DE1136350B

DE1136350B - Verstellvorrichtung fuer Leitschaufelkraenze einer Axial-Stroemungsmaschine

Info

Publication number: DE1136350B
Application number: DEV17056A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Guetter
Original assignee: ENTWICKLUNGSBAU PIRNA VEB
Current assignee: ENTWICKLUNGSBAU PIRNA VEB
Priority date: 1959-08-11
Filing date: 1959-08-11
Publication date: 1962-09-13

Description

Verstellvorrichtung für Leitschaufelkränze einer Axial-Strömungsmaschine Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für Leitschaufelkränze einer Axial-Strömungsmaschine, deren an ihrem radial inneren Ende durch einen Zapfen in einem feststehenden Ring geführte Schaufeln um ihre Längsachse drehbar sind mittels je eines am radial äußeren Schaufelende befestigten zweiarmigen Stellhebels sowie mittels zweier um die Maschinenachse gegeneinander drehbaren Verstellringe, die mit einem Kranz elastisch ausgekleideter Löcher, in die die kugelförmigen Enden der Schaufelstellhebel eingreifen, versehen sind, und deren Drehung durch mindestens eine zur Maschinenachse radial gerichtete Stellwelle bewirkt wird, an der gleichfalls ein zweiarmiger Stellhebel mit kugelförmigen Enden, die ebenfalls in entsprechende Löcher der Verstellringe eingreifen, befestigt ist.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art sind die Verstellringe in Umfangsnuten des Gehäuses geführt, also axial unbeweglich; die Achsen der zylindrischen Löcher in den Verstellringen, in denen die kugelförmigen Enden der Schaufelstellhebel beweglich sind, verlaufen zur Schaufellängsachse parallel. Diese axiale Unbeweglichkeit hat den Nachteil, daß sie nur kleine Schaufelstellwinkel erlaubt, weil bei größeren Winkeln die Stellhebelenden aus den Löchern herausgleiten würden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, größere Schaufelstellwinkel zu erzielen, d. h. also die Verstellringe axial beweglich zu machen.
Bei jener bekannten Vorrichtung sind die Schaufeln ferner auch an ihrem radial äußeren Ende mittels je eines Zapfens in einem feststehenden Ring gelagert. Das hat den Nachteil, daß in diesen Zapfenlagern und in den in den Verstellringen befindlichen Führungslöchern durch etwaige Teilungsunterschiede zwischen den Verstellringen oder zwischen einem von ihnen und dem die Schaufeln führenden Ring, die durch Herstellungsungenauigkeiten oder durch Verformung entstehen, zusätzlich unerwünschte Pressungen hervorgerufen werden, die auch durch die Elastizität der Auskleidung der Löcher in den Verstellringen nur ungenügend gemildert werden. Nach der Erfindung sollen diese zusätzlichen Pressungen und die äußeren Zapfenlager vermieden werden.
Außerdem gleiten bei jener bekannten Vorrichtung die Verstellringe auf ihrem ganzen Umfang in der Umfangsnut des äußeren die Schaufeln führenden Ringes. Dieses Gleiten auf einer großen Fläche verursacht bei etwaiger Verformung oder bei einer Verschmutzung der gleitenden Teile eine zusätzliche Reibung. Nach der Erfindung soll eine derartige Lagerung der Verstellringe ebenfalls vermieden werden. Die Erfindung besteht darin, daß erstens drei solcher die Verstellringe zentrierenden und axial fixierenden, über den Umfang gleichmäßig verteilten Stellwellen vorhanden sind und die kugelförmigen Enden ihrer Stellhebel radial einwärts gerichtet und in radial gerichtete, elastisch ausgekleidete, zylindrische Löcher der Verstellringe eingreifen, daß zweitens die kugelförmigen Enden der Schaufelstellhebel radial auswärts gerichtet und die Achsen der zylindrischen Löcher der Verstellringe, in denen ihre kugelförmigen Enden gleiten, radial gerichtet sind und der Mittenabstand der Kugeln der beiden Enden des Stellhebels jeder Schaufel gleich dem Mittenabstand der Kugeln der beiden Enden des Stellhebels jeder Stehwelle ist und daß drittens die Schaufeln nur an ihrem radial inneren Ende gelagert und dort gegen Verschiebung in Richtung ihrer Längsachse gesichert sind.
Das erstgenannte Merkmal, nämlich die Lagerung jedes der Verstellringe mittels der Verstellringstellhebel von mindestens drei auf den Umfang symmetrisch verteilten Stellwellen und die dadurch mögliche axiale Beweglichkeit der Verstellringe ist an sich bekannt. Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist es möglich, die Schaufeln so weit zu verstellen, bis beide Verstellringe aneinander anliegen, was einem Stellwinkel von mehr als 120° entspricht.
Obwohl also diese Verstellringe durch die kugelförmigen Enden ihrer Stellhebel zentriert sind, ist es vorteilhaft, die aus trotzdem auftretenden Radialbewegungen resultierenden Kräfte durch elastische Zwischenstücke aufzunehmen, die zwischen den der Stellwellen und den Verstellringen angeordnet sind.
