DE1020350B

DE1020350B - Befestigung einer aus Blech bestehenden Hohlschaufel fuer axial durchstroemte Turbomaschinen

Info

Publication number: DE1020350B
Application number: DEE10493A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Herwig Kress
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1955-03-31
Filing date: 1955-03-31
Publication date: 1957-12-05
Also published as: FR1144925A; GB801775A; CH342238A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Befestigung einer aus Blech bestehenden Hohlschaufel für axial durchströmte Turbomaschinen in zur Läuferachse windschiefer oder paralleler Nut des Radkörpers, bei der sowohl das die Saugseite als auch das die Druckseite der Schaufel bildende Blech über die beaufschlagte Schaufellänge hinaus verlängert und jede Verlängerung nach innen über je einen Einlagekörper zu je einer Schlaufe umgefaltet ist, wobei jeweils das Ende der Verlängerung bis in den beaufschlagten Teil der Schaufel reicht.

Die bekannte Befestigung dieser Art hat zwei Nachteile. Erstens sind die um die Einlagekörper herumgefalteten Verlängerungen an die Bleche der Druckseite und der Saugseite der Schaufel nur angepreßt; sie können also von der Schaufelfliehkraft um die Einlagekörper herum aus der Nut herausgezogen werden; sie sind also außerstande, jene Bleche vom Zuge zu entlasten. Zweitens sind die Nuten der Saugseite und der Druckseite voneinander getrennt, und jede dieser Nuten besteht ·—· der gebogenen Kontur jener Bleche sich annähernd ·— aus zwei zueinander winkligen Nuten, so daß jede Schaufel insgesamt vier Nuten, also komplizierte Nutfräserei, erfordert.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung behoben oder gemildert werden.

Die Erfindung besteht darin, daß jede Verlängerung mit dem zugehörigen Schaufelseitenblech verlötet oder verschweißt ist und daß die beiden Schlaufen zusammen einen Schwalbenschwanz bilden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Befestigung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch den Fuß und den dem Fuß benachbarten Teil einer Hohlschaufel gemäß der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Schaufelprofil gemäß der Linie H-II der Fig. 1 mit Ansicht gegen den Fuß,

Fig. 3 und 4 Möglichkeiten für die Ausbildung der Nuten im Schaufelträger und die

Fig. 5, 6 und 7 Varianten für die Ausbildung des Schaufelfußes in gleichem Schnitt wie nach Fig. 1.

Bei der Hohlschaufel gemäß den Fig. 1 und 2 wird die Saugseite des Schaufelprofils durch ein Blech 1 und die Druckseite durch ein Blech 2 gebildet. Diese Bleche sind über das Beaufschlagungsgebiet hinaus verlängert. Die Verlängerungen sind mit 3 bzw. 4 bezeichnet. Sie sind nach innen über Einlagekörper 5 bzw. 6 zu Schlaufen umgefaltet und bis in das Beaufschlagungsgebiet der Schaufel hinein verlängert. In diesem Bereich sind sie mit den zugehörigen Schaufelblechen durch Punktschweißungen 7 verbunden.
Die beiden Schlaufen bilden zusammen einen

Befestigung einer aus Blech bestehenden Hohlschaufel für axial durchströmte

Turbomaschinen

Anmelder:

Escher Wyss G. m. b. H.,
Ravensburg (Württ.)

Dipl.-Ing. Dr. Herwig Kress,

Oberzeil (Kr. Ravensburg, Württ.),

ist als Erfinder genannt worden

schwalbenschwanzartigen Schaufelfuß, der in eine Nut eines Schaufelträgers, nämlich eines Radkörpers 8, beispielsweise eines Axialverdichters, eingesetzt ist.

Die Verstärkung des Schaufelbleches durch seine herumgefaltete und mit ihm verschweißte oder verlötete Verlängerung setzt seine Beanspruchung auf die Hälfte herab, wenn die Verlängerung in seiner vollen Breite ausgeführt wird. Dies ist zwar vielfach nicht möglich, nämlich wegen der gewölbten Form des Schaufelbleches, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist; doch wird auch hier immer noch die Beanspruchung des Schaufelbleches an der Übergangsstelle zum Fuß beträchtlich vermindert.

Im Bedarfsfalle kann eine oder können beide der Verlängerungen lang genug gemacht werden, im Innern des Schaufelschaftes Körper zu tragen, die die Schaufel versteifen oder dämpfen, oder sie kann bzw. können selbst die Versteifungs- bzw. Dämpfungskörper bilden.

