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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Strömungsmaschinen und im Einzelnen auf eine Anordnung und ein Verfahren zum Befestigen beweglicher Turbinenlaufschaufeln in zur axialen Einführung vorgesehenen Nuten von Rotorrädern der Strömungsmaschinen.
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Rotoren für Strömungsmaschinen werden häufig spanabhebend aus großen Schmiedestücken gefertigt. Aus den Schmiedestücken geschnittene Rotorräder sind häufig mit Nuten versehen, um die Füße von Strömungsmaschinenlaufschaufeln zur Montage aufzunehmen. Weil das Verlangen nach höherer Abgabeleistung und größerer Effizienz der Strömungsmaschinen weiter steigt, werden größere und freier bewegliche Strömungsmaschinenlaufschaufeln in Dienst gestellt.
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Die zuvor genannten Faktoren sind im Bezug auf Dampfturbinenlaufschaufeln der letzten Stufe mit verbesserten aerodynamischen, thermodynamischen und mechanischen Eigenschaften von besonderer Bedeutung. Laufschaufeln der letzten Stufe für Turbinen sind seit einiger Zeit Gegenstand erheblicher Entwicklungsarbeit. Es ist in hohem Maße wünschenswert, die Leistungsfähigkeit dieser Laufschaufeln zu optimieren, um die aerodynamischen Verluste zu verringern und die thermodynamische Effizienz der Turbine zu verbessern. Die Laufschaufeln sind einem breiten Bereich von Strömungen, Belastungen und starken dynamischen Kräften ausgesetzt. Faktoren, die die endgültige Laufschaufelprofilgestaltung beeinflussen, umfassen die aktive Länge der Laufschaufel, den Mitteldurchmesser und die hohe Betriebsdrehzahl sowohl in Über- als auch in Unterschallströmungsbereichen. Dämpfung und Laufschaufelermüdung sind Faktoren, die bei der mechanischen Gestaltung der Laufschaufel und ihres Profils ebenfalls in Betracht gezogen werden müssen. Diese mechanischen und dynamischen Antworteigenschaften der Laufschaufeln sowie weitere, wie z. B. aerothermodynamische Eigenschaften der Materialauswahl, beeinflussen alle das optimale Laufschaufelprofil. Daher erfordern die Turbinenlaufschaufeln für eine optimale Effizienz mit minimalen Verlusten über einen breiten Betriebsbereich hinweg ein genau definiertes Laufschaufelprofil. Die Laufschaufel kann häufig eine komplexe Blattgeometrie mit Überhang aufweisen.
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Benachbarte Turbinenlaufschaufeln an einem Rotorrad sind typischerweise durch eine Art von Deckbändern oder Ummantelungsbändern um den Umfang herum miteinander verbunden, um das Arbeitsfluid innerhalb eines wohl definierten Pfades zu umschließen und die Steifigkeit der Laufschaufeln zu erhöhen. Die ineinander greifenden Deckbandabschnitte können beim Montieren der Laufschaufeln an dem Rotorrad häufig Hindernisse darstellen.
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Rotorräder weisen häufig Schwalbenschwanznuten zur axialen Einführung auf, die Schaufeln mit Füßen aufnehmen, die komplementäre Schwalbenschwänze zur axialen Einführung aufweisen. Derartige Schwalbenschwänze zur axialen Einführung können wünschenswert sein, weil sie keine Verwendung von äußeren Schlussstücken oder Montagehalterungen erfordern können.
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1 stellt eine Turbinenlaufschaufel mit Schwalbenschwanz nach dem Stand der Technik dar, die axial in eine Schwalbenschwanznut eines Rotorrades eingesetzt werden kann. Die Turbinenlaufschaufel 10 weist ein Blatt 20, ein Spitzendeckband 30 und eine Plattform 40 mit einem Fuß 45 auf. Der Fuß 45 kann einen Schwalbenschwanzvorsprung 50 aufweisen, der zur axialen Einführung in eine komplementäre Schwalbenschwanznut 60 eines Rototrrades 65 angepasst ist. In einigen Laufschaufelanordnungen und insbesondere bei großen Laufschaufeln der letzten Stufe kann in einem Raum an einem inneren radialen Ende der Schwalbenschwanznut des Rotorrades wenigstens eine (nicht gezeigte) Nutfeder vorhanden sein. Die Nutfeder kann auf die Unterseite des Schwalbenschwanzvorsprungs eine radial nach außen gerichtete Kraft ausüben, die die Turbinenlaufschaufel unter Niedrigdrehzahlbedingungen starr hält, wie z. B. durch Anheben unter Vorspannung, wodurch der Verschleiß an den Oberflächen des Schwalbenschwanzes begrenzt wird.
