DE1112993B - Bracing of turbomachine blades fastened in axial grooves of the rotor against vibrations in the blade ring plane - Google Patents

Bracing of turbomachine blades fastened in axial grooves of the rotor against vibrations in the blade ring plane

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DE1112993B
DE1112993B DEV12072A DEV0012072A DE1112993B DE 1112993 B DE1112993 B DE 1112993B DE V12072 A DEV12072 A DE V12072A DE V0012072 A DEV0012072 A DE V0012072A DE 1112993 B DE1112993 B DE 1112993B
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Germany
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blades
rotor
bracing
axial grooves
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DEV12072A
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German (de)
Inventor
Wilhelm Holm
Paul RENNER
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TURBINEN U GENERATOREN ZEK BER
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TURBINEN U GENERATOREN ZEK BER
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Publication date
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type

Description

Verspannung von in Axialnuten des Läufers befestigten Turbomaschinen-Laufschaufeln gegen Schwingungen in Schaufelkranzebene Die Erfindung betrifft eine Verspannung von m' Axialnuten des Läufers befestigten Turbomaschinen-Laufschaufeln gegen Schwingungen in Schaufelkranzebene.Bracing of turbomachine rotor blades fastened in axial grooves of the rotor against vibrations in the blade ring plane The invention relates to a bracing Turbomachine rotor blades fastened by m 'axial grooves of the rotor against vibrations in the blade ring plane.

Bekannt ist, solche Verspannung bei einer Schaufel trapezförmig profilierten Schaufelfußes durch einen im Nutgrund, also radial innerhalb des Schaufelfußes angeordneten Keil zu erzeugen; sie soll die Einspannung der Schaufel und daher die freie Schaufellänge, also die Schwingungszahl der Schaufel von den durch-, Erwärmung und durch Fhehkraft unvermeidlich- bewirkten Verformungen des Laufrades unabhängig machen. Bei dieser Bauart ist jedoch, da der Schaufelfuß um guten Abrundungsradius willen seine Trapezflanken, also seine Anlageflächen nicht ganz bis zum Nutrand erstrecken darf, die Einspannlänge verhältnismäßig nur klein, nämlich nur gleich einem Teil der Nuttiefe; dort ist also die freie Schaufellänge noch unerwünscht groß. Bei Schaufeln mit Tannenbaum-oder Hammerkopf-Fußprofil würde solch am Nutgrund liegender Keil sogar nutzlos sein, da diese Profile Spiel zwischen Fuß und Nutflanken erfordern.It is known that such bracing is profiled in a trapezoidal shape in the case of a shovel Blade root by one arranged in the groove base, that is to say radially inside the blade root Produce wedge; it should be the clamping of the shovel and therefore the free shovel length, So the number of vibrations of the blade from the through, heating and through Fhehkraft make unavoidable deformations of the impeller independent. At this The design is, however, since the blade root has a trapezoidal flanks for the sake of a good radius of curvature, so its contact surfaces must not extend all the way to the edge of the slot, the clamping length only relatively small, namely only equal to part of the groove depth; there is so the free blade length is still undesirably large. For shovels with a Christmas tree or T-head foot profile would even be useless such a wedge lying at the bottom of the groove. as these profiles require play between the foot and the groove flanks.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, den Spannkeil möglichst dicht am Schaufelblatt, nämlich radial zwischen Schaufelblatt und Schaufelfuß, also radial außerhalb der Laufradscheibe anzuordnen, so daß die freie Schaufellänge möglichst kurz, also die Eigenschwingungszahl der Schaufel möglichst hoch wird.The invention is based on the idea of keeping the clamping wedge as tight as possible on the blade, namely radially between the blade and the blade root, that is, radially to be arranged outside the impeller disk, so that the free blade length as possible short, so the natural frequency of the blade is as high as possible.

Es ist freilich eine Schwingungsdämpfungseinrichtung mittels solcher radial zwischen Schaufelblatt und Schaufelfuß angeordneten Keile bekannt. Doch bei ihr - ihre Schaufeln sitzen nicht in axialen Nuten, sondern in einer Umfangsnut - liegen die Keile nur an den Schaufeln, nicht auch am Laufrad an; die Schaufeln sind also im radialen Bereich der Keile nicht festgespannt; ihre Schwingungslänge und ihre Schwingungszahl ist also nicht festgelegt.A vibration damping device by means of such wedges arranged radially between the blade and the blade root is of course known. But with her - her blades are not in axial grooves, but in a circumferential groove - the wedges only rest on the blades, not on the impeller; the blades are therefore not clamped in the radial area of the wedges; their oscillation length and their number of oscillations are therefore not fixed.

Die Erfindung sieht daher vor, zwischen jeder Schaufel und jeder ihrer Nachbarschaufeln, und zwar im Radialbereich zwischen dem Schaufelblatt und dem Läufer, wo in an sich bekannter Weise die Schaufel in Umfangsrichtung des Läufers stärker als an der nächstliegenden Schaufelfußeinschnürung ist, eine sich sowohl radial auswärts als auch in ihrer Längsrichtung verjüngende Lücke anzuordnen und diese mit einem Keil auszufüllen, der mit seiner radial inneren Fläche am Laufrad und mit seinen Seitenflächen an den beiden Schaufeln anliegt und der in Achsrichtung selbsthemmend und so stark eingetrieben ist, daß er trotz der im Lauf durch die Fliehkraft bewirkten Dehnung der Schaufeln und des Läufers an die Schaufeln und an das Laufrad angepreßt bleibt.The invention therefore provides between each blade and each of its Neighboring blades, namely in the radial area between the blade and the rotor, where, in a manner known per se, the blade is stronger in the circumferential direction of the rotor than is at the closest blade root constriction, one extends both radially to arrange outwardly and in its longitudinal direction tapering gap and this to be filled in with a wedge that has its radially inner surface on the impeller and rests with its side surfaces on the two blades and that in the axial direction is self-locking and so strongly driven that it despite the in the run by the Centrifugal force caused expansion of the blades and the rotor on the blades and remains pressed against the impeller.

Wie stark der Keil eingetrieben werden muß, läßt sich ohne weitere erimderische Tätigkeit errechnen. Freilich entsteht durch das Eintreiben der Keile und durch ihre Fliehkraft eine zusätzliche Zugbeanspruchung in den Schaufelfüßen; aber diese erscheint weniger gefährlich als die höhere Wechselbeanspruchung in den Füßen der bekannten Schaufeln.How hard the wedge has to be driven in can be determined without further ado Calculate erimderic activity. Of course, this is caused by driving in the wedges and due to their centrifugal force an additional tensile stress in the blade roots; but this appears less dangerous than the higher alternating stress in the Feet of the well-known shovels.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in zwei Zeichnungen 1 und II gezeigt, in denen das Laufrad mit 1, die axial eingesetzten Laufschaufelfüße mit 2 und der Keil mit 3 bezeichnet sind. Die Laufschaufeln 2 haben - wie aus der Zeichnung ersichtlich - vorzugsweise einen Tannenbaumfuß und sind axial in das Laufrad 1 eingesetzt. Der Keil 3 zwischen den Laufschaufeln ist in seiner Breite konisch ausgeführt und mit seitlichen Abschrägungen 4 versehen, die mit entsprechenden Abschrägungen 5 oberhalb des Schaufelfußes, der sogenannten überhöhung, zusammenwirken. Die Fliehkraft des Keiles wird dadurch direkt von den Schaufeln aufgenommen. Der Keil 3 muß nicht unbedingt in seiner Breite zu seiner Achse 7 symmetrisch verjüngt sein, sondern er kann auch so ausgebildet sein, daß er in seiner Breite nur auf einer Seite zu seiner Achse verjüngt ist, die andere Seite also parallel zu seiner Achse 7 verläuft. Kommen Keile nach der letztgenannten Ausführung zur Verwendung, so müssen die entsprechenden Seiten der Schaufelüberhöhungen senkrecht zur Radkopfwange 8 ausgeführt werden.An exemplary embodiment of the invention is shown in two drawings 1 and II, in which the impeller is denoted by 1, the axially inserted rotor blade roots are denoted by 2 and the wedge is denoted by 3. The blades 2 have - as can be seen from the drawing - is preferably a fir-tree root and are axially inserted into the impeller. 1 The width of the wedge 3 between the rotor blades is conical and is provided with lateral bevels 4 which interact with corresponding bevels 5 above the blade root, the so-called cant. The centrifugal force of the wedge is thus absorbed directly by the blades. The wedge 3 does not necessarily have to be tapered symmetrically in width to its axis 7 , but it can also be designed so that it is tapered in width only on one side to its axis, i.e. the other side runs parallel to its axis 7 . If wedges according to the last-mentioned version are used, the corresponding sides of the vane elevations must be perpendicular to the wheel head cheek 8 .

