CH660903A5

CH660903A5 - Dispositivo per il fissaggio degli ugelli statorici alla cassa di una turbina di potenza.

Info

Publication number: CH660903A5
Application number: CH4493/84A
Authority: CH
Inventors: Costantino Vinciguerra; Leonardo Arrighi
Original assignee: Nuovo Pignone Spa
Priority date: 1983-10-03
Filing date: 1984-09-19
Publication date: 1987-05-29
Also published as: JPS6095103A; SE451481B; SE8404662L; GB2147367A; FR2552812A1; GB8423991D0; GB2147367B; IT1167241B; DE3436297A1; IT8323110A0; US4632634A; SE8404662D0; FR2552812B1; JPH0568601B2; DE3436297C2; CA1209484A

Description

La presente invenzione concerne un dispositivo per fissare in modo semplice, razionale, rapido ed efficace gli ugelli statorici alla casse di una turbina di potenza, secondo il preambolo della rivendicazione 1.

Come noto, al fine di tenere il più possibilmente fredda la cassa statorica di una turbina di potenza, le pale o ugelli statorici attraversati dai gas caldi non vengono direttamente fissati alla cassa statorica ma, riuniti in settori di due o tre ugelli ciascuno, vengono isolati da questa tramite supporti distanziatori di materiale poco conduttore del calore, denominati shrouds.

Allo stato attuale della tecnica il sistema più diffusamente utilizzato per collegare tra loro i settori di ugelli e gli shrouds e questi alla cassa statorica consiste nell'impiego di perni o bulloni di collegamento che rendono necessario effettuare fori passanti o filettati a seconda dei casi, nei corpi da collegare.

Una siffatta soluzione comporta però notevoli inconvenienti dovuti soprattutto al fatto che tali fori constituiscono un pericoloso punto d'innesco di fessure che, originatesi a seguito di fenomeni di «fatica termica» della macchina, possono portare alla rottura dei diversi elementi e quindi limitano notevolmente la vita a fatica termica di detti elementi.

Altro inconveniente ricorrente e molto noioso è poi dovuto alla accidentale caduta del dado di fissaggio durante l'avvitamento sul gambo filettato, ciò che comporta una notevole perdita di tempo in quanto il dado deve essere ricercato nel rotore.

D'altra parte là soluzione nota non consente dilatazioni termiche differenziate in senso radiale degli elementi tra loro imbullonati come sarebbe auspicabile ed inoltre permette il rispetto delle tolleranze relative alle «aree di gola» tra un settore di ugelli ed i due settori adiacenti solo ricorrendo a complessi sistemi che prevedono l'impiego di un anello porta-ugelli, un'operazione di aggiustaggio dell'ugello al momento del montaggio nell'anello e l'impiego di due spine eccentriche per poter congelare la posizione degli ugelli nella condizione in cui si trovano dopo essere stati montati nell'anello porta-ugelli.

Scopo della presente invenzione è appunto quello di eliminare i suddetti inconvenienti e di fornire quindi un dispositivo che consenta un rapido ed efficace fissaggio degli ugelli statorici alla cassa di una turbina di potenza senza bisogno di fori passanti e di bulloni, con facile aggiustaggio delle «aree di gola» per soddisfare le tolleranze imposte e con possibilità di dilatazioni radiali differenziate tra i settori di ugelli e gli shrouds.

Ciò viene sostanzialmente conseguito dalla combinazione degli elementi indicata nella rivendicazione 1.

I vantaggi di un siffatto collegamento a chiavetta tra shroud e settore ugelli sono evidenti. L'accoppiamento scorrevole in senso radiale tra lo shroud e la chiavetta e tra questa ed il settore ugelli, oltre a rendere estremamente semplice l'assemblaggio, consente di trasmettere i carichi dal settore ugelli allo shroud ed impedisce lo scollegamento in direzione assiale tra settore e shroud pur permettendo le dilatazioni termiche del settore che si originano a seguito del passaggio dei gas caldi.

D'altra parte il settore ugelli viene sempre mantenuto centrato rispetto all'asse della turbina di potenza dai due fianchi aggettanti della chiavetta che lo guidano in senso radiale ed inoltre l'aggiustaggio delle «aree di gola» tra un settore di ugelli ed i due settori adiacenti affinchè soddisfino le tolleranze imposte è reso ora estremamente semplice consistendo nel semplice impiego in fase di assemblaggio di chiavette prese da un campionario di chiavette similari che differiscono tra loro solo perchè il sovrametallo sulle facce dei detti suoi fianchi aggettanti è stato asportato in quantità diversa su una faccia rispetto all'altra pur mantenendo costante la distanza tra le due facce.

Lo smontaggio, infine, dei settori ugelli per eventuali sostituzioni per avaria o per manutenzione è immediato mediante il semplice sfilamento della chiavetta dalla sua sede nello shroud, vincendo l'azione del detto elemento elastico o molla che blocca la chiavetta in detta sede ed anzi, allo scopo di agevolare questa operazione e renderla eseguibile anche a mano mediante un semplice attrezzo a forma di scalpello, secondo una caratteristica di una forma d'esecuzione della presente invenzione la chiavetta è provvista di una sporgenza alla sua estremità superiore.

Secondo infine un'ulteriore caratteristica di una forma d'esecuzione della presente invenzione gli shrouds vengono bloccati alla cassa statorica della turbina di potenza mediante un accoppiamento ad incastro comprendente una cavità racavata nella superficie di testa di ogni shroud e presentante bordi longitudinali uncinati nella stessa direzione, entro la quale cavità si inseriscono ad incastro i corrispondenti bordi uncinati in direzione opposta ai primi di una analoga cavità circonferenziale ricavata nella superficie inferiore della cassa statorica, l'inserimento ad incastro essendo garantito da una molla a balestra agente tra le pareti affacciate tra loro e prive di bordi uncinati di dette cavità e la posizione relativa tra shroud e cassa essendo

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garantita da perni di centraggio che si inseriscono in semi-cavità affacciate e contigue ricavate rispettivamente nella superficie frontale dello shroud e della cassa statorica stessa.

L'invenzione viene ora meglio chiarita con riferimento ai disegni allegati che illustrano una forma preferenziale di realizza- 5 zione pratica data a solo titolo esemplificativo ma non limitativo in quanto varianti tecniche e/o costruttive potranno essere sempre apportate senza uscire dall'ambito della presente invenzione.

In detti disegni: 10

la figura 1 mostra una vista prospettica parziale dell'accoppiamento dei settori di ugelli con gli shrouds mediante chiavette secondo la presente invenzione;

la figura 2 mostra una vista in sezione laterale del sistema di fissaggio degli ugelli alla cassa statorica di una turbina di po- 15 tenza secondo l'invenzione;

la figura 3 mostra una vista in sezione laterale della chiavetta secondo l'invenzione;

la figura 4 mostra una vista frontale anteriore della chiavetta di figura 3; 20

la figura 5 mostra una vista dall'alto della chiavetta di figura 3;

la figura 6 mostra una vista frontale posteriore della chiavetta di figura 3;

la figura 7 mostra una vista prospettica in scala ingrandita 25 della molla a balestra utilizzata nel sistema di fissaggio secondo l'invenzione.

Con riferimento alle figure, con li vengono indicati i diversi settori di due ugelli 2i ciascuno, che devono venire bloccati a dei supporti distanziatori 3i, denominati shrouds, collegati tra 30 loro da supporti di connessione 4 perfettamente analoghi agli shrouds. Detto bloccaggio viene realizzato con chiavette 5 le cui ali verticali divergenti 6 e 7 si inseriscono in una corrispondente guida radiale a coda di rondine 8 ricavata nella superficie frontale degli shrouds 3i. Le chiavette 5 sono poi tenute in posizione 35

senza possibilità di sfilarsi dalla guida 8 tramite un elemento elastico a molla 9, che incurvata tra due battute 10 ed 11 della chiavetta, esercita con la sua parte arcuata una azione di compressione sulla parete 8' della guida 8 (v. figura 2) che costringe le ali 6 e 7 della chiavetta ad aderire con pressione contro le pareti a coda di rondine della guida.

Le chiavette 5 sono inoltre provviste superiormente di una sporgenza 12 per facilitare il loro smontaggio a mano mediante un semplice attrezzo a forma di scalpello, ed inferiormente di un nasello o becco verticale 13 la cui parte aggettante interna 13' costituisce il battente di spallamento in senso assiale per la parete di battuta 14' di una forcella radiale 14 che è solidale con i vari settori ugelli li ed inforca i due fianchi aggettanti 15 e 16 della chiavetta stessa. Detti fianchi aggettanti 15 e 16 oltre che a servire come guida in senso radiale per le forcelle 14 e quindi per i settori ugelli li che risultano così sempre centrati respetto all'asse della turbina di potenza, svolgono anche la funzione di aggiustaggio delle «aree di gola» entro le tolleranze richieste, ciò che si ottiene asportando semplicemente in quantità diversa ed in modo opportuno il sovrametallo costituente i due fianchi aggettanti stessi.

