CH616483A5

CH616483A5 - Setting and damping device for blades of a turbine

Info

Publication number: CH616483A5
Application number: CH65077A
Authority: CH
Inventors: Ralph E Mcginnis; Ronald E Warner
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1976-01-21
Filing date: 1977-01-19
Publication date: 1980-03-31
Also published as: FR2339059A1; GB1507811A; JPS5290707A; DE2701683A1; BE850637A; JPS5434083B2; IT1078378B; SE7700596L; ES454625A1; FR2339059B1; CA1048413A

Description

Die Erfindung betrifft eine Binde- und Dämpfungseinrichtung für nebeneinander angeordnete Schaufelblätter eines axial angeströmten Schaufelkranzes einer Turbine, wobei die Schaufelblätter mit zumindest einer vom Brustprofil zum Rückenprofil verlaufenden Öffnung versehen sind, in welche zwischen benachbarten Schaufelblättern die einen Binde- und Dämpferdraht umfassende Binde- und Dämpfungseinrichtung eingreift. Axial angeströmte Turbinen wandeln den Druck und die Temperaturenergie des Strömungsmittels in eine mechanische Drehenergie des Rotors um, wobei sich das Strömungsmittel über hintereinander geschaltete Leitschaufelkränze und Rotorschaufelkränze entspannt, wobei die Rotorschaufelkränze an der Welle und die Leitschaufelkränze am Turbinengehäuse befestigt sind. Auf der Niederdruckseite bestimmter Turbine hat es sich thermodynamisch und auch mechanisch als besonders vorteilhaft erwiesen, dass die Schaufelblätter des Rotors verhältnismässig lang ausgebildet sind. Um die benachbarten Schaufelblätter eines solchen Schaufelkranzes gegeneinander zu sichern, ist es bekannt, einen Bindedraht zwischen einer Gruppe von Blättern des Schaufelkranzes vorzusehen. Dieser Bindedraht verläuft in der Regel etwa auf halber Länge der Schaufellänge durch die einzelnen Schaufelblätter. Bei Dampfturbinen mit niederem Druck wurden an den Schaufelblättern Ermüdungsbrüche im Bereich der Schaufelspitzen festgestellt, welche durch starkes Schwingen der Schaufelspitzen bei niederfrequenten Schwingungsarten festgestellt wurden. Die am häufigsten auftretende Schwingungsart ergibt sich, wenn die Blattspitzen in Form eines eingespannten Auslegers schwingen, wobei die Schwingung in den Richtungen der grössten Nachgiebigkeit sowohl in gleichphasigen oder ausser-phasigen Kombinationen auftreten kann. Die Schaufeln wirken wie ein nach aussen verlaufender Ausleger, welcher von dem Bereich ausgeht, in welchem die Schaufeln durch den Bindedraht zusammengehalten sind. Um die Amplitude dieser Schaufelspitzenschwingung zu verringern, ist bereits eine Dämpfungseinrichtung bekannt (US-PS 3 180 616), die jedoch nur eine Verringerung der Schwingung benachbarter Schaufelblätter bewirkt, wenn diese miteinander verbunden sind und aufeinander zu bzw. voneinander weg in Richtung der Achse des Bindedrahtes schwingen. The invention relates to a binding and damping device for side by side arranged blades of an axially flowed blade ring of a turbine, wherein the blades are provided with at least one opening running from the chest profile to the back profile, into which binding and damping device comprising a binding and damper wire between adjacent blades intervenes. Axial flow turbines convert the pressure and the temperature energy of the fluid into a mechanical rotational energy of the rotor, the fluid relaxing via series-connected vane rings and rotor vane rings, the rotor vane rings being fastened to the shaft and the vane rings being fastened to the turbine housing. On the low-pressure side of certain turbines, it has proven particularly advantageous thermodynamically and also mechanically that the blades of the rotor are made relatively long. In order to secure the adjacent blades of such a blade ring against one another, it is known to provide a binding wire between a group of blades of the blade ring. As a rule, this binding wire runs through the individual airfoils at about half the length of the airfoil. In the case of steam turbines with low pressure, fatigue fractures in the area of the blade tips were found on the blade blades, which were determined by the blade tips vibrating strongly in the case of low-frequency types of vibration. The most common type of oscillation occurs when the blade tips oscillate in the form of a clamped cantilever, whereby the oscillation in the directions of greatest compliance can occur in both in-phase or out-of-phase combinations. The blades act like an outwardly extending cantilever which starts from the area in which the blades are held together by the binding wire. In order to reduce the amplitude of this blade tip vibration, a damping device is already known (US Pat. No. 3,180,616), which, however, only reduces the vibration of adjacent blade blades when they are connected to one another and towards or away from one another in the direction of the axis of the Swing the binding wire.

Bei dieser bekannten Dämpfungseinrichtung wird ein starrer langer Bindestift verwendet, der an den beiden Enden mit einer Lagermuffe versehen ist. Diese Lagermuffe hat eine zentrische Bohrung, in welche der Bindestift ragt, wobei die Lagermuffe und der Bindestift fest miteinander verbunden sind. Von der Lagermuffe aus erstreckt sich ein vorstehender Teil durch Öffnungen in der Rückkante des voreilenden Schaufelblattes auf der einen Seite und in der Vorderkante des nacheilenden Schaufelblattes auf der anderen Seite. Diese Vorsprünge und das Material der Schaufelblätter stehen in Reibschluss miteinander, so dass durch die Reibung in der Grenzfläche eine Dämpfung der Schwingungen erfolgt. In this known damping device, a rigid long binding pin is used, which is provided at both ends with a bearing sleeve. This bearing sleeve has a central bore into which the binding pin protrudes, the bearing sleeve and the binding pin being firmly connected to one another. From the bearing sleeve, a projecting part extends through openings in the rear edge of the leading airfoil on one side and in the front edge of the trailing airfoil on the other side. These projections and the material of the airfoils are in frictional engagement with one another, so that the vibrations dampen the vibrations in the interface.

Aufgrund dieser Konstruktion können Schwingungen der Schaufelspitzen in Richtungen, die von der Achsrichtimg des Bindestiftes abweichen, ungehindert stattfinden. Ausserdem verwendet diese bekannte Ausführung das Material des Turbinenblattes selbst als Oberfläche für die eine Reibfläche. Dadurch wird die Abtragung des Materials der Schaufel im Bereich der Öffnung besonders begünstigt. Due to this construction, vibrations of the blade tips can take place unhindered in directions that deviate from the axial direction of the binding pin. In addition, this known embodiment uses the material of the turbine blade itself as the surface for the one friction surface. This particularly favors the removal of the material of the blade in the area of the opening.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Binde- und Dämpfungseinrichtung für die Schaufeln des Rotors einer Turbine zu schaffen, mit der die Bewegung der Schaufelspitzen in jeder beliebigen Richtung und nicht nur in Richtung längs der Achse des Bindestiftes verringert und verkleinert werden kann, wobei die Reibfläche an der Turbinenschaufel nicht von dem Material der Turbinenschaufel selbst gebildet wird. The invention has for its object to provide a binding and damping device for the blades of the rotor of a turbine, with which the movement of the blade tips in any direction and not only in the direction along the axis of the binding pin can be reduced and reduced, the The friction surface on the turbine blade is not formed by the material of the turbine blade itself.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in die Öffnungen an den Schaufelblättern Fassungen eingesetzt sind, dass die Fassungen kugelförmige Lagerflächen aufweisen, dass der Binde- und Dämpferdraht an seinen Enden mit Lagerhalbkugeln verbunden ist, die als Lagersitz die kugelförmigen Lagerflächen haben, und dass zwischen den Lagerhalbkugeln und den kugelförmigen Lagerflächen eine Reibung erzeugende Grenzschicht vorhanden ist, über welche Bewegungsenergie zwischen benachbarten Schaufelblättern zur Begrenzung von Schwingungen aufgebraucht wird. This object is achieved according to the invention in that sockets are inserted in the openings on the airfoil, that the sockets have spherical bearing surfaces, that the binding and damper wire is connected at its ends to bearing hemispheres which have the spherical bearing surfaces as a bearing seat, and that between The bearing hemispheres and the spherical bearing surfaces are provided with a friction-generating boundary layer, via which kinetic energy is used up between adjacent airfoils to limit vibrations.