Gegen Bewegungen in Richtung der Längsachse können die Schaufeln nach der Erfindung dadurch gesichert werden, daß die am radial inneren Schaufelende befindlichen Führungszapfen und die sie aufnehmenden Buchsen einander gegenüberliegende Nuten aufweisen, in die Halteelemente einführbar sind.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die Abbildung zeigt einen Ausschnitt aus einem Verstelleitapparat in perspektivischer, schematischer Darstellung. Jede der Schaufeln 1 ist am Kopfende an Stelle eines Lagerzapfens mit einem Stellhebel 2 versehen, dessen Enden 3, 4 radial nach außen gerichtet und kugelförmig ausgebildet sind. Diese Enden 3, 4 greifen in Löcher 5, 6 der Verstelhinge 7; 8 ein, die nicht besonders gelagert sind: Für den Antrieb dieser Verstellringe 7, 8 sind drei der mit den zweiarmigen Stellhebeln 12 versehenen Stellwellen 17 vorgesehen, die mit ihren radial nach innen gerichteten kugelförmigen Enden 13,14 in die zylindrischen Löcher 15, 16 der Verstellringe 7, 8 hineinragen und die Verstellringe führen. Jeder der Stellhebe112 ist mit seiner Stehwelle 17 in einem in eine Buchse 19 eingebauten Nadellager 18 im Gehäuse gelagert. Alle Löcher 5, 6 bzw. 15, 16, in die die kugelförmigen Enden 3, 4 der Schaufelstellhebel 2 bzw. 13, 14 der Verstellringstellhebel,12 eingreifen, sind mit Buchsen 20 aus elastischem Werkstoff, vorzugsweise Gummi, zur Verhinderung eines Gelenkspiels und zur Dämpfung von Schwingungen versehen. Um zu vermeiden, daß die Verstellringe 7, 8 infolge radialer Bewegungen an den Schaufelstellhebeln 2 oder an- den Verstellringstellhebeln 12 zur Anlage kommen, sind auf den in Richtung des Radius verlaufenden Zapfen der kugelförmigen Enden 13, 14 die elastischen Zwischenstücke in Form von Gummischeiben 21, 22 von entsprechendem Querschnitt angeordnet. Sobald die Stellwellen 17 in Richtung des Pfeils 23 gedreht werden, bewegen sich infolge der gleichsinnigen Drehung der Stellhebel 12 mit den kugelförmigen Enden 13, 14 die Verstellringe 7, 8 einander gegenläufig in Richtung der Pfeile 9, 10 und gleichzeitig in axialer Richtung und drehen die Schaufeln 1 somit in Richtung des Pfeils 24. In dem inneren Ring 25 sind die Schaufeln 1 mittels ihres am radial inneren Ende befindlichen Zapfens 26 in der Weise geführt, daß der Zäpfen 26 und die Lagerbuchsen 27 mit den einander gegenüberliegenden Nuten 28, 29 versehen sind, in die die Halteelemente 30 in Form von Kugeln oder Drahtringen eingeführt sind. Zur spielfreien Lagerung ist auf jeden Zapfen 26 eine aus elastischem Werkstoff bestehende Hülse 31 aufgesteckt. Die Lagerbuchsen 27 sind in Ausnehmungen des inneren Rings 25 befestigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verstellvorrichtung für Leitschaufelkränze einer Axial-Strömungsmaschine, deren an ihrem radial inneren Ende durch einen Zapfen in einem feststehenden Ring geführte Schaufeln um ihre Längsachse drehbar sind mittels je eines am radial äußeren Schaufelende befestigtenzweiarmigenStellhebels sowie mittels zweier um die Maschinenachse gegeneinander drehbaren Verstellringe, die mit einem Kranz elastisch ausgekleideter Löcher, in die die kugelförmigen Enden der Schaufelstellhebel eingreifen, versehen sind, und deren Drehung durch mindestens eine zur Maschinenachse radial gerichtete Stellwelle bewirkt wird, an der gleichfalls ein zweiarmiger Stellhebel mit kugelförmigen Enden, die ebenfalls in entsprechende Löcher der Verstellringe eingreifen, befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß a) drei solcher die Verstellringe (7, 8) zentrierenden und axial fixierenden, über den Umfang gleichmäßig verteilten Stellwellen (17) vorhanden sind und die kugelförmigen Enden (13, 14) ihrer Stellhebel (12) radial einwärts gerichtet und in radial gerichtete, elastisch ausgekleidete; zylindrische Löcher (15, 16) der Verstellringe (7, 8) eingreifen, b) die kugelförmigen Enden (3, 4) der Schaufelstellhebel (2) radial auswärts gerichtet und die Achsen der zylindrischen Löcher (5, 6) der Verstellringe (7, 8), in denen ihre kugelförmigen Enden gleiten, radial gerichtet sind und der Mittenabstand der Kugeln der beiden Enden (3, 4) des Stellhebels (2) jeder Schaufel gleich dem Mittenabstand der Kugeln der beiden Enden (13,14) des Stellhebels (12) jeder Stellwelle (17) ist. c) die Schaufeln (1) nur an ihrem radial inneren Ende gelagert und dort gegen Verschiebung in Richtung ihrer Längsachse gesichert sind.
2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch elastische Zwischenstücke (21, 22) zwischen den Stellhebeln (12) der Stellwellen (17) und den Verstellringen (7, 8).
3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am radial inneren Schaufelende befindlichen. Führungszapfen (26) und die sie aufnehmenden Buchsen (27) einander gegenüberliegende Nuten (28, 29) aufweisen, in die Halteelemente (30) einführbar sind.
4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Halteelementen (30) und den Schaufelzapfen (26) elastische Hülsen. (31) angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1022 348; USA.-Patentschrift Nr. 2 838 274.