DE1269137B

DE1269137B - Turbo machine runner

Info

Publication number: DE1269137B
Application number: DEP1269137A
Authority: DE
Inventors: Zdenek Mrazek
Original assignee: ZD Y KLEMENTA GOTTWALDA NARODN; Prvni Brnenska Strojirna Zavody Klementa Gottwalda
Current assignee: ZD Y KLEMENTA GOTTWALDA NARODN; Prvni Brnenska Strojirna Zavody Klementa Gottwalda
Priority date: 1960-01-07
Filing date: 1961-01-06
Publication date: 1968-05-30
Also published as: CH389644A; FR1281536A

Description

Turbomaschinenläufer Die Erfindung betrifft einen Turbomaschinenläufer mit in Nuten mit tannenzapfenförmigem Querschnitt am Läuferumfang mit einem entsprechend ausgebildeten Fuß nach radialem Einsetzen in eine Erweiterung der Nut und anschließendem Drehen in die endgültige Winkellage eingeschobenen Schaufeln, wobei die Umfangsteilung der Schaufeln durch Zwischenstücke eingestellt ist.Turbomachine rotor The invention relates to a turbomachine rotor with in grooves with a pine cone-shaped cross-section on the rotor circumference with a corresponding trained foot after radial insertion into an extension of the groove and then Rotate the blades inserted into the final angular position, with the circumferential pitch the blades is adjusted by spacers.

Es ist bekannt, die Schaufeln von Turbomaschinenläufern mit entsprechend geformten Füßen durch radiales Einsetzen und Drehen in Umfangsnuten des Läufers mit hinterschnittenem, z. B. T-förmigem oder tannenzapfenförmigem Querschnitt einzusetzen.It is known to use the blades of turbo machine rotors accordingly shaped feet by radial insertion and turning in circumferential grooves of the rotor with undercut, e.g. B. T-shaped or pine cone-shaped cross-section.

Der Abstand der Schaufeln entsprechend der gewählten Umfangsteilung wird dann durch geteilte, d. h. radial einsetzbare Zwischenstücke eingestellt. Um die Schaufelfüße nach dem radialen Einsetzen in der Umfangsnut des Läufers drehen zu können, müssen bei entsprechender Radiallänge des Schaufelfußes die Läufernuten entsprechend verbreitert werden. Dies führt bei normal ausgeführten Anfräsungen zur Herstellung der Verbreiterung zu einer Schwächung des Schaufelträgers und zu einer Verminderung der die Radialkräfte im Betrieb aufnehmenden Sitzflächen.The distance between the blades according to the selected circumferential division is then divided by, i.e. H. Radially insertable spacers set. Around After radial insertion, rotate the blade roots in the circumferential groove of the rotor To be able to do so, the rotor grooves must have the corresponding radial length of the blade root be widened accordingly. This leads to normal millings to produce the widening to a weakening of the blade carrier and to a reduction in the seat surfaces absorbing the radial forces during operation.

Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, die Schaufelfüße so auszubilden, daß sie auch ohne Verbreiterung in die Nut eingesetzt und gedreht werden können.To avoid this, it is known to design the blade roots so that they can be inserted and rotated in the groove without widening.

Diese Möglichkeit beschränkt sich jedