DE1067971B

DE1067971B -

Info

Publication number: DE1067971B
Application number: DENDAT1067971D
Authority: DE
Priority date: 1955-10-18
Publication date: 1959-10-29
Also published as: US2999670A; GB797445A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein als Träger eines Laufradlagers ausgebildetes Leitrad für Axialströmungsmaschinen mit radialer Dehnungsmöglichkeit im Maschinengehäuse.

Als Träger eines Laufrads bzw. Laufradlagers ausgebildete Leiträder von Axialströmungsmaschinen sind an sich bekannt. Diese bekannten Leiträder haben keine radiale Dehnungsmöglichkeit, so daß sie bei Erwärmung verspannt werden.

Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine trotz Leichtbau widerstandsfähige Konstruktion anzugeben, bei der Leitrad und Maschinengehäuse bei unterschiedlicher Wärmedehnung im Betrieb gegeneinander genau ausgerichtet bleiben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaufeln des Leitrades in an sich bekannter Weise in Schlitzen je eines Außen-und Innenrings eingepaßt und z. B. durch Hartlötung befestigt sind, welche Ringe jeweils als stirnseitig verbundene Doppelringe mit radialem Zwischenraum ausgebildet sind, und daß der Außenring durch eine Radialverzahnung bei radialer Dehnungsmöglichkeit im Maschinengehäuse axial gehalten wird.

Die Ringe und die Schaufeln bilden eine leichte, aber widerstandsfähige Konstruktion, die den inneren Leitradteil koaxial in dem äußeren Leitradteil hält und Betriebsbelastungen zwischen dem inneren und dem äußeren Leitradteil überträgt.

In einer Ausbildung der Erfindung ist der Innenring einteilig, während der Außenring aus einer Vielzahl von teilkreisförmigen Abschnitten besteht.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weisen die Schlitze der Doppelringe umgebördelte Kanten auf, an die sich die Leitschaufeln mit an diesen Stellen angebrachten Verstärkungen anlegen. DieZeichnungen erläutern die Erfindung beispielsweise an einem Axialverdichter für Flugzeugantrieb. Es stellt dar

Fig. 1 einen Axialschnitt durch das Ende des Verdichters,

Fig. 2 einen Teil der Fig. 1 im vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 die Abwicklung nach Linie III-III zu Fig. 2, Fig. 4 den Schnitt nach Linie IV-IV zu Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 besteht der Verdichter aus einem Außengehäuse mit einem vorderen Teil 10 und einem mit diesem verschraubten hinteren Teil 11, einer Vielzahl von Leitschaufelkränzen 12, die im Gehäuse befestigt sind, dem letzten Leitschaufelkranz 13 und einem Läufer mit den Laufschaufeln 14. Das Ende des Läufers ist mit einem Wellenstumpf 16 versehen, der in einem Lager 17 läuft. Der Antrieb des Verdichters erfolgt durch eine Welle 18, die zu einer nicht gezeichneten Turbine führt.

Das Lager 17 ist in der kegelstumpfförmigen

Als Träger eines Laufradlagers

ausgebildetes Leitrad
für Axialströmungsmaschinen

Anmelder:
Rolls-Royce Limited,
Derby (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. F. Weickmann
und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,
München 2, Brunnstr. 8/9

Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 18. Oktober 1955 und 1. Oktober 1956

Nigel Edward Payne, Burton-on-Trent, Stafford,
und Ernest Frank Sheldon, Ilkeston, Derby
(Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

Zwischenwand 19 befestigt, die radial außen ein Labyrinthdichtungselement 20 und einen Ringflansch 21 trägt.

Gemäß den Fig. 2 bis 4 sind die Auslaßleitschaufeln 13 an ihren radial inneren und äußeren Enden an einem Innen- und Außenring befestigt. Der Innenring besteht seinerseits aus einem äußeren Blechring 22, der einen Teil der Innenwand des Durchgangskanals des Verdichters bildet, und einem inneren Blechring 23, der in radialem Abstand vom Ring 22 liegt. Der Ring 23 ist an einer seiner Kanten mittels eines Flansches 23 a mit der einen Kante des Rings 22 verbunden und mittels eines Flansches 23 b an dem Ring 21 festgeschweißt. Die stromabwärts gelegene Kante des Rings 22 ist ebenfalls mit dem Ring 21 verschweißt.

