DE1173490B - Leitschaufeldeckel einer Stroemungsmaschine, insbesondere Dampfturbine - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES Vffl9®k PATENTAMT Internat. Kl.: F Ol d

AUSLEGESCHRIFT

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 14 c -12/02

1173 490
L43390Ia/14c
7. November 1962
9.JuU 1964

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leitschaufeldeckel mit Leitschaufeln, deren Profilenden in Profildurchbrüchen eines Aufnahmeringes stecken und im Gebiet dieser Durchbrüche mit ihm verschweißt sind. Es stecken also die radial außenliegenden Leitschaufelenden in einem Außen-Aufnahmering und/oder die radial innenliegenden Leitschaufelenden in einem Innen-Aufnahmering.

Die Durchbrüche sollen nicht nur die Form, sondern auch tunlichst praktisch genau die Größe des Profils der zugehörigen Leitschaufelenden aufweisen. Aber solche Durchbrüche herzustellen, ist, weil der Aufnahmering praktisch immer radial relativ stark ist und auch oft aus schwer zu bearbeitendem Werkstoff besteht, schwierig und aufwendig, und die Durchbrüche bekommen nicht einwandfrei die Form, die sie haben sollen; dies gilt insbesondere für das Gebiet spitzer Profilenden. Dies alles ist noch mehr der Fall, wenn die den Leitschaufelströmungsraum begrenzende Wand desAufnahmeringes im Längsschnitt nicht axial, sondern schräg und/oder geschwungen verläuft.

Daher ist gemäß der Erfindung ein zum Aufnahmering koaxialer, den Leitschaufelströmungsraum begrenzender Leitring vorgesehen, der von den Leitschaufeln praktisch ohne Spiel durchstoßen ist, während die Profilenden in den genannten Profildurchbrüchen jeweils mindestens zu einem Teil mit größerem Spiel stecken.

Nun sind die Profildurchbrüche des Aufnahmeringes leichter und mit weniger Aufwand herstellbar; sie brauchen nicht genau passend hergestellt zu werden. Die Profildurchbrüche des Leitringes sind, obwohl sie mit den zugehörigen Leitschaufelprofilen praktisch übereinstimmen, ebenfalls leicht und mit wenig Aufwand herstellbar, denn die radiale Stärke des Leitringes kann kleiner sein als die des Aufnahmeringes, und/oder für den Leitring kann leichter bearbeitbarer Werkstoff, z. B. auch Kunststoff, gewählt werden. Dies liegt darin begründet, daß der Leitring bedeutend weniger mechanisch beansprucht ist als der Aufnahmering und starke Schweißnähte an ihm nicht vorhanden zu sein brauchen.

Die Erfindung wirkt sich besonders gut bei einer genannten schräg und/oder geschwungen verlaufenden Aufnahmeringwand aus, d. h. dadurch, daß praktisch kein Spiel an den Profildurchbrüchen des Leitringes vorhanden ist, treten Strömungsverluste durch Verwirbelung praktisch nicht auf. Auch durch den Wegfall eines Durchbrands und Verzuges durch Schweißen wird dies bewirkt, denn am Leitring wird nicht stark geschweißt, höchstens einmal in Sonderfällen punktgeschweißt od. dgl.

Leitschaufeldeckel einer Strömungsmaschine,
insbesondere Dampfturbine

Anmelder:

Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,

Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Als Erfinder benannt:
Gerhard Wittstock, Essen

Zum Herstellen der Profildurchbrüche des Aufnahmeringes können billigere Fertigungsverfahren als früher angewendet werden, z. B. kann ein Brennschneideverfahren benutzt werden. Dieser Vorteil tritt insbesondere dann auf, wenn der Aufnahmering, wie an sich bekannt, im Längsschnitt rechteckig ist, welche Aufnahmeringart gemäß der Erfindung vorzugsweise verwendet wird.

Der Leitring gemäß der Erfindung verläuft im Längsschnitt so, daß der gewünschte Verlauf der Leitschaufelströmungsraumwand erhalten wird. Er verläuft also z. B. schräg und/oder geschwungen; er kann aber auch rein axial verlaufen. Jeder beliebige gewünschte Verlauf ist möglich. In allen Fällen ist aber die radiale Stärke des Leitringes längs dieses Verlaufes insbesondere gleich.

Da der Leitring mechanisch wenig beansprucht ist, ist für ihn die Werkstoffauswahl, d. h. die Auswahl für maschinell leicht verformbare Werkstoffe, größer. Vorzugsweise ist der Leitringwerkstoff weniger hochwertig als der Aufnahmeringwerkstoff. Für den Leitring kann auch Kunststoff, insbesondere Kunstharz, verwendet werden, soweit die Strömungsmitteltemperaturen entsprechend niedrig liegen, was z. B. bei Niederdruckdampfturbinen der Fall ist.