Bei einer nach den Merkmalen der Erfindung ausgeführten Binde- und Dämpfungseinrichtung ergibt sich der Vorteil, dass die Reibungsdämpfung für Schwingungen in allen beliebigen Richtungen bezüglich der Axialrichtung des Binde- und Dämpferdrahtes erfolgt, und dass die Grenzschicht zwischen den beiden Oberflächen, an denen die Reibung stattfindet, aus einem eigens für eine optimale Reibung und Dämpfung geeigneten Material hergestellt sein können. In a binding and damping device designed according to the features of the invention, there is the advantage that the friction damping for vibrations takes place in any direction with respect to the axial direction of the binding and damping wire, and that the boundary layer between the two surfaces on which the friction takes place , can be made from a material that is especially suitable for optimal friction and damping.

Die Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen: The advantages of the invention also result from the following description of an exemplary embodiment in conjunction with the claims and the drawing. Show it:

Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht eines Schaufelkranzes einer Turbine, bei der die Erfindung Verwendung findet; Figure 1 is a partial side view of a blade ring of a turbine in which the invention is used.

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Turbinenschaufel; 2 shows a side view of a turbine blade;

Fig. 3 eine Draufsicht längs der Linie IH—III der Fig. 1; Fig. 3 is a plan view taken along the line III-III of Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Binde- und Dämpfungseinrichtung gemäss der Erfindung. Fig. 4 shows a section through a binding and damping device according to the invention.

Gemäss Fig. 1 ist der Rotor 10 einer Turbine, von welchem nur ein Teil 12 dargestellt ist, mit einer Vielzahl axial sich erstreckender Ausnehmungen 14 über seinen Umfang versehen. In jede dieser Ausnehmungen 14 ist der Schaufelfuss 16 von Rotorschaufeln 18 eingesetzt. Von dem Schaufelfuss 16 aus erstreckt sich das zugehörige Schaufelblatt 20 radial nach 1, the rotor 10 of a turbine, of which only a part 12 is shown, is provided with a plurality of axially extending recesses 14 over its circumference. The blade root 16 of rotor blades 18 is inserted into each of these recesses 14. The associated blade 20 extends radially from the blade root 16

2 2nd

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

«5 «5

3 3rd

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aussen, wobei das Schaufelblatt eine in Fig. 1 angedeutete Krümmung hat. Die Schaufelblätter 20 enden in Schaufelspitzen 22, die im gleichen radialen Abstand enden. Die Schaufelblätter stellen den Schaufelkranz dar, der in Wechselwirkung mit dem flüssigen Antriebsmedium tritt, das durch einen entsprechenden nicht dargestellten Leitschaufelkranz zugeführt wird, um den Rotor 10 in Richtung R in Drehung zu versetzen, wobei dem flüssigen Antriebsmedium Temperatur und Druckenergie entzogen und in mechanische Energie des Rotors 10 umgewandelt wird. outside, the blade having a curvature indicated in Fig. 1. The blades 20 end in blade tips 22 which end at the same radial distance. The airfoils represent the airfoil which interacts with the liquid drive medium, which is supplied by a corresponding guide vane ring, not shown, in order to set the rotor 10 in rotation in the direction R, with the liquid drive medium being extracted from temperature and pressure energy and into mechanical energy of the rotor 10 is converted.

Zum Zwecke der Gruppierung des Schaufelkranzes 12 sind Bindemittel 24 vorgesehen, die etwa im mittleren Bereich der Schaufelblätter diese miteinander verbinden. Diese Bindemittel 24 fassen eine bestimmte Anzahl von Rotorschaufeln zusammen und bewirken eine strukturelle Verbindung zur Erhöhung der Steifigkeit. Zur weiteren Verbesserung der strukturellen Steifigkeit sind ferner Bindemittel 26 vorgesehen, die am äusseren, etwa bei 90% der Schaufellänge liegenden Bereich angreifen. Es ist bekannt, dass die Vibration der Schaufelspitze eines jeden Schaufelblattes Schwingungskräfte und Schwingungsbewegungen auslöst, die mehrere niederfrequente Schwingungsarten umfasst. Als Folge davon schwingen die Schaufelspitzen wie einseitig eingespannte Ausleger in einer Weise, als ob sie im Bereich der aussenliegenden Bindemittel 26 eingespannt wären. Durch die Massnahmen der Erfindung soll die Schwingungsenergie dieser schwingenden Spitzen eliminiert oder zumindest verringert werden. For the purpose of grouping the blade ring 12, binders 24 are provided which connect the blades to one another approximately in the central region. These binders 24 combine a certain number of rotor blades and bring about a structural connection to increase the rigidity. To further improve the structural rigidity, binders 26 are also provided which act on the outer region, which is approximately 90% of the blade length. It is known that the vibration of the blade tip of each airfoil triggers vibrational forces and vibratory movements that comprise several types of low-frequency vibrations. As a result, the blade tips, like cantilevered cantilevers, vibrate in a manner as if they were clamped in the area of the external binders 26. The measures of the invention are intended to eliminate or at least reduce the vibrational energy of these vibrating tips.