Der Außenring besteht seinerseits aus einem inneren Blechring 24, der einen Teil der Außenwand des Durchströmkanals des Verdichters bildet, und einem äußeren Blechring 25, der im Radialabstand \om Ring 24 liegt. Diese Ringe sind über Flansche 25 a, 25 b, 24 a an ihren Kanten miteinander verschweißt.

Jeder der Doppelringe 22., 23 bzw. 24, 25 ist mit einer der Zahl der Leitschaufeln 13 entsprechenden

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Claims

Anzahl von Schlitzen versehen; in diese Schlitze sind die Enden der Leitschaufeln eingepaßt und z. B. durch Hartlöten befestigt. Vorzugsweise sind die Leitschaufeln 13 an ihren inneren und äußeren Enden mit je einem Paar von im !.Abstand voneinander angeordneten Verstärkungen 26-versehen, welche in die Schlitze der Doppelringe 22, 23 bzw. 24, 25 passen; diese Schlitze weisen umgebördelte Kanten 27 auf, um eine ausreichende Flächenberührung zwischen den Schaufeln 13 und den Ringen zu gewährleisten.

Der Flansch 24a des Außenringes ist an einem Ring 28 l>efestigt, der auf seiner stromabwärts gelegenen Stirnfläche mit einer Anzahl radialer Zähne 29 versehen ist.

Der Innenring ist einteilig, der Außenring dagegen aus einer Anzahl von kreisbogenförmigen Abschnitten zusammengesetzt. ¹

Wie oben erwähnt, sind die Ringe 22 und 23 mit dem Ring 21 verschweißt, der seinerseits mit der das Lager 17 tragenden Querwand 19 verschraubt ist. Der Außenring hingegen ist so an den Teil 10 des Außengehäuses angebaut, daß er in der Umfangsrichtung festliegt, sich aber radial frei ausdehnen kann. Zu diesem Zweck geht der Gehäuseteil 10 in ein kurzes, in einer Querebene liegendes Stück 30 über, das Zähne trägt, die in die Radialverzahnung29 eingreifen; der Gehäuseteil 10 trägt ferner einen Ring 31, der die stromaufwärts liegende Abstützung für den Außenring bildet.

Letzterer liegt demnach zwischen dem Wandteil 30 und diesem Ring 31, wobei sich der Flansch 25 a gegen den Ring 31 abstützt, während die Zähne 29 in die Zähne des Wandteiles 30 eingreifen. Auf diese Weise wird nicht bloß der Außenring an einer Axialverschiebung relativ zum Verdichtergehäuse gehindert

und in der Umfangsrichtung festgelegt, sondern es gestattet auch der Radialverzahnung 29 eine relative Radialdehnung zwischen Außenring und Gehäuseteil 10; damit bleibt die Zentrierung des Lagers 17, der Labyrinthdichtung 21 und des letzten Leitschaufelkranzes 13 innerhalb des Gehäuses auch bei Wärmedehnungen erhalten.

Patentanspkoche.

ίο 1. Als Träger eines Laufradlagers ausgebildetes

Leitrad für Axialströmungsmaschinen mit radialer Dehnungsmöglichkeit im Maschinengehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln in an sich bekannter Weise in Schlitzen je eines Außen- und Innenrings eingepaßt und z. B. durch Hartlötung befestigt sind, welche Ringe jeweils als stirnseitig verbundene Doppelringe (24,25 bzw. 22,23) mit radialem Zwischenraum ausgebildet sind, und daß der Außenring durch eine Radialverzahnung (29) bei radialer Dehnungsmöglichkeit im Maschinengehäuse axial gehalten wird.
2. Leitrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring einteilig ist, der Außenring hingegen aus einer Vielzahl von kreisbogenförmigen Abschnitten besteht.
3. Leitrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze der Doppelringe (24,25 bzw. 22,23) umgebördelte Kanten (27) aufweisen, an die sich die Leitschaufeln mit an diesen Stellen angebrachten Verstärkungen anlegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 081 027;
USA.-Patentschriften Nr. 2 738 126, 2 749 026.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen