DE1219042B

DE1219042B - Process for the production of an intermediate floor for turbo machines divided in the axial plane

Info

Publication number: DE1219042B
Application number: DES72494A
Authority: DE
Inventors: Marcel Henri Louis Sedille; Gilbert Riolett
Original assignee: Rateau SA
Current assignee: Rateau SA
Priority date: 1960-02-26
Filing date: 1961-02-11
Publication date: 1966-06-16

Description

Verfahren zur Herstellung eines in Achsebene geteilten Zwischenbodens für Turbomaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines in Achsebene geteilten Zwischenbodens für Turbomaschinen, dessen Schaufeln mit seinen Innenring- und Außenringhälften durch mehrlagige Schmelzschweißnähte verbunden sind.Process for the production of an intermediate floor divided in the axial plane for turbo machines The invention relates to a method for producing an in Axial plane divided intermediate floor for turbo machines, whose blades with his Inner ring and outer ring halves are connected by multi-layer fusion welds.

üblicherweise werden die Hälften solcher Zwischenböden gesondert voneinander hergestellt. Das hat die Nachteile, daß das Schweißen der Nähte am Ende der halbkreisförmigen Naht nach jeder Lage unterbrochen werden muß und daß die Zwischenbodenhälften dazu neigen, sich aus ihrer halbrunden Form zu verziehen. Bei nicht in Achsebene geteilten Zwischenböden treten diese Nachteile nicht auf; dort kann die Naht ringsum ohne Unterbrechung zwischen den Lagen geschweißt werden, und der Boden bleibt rund. Diesen Vorteil der ungeteilten Böden soll die Erfindung auch beim geteilten Boden erwirken.Usually the halves of such intermediate floors are separate from one another manufactured. This has the disadvantages that welding the seams at the end of the semicircular Seam must be interrupted after each layer and that the intermediate bottom halves for this tend to warp out of their semicircular shape. With not divided in the axis plane These disadvantages do not occur between floors; there the seam can all around without Interruption between the layers can be welded, and the bottom remains round. This one The invention is also intended to bring about the advantage of the undivided floors in the case of divided floors.

Die Erfindung beruht auf dem naheliegenden Gedanken, den Boden ungeteilt zu schweißen und erst nach dem Schweißen zu teilen, nämlich auseinanderzuschneiden. Da aber die so hergestellten Hälften exzentrisch, nämlich jede um mindestens die halbe Schnittbreite exzentrisch sein würden, ist eine besondere Maßnahme nötig, und diese ist der Kern der Erfindung.The invention is based on the obvious idea that the floor is undivided to weld and only to divide after welding, namely to cut apart. But since the halves produced in this way are eccentric, namely each by at least the half the cutting width would be eccentric, a special measure is necessary and this is the core of the invention.

Diese Maßnahme besteht darin, daß der Zwischenboden erst nachdem der Innen- und der Außenring mit den Schaufeln verschweißt sind, in Hälften geschnitten wird und daß zum Zweck der Schweißung die Schaufeln in einer Spannvorrichtung zu zwei Teilkränzen, deren jeder einen um die Schnittbreite mehr als 180° betragenden Umfang hat und die dicht aneinanderliegen, eingespannt und an den radial äußeren und inneren Enden der Schaufeln die Hohlkehlen für die Schweißnähte und Zentrierftächen für den Innen-und Außenring auf konzentrischen Kreisen, deren Mittelpunkt in der Mitte zwischen den Mittelpunkten der Teilkränze liegt, ein- bzw. abgedreht werden und daß in diesen Hohlkehlen der Innen- und der Außenring, ohne schon geteilt zu sein, mit den Schaufeln verschweißt werden und erst dann der Zwischenboden halbiert wird.This measure consists in the fact that the intermediate floor only after the Inner and outer rings are welded to the blades, cut in half and that for the purpose of welding the blades in a jig to two partial rings, each of which has a cutting width of more than 180 ° Has circumference and which lie tightly together, clamped and to the radially outer and inner ends of the blades are the fillets for the welds and centering surfaces for the inner and outer ring on concentric circles whose center is in the Is located in the middle between the centers of the partial rings, turned in or turned off and that in these grooves the inner and outer ring, without already being divided be welded to the blades and only then halved the intermediate floor will.