Es ist vorteilhaft, den Schaufelfuß so zu formen, daß er in zwei sich kreuzende Nuten des Schaufelträgers hineinpaßt. Solche sich kreuzende Nuten 9 bzw. 10, die geradlinig verlaufen und deren Schwalbenschwanzflanken eben sind, sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Die Herstellung der Nuten im Radkörper kann dann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß ein Scheibenfräser 11, welcher in Fig. 3 in gestrichelten Linien angedeutet ist, nacheinander mit entsprechender Neigung durch den Radkörper 8 hindurchgeführt wird, so daß sich eine schwalbenschwanzartige Aussparung ergibt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 enden die Nuten 10 in Bohrlöchern 12 von etwas größerem Durchmesser als die

70» 808/81

Breite des zur Herstellung der Nuten 10 verwendeten Fräsers. Die Löcher 12 werden hierbei vor dem Fräsen der Nuten 10 gebohrt.

Bei den Ausführungen nach den Fig. 5, 6 und 7 ist der Schaufelfuß in eine normale schwalbenschwanzartige Nut eingesetzt, wobei zur Sicherung gemäß Fig. 5 ein zylindrischer oder konischer Stift 13 in eine keilförmige Aussparung 14 der Unterseite des Schaufelfußes zwischen den Schlaufen eingesetzt ist.

Gemäß Fig. 6 ist zwischen den Schlaufen ein Keil 15 eingelegt, während gemäß Fig. 7 die keilförmige Aussparung zwischen den Schlaufen 3 und 4 durch aufgetragenes Schweißgut 16 gefüllt ist. Das Schweißgut kann diese Aussparung ganz oder teilweise ausfüllen. Dadurch ergeben sich in manchen Fällen gewisse Vorteile durch eine Versteifung des Schaufelfußes. Normalerweise wird das Schweißgut auf der Unterseite der Schaufel abgearbeitet werden, doch kann bei entsprechender Gestaltung der Nut bzw. wenn der Hohlraum zwischen den Schlaufen 3 und 4 nicht vollständig ausgefüllt wird, auch auf eine nachträgliche Bearbeitung dieser Schweißstelle verzichtet werden.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Hohlschaufel ist nicht nur auf Axialverdichter beschränkt, sondern es können beispielsweise auch Schaufeln von Gas- oder Dampfturbinen in gleicher Weise ausgeführt werden. Für die Herstellung der Schaufeln läßt sich sowohl Stahlblech als auch Leichtmetallblech verwenden. Es ist auch möglich, Blechmaterial mit ungleichmäßiger Bandstärke derart zu verwenden, daß im Fuß eine gewisse weitere Verstärkung erzielt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Befestigung einer aus Blech bestehenden Hohlschaufel für axial durchströmte Turbomaschinen in zur Läuferachse windschiefer oder paralleler Nut des Radkörpers, bei der sowohl das die Saugseite als auch das die Druckseite der Schaufel bildende Blech über die beaufschlagte Schaufellänge hinaus verlängert und jede Verlängerung nach innen über je einen Einlagekörper zu je einer Schlaufe umgefaltet ist, wobei jeweils das Ende der Verlängerung bis in den beaufschlagten Teil der Schaufel reicht, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verlängerung (3, 4) mit dem zugehörigen Schaufelseitenblech (1, 2) verlötet oder verschweißt ist und daß die beiden Schlaufen zusammen einen Schwalbenschwanz bilden (Fig. 1, 5, 6,7).

2. Hohlschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise mindestens eine der Verlängerungen lang genug ist, im Inneren des S chaufel schaftes Körper zu tragen, die die Schaufel versteifen oder dämpfen.

3. Hohlschaufel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerungen selbst die Versteifungs- bzw. Dämpfungskörper bilden.

4. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Schaufelfuß und die Nut des Radkörpers gerade und die Schwalbenschwanzflanken eben sind.

5. Verfahren zur Herstellung der Nut nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Nut mittels Scheibenfräser in zwei Fräsvorgängen hergestellt wird (Fig. 3).

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß, ehe die Nut gefräst wird, der Radkörper mit je einer zur Nutachse parallelen Bohrung (12) an den beiden Spitzen des Schwalbenschwanzes versehen wird (Fig. 4).

7. Befestigung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufel in der schwalbenschwanzartigen Nut mit Hilfe eines Keils (15) befestigt wird (Fig. 6).

8. Befestigung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungskeil ein konischer oder zylindrischer Stift (13) verwendet wird (Fig. 5).

9. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Schlaufen gebildete Dreiecksaussparung ganz oder teilweise durch aufgetragenes Schweißgut ausgefüllt wird (Fig. 7).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 900 222, 767 990, 097, 620 694.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen