Claims (2)
Patentanspruch:Claim:
1. Radialverdichterlaufrad mit Deckscheibe und verwundenen, in den axialen Einlauf vorgezogenen Schaufeln, vorzugsweise durch Schweißen hergestellt, gekennzeichnet dadurch, daß die in die Schaufeln (5), insbesondere im Bereich der radscheibenseitigen Schweißnaht am Laufradeintritt (4), eine Vorspannung eingebracht ist, die entgegengesetzt zu der Spannung im Betriebszustand gerichtet ist und vom Betrag her kleiner als die zulässige Spannung ist, wobei die Kontur der Deckscheibe (1) im Vergleich zur Kontur der Schaufeln (5) derart ist, daß beim Aufsetzen der Deckscheibe (1) diese zuerst im Eintrittsbereich (4) an den Schaufeln anliegt, während im Austrittsbereich ein Spalt (3) entsteht.1. Radial compressor impeller with cover disk and twisted, in the axial inlet preferred blades, preferably produced by welding, characterized in that in the blades (5), in particular in the region of the wheel disc side weld at the impeller inlet (4), a bias is introduced, the is opposite to the voltage in the operating state and the amount is smaller than the allowable voltage, wherein the contour of the cover plate (1) compared to the contour of the blades (5) is such that when placing the cover plate (1) this first in Entry region (4) rests against the blades, while in the exit region, a gap (3) is formed.
2. Radialverdichterlaufrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der im Austrittsbereich entstehende Spalt (3) vor dem Schweißen infolge axialer Kräfte zwischen Radscheibe (2) und Deckscheibe (1) überwunden und eine Verformung der Schaufeln (5) im Eintrittsbereich (4) erzwungen wird.2. Radial compressor impeller according to claim 1, characterized in that the gap formed in the outlet region (3) before welding due to axial forces between the wheel disc (2) and cover plate (1) overcome and forced deformation of the blades (5) in the inlet region (4) becomes.
Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Radialverdichterlaufrad mit Deckscheibe und verwundenen, in den axialen Einlauf vorgezogenen Schaufeln, das vorzugsweise durch Schweißen hergestellt ist.The invention relates to a radial compressor impeller with cover disk and twisted, in the axial inlet preferred blades, which is preferably made by welding.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Bei der Fertigung von Radialverdichterlaufrädern mit Deckscheibe können zwei grundsätzliche Ausführungen unterschieden werden.In the production of centrifugal compressor impellers with shroud two basic versions can be distinguished.
Ausführung 1Version 1
Schaufeln und Deckscheibe sind vollständig miteinander verbunden, z. B. durch Gießen, Schweißen oder Löten.Shovels and shroud are completely connected to each other, eg. B. by casting, welding or soldering.
Ausführung 2Execution 2
Im Eintrittsbereich sind die Schaufeln nicht mit der Deckscheibe verbunden, z. B. im Falle einer Schweißkonstruktion. Zusätzliche Belastungen der Schaufeln durch die radiale Aufweitung der Deckscheibe werden dadurch vermieden. Bei der bisher üblichen Technologie für Räder nach Ausführung 2 wird nach dem Aufschweißen der Schaufeln auf die Radscheibe die deckscheibenseitige Meridiankontur der Schaufeln gedreht. Anschließend erfolgt das zentrische Aufsetzen und Aufschweißen der Deckscheibe, wobei jeweils vom Laufradaustritt aus nur ein begrenzt entgegengesetzt der Durchströmrichtung geschweißt wird. Verbleibende Spalte zwischen Schaufeln und Deckscheibe im Eintrittsbereich sind dabei nicht auszuschließen. Zusätzlich erfolgt bei Rotation des Laufrades eine radiale Aufweitung der Deckscheibe und damit eine Vergrößerung dieser Spalte. Unter Fliehkrafteinfluß stützt sich eine verwundene, in den axialen Einlauf vorgezogene Schaufel üblicherweise an der Deckscheibe ab. Damit verbunden ist eine Verformung der Schaufeln, speziell am Schaufelehtritt, zur Überwindung der erwähnten Spalte zwischen deckscheibenseitiger Meridiankontur der Schaufel und Deckscheibe. Diese Verformungen führen zu einer erhöhten Biegebeabspruchung der Schaufeln im Bereich der radscheibenseitigen Schweißnaht. In der DE-PS 937120 wird ein Laufrad für einen Schleuderverdichter vorgestellt, das die Spannungsreduzierung beinhaltet. Die Spannungsreduzierung bezieht sich auf die hochbeanspruchte Deckscheibe. Dazu ist ein axialer Spalt zwischen Schaufel und Deckscheibe im Laufradeintrittsbereich vorgesehen, der zur Erzielung einer Vorspannung in der Deckscheibe durch axiale Kräfte überwunden wird. Diese Ausführung ist nur für unverwundene, gerade oder zylindrische Schaufeln denkbar. Die axiale Verspannung muß ständig durch spezielle Vorrichtungen, z. B. Zuganker, aufrechterhalten werden. Die Deckscheibe wird als Tellerfeder relativ dünn ausgebildet und weist auch im Saugmund keine Verdickung auf, so daß durch die axiale Verspannung eine deutliche Verformung der Deckscheibe auftreten wird.In the entry area, the blades are not connected to the cover plate, z. B. in the case of a welded construction. Additional loads on the blades by the radial expansion of the cover plate are thereby avoided. In the hitherto customary technology for wheels according to embodiment 2, after the blades have been welded onto the wheel disk, the cover-disk-side meridian contour of the blades is rotated. Subsequently, the centric placement and welding of the cover plate, whereby in each case only a limited opposite of the flow direction is welded from the impeller outlet. Remaining gaps between the blades and the cover plate in the entry area can not be ruled out. In addition, upon rotation of the impeller, a radial expansion of the cover plate and thus an enlargement of this column. Under the influence of centrifugal force, a twisted blade, which has been pulled forward into the axial intake, is usually supported on the cover disk. This is associated with a deformation of the blades, especially at the blade entrance, to overcome the mentioned gap between the cover plate side meridian contour of the blade and shroud. These deformations lead to an increased bending stress of the blades in the region of the wheel-disk-side weld seam. In DE-PS 937120 an impeller for a centrifugal compressor is presented, which includes the voltage reduction. The stress reduction refers to the highly stressed cover disk. For this purpose, an axial gap between the blade and cover plate is provided in the impeller inlet region, which is overcome by axial forces to achieve a bias in the cover plate. This design is conceivable only for unbound, straight or cylindrical blades. The axial strain must constantly by special devices, eg. B. tie rods, are maintained. The cover plate is formed as a plate spring is relatively thin and also has no thickening in the suction, so that a significant deformation of the cover plate will occur due to the axial strain.
Ziel dor ErfindungAim of the invention
Die Erfindung stellt sich das Ziel, die hohen Biegcbcanspruchungen in den Schaufeln im Betriebszustand abzubauen.The invention sets itself the goal of reducing the high bending stress in the blades in the operating state.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die üblicherweise sehr hohen Fliehkraftspannungen an den Schaufeleintrittskanten in der Nähe der Schweißnaht zur Radscheibe zu reduzieren.The invention has for its object to reduce the usually very high centrifugal force stresses at the blade entry edges in the vicinity of the weld to the wheel disc.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in die Schaufeln, insbesondere im Bereich der radscheibenseitigen Schweißnaht am Laufradeintritt, eine Vorspannung eingebracht ist, die entgegengesetzt zu der Spannung im BetriebszustandAccording to the invention the object is achieved in that in the blades, in particular in the region of the wheel disc side weld at the impeller inlet, a bias is introduced, which is opposite to the voltage in the operating state