Gli shrouds 3|, che sono tenuti centrati in posizione rispetto alla cassa statorica 17 (v. figura 2) della turbina di potenza mediante perni di centraggio 18 che si inseriscono in semicavità 19 degli shrouds stessi e nelle semicavità affacciate e contigue 20 della cassa 17, vengono poi bloccati a detta cassa 17 mediante un inserimento ad incastro in base al quale in una cavità 21 ricavata nella superficie di testa di ogni shroud e presentante bordi longitudinali 22 e 23 uncinati nella stessa direzione, vengono inseriti i corrispondenti bordi 24 e 25, uncinati in direzione opposta ai primi, di una analoga cavità circonferenziale 26 ricavata nella superficie inferiore della cassa statorica 17, l'inserimento ad incastro essendo garantito da una molla a balestra 27 fatta agire tra le pareti affacciate e contigue, rispettivamente 28 della cavità 26 e 29 della cavità 21 (v. figura 2).

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3 fogli disegni

Claims

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1. Dispositivo per il fissaggio degli ugelli statorici alla cassa (17) di una turbina di potenza, con cui si blocca ogni settore di ugelli (li con i = 1,2, 3) ad un proprio supporto distanziatore (3) denominato shroud, nonché detti shrouds alla detta cassa statorica della turbina di potenza, caratterizzato dal fatto che ogni settore di ugelli (li) viene fissato al corrispondente shroud per mezzo di una chiavetta (5) presentante nella sua parte posteriore due ali verticali (6, 7) divergenti che si inseriscono in una corrispondente guida (8) radiale a coda di rondine ricavata nella superficie frontale dello shroud (3), ove la chiavetta è tenuta in posizione senza possibilità di sfilarsi da un elemento elastico (9) agente tra la chiavetta e la parete interna della guida nel senso di esercitare un'azione di compressione su quest'ultima, detta chiavetta (5) essendo provvista inferiormente e sulla sua parte anteriore di un nasello (13) verticale aggettante di guida atto a cooperare, quale elemento di controbattuta in senso assiale, con una parete di battuta (14) a sporgenza radiale del detto settore ugelli che resta racchiusa assialmente tra il detto nasello e la superficie frontale di battuta dello shroud, detta chiavetta (5) essendo pure provvista sulle due facce laterali di due ripiani paralleli (15, 16) leggermente sporgenti lateralmente dalla chiavetta stessa, sui quali piani inforca e viene guidata radialmente una forcella radiale (14) ricavata sul settore ugelli, mezzi ad incastro (24, 25) essendo inoltre previsti per bloccare gli shrouds (3) alla cassa statorica della turbina di potenza nonché mezzi (12) per facilitare lo smontaggio della detta chiavetta.

2. Dispositivo per il fissaggio degli ugelli statorici alla cassa di una turbina di potenza secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i suddetti mezzi per facilitare lo smontaggio della detta chiavetta consistono in una sporgenza (12) presente all'estremità superiore della chiavetta stessa (5).

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RIVENDICAZIONI

3. Dispositivo per il fissaggio degli ugelli statorici alla cassa di una turbina di potenza secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i suddetti mezzi ad incastro per bloccare gli shrouds alla cassa statorica (17) di detta turbina di potenza comprendono una cavità (21) ricavata nella superficie di testa di ogni shroud e presentante bordi longitudinali uncinati (22, 23) nella stessa direzione, entro la quale cavità si inseriscono ad incastro i corrispondenti bordi-uncinati (24, 25) in direzione opposta ai primi di una analoga cavità circonferenziale ricavata nella superficie inferiore della cassa statorica, l'inserimento ad incastro essendo garantito da una molla a balestra (27) agente tra le pareti affacciate tra loro e prive di bordi uncinati di dette cavità e la posizione relativa tra shroud e cassa essendo garantita da perni (18) di centraggio che si inseriscono in semi-cavità (19) affacciate e contigue ricavate rispettivamente nella superficie frontale dello shroud (3) e della cassa statorica stessa (17).