DE1066149B

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Publication number: DE1066149B
Application number: DENDAT1066149D
Authority: DE
Publication date: 1959-09-24

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft einen mit einem Stahlblech-Spiralgehäuse für eine hydraulische Maschine verschweißten Leitradring.The invention relates to a spiral housing welded to a sheet steel for a hydraulic machine Idler ring.

Es ist bekannt, vorgefertigte und selbständig hergestellte Vorleitringe durch Vorleitschaufeln zu einem statisch festen Verband zusammenzufügen. Es sind auch schon Leitradringe in Schweißkonstruktion aus Blech hergestellt worden, welche die herkömmliche Form der Stahlgußringe aufweisen. Diese aus Blech geschweißten Ringe haben einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau und ermöglichen keine wesentlichen Gewichtseinsparungen im Vergleich zu den gegossenen Ringen.It is known to combine prefabricated and independently manufactured inlet guide rings by means of inlet guide vanes to join together a static bond. There are already welded stator rings Sheet metal has been produced, which have the conventional shape of the cast steel rings. These made of sheet metal welded rings have a relatively complex structure and do not allow essential Weight savings compared to the cast rings.

Es ist ferner bekannt, flache Vorleitschaufelgrundringe in Form von Ringkränzen, deren zueinander parallele Flächen senkrecht zur Drehachse der Maschine liegen, durch Einschweißen der Vorleitschaufeln zu einem Leitradring zu vereinigen.It is also known to have flat inlet guide vane base rings in the form of annular rings, their to one another parallel surfaces are perpendicular to the axis of rotation of the machine by welding in the inlet guide vanes to unite to form a stator ring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Leitradringe in mechanischer und hydraulischer Hinsicht zu \'erbessern, ohne das Gesamtgewicht der Spirale zu vergrößern.The invention is based on the object of mechanical and hydraulic stator rings of this type To \ 'improve respect without increasing the total weight of the spiral.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohrstücke des Spiralgehäuses so an den Grundringen in der Nähe von deren Ouerschnittsschwerpunkten angeschweißt sind, daß die Kräfte, welche durch das Spiralgehäuse in die Grundringe eingeleitet werden, durch die Schwerpunkte der Grundringe gehen, und daß eine dünne, mit Durchbrechungen versehene Wand den hydraulisch günstigsten Übergang von den Grundringen zu dem Gehäuse bilden.This object is achieved in that the pipe sections of the spiral housing so to the Base rings are welded in the vicinity of their centers of gravity so that the forces which are introduced through the spiral housing into the base rings, through the centers of gravity of the base rings go, and that a thin, perforated wall is the most hydraulically favorable Form the transition from the base rings to the housing.

Vorzugsweise haben die Grundringe eine auf einer Drehbank bearbeitete Fläche, an welche die Rohrstücke angeschweißt sind.The base rings preferably have a surface machined on a lathe, against which the pipe sections are welded on.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform eines Leitradrings nach der Erfindung dargestellt.In the drawing, an embodiment of a stator ring according to the invention is shown.

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen Leitradring, an welchem ein Spiralgehäuse befestigt ist;Fig. 1 is a cross-section through a stator ring to which a volute casing is attached;

Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1.FIG. 2 is a section along line II-II of FIG. 1.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform besteht der Leitradring aus zwei flachen Grundringen 1 und 2 aus Blech, welche durch die als Vorleitschaufeln ausgebildeten Stege 3 miteinander verbunden sind. Die Flächen dieser Ringe stehen senkrecht zur Rotationsachse 4 der hydraulischen Maschine.In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the stator ring consists of two flat base rings 1 and 2 made of sheet metal, which are connected to one another by the webs 3 designed as inlet guide vanes. The surfaces of these rings are perpendicular to the axis of rotation 4 of the hydraulic machine.

Die das Spiralgehäuse bildenden Rohrstücke 5 aus Blech sind mit ihrem Rand an der Außenseite der Grundringe 1 und 2 in der Nähe des Ouerschnittsschwerpunktes dieser Ringe angeschweißt. Auf diese Weise können die Torsionswirkungen, die das Gehäuse auf die Gründringe 1 und 2 demzufolge auf die Schaufel ausüben könnte, praktisch ausgeschaltet The tube pieces 5 made of sheet metal forming the spiral housing are welded with their edge to the outside of the base rings 1 and 2 in the vicinity of the center of gravity of these rings. In this way, the torsional effects which the housing could exert on the green rings 1 and 2 and consequently on the blade can be practically eliminated

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Leitradring
für eine hydraulische MaschineIdler ring
for a hydraulic machine

Anmelder:Applicant:

Ateliers des Charmilles S.A.,
Genf (Schweiz)Ateliers des Charmilles SA,
Geneva (Switzerland)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Mayer, Patentanwalt, Berlin-Dahlem, Hüttenweg 15Representative: Dr.-Ing. F. Mayer, patent attorney, Berlin-Dahlem, Hüttenweg 15

Beanspruchte Priorität: Schweiz vom 14. Februar 1955Claimed priority: Switzerland from February 14, 1955

Pierre Piguet, Genf (Schweiz), ist als Erfinder genannt wordenPierre Piguet, Geneva (Switzerland), has been named as the inventor

werden. Eine mit Durchbrechungen 7 versehene Wand 6 bildet ein Wasserleitblech. Diese Wand verbindet in einem allmählichen Übergang den äußeren Rand eines jeden Grundrings 1 und 2 mit der Innenfläche des Spiralgehäuses und bildet eine in hydraulischer Hinsicht günstige Verbindung. Die Durchbrechungen 7 haben den Zweck, einen Ausgleich des auf jede Seite der AVand 6 einwirkenden Drucks zu schaffen, so daß die Wand aus dünnem Blech bestehen kann. Die günstige Kräfteverteilung zwischen Gehäuse und Vorleitschaufelring ergibt eine merkliche Erhöhung der Festigkeit des gesamten Spiralgehäuses, ohne daß das Gesamtgewicht der Spirale vergrößert wird.will. A wall 6 provided with openings 7 forms a water baffle. This wall connects the outer edge of each base ring 1 and 2 with the inner surface of the spiral housing in a gradual transition and forms a connection that is favorable from a hydraulic point of view. The openings 7 have the purpose of compensating for the pressure acting on each side of the AVand 6 , so that the wall can consist of thin sheet metal. The favorable distribution of forces between the casing and the inlet vane ring results in a noticeable increase in the strength of the entire volute casing without increasing the overall weight of the volute.

Im allgemeinen ergibt sich sogar eine beträchtliche Herabsetzung des Gesamtgewichtes. So ist z. B. bei einer Francisturbine, \velche bei 150 U/min und einem Gefälle von 90 m 90 OOO PS entwickelt, eine Gewichtseinsparung für den Leitradring von rund 40 t erzielbar bei einem Gesamtgewicht von 105 t für einen Ring herkömmlicher Bauart in Stahlguß.In general, there is even a considerable reduction in the total weight. So is z. B. at a Francis turbine, developed at 150 rpm and a gradient of 90 m 90,000 hp, a weight saving of around 40 t for the stator ring can be achieved with a total weight of 105 t for a ring of conventional design in cast steel.

Da die Verbindung der Rohrstücke mit den Schaufelabdeckungen näher an das Zentrum der Turbine herangebracht wird als bei einem Gehäuse klassischer Bauart, gestattet diese neue Bauart außerdem in einer bestimmten Grundrißfläche eine Turbine höherer Leistung zu installieren, als dies mit Leitradringen bisheriger Bauart möglich war.Because the connection of the pipe pieces with the blade covers is closer to the center of the turbine is brought closer than with a housing of the classic design, this new design also allows in one to install a turbine with a higher output than was previously the case with stator rings Design was possible.

909 629/43909 629/43

Claims

In the described and illustrated embodiment, idler rings have always been taken into account, which consist of metal sheets welded together, but the rings can also be produced in other ways, for example from cast steel parts, and the connections can also be made in other ways than by welding, e.g. B. by riveting. Claims: io

1. With a sheet steel spiral housing for a hydraulic machine welded stator ring, which consists of two flat sheet steel base rings connected by welded-in Vorleitschaufeln, whose mutually parallel surfaces are perpendicular to the axis of rotation of the machine, characterized in that the pipe sections (5) of the spiral housing so are welded to the base rings (1 and 2) in the vicinity of their cross-sectional centers of gravity so that the forces which are introduced into the base rings through the volute casing pass through the centers of gravity of the base rings (1

and 2) go and that a thin wall (6 ) provided with openings (7) forms the hydraulically most favorable transition from the base rings (1 and 2) to the housing.

2. stator ring according to claim 1, characterized in that the base rings (1 and 2) have a machined on a lathe surface to which the pipe sections (5) are welded.

Considered publications:

German patent applications R7863 Ia / 59b (published on September 8, 1952), V 5751 Ia / 88a (published on September 8, 1952) on October 21, 1954);

Swiss patents No. 119 549, 65 406; French Patent No. 452 510;

U.S. Patent Nos. 2,410,201, 2,611,578;

Magazine des Verein dtsch. Engineers, vol. 85 (1941), issue 37/38, p. 766;

Technische Rundschau, No. 15b, April 15, 1953, p. 5;

The Engineer of August 29, 1952, pp. 297 to 299.

1 sheet of drawings