Aus den Fig. 2, 3 und 4 geht die Binde- und Dämpfungseinrichtung 30 gemäss der Erfindung hervor, mit deren Hilfe die Schwingungsenergie der Schaufelspitze jedes einzelnen Schaufelblattes abgebaut und abgeleitet werden soll. Jedes einzelne Schaufelblatt hat eine Vorderkante 32 und eine Rückkante 34, wobei das Brustprofil 36 konkav und das Rückenprofil 38 konvex ausgebildet ist. Am Rückenprofil kann, wie in Fig. 4 dargestellt, in dem Bereich der Vorderkante 32 ein Stellit-Schild 40 vorgesehen sein, um den Aufpralleffekt der mitgerissenen Feuchtigkeit in diesem Bereich des Schaufelblattes zu verringern. Wie in Fig. 1 angedeutet, sind die Rotorschaufeln durch die Bindemittel 24 und 26 in Gruppen zusammenge-fasst, wobei diese Gruppen z.B. vier Schaufelblätter umfassen können. Selbstverständlich ist auch eine Zusammenfassung der Schaufelblätter in anderer Stückzahl möglich. 2, 3 and 4 shows the binding and damping device 30 according to the invention, with the aid of which the vibration energy of the blade tip of each individual blade leaf is to be reduced and derived. Each individual airfoil has a front edge 32 and a rear edge 34, the chest profile 36 being concave and the back profile 38 being convex. A stellite shield 40 can be provided on the back profile, as shown in FIG. 4, in the area of the front edge 32 in order to reduce the impact effect of the entrained moisture in this area of the airfoil. As indicated in Fig. 1, the rotor blades are combined in groups by the binders 24 and 26, these groups e.g. can include four airfoils. Of course, a summary of the shovel blades in other quantities is also possible.

In bekannter Weise werden bei einem Schaufelkranz zwei benachbarte Schaufelblätter entsprechend dem Drehsinn des Schaufelkranzes als voreilendes Schaufelblatt bzw. nacheilendes Schaufelblatt bezeichnet. Dementsprechend würde das in Fig. 3 am weitesten rechts gezeichnete Schaufelblatt das voreilende sein, bezogen auf das unmittelbar links daneben angeordnete, nacheilende Schaufelblatt. In a known manner, in the case of a blade ring, two adjacent blade blades corresponding to the direction of rotation of the blade ring are referred to as leading blade blade or trailing blade blade. 3 would be the leading blade in relation to the trailing blade blade located immediately to the left.

In Fig. 4 ist eine vergrösserte Darstellung der Binde- und Dämpfungseinrichtung 30 gemäss Fig. 3 dargestellt. Diese Binde- und Dämpfungseinrichtung 30 ist zwischen der Öffnung 44 an der Rückkante- 34 des voreilenden Schaufelblattes und der Öffnung 46 an der Vorderkante 32 des nacheilenden Schaufelblattes angebracht. Zu diesem Zweck sind, wie in Fig. 2 angedeutet, an jeder Rotorschaufel 18 diese beiden Öffnungen 44 und 46 vorgesehen, welche in einem radialen Abstand 42 von der Schaufelspitze 22 angeordnet sind. Für ein 78, 74 cm-Schaufelblatt befinden sich die Öffnungen 44, 46 in einem Abstand von etwa 12,7 mm von der Schaufelspitze 22. Die genaue Dimensionierung des radialen Abstandes 42 hängt von der Schwingungsart der Schaufelspitze ab, welche durch die Dämpfungseinrichtung eliminiert werden soll, wobei die Öffnungen 44,46 so nahe wie möglich an der Schaufelspitze 22 vorgesehen sein sollen, unter Berücksichtigung der Materialfestigkeit der Schaufel und den Sicherheitsbedingungen. FIG. 4 shows an enlarged illustration of the binding and damping device 30 according to FIG. 3. This binding and damping device 30 is attached between the opening 44 on the rear edge 34 of the leading airfoil and the opening 46 on the front edge 32 of the trailing airfoil. For this purpose, as indicated in FIG. 2, these two openings 44 and 46 are provided on each rotor blade 18 and are arranged at a radial distance 42 from the blade tip 22. For a 78.74 cm airfoil, the openings 44, 46 are located at a distance of approximately 12.7 mm from the airfoil tip 22. The exact dimensioning of the radial distance 42 depends on the type of vibration of the airfoil tip, which are eliminated by the damping device The openings 44, 46 should be provided as close as possible to the blade tip 22, taking into account the material strength of the blade and the safety conditions.

Gemäss Fig. 4 umfasst die Binde- und Dämpfungseinrichtung 30 eine ringförmige Fassung 50, die im Bereich der Rückkante 34 des voreilenden Schaufelblattes in die Öffnung 44 eingesetzt ist. Die Fassung 50 ist mit einer flanschartigen Erweiterung 52 versehen, die über einen Teil des Rückenprofils 38, wie mit dem Bezugszeichen 54 angedeutet, übergreift. Ferner umfasst die Fassung 50 einen zylindrischen Vorsprung 56, der in die Öffnung 44 eingesteckt ist und als Buchse in dieser Öffnung wirksam ist. Diese Fassung 50 ist fest, z.B. durch Hartverlöten oder eine andere entsprechende Verbindungsart mit der Rückkante 34 des Schaufelblattes verbunden. 4, the binding and damping device 30 comprises an annular socket 50 which is inserted into the opening 44 in the region of the rear edge 34 of the leading airfoil. The socket 50 is provided with a flange-like extension 52 which engages over part of the back profile 38, as indicated by the reference number 54. Furthermore, the holder 50 comprises a cylindrical projection 56 which is inserted into the opening 44 and acts as a bushing in this opening. This socket 50 is fixed, e.g. connected to the rear edge 34 of the airfoil by brazing or another suitable connection type.

In der Öffnung 46 an der Vorderkante 32 des nacheilenden Schaufelblattes ist ein Sitz 58 vorgesehen, in welchen eine weitere Fassung 60 eingesetzt und fest mit dem Schaufelblatt, z.B. durch Hartverlöten verbunden ist. Die Fassungen sind aus einem geeigneten abriebbeständigen Material hergestellt. Sowohl die Fassung 50 als auch die Fassung 60 ist mit einer kugelförmigen Lagerfläche 62 bzw. 64 versehen. In the opening 46 on the front edge 32 of the trailing airfoil, a seat 58 is provided, in which a further socket 60 is inserted and fixed to the airfoil, e.g. is connected by brazing. The frames are made of a suitable abrasion-resistant material. Both the socket 50 and the socket 60 are provided with a spherical bearing surface 62 or 64.

Die Dämpfungseinrichtung besteht aus einem Dämpferdraht 66 mit einem vorderen Ende 68 und einem hinteren Ende 70. Die beiden Enden des Dämpferdrahtes 66 sind fest mit einer Lagerhalbkugel 72 bzw. 74 durch Hartverlöten im Bereich 69 verbunden, wobei z.B. ein Silberlot Verwendung finden kann. Jede der Lagerhalbkugeln 72 und 74 ist aus Stellit oder einem anderen abriebfesten Material hergestellt und hat Kugelflächen 76 bzw. 78, welche den kugelförmigen Lagerflächen 62 bzw. 64 angepasst sind. Entsprechend ist der Kugelradius der Lagerhalbkugeln geringfügig kleiner als der Kugelradius der zugeordneten kugelförmigen Lagerflächen, damit eine gleitende und drehende Bewegung im Bereich des Lagers möglich ist. The damping device consists of a damper wire 66 with a front end 68 and a rear end 70. The two ends of the damper wire 66 are fixedly connected to a bearing hemisphere 72 or 74 by brazing in the area 69, e.g. a silver solder can be used. Each of the hemispheres 72 and 74 of the bearing is made of stellite or another abrasion-resistant material and has spherical surfaces 76 and 78, respectively, which are adapted to the spherical bearing surfaces 62 and 64, respectively. Accordingly, the ball radius of the bearing hemispheres is slightly smaller than the ball radius of the associated spherical bearing surfaces, so that a sliding and rotating movement in the area of the bearing is possible.

Die ebenen Durchmesserflächen 80 und 82 der Lagerhalbkugeln 42 und 44 sind entsprechend der axialen Richtung des Dämpferdrahtes 66 voneinander wegweisend ausgerichtet. Das vordere und hintere Ende des Dämpferdrahtes kann, wie mit dem Bezugszeichen 84 angedeutet, angefast sein. The flat diameter surfaces 80 and 82 of the bearing hemispheres 42 and 44 are oriented so as to point away from one another in accordance with the axial direction of the damper wire 66. The front and rear ends of the damper wire can be chamfered, as indicated by reference number 84.

Wenn sich der Schaufelkranz in Richtung R dreht, versuchen sich die verdrehten Schaufelblätter 20 in einer durch die Pfeile 86 und 88 angedeuteten Richtung aufzudrehen. Durch diese Tendenz wird innerhalb des Dämpferdrahtes 66 eine Spannung ausgelöst, wodurch ein Reibungsschluss zwischen den kugelförmigen Lagerflächen und den Lagerhalbkugeln entsteht. Ferner ergeben sich aufgrund der Drehung in Richtung des Pfeiles R Zentrifugalkräfte am Dämpferdraht 66, die in radialer Richtung bezüglich der Durchmesser der Lagerhalbkugel ausgerichtet sind und ebenfalls an der Grenzschicht zwischen der kugelförmigen Lagerfläche und der Lagerhalbkugel wirksam werden. When the blade ring rotates in the direction R, the twisted blades 20 try to open in a direction indicated by the arrows 86 and 88. This tendency triggers a tension within the damper wire 66, which creates a frictional connection between the spherical bearing surfaces and the bearing hemispheres. Furthermore, due to the rotation in the direction of arrow R, there are centrifugal forces on the damper wire 66, which are aligned in the radial direction with respect to the diameter of the bearing hemisphere and also act on the boundary layer between the spherical bearing surface and the bearing hemisphere.

Durch diese Zentrifugalwirkung entstehen Bremskräfte, die zur Versteifung der Schaufelblattstruktur beitragen. Auf diese Weise wirkt die Binde- und Dämpfungseinrichtung 30 in herkömmlicher Weise als Dämpferdraht zur Aussteifung der Schaufelblätter. Wenn jedoch zusätzlich die Schaufelspitzen vibrieren, ergibt sich eine relative Verschiebung im Bereich der Grenzflächen zwischen den Lagerhalbkugeln und den kugelförmigen Lagerflächen der Fassungen. Da über diese Grenzflächen sowohl die Spannung als auch die radialen Kräfte vom Dämpferdraht 66 aus auf die Fassungen 50 und 60 übertragen werden, entsteht eine Reibungskraft, die normal zu den Grenzflächen liegt und die Schwingungsbewegung durch Erzeugung von Wärmeenergie verbraucht. Diese Verlustwärme verstärkt die Dämpfung des Systems und verringert damit die Schwingung der Schaufelspitze auf ein verhältnismässig geringes Niveau. This centrifugal effect creates braking forces that contribute to the stiffening of the airfoil structure. In this way, the binding and damping device 30 acts in a conventional manner as a damper wire for stiffening the airfoils. However, if the blade tips vibrate additionally, there is a relative displacement in the area of the interfaces between the bearing hemispheres and the spherical bearing surfaces of the mounts. Since both the tension and the radial forces are transmitted from the damper wire 66 to the mounts 50 and 60 via these interfaces, a frictional force arises that is normal to the interfaces and consumes the oscillatory movement by generating thermal energy. This heat loss increases the damping of the system and thus reduces the vibration of the blade tip to a relatively low level.

Jede Relativbewegung zwischen den Schaufelblättern und den zugeordneten Lagerhalbkugeln erzeugt eine Reibungskraft in den Grenzschichten zwischen den Lagerhalbkugeln und der kugelförmigen Lagerfläche. Damit wird die Binde- und Dämpfungseinrichtung 30 nicht nur wirksam aufgrund von Bewegungen benachbarter Schaufelblätter gegeneinander und vonein5 Each relative movement between the blades and the associated bearing hemispheres creates a frictional force in the boundary layers between the bearing hemispheres and the spherical bearing surface. Thus, the binding and damping device 30 is not only effective due to movements of adjacent blades against one another and from one another

1» 1"

15 15

20 20th

25 25th

3« 3 «

35 35

40 40

45 45

50 50

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4 4th

ander weg, wenn diese Bewegung in einer Richtung parallel zur Achse des Dämpferdrahtes erfolgt. Jegliche Bewegung in jeglicher Richtung wird durch die Erzeugung von Verlustwärme in den kugelförmigen Grenzschichten abgebaut. the other way if this movement is in a direction parallel to the axis of the damper wire. Any movement in any direction is reduced by the generation of heat loss in the spherical boundary layers.