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2 stellt eine Turbinenrotorradanordnung 70 nach dem Stand der Technik dar, die mit Turbinenlaufschaufeln 10 bestückt ist, die mit Schwalbenschwänzen zur axialen Einführung versehen sind. Die männlichen Schwalbenschwanzvorsprünge 50 der Turbinenlaufschaufeln 10 werden nacheinander axial an dem Rotorrad 65 angebracht, wodurch es den benachbarten Plattformen 45, Spitzendeckbändern 30 und Blättern 20 ermöglicht wird, ohne Hindernisse eingebaut zu werden. Eine letzte Laufschaufel, die eingebaut wird, wird jedoch häufig eine Behinderung durch überlappende Blätter 20 erfahren, dem mit einem speziellen Schlussstück oder mit zugeschnittenen Kanten Rechnung getragen werden muss.
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Demnach wäre es wünschenswert, eine Laufschaufelanordnung und Verfahren zum Erleichtern des Einsetzens von frei beweglichen Laufschaufeln zur schwenkenden axialen Einführung in Rotorräder für Strömungsmaschinen zu schaffen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung zur schwenkenden axialen Einführung für Laufschaufeln einer Dampfturbine geschaffen. Die Anordnung weist Laufschaufeln zur schwenkenden axialen Einführung auf, wobei jede Laufschaufel einen Fuß aufweist, der zur schwenkenden axialen Einführung in ein Rotorrad eingerichtet ist. Ein Schwalbenschwanzvorsprung an dem Fuß jeder Laufschaufel weist eine Krümmung in einer vertikalen Ebene auf. Das Rotorrad weist entsprechende Schwalbenschwanznuten zur schwenkenden axialen Einführung um einen Rand herum auf, wobei die jeweilige Nut für jede einzelne Laufschaufel zu dem Schwalbenschwanzvorsprung komplementär ist und eine Krümmung in der vertikalen Ebene aufweist.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Dampfturbine geschaffen, die ein Rotorrad mit einer Anzahl von Schwalbenschwanznuten zur schwenkenden axialen Einführung und Laufschaufeln mit einer Anzahl von komplementären Schwalbenschwanzvorsprüngen zur schwenkenden axialen Einführung an einem Fuß der Laufschaufeln aufweist. Die Laufschaufeln für die Dampfturbine weisen eine Krümmung in einer vertikalen Ebene an dem Schwalbenschwanzvorsprung für den Fuß jeder Laufschaufel auf. Die Schwalbenschwanznuten zur schwenkenden axialen Einführung, die in das Rotorrad eingeschnitten sind, weisen in einer vertikalen Ebene ebenfalls eine entsprechende Krümmung auf.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft ein Verfahren zum Montieren einer Anzahl von Laufschaufeln mit Schwalbenschwanzvorsprüngen zur schwenkenden axialen Einführung und Spitzendeckbändern an einem Rotorrad mit einer Anzahl von komplementären Schwalbenschwanznuten zur schwenkenden axialen Einführung. Das Verfahren enthält das Bereitstellen eines Rotorrades mit Schwalbenschwanznuten zur schwenkenden axialen Einführung, die eine Krümmung in einer vertikalen Ebene aufweisen, und von Laufschaufeln mit Schwalbenschwanzvorsprüngen zur axialen Einführung, die eine entsprechende Krümmung in der vertikalen Ebene aufweisen. Eine Laufschaufel wird mit einem Spitzendeckband in einer Einbauposition angeordnet. Die Laufschaufel wird an einem Schwenkpunkt in der Nähe des Spitzendeckbandes drehbar gelagert und um den Schwenkpunkt geschwenkt, um den Schwalbenschwanzvorsprung zur schwenkenden axialen Einführung in einer Schwalbenschwanznut zur schwenkenden axialen Einführung anzubringen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in denen gleiche Bezugzeichen gleiche Elemente in den Zeichnungen kennzeichnen:
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1 stellt eine Turbinenlaufschaufel nach dem Stand der Technik mit einem Schwalbenschwanz dar, die in Axialrichtung in eine Schwalbenschwanznut eines Rotorrades eingesetzt werden kann;
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2 stellt eine Turbinenrotorradanordnung nach dem Stand der Technik dar, die mit Laufschaufeln bestückt ist, die mit Schwalbenschwänzen zur axialen Einführung versehen sind;
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3 stellt einen Krümmungsradius für Vorsprünge und Vertiefungen einer Laufschaufel mit einem Schwalbenschwanz zur schwenkenden axialen Einführung dar;
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4 stellt eine vergrößerte axiale Ansicht, die die Krümmung der Vorsprünge und der Vertiefungen zeigt, des Fußes der Laufschaufel dar;
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5 stellt eine aufgeschnittene Querschnittsansicht der komplementären Vorsprünge und Vertiefungen einer weiblichen Schwalbenschwanznut des Rotorrades dar;
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6 stellt in Umfangsrichtung radial nach innen betrachtet eine Teilansicht von der Art einer geraden Einführung in die Rotorradnuten dar;
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7 stellt in Umfangsrichtung radial nach innen betrachtet eine Teilansicht von der Art einer schräg-axialen Einführung in die Rotorradnuten dar;
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8 stellt eine Seitenansicht eines Einbauvorgangs einer Laufschaufel mit einem Schwalbenschwanz zur schwenkenden axialen Einführung in ein Rotorrad dar;
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9 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Montieren der Laufschaufeln mit Schwalbenschwänzen zur schwenkenden axialen Einführung in Schwalbenschwanznuten zur schwenkenden axialen Einführung an dem Rotorrad dar; und
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10 stellt eine letzte mit Schwalbenschwanz zur schwenkenden axialen Einführung versehene Laufschaufel dar, die in eine komplementären Schwalbenschwanznut an einem Rotorrad zwischen zuvor eingesetzten Laufschaufeln mit Schwalbenschwänzen zur schwenkend axialen Einführung eingesetzt wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen zahlreiche Vorteile auf, die das Ermöglichen des Einsetzens von Laufschaufeln, die mit Schwalbenschwänzen zur axialen Einführung versehen sind, mit ineinander greifenden Spitzendeckbändern in Rotorräder enthalten. Gemäßen einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Krümmung in einer vertikalen Ebene an einem männlichen Schwalbenschwanzvorsprung des Laufschaufelfußes zur schwenkenden axialen Einführung und an der zugehörigen weiblichen Schwalbenschwanznut zur schwenkenden axialen Einführung an dem Rotorrad vorhanden sein. Die Krümmung erleichtert das Einsetzen der Laufschaufeln, das ansonsten durch Überschneidungen, wie z. B. eine Behinderung der ineinander greifenden Spitzendeckbandabschnitte an benachbarten Laufschaufeln, blockiert sein könnte. Ein solches Einsetzen kann durch das Anordnung des Deckbandes des Spitzendeckbandes in der Nähe eines benachbarten Spitzendeckbandabschnittes und durch Schwenken des Fußendes der Laufschaufel um die Lage des Spitzendeckbandes herum vorgenommen werden, so dass der durch die Laufschaufel gebildete Bogen es der Krümmung des axialen männlichen Schwalbenschwanzvorsprungs ermöglicht, in die Krümmung der axialen weiblichen Schwalbenschwanznut des Rotorrades hinein zu schwenken, was zu der Beschreibung einer Laufschaufel für eine schwenkende axiale Einführung führt. Es können auch Spannungskonzentrationen an Schwalbenschwanzkanten verringert werden. Das Vorsehen einer Krümmung an den Schwalbenschwänzen beschränkt nicht die Ausgestaltung des Spitzendeckbandes oder die Ausgestaltung der Laufschaufel in der Mitte der Spannweite. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Schwalbenschwanzanordnung ermöglicht es, dass die Ausgestaltung der Spitzendeckbänder nicht durch Randbedingungen der Montage beschränkt ist, wodurch eine erhöhte Schaufeleffizienz ermöglicht wird. Die Anordnung kann weiterhin den Verzicht auf eine Montagehalterung zum Anbringen der Laufschaufeln an dem Rotorrad ermöglichen. Weiterhin kann auf Federn verzichtet werden, die gegenwärtig bei einigen Schwalbenschwänzen zur axialen Einführung erforderlich sind.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Schwalbenschwanzkrümmung in einer Ebene parallel zu dem Schwalbenschwanz an einem männlichen Schwalbenschwanzvorsprung einer Laufschaufel zur schwenkenden axialen Einführung und an einer weiblichen Schwalbenschwanznut zur schwenkenden axialen Einführung vorgesehen. Eine derartige Krümmung wird in besonders wünschenswerter Weise zur Vereinfachung der Montage langer Laufschaufeln zur axialen Einführung angewandt. Der Schwalbenschwanz ist mit einer Krümmung in einer vertikalen Ebene versehen, so dass das Zentrum der Krümmung nahe bei dem Spitzendeckband oder der Abdeckung der Laufschaufel liegt. Die Krümmung hätte einen Radius, der näherungsweise gleich dem Abstand zwischen dem Schwalbenschwanz und der Laufschaufelspitze ist (, der die aktive Länge annähert). Die axiale Schwalbenschwanznut wird mit einer ähnlichen Krümmung geschaffen, deren Radius leicht variiert werden kann, so dass der Ort der ersten Berührung zwischen Druckflächen der Laufschaufel und des Rades beeinflusst werden kann. Die Schwalbenschwanzkrümmung befindet sich in einer Ebene parallel zu dem Schwalbenschwanz und weist eine Laufschaufelradiallinie auf, wodurch sie dabei hilft, die Laufschaufel bei der Montage an dem Rad einfach zu schwenken. Die Krümmung der Schwalbenschwänze kann auf Laufschaufeln zur geraden axialen Einführung und auf Laufschaufeln zur schrägen axialen Einführung sowie auf die zugehörigen Schwalbenschwanznuten des Rotorrades angewandt werden.
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3 stellt einen Krümmungsradius für Vorsprünge und Vertiefungen einer Laufschaufel mit einem Schwalbenschwanz zur schwenkenden axialen Einführung für eine Dampfturbine dar. Die Laufschaufel 110 mit Schwalbenschwanz zur schwenkenden axialen Einführung weist ein Blatt 120 mit einem Spitzendeckband 130 und einem Fuß 140 auf. Ein Schwalbenschwanz 150 an dem Fuß 140 weist mehrere Rippen bzw. Vorsprünge 141 mit zwischen diesen angeordneten Nuten bzw. Vertiefungen 142 auf. Der Krümmungsradius R 119 erstreckt sich von einem Punkt 180 in der Nähe des Spitzendeckbandes 130 zu dem Fuß 140. Die Laufschaufel 110 mit Schwalbenschwanz zur schwenkenden axialen Einführung kann zur Einführung in die Nuten 190 des Rotorrades 165 (5) um den Schwenkpunkt 180 geschwenkt 195 werden. Die einzelnen Vorsprünge 141 und die einzelnen Vertiefungen 142 an einem einzelnen Laufschaufelschwalbenschwanz (und die entsprechenden Vorsprünge und Vertiefungen der Nut 190 in dem Rotorrad 165, 5) werden mit unterschiedlicher Krümmung in Abhängigkeit von dem jeweiligen radialen Abstand von dem Schwenkpunkt 130 in dem Zentrum der Krümmung geschnitten, wie es durch den Radius R1 123 und den Radius R2 124 veranschaulicht ist.
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4 stellt eine vergrößerte axiale Ansicht des Fußes 140 der Laufschaufel 110 dar, die die Krümmung der Vorsprünge 141 und der Vertiefungen 142 zeigt. Das Ausführungsbeispiel der Erfindung weist drei Vorsprünge 141 und drei Vertiefungen 142 unter der Plattform 130 auf, wobei auch andere Anzahlen und Anordnungen von Vorsprüngen und Vertiefungen innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen werden können. Die äußere Oberfläche 147 der Plattform 143 kann, wenn die Laufschaufel 110 an dem Rotorrad 165 angebracht ist (10) angebracht ist, eine kontinuierliche äußere radiale Oberfläche 166 des Rotorrades bilden.
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Indem der Schwalbenschwanzkrümmungsradius des Rotorrades geringfügig kleiner gehalten wird als die Laufschaufelschwalbenschwanzkrümmung gehalten wird, kann sichergestellt werden, dass die erste Berührung zwischen Laufschaufel- und Radschwalbenschwanz am Zentrum 145 des Schwalbenschwanzes stattfinden würde und sich der Kontakt zu den Kanten 146 hin ausweitet, wenn die Laufschaufelbelastung während des Turbinenbetriebs ansteigt. Die Krümmungen können so bemessen sein, dass auf Nutfedern verzichtet werden kann. Mit einem geeigneten Krümmungsunterschied zwischen dem Laufschaufelschwalbenschwanz und dem Radschwalbenschwanz kann eine Dreipunktberührung bewirkt werden, wobei ein Berührungspunkt an einer Kontaktfläche und zwei Berührungspunkte an Nichtkontaktflächen geschaffen werden. Ein Spiel zwischen Nichtberührungsflächen der Abdeckung und Kontaktflächen kann so bemessen sein, dass genug Raum zur Aufnahme der Drehung der Abdeckung über einen kleinen Winkel hinweg zur Verfügung gestellt wird. Weiterhin kann die Krümmung des Radschwalbenschwanzes so optimiert werden, dass sie eine Spannungsverteilung an die Erfordernisse einer bestimmten Anwendung anpasst.
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5 stellt eine perspektivische Ansicht einer zur schwenkenden axialen Einführung vorgesehenen Anordnung 100 eines Fußes 140 mit Vorsprüngen 141 und Vertiefungen 142 einer Schaufel 110 zur schwenkenden axialen Einführung dar, die mit den komplementären Vorsprüngen 191 und Vertiefungen 192 der weiblichen Schwalbenschwanznut 190 des Rotorrades 165 in Eingriff geschwenkt 195 werden. Die obere Oberfläche 143 der Plattform für den Fuß 140 kann mit der äußeren radialen Oberfläche 166 des Rotorrades 165 bündig verlaufen.
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Die Schwalbenschwänze zur schwenkenden axialen Einführung können für eine Art der geraden Einführung in axial ausgerichtete Nuten des Rotorrades und ebenfalls für eine Art der schräg-axialen Einführung verwendet werden. 6 stellt radial nach innen betrachtet eine Teilansicht in Umfangsrichtung von der geraden Art einer schwenkend axialen Einführung an dem Rotorrad 165 dar. Die Plattform 143, die Vorsprünge 141 und die (nicht gezeigten) Vertiefungen des Fußes 140 der Laufschaufel 110 zur schwenkend axialen Einführung sind in dem Rotorrad 165 in einer axialen Richtung 170 ausgerichtet. 7 stellt radial nach innen betrachtet eine Teilansicht in Umfangsrichtung von der schräg-axialen Art der Laufschaufel 210 zur schwenkenden axialen Einführung zum Einsetzen in eine schräg verlaufende Rotorradnut 215 dar. Die Plattform 153, die Vorsprünge 155 und die (nicht gezeigten) Vertiefungen des Fußes der Laufschaufel 210 können in einem Winkel α 171 bezogen auf die Axialrichtung 170 schräg angeordnet sein.
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Für Laufschaufeln mit Schwalbenschwänzen zur schwenkenden axialen Einführung von der Art der graden Einführung mit einem Blattüberhang an einer Hinterkante kann die letzte Laufschaufel durch Zuschneiden der Hinterkante 121 (10) der letzten Laufschaufel montiert werden. Ein derartiges Zuschneiden kann es ermöglichen, dass der Gebrauch von gegenwärtigen Montagebefestigungen vermieden werden kann. Weiterhin kann man sich Konflikten während der Montage der letzten Laufschaufel an der Hinterkante zuwenden, indem ein größeres Abstandsmaß 122 der Rotorradschwalbenschwänze 10) verwendet wird, so dass zusätzlicher Platz für das Einsetzen der letzten Laufschaufel geschaffen wird. Dieser zusätzliche Raum an dem Rotorrad wird zur Verringerung der Blattbehinderungen beitragen. Weiterhin wird eine Vereinfachung bei der Montage für Schwalbenschwanzanordnungen zur schwenkenden axialen Einführung ermöglicht, wenn eine Laufschaufelaufweitung nicht erforderlich ist.