Teure Bohrwerksarbeit am Strömungsmaschinengehäuse radial außerhalb der Laufschaufelenden fällt weg, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung

der Leitring axial gesehen über den Leitschaufelströmungsraum hinausragt und der hinausragende Teil eine solche Länge und Form hat, daß er die Schaufelenden eines benachbarten Laufschaufelkranzes umgeben kann.

Zwecks Verbesserung der Strömungsverhältnisse und damit des Wirkungsgrades der Strömungsmaschine ist es von Vorteil, wenn der Leitring axial

«9 629/67

gesehen über den Leitschaufelströmungsraum hinausragt und der hinausragende Teil die Wand eines Diffusors ist.

Um an den Profildurchbrüchen des Leitringes oder an diesen und an einer Stelle der Berührung zwischen dem Leitring und dem Aufnahmering sehr große Dichtwirkung zu erzielen, ist es von Vorteil, wenn zwischen dem Aufnahmering und dem Leitring Dichtwerkstoff vorgesehen ist. Insbesondere ist der Leitring in den Aufnahmering geschrumpft. Dies ergibt einen guten Sitz des Leitringes im Aufnahmering und daselbst eine gute Dichtwirkung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Leitschaufeldeckels gemäß der Erfindung im Längsschnitt dargestellt. '

Der Leitschaufeldeckel besteht im wesentlichen aus einem im vorliegenden Schnitt Kastenquerschnitt aufweisenden Außenring 10, einen Außen-Aufnahmering 11, einem im vorliegenden Schnitt geschwungen und zur Leitschaufeldeckelachse 22 schräg verlaufenden ao Außen-Leitring 12, Leitschaufeln 13, einem im vorliegenden Schnitt in sich geraden und zur Achse 23 schräg verlaufenden Innen-Leitring 14, einem Innen-Aufnahmering 15 und einem Innenring 16, der eine nicht dargestellte Turbinenwelle umfaßt. Zwischen den Leitringen 12 und 14 und den Aufnahmeringen 11 und 15 ist Dichtwerkstoff 23 und 24 vorgesehen. Die Aufnahmeringe 11 und 15 sind mit dem Außenring 10 bzw. Innenring 16 verschweißt. Die betreffenden Schweißnähte 17 bis 20 verbinden gleichzeitig die Enden der Leitschaufeln 13, welche in Profildurchbrüchen 21 und 25 der Aufnahmeringe 11 und 15 stecken, mit diesen Aufnahmeringen 11 und 15 bzw. mit dem Außenring 10 und Innenring 16. Der Abstand zwischen den gestrichelten Linien deutet an, daß jeder Profildurchbrach 21, 25 mindestens zu einem Teil größer ist als das zugehörige Schaufelprofil. Die somit gegebenen Spalte können mit Schweißwerkstoff ausgefüllt sein. Die Leitringe oder Leitbleche 12 und 14 können in die Aufnahmeringe 11 und 15 geschrumpft sein. Der
mit 26 bezeichnet.

Leitschaufelströmungsraum ist

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Leitschaufeldeckel mit Leitschaufeln, deren Profilenden in Profildurchbrüchen eines Aufnahmeringes stecken und im Gebiet dieser Durchbrüche mit ihm verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Aufnahmering (11) koaxialer, den Leitschaufelströmungsraum (26) begrenzender Leitring (12) vorgesehen ist, der von den Leitschaufeln (13) praktisch ohne Spiel durchstoßen ist, während die Profilenden in den genannten Profildurchbrüchen (21) jeweils mindestens zu einem Teil mit größerem Spiel stecken.

2. Leitschaufeldeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmering (11), wie an sich bekannt, im Längsschnitt rechteckig ist.

3. Leitschaufeldeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitring (12) axial gesehen über den Leitschaufelströmungsraum (26) hinausragt und der hinausragende Teil eine solche Länge und Form hat, daß er die Schaufelenden eines benachbarten Laufschaufelkranzes umgeben kann.

4. Leitschaufeldeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitring (12) axial gesehen über den Leitschaufelströmungsraum (26) hinausragt und der hinausragende Teil die Wand eines Diffusors ist.

5. Leitschaufeldeckel nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Aufnahmering (11) und dem Leitring (12) Dichtwerkstoff (23) vorgesehen ist.

6. Leitschaufeldeckel nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitring (12) in den Aufnahmering (11) geschrumpft ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 629/67 6.64 © Bundesdruckerei Berlin