benkörper oder beide Teile vor dem Zusammenbau  so auszubilden, dass beim losen Zusammenschieben  der beiden Teile auf der gemeinsamen Welle der Schei  benkörper im     wesentlichen    nur im Bereich der     Be-          schaufelung    in Berührung kommt, während im we  sentlichen im Bereich der sich um die Bohrung er  streckenden ringförmigen Anlageflächen ein Zwi-           schenraum    zwischen den beiden Körpern verbleibt.

    Bei der Montage werden dann der Scheiben- und der       Nabenkörper    axial gegeneinander verspannt, woraus  sich     im    Bereich der     Beschaufelung    eine     Anpresskraft     wählbarer Grösse     ausbildet.     



  Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem  Ausführungsbeispiel dargestellt und im folgenden  näher     erläutert.    Das Laufrad ist auf der Radscheibe  <I>la,</I>     1b,    der Deckscheibe 2 und den Schaufeln 3 ge  bildet und auf der Welle 4 befestigt.  



  Die Radscheibe setzt sich zusammen aus dem       Nabenkörper    la und dem Scheibenteil     1b,    die axial  gegeneinander verspannt sind. In dem dargestellten  Beispiel wird die Verspannung hervorgerufen durch  Anlage des Scheibenteils 1b an der Schulter 5 der  Welle 4 und durch die mittels des Ringes 6 auf den       Nabenkörper    ausgeübte     Presskraft.     



  Bei der Herstellung des dargestellten Laufrades  wird zunächst die     Beschaufelung    3 an der Deck  scheibe 2 angeschweisst. Darauf erfolgt die Verbin  dung der mit der     Beschaufelung    versehenen Deck  scheibe 2 mit dem     Nabenkörper    la der Radscheibe  durch Herstellung der Schweissnähte 7 von der Ein  trittsseite her.  



  Die Anlageflächen zwischen dem Scheibenteil 1 b  und dem     Nabenkörper    la sind hohl ausgebildet, so  dass sie in angespanntem Zustand keine Berührung  miteinander aufweisen. Erst durch die axiale Ver  spannung gelangen diese beiden Teile auf der ge-    samten Anlagefläche zur Berührung, wodurch eine  erhebliche     Vorspannung    des Scheibenteils     1b    im Be  reich der     Beschaufelung    in der Austrittszone hervor  gerufen wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Laufrad für Turbomaschinen mit rein radialer bis zur Nabe geführter Beschaufelung nach Patent anspruch Il des Hauptpatentes, dadurch gekenn zeichnet, dass die Radscheibe aus einem Nabenkörper (la) und einem Scheibenteil (1b) besteht, wobei die Schaufeln ausser mit der Deckscheibe nur mit dem Nabenkörper (la) verschweisst sind, während der Scheibenteil (1b) am Nabenkörper (la) anliegt. UNTERANSPRÜCHE 1. Laufrad für Turboverdichter nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenteil (1b) gegenüber dem radial verlaufenden Teil der Schaufeln im Bereich des Austritts axial verspannt ist. 2.

   Laufrad für Turboverdichter nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der die Wellenbohrung umgebenden inneren Ringzone zwischen den Berührungsflächen des Scheibenteils (1b) und des Radkörpers (la) vor der axialen Ver spannung der beiden Teile gegeneinander ein mehr oder weniger grosser Zwischenraum vorhanden ist, und dass die Anlagefläche dieser beiden Teile erst bei genügend starker Axialverspannung miteinander in Berührung stehen.