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8 stellt eine Seitenansicht des Einbaus einer Laufschaufel 110 mit Schwalbenschwanz zur schwenkenden axialen Einführung mit gekrümmten Vorsprüngen 141 und gekrümmten Vertiefungen 142 in eine Nut 190 eines Rotorrades 165 dar. Das Spitzendeckband 130 der Laufschaufel 110 ist oberhalb des Rotorrades 165 mit Vorsprüngen 191 und Vertiefungen 192 angeordnet, die zu den Vorsprüngen 141 und den Vertiefungen 142 der Laufschaufel 110 komplementär sind. Das Spitzendeckband 130 befindet sich an einem Schwenkpunkt 180, der einem Zentrum des Radius entspricht, wobei die Laufschaufel 110 in der Nähe eines Eintritts in die weibliche Schwalbenschwanznut 190 des Rotorrades 165 angeordnet ist. Indem das Spitzendeckband 130 in dem Zentrum des Radius 180 gehalten wird, kann die Laufschaufel 110 in einem Bogen 195 mit der weiblichen Schwalbenschwanznut 190 in Eingriff geschwenkt werden. Wenn (nicht gezeigte) benachbarte Laufschaufeln bereits an ihrem Platz an dem Rotorrad 165 angeordnet worden sind, kann der Spitzendeckbandabschnitt 130 zuerst zwischen den (nicht gezeigten) Spitzendeckbandabschnitten der benachbarten Laufschaufeln ausgerichtet werden, wenn das Spitzendeckband in dem Zentrum des Radius 180 angeordnet ist.
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Es wird ein Verfahren zum Montieren der Laufschaufeln mit Schwalbenschwänzen zur schwenkenden axialen Einführung in die Rotorradnuten mit Schwalbenschwänzen zur axialen Einführung geschaffen. Das Verfahren vermeidet Behinderungen der strukturellen Elemente, wie etwa beweglicher Spitzendeckbänder. Das Verfahren kann die Notwendigkeit von Elementbefestigungen beseitigen, die bisher zum Montieren konventioneller Laufschaufeln zur axialen Einführung erforderlich sind. 9 stellt ein Flussdiagramm des Verfahrens zum Montieren der Laufschaufeln mit Schwalbenschwänzen zur schwenkenden axialen Einführung in die Rotorradnuten mit Schwalbenschwänzen zur axialen Einführung dar. Der Schritt 310 stellt ein Rotorrad mit Schwalbenschwanznuten zur schwenkenden axialen Einführung, die eine Krümmung in einer vertikalen Ebene aufweisen, und Laufschaufeln mit Schwalbenschwanzfüßen zur schwenkenden axialen Einführung bereit, die eine entsprechende Krümmung in der vertikalen Ebene aufweisen. Mit geeigneten Krümmungen zwischen den Laufschaufel- und den Radschwalbenschwänzen kann ein Dreipunktkontakt zwischen den Laufschaufel- und den Radvorsprüngen hergestellt werden. Dies stellt eine Berührung zwischen den Laufschaufel- und den Radschwalbenschwänzen im kalten Zustand sicher. Behinderungen bzw. Blockierungen zwischen Blatt und Schwalbenschwanz beim Schwenken der Laufschaufel (während der Montage) bei der Art mit schräg-axialer Einführung kann man sich durch eine Abwandlung der Blatthinterkante zuwenden.
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Gemäß der speziellen Anwendung kann der Schritt 320 einen letzten Laufschaufelraum an dem Rotorrad mit einem größeren Abstandsmaß schaffen, das zur Vermeidung von Behinderungen der Schaufelblätter angepasst ist. In dem Schritt 330 kann ein Blatt für die letzte Laufschaufel, die zu montieren ist, mit einer zugeschnittenen Hinterkante versehen werden, um eine Behinderung zu vermeiden.
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Der Schritt 340 ermöglicht das Anordnen einer ersten Laufschaufel in einer Position, so dass sich ein Spitzendeckband in der Nähe seiner endgültigen Einbaulage an einem Schwenkpunkt befindet, der radial außerhalb der gekrümmten Oberflächen der Vorsprünge und Vertiefungen des Schaufelblattfußes und um einen Abstand näherungsweise gleich dem Radius der Krümmung davon beabstandet angeordnet ist. Der Schritt 350 ermöglicht das Schwenken der ersten Laufschaufel an einem Schwenkpunkt an dem Spitzendeckband. In dem Schritt 360 wird der Schwalbenschwanz der ersten Laufschaufel um den Schwenkpunkt gedreht, um den Schwalbenschwanzvorsprung zur schwenkenden axialen Einführung in eine Schwalbenschwanznut zur axialen Einführung einzusetzen. Der Schritt 370 montiert nachfolgende Laufschaufeln mit Schwalbenschwanzvorsprüngen zur schwenkenden axialen Einführung an dem Rotorrad in den folgenden Schwalbenschwanznuten zur schwenkenden axialen Einführung gemäß den Schritten 340 bis 350. Weil die Spitzendeckbänder für die Montage der folgenden Laufschaufeln zu Beginn im Wesentlichen in ihrer endgültigen Einbaulage angeordnet sind und nur einen geringen Drehwinkel erfahren, während der Schwalbenschwanz zur schwenkenden axialen Einführung mit der Nut in dem Rotorrad in Eingriff gebracht wird, kann eine Behinderung durch bzw. für benachbarte Spitzendeckbänder vermieden werden.
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10 stellt eine Dampfturbine 200 mit einer letzten Laufschaufel 310 mit Schwalbenschwanz zur schwenkenden axialen Einführung dar, die in eine komplementäre Schwalbenschwanznut 190 auf einem Rotorrad 165 zwischen zuvor installierten Laufschaufeln 110 zur schwenkenden axialen Einführung eingesetzt wird. Das Spitzendeckband 130 der letzten Laufschaufel 310 ist in der Nähe der Spitzendeckbänder 130 der benachbarten Laufschaufeln 110 angeordnet, wobei der Fuß 140 der letzten Laufschaufel 310 in einem Schwenkwinkel zu der Radialrichtung angeordnet ist. Die Vorsprünge 141 und die Vertiefungen 142 der letzten Laufschaufel 310 und die Vorsprünge 191 (5) und Vertiefungen 192 (5) der Rotornut 190 können zu einem Radius (3) geschnitten sein, der die aktive Länge der Laufschaufel annähert. Das Spitzendeckband 130 der zuletzt eingebauten Laufschaufel 330 kann an seinem Platz gedreht werden, wenn der Laufschaufelschwalbenschwanz 140 in die Rotornut 190 hinein geschwenkt 195 wird.
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Während hierin verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, wird der Beschreibung erkannt, dass vielfältige Kombinationen von Elementen, Variationen oder Verbesserungen hieran vorgenommen werden können, die innerhalb des Bereiches der Erfindung liegen.
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Eine Anordnung und ein Verfahren zum Montieren frei beweglicher Turbinenlaufschaufeln in Rotorradnuten zur axialen Einführung werden geschaffen. Eine Krümmung in einer vertikalen Ebene kann an einem männlichen Schwalbenschwanzvorsprung zur schwenkenden axialen Einführung des Schwalbenschwanzfußes und an der zugehörigen weiblichen Schwalbenschwanznut des Rotorrades zur schwenkenden axialen Einführung vorgesehen sein. Die Krümmung ermöglicht ein Einsetzen von Laufschaufeln, das ansonsten durch Hindernisse ausgeschlossen wäre, wie z. B. durch ein Ineinandergreifen von Spitzendeckbandabschnitten benachbarter Laufschaufeln. Ein solches Einsetzen kann durch das Anordnen der Spitzendeckbandes in der Nähe eines benachbarten Spitzendeckbandes und durch Schwenken des Fußendes der Laufschaufel zur schwenkenden axialen Einführung um die Position des Spitzendeckbandes herum durchgeführt werden, so dass der durch die Laufschaufel zurückgelegte Bogen es der Krümmung des männlichen Schwalbenschwanzvorsprunges zur schwenkenden axialen Einführung ermöglicht, in die weibliche Schwalbenschwanznut des Rotorrades zur schwenkenden axialen Einführung einzuschwenken.