Alle an der Reibungserzeugung beteiligten Grenzflächen verlaufen zwischen abriebbeständigen Teilen, die auswechselbar sind, und nicht zwischen Materialteilen der Schaufelblätter selbst. Es existiert daher zwischen dem Dämpferdraht 66 und den Öffnungen 44 ünd 46 bzw. den Innenbohrungen der Fassungen ein auf die Achse des Dämpferdrahtes 66 bezogener radialer Toleranzabstand, der in Fig. 4 mit den Bezugszeichen 90 und 92 gekennzeichnet ist. All interfaces involved in the generation of friction run between abrasion-resistant parts, which are replaceable, and not between material parts of the airfoil itself. There is therefore a reference to the axis of the damper wire 66 between the damper wire 66 and the openings 44 and 46 or the inner bores of the sockets radial tolerance distance, which is identified in FIG. 4 by the reference numerals 90 and 92.

Die beschriebene Binde- und Dämpfereinrichtung 30 ist in gleicher Weise auch bei einer zusammenfassenden Gruppierung mit Hilfe eines Deckbandes bzw. mit Hilfe von Deckplatten verwendbar. Selbstverständlich sind bei derartigen, über ein Deckband bzw. über Deckplatten zusammengefassten Schaufelblättern die vorausstehend erwähnten aufdrehenden s Kräfte weniger wirksam. Jedoch sind nach wie vor die Zentrifugalkräfte vorhanden, so dass Vibrationskräfte, welche in den zusammengefassten Gruppen von Schaufelblättern auftreten, durch die erwähnte Wirkungsweise der Binde- und Dämpfungseinrichtung 30 abgebaut werden. The binding and damper device 30 described can also be used in the same way for a summarizing grouping with the aid of a cover tape or with the aid of cover plates. Of course, the above-mentioned twisting forces are less effective in such blades, which are combined via a cover band or cover plates. However, the centrifugal forces are still present, so that vibration forces which occur in the combined groups of airfoils are reduced by the above-mentioned mode of operation of the binding and damping device 30.

xo Durch die Massnahmen der Erfindung werden also Schwingungsenergien abgebaut, welche in jeder voraussehbaren Richtimg am Schaufelkranz auftreten, womit der Abbau der in den Schaufelspitzen in jeder beliebigen Richtung auftretenden Schwingungsenergie ohne Abnutzung des Materials der Schau-is felblätter selbst erfolgen kann. xo The measures of the invention thus reduce vibrational energies that occur in any foreseeable direction on the blade ring, so that the vibrational energy occurring in the blade tips in any direction can be reduced without wear of the material of the blade blades themselves.

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

616483 PATENT CLAIMS

1. binding and damping device for side-by-side arranged blades of an axially flowed blade ring of a turbine, the blades being provided with at least one opening running from the chest profile to the back profile, into which the binding and damping device comprising a binding and damper wire engages between adjacent blades. characterized in that sockets (50; 60) are inserted into the openings (44; 46) on the airfoil (20), that the sockets (50, 60) have spherical bearing surfaces (62; 64) that the binding and damper wire (66) at its ends (68, 70) is connected to hemispherical bearings (72; 74), which have the spherical bearing surfaces as a bearing seat, and that a friction-generating boundary layer is present between the bearing hemispheres and the spherical bearing surfaces, via which kinetic energy between adjacent ones Bucket blades are used to limit vibrations.

2. Device according to claim 1, characterized in that the openings (44; 46) on the airfoil (20), which receive the two ends of a binding and damper wire, on one airfoil in the region of the front edge (32) and on the other airfoil are arranged in the area of the rear edge (34).

3. Device according to claim 1, characterized in that the binding and damper wire (66) through the sockets (50, 60) with play (90, 92) between the surface of the wire and the walls of the openings, and that the spherical Bearing surfaces of two associated mounts are arranged on outer surfaces of the airfoils pointing in opposite directions.