Wenn, was naheliegt, für die Schmelzschweißnähte X-Profil gewählt wird, bieten sich für das Schweißen selbst zwei Verfahren an. Das eine besteht darin, daß die auf den beiden Stirnseiten der Schaufeln einzudrehenden Hohlkehlen für die X-Nähte derart profiliert werden, daß zwischen den Hohlkehlen nur noch ein schmaler Steg von so geringer Breite bestehenbleibt, daß er beim Schweißen eingeschmolzen wird; Schmelzschweißnähte von X-Profil an ihrer Wurzel miteinander zu verschmelzen, damit dort kein Spalt verbleibt, der Risse erzeugen könnte, ist bekannt. Das andere Verfahren besteht darin, daß in an sich bekannter Weise zunächst nur an einer der Stirnseiten der Schaufeln die Hohlkehle für die eine Schweißnaht eingedreht und die Naht geschweißt wird und daß erst danach auf der anderen Stirnseite die Hohlkehle für die andere Schweißnaht eingedreht, und zwar so tief, daß sie die Wurzel der ersten Naht erfaßt, eingedreht und die andere Naht geschweißt wird; dieses Verfahren ist bei Schaufelbefestigungen, wenn auch nicht von Leitschaufeln, sondern von Laufschaufeln, bekannt.If, as is obvious, X-profile is chosen for the fusion welds there are two methods of welding itself. One is that the fillets to be turned on the two end faces of the blades for the X-seams are profiled in such a way that only a narrow fillet is left between the fillets The width of the web remains so small that it is melted down during welding will; To merge fusion welds of the X-profile at their roots, It is known that there is no gap left that could cause cracks. The other The method consists in that in a manner known per se, initially only on one of the The end faces of the blades are screwed in and the fillet for the one weld seam the seam is welded and that only then is the fillet on the other face screwed in for the other weld seam, so deep that it is the root of the the first seam is grasped, screwed in and the other seam is welded; This method is in the case of blade fastenings, even if not of guide vanes but of rotor blades, known.

Es empfiehlt sich natürlich, das Schweißen in bekannter Weise maschinell-automatisch auszuführen. Die Zeichnung zeigt in F i g. 1 den halbfertigen Zwischenboden nach dem Schweißen, aber noch vor der Teilung, in axialer Ansicht, F i g. 2 in einem Längsschnitt eine Schaufel und die Profile der Hohlkehlen, und zwar unten für das erste, oben für das zweite der obengenannten Verfahren, und in F i g. 3 in einem Zylinderschnitt längs der Linie III-III in F i g.1 die der Teilungsebene benachbarten Schaufeln vor der Teilung.It is of course advisable to do the welding automatically in a known manner to execute. The drawing shows in FIG. 1 follow the half-finished intermediate floor the welding, but before the division, in an axial view, F i g. 2 in one Longitudinal section of a shovel and the profiles of the fillets, namely below for the first, above for the second of the above methods, and in FIG. 3 in one Cylindrical section along the line III-III in FIG. 1 that is adjacent to the dividing plane Shovels before the division.

Darin sind der Innenring mit c, der Außenring mit f und die Schaufeln mit t', t" bezeichnet. Diese Schaufeln bilden zwei halbkreisförmige Teilkränze und sind zu Beginn des Zusammenbaues in einer Spannvorrichtung so festgespannt worden, daß ihre radial inneren und äußeren Enden L1 und L2 bzw. L; ' und L2' (dargestellt durch strichpunktierte Kreise in F i g. 1) sowie ihre radial inneren und äußeren Kanalwände T1 und T2 bzw. Ti" und T2" konzentrisch zu den Punkten O' bzw. O" sind; diese beiden Punkte sind um eine Breite e voneinander entfernt, welche als Materialzugabe für das Aüseinandertrennen, z. B. Durchsägen, der Halbkränze nach dem Sehweißen nötig ist. O bezeichnet den Mittelpunkt des künftigen fertigen Zwischenbodens; er liegt halbwogs zwischen O' und O". Jeder der Teilkränze mit den Schaufeln t' und t" erstreckt sich bis zu der durch O gehende Achsebene; die dieser Teilungsebene unmittelbar benachbarten Schaufeln t, und t2 haben, wie F i g. 3 gezeigt, nur einen Teil des Schaufelprofils derart, daß sie nach dem Zerschneiden des Bodens zusammen ein normales Schäufelpröfil ergeben.The inner ring is designated with c, the outer ring with f and the blades with t ', t " . These blades form two semicircular part rings and at the beginning of the assembly were clamped in a clamping device so that their radially inner and outer ends L1 and L2 and L; ' and L2' (represented by dash-dotted circles in Fig. 1) and their radially inner and outer channel walls T1 and T2 or Ti "and T2" are concentric to points O 'and O ", respectively; these two points are separated from each other by a width e, which is used as an additional material for separating, e.g. B. sawing through, the half wreaths is necessary after welding. O denotes the center of the future finished intermediate floor; it lies halfway between O 'and O ". Each of the partial rims with the blades t' and t" extends up to the axial plane passing through O; the blades t 1 and t 2 immediately adjacent to this division plane have, as shown in FIG. 3, only a part of the blade profile is shown in such a way that, after the soil has been cut up, they together give a normal blade profile.

Darauf sind die radial inneren und äußeren Enden der Schaufeln die radial benachbarten Enden des Innenringes c und Außenringes f konzentrisch zum Punkt O auf die Konturen dl und d2 der inneren bzw. äußeren Schweißnaht Si bzw. S2 abgedreht worden, und zwar auf die Radien R1 und R2, mit denen der Schaufelkranz den Innenring c bzw. in den Außenring f paßt; und ebenfalls sind die den Schaufeln zugewandten Flächen des Innenringes und des Außenringes auf die Schweißnahtkonturen d1 bzw. d2 abgedreht worden: Die F i g: 2 zeigt die gegenseitigen radialen Lagen der Flächen T,', d1; R1 und L1 bzw. T2 d2, R2 und L2 . Nach der Montage sind die Schaufeln t'und t"und der Innenring c und Außenring f automatisch verschweißt worden.Then the radially inner and outer ends of the blades, the radially adjacent ends of the inner ring c and outer ring f, have been turned off concentrically to point O on the contours dl and d2 of the inner and outer weld seam Si and S2, namely to the radii R1 and R2, with which the blade ring fits the inner ring c or into the outer ring f; and the surfaces of the inner ring and the outer ring facing the blades have also been turned to the weld seam contours d1 and d2: FIG. 2 shows the mutual radial positions of the surfaces T, ', d1; R1 and L1 or T2 d2, R2 and L2. After assembly, the blades t 'and t "and the inner ring c and outer ring f are automatically welded.