Im Betriebszustand vergrößert sich infolge der Raddehnung der Außenumfang der Radscheibe 1. Hierdurch vergrößert sich auch die Schaufelteilung, und der Schaufelfuß verändert seine Lage minimal in radialer Richtung.- Der Keil muß so eingepreßt werden, daß eine Verspannung im Schaufelfuß bzw. in der überhöhung erreicht wird, die größer ist als die Betriebsspannung. Hierdurch wird ein Lockem der Keile trotz ]Radscheibendehnung verhindert. Damit ist die Lage der Einspannstelle ausreichend genau festgelegt, so daß sie bei Schwingungsberechnungen mit Sicherheit eingesetzt werden kann und die gefährlichen Beanspruchungen an den Einschnürungsstellen vermieden werden. -Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung der Keile eine Verkürzung der schwingenden Schaufellänge und damit eine erwünschte Erhöhung der Eigenfrequenz. Die Erfindung ist nicht an die Verwendung bei Endstufenschaufeln mit axial eingesetztem Tannenbaumfuß gebunden, sie kann auch bei Endstufenschaufeln mit dem sogenannten Laval-Fuß oder mit Stiftbefestigung Verwendung finden.In the operating state, the outer circumference of the wheel disk 1 increases as a result of the wheel expansion. This also increases the blade pitch, and the blade root changes its position minimally in the radial direction which is greater than the operating voltage. This prevents the wedges from loosening in spite of the expansion of the wheel disc. In this way, the position of the clamping point is determined with sufficient precision so that it can be used with certainty in vibration calculations and the dangerous stresses on the constriction points are avoided. In addition, the arrangement of the wedges according to the invention enables a shortening of the vibrating blade length and thus a desired increase in the natural frequency. The invention is not restricted to use in final stage blades with an axially inserted fir tree root; it can also be used in final stage blades with the so-called Laval root or with a pin attachment.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verspannung von in Axialnuten des Läufers befestigten Turbomaschinen-Laufschaufeln gegen Schwingungen -in Schaufelkranzebene, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Schaufel (2) und jeder ihrer Nachbarschaufeln, und zwar im Radialbereich zwischen dem Schaufelblatt und dem Läufer (1), wo in an sich bekannter Weise die Schaufel in Umfangsrichtung des Läufers stärker als an der nächstliegenden Schaufelfußeinschnürung ist, eine sich sowohl radial auswärts als auch in ihrer Längsrichtung verjüngende Lücke angeordnet ist, daß ferner die Lücke von einem Keil (3) ausgefüllt ist, der mit seiner radial inneren Fläche am Laufrad und mit seinen Seitenflächen an den beiden Schaufeln anliegt, und daß der Keil in Achsrichtung selbsthemmend und so stark eingetrieben ist, daß er trotz der im Lauf durch die Fliehkraft bewirkten Dehnung der Schaufeln und des Läufers an die Schaufeln und an das Laufrad angepreßt bleibt. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 671512; USA.-Patentschrift Nr. 2 310 412; deutsche PatentanTneldung S273711a/14c (bekanntgemacht am 3.2.1955). PATENT CLAIM: Bracing of turbomachine rotor blades fastened in axial grooves of the rotor against vibrations -in the blade ring plane, characterized in that between each blade (2) and each of its neighboring blades, namely in the radial area between the blade and the rotor (1), where in on As is known, the blade is stronger in the circumferential direction of the rotor than at the closest blade root constriction, a gap that tapers both radially outward and in its longitudinal direction is arranged, and furthermore the gap is filled by a wedge (3) , which with its radially inner Surface on the impeller and with its side surfaces on the two blades, and that the wedge is self-locking in the axial direction and driven so strongly that it is pressed against the blades and the impeller despite the expansion of the blades and the rotor caused by the centrifugal force remain. Documents considered: French Patent No. 671512; USA. Patent No. 2,310,412. German patent application S273711a / 14c (published on 3.2.1955).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4497611A (en) * 1982-03-25 1985-02-05 Kraftwerk Union Aktiengesellschaft Device for vibration damping in a guide vane ring
FR2585069A1 (en) * 1985-07-16 1987-01-23 Snecma DEVICE FOR LIMITING THE ANGULAR DEBATMENT OF AUBES MOUNTED ON A TURBOMACHINE ROTOR DISK
US4767247A (en) * 1987-02-24 1988-08-30 Westinghouse Electric Corp. Apparatus and method for preventing relative blade motion in steam turbine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR671512A (en) * 1928-04-06 1929-12-13 Rateau Sa High flow steam turbine wheel
US2310412A (en) * 1941-03-08 1943-02-09 Westinghouse Electric & Mfg Co Vibration dampener

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR671512A (en) * 1928-04-06 1929-12-13 Rateau Sa High flow steam turbine wheel
US2310412A (en) * 1941-03-08 1943-02-09 Westinghouse Electric & Mfg Co Vibration dampener

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4497611A (en) * 1982-03-25 1985-02-05 Kraftwerk Union Aktiengesellschaft Device for vibration damping in a guide vane ring
FR2585069A1 (en) * 1985-07-16 1987-01-23 Snecma DEVICE FOR LIMITING THE ANGULAR DEBATMENT OF AUBES MOUNTED ON A TURBOMACHINE ROTOR DISK
EP0214875A1 (en) * 1985-07-16 1987-03-18 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation, "S.N.E.C.M.A." Damping element limiting the angular deflection of turbo machine rotor vanes
US4723889A (en) * 1985-07-16 1988-02-09 Societe Nationale D'etude Et De Constructions De Moteur D'aviation "S.N.E.C.M.A." Fan or compressor angular clearance limiting device
US4767247A (en) * 1987-02-24 1988-08-30 Westinghouse Electric Corp. Apparatus and method for preventing relative blade motion in steam turbine

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