Die vollständige Kreisform der Schweißnähte S1 und S2 hat einen guten Ausgleich der Schwundkräfte zur Folge, welcher üin so vollkommener ist, je gleichmäßiger und schneller die Schweißvorgänge vorgenommen werden, wie dies bei Anwendung eines automatischen Schweißverfahrens möglich ist. Die Schwundkräfte greifen dann gleichmäßig an einen vollständigen Kreisumfang an und erzeugen nur noch radiale Verformungen, welche man bequem entweder durch Hämmern der Schweißnähte öder durch Berücksichtigung bei den ursprünglicher< Abmessungen der Schweißstücke berichtigen kann. Die Schweißnähte können somit ihn Interesse der Robustheit der Zwischenböden erheblich größer gemacht werden als bei den üblichen Möntäge= und Veischweißungs= verfahren. Die Breiten dieser Schweißnähte sind in F i g. 1 jedoch übertrieben dargestellt: Der 'schmäle Steg, der beim ersten der beiden obengenannten Schweißverfahren eingeschmolzen Wird, ist iii F i g. 2 (unten) dargestellt; er ist dort mit 9-g' bezeichnet. Die beim zweiten jener Schweißverfahren zuerst herauszudrehende und vollzuschweißende Schweißnut ist in Fig: 2 (oben) mit starker, voller Linie und mit Kreuzschraffur bezeichnet, und die erst danach herauszudrehende und vollzuschweißende zweite Nut ist dort durch strichpunktierte Linien angedeutet: Det so halbgefertigte Zwischenböden wird sodann mit seinem Schnitt von der Breite e geteilt, und die beiden Schaufelkranzhälften werden so zusammengesetzt, daß sie zu O konzentrisch sind, und werden dänäüh eventuell außen und innen konzentrisch zu O noch abgedreht.The complete circular shape of the welds S1 and S2 has a good one The result is compensation of the shrinkage forces, which is the more perfect, the more even and the welding operations are carried out faster, as is the case when using a automatic welding process is possible. The shrinkage forces then take hold evenly to a complete circumference and only generate radial deformations, which one can be conveniently either by hammering the welds or by considering can correct the original <dimensions of the weldments. The welds can thus make him much more interested in the robustness of the intermediate floors are used as with the usual Möntäge and Veischweißungsverfahren. The latitudes these welds are shown in FIG. 1, however, exaggerated: The 'narrow one Bar that is melted down in the first of the two above-mentioned welding processes, is iii F i g. 2 (below) shown; it is marked there with 9-g '. The at second of those welding processes first to be turned out and fully welded welding groove is marked in Fig: 2 (top) with a strong, full line and cross-hatching, and the second groove to be screwed out and fully welded only afterwards is through there Dashed lines indicated: The half-finished intermediate floors are then with its section divided by the width e, and the two blade ring halves are put together in such a way that they are concentric with O, and will eventually become outside and inside concentric to O still turned off.

Claims

Claims: 1. A method for producing a split in the axial plane Intermediate floor for turbo machinery, its blades with its inner ring and outer ring halves are connected by multi-layer fusion welds, d u r c h marked; that the intermediate floor only after the inner and outer ring with the blades are welded, cut in half and that for the purpose of welding the blades in a jig to two parts, each one around the cutting width has a circumference of more than 180 ° and which are close to each other, clamped and the fillets at the radially outer and inner ends of the blades for the weld seams and central surfaces for the inner and outer ring on concentric Circles whose center is in the middle between the centers of the partial cranes lies, a = or be turned off and that in these fillets the inner and the Outer ring can be welded to the blades without being divided and only then the intermediate floor is halved.

2. The method of claim 1, wherein the blades with the inner and outer ring halves by fusion welds of X-profile are connected, characterized in that on the two end faces of the blades to = turning grooves for the X seams in a manner known per se be profiled in such a way that only a narrow web is left between the fillets remains so narrow that it is melted down during welding.

3. The method of claim 1, wherein the blades with the inner and outer ring halves are blinded by fusion welds of the X-profile, characterized in that in a manner known per se, initially only on one of the end faces of the blades the fillet for the one weld seam is screwed in and the seam is welded and that only then on the other end face the fillet for the other weld seam screwed in so deep that it grips the root of the first seam, screwed in wid the other seam is welded. Publications considered: German U.S. Patent No. 914 5753 U.S. Patent No. 2,373,558; 2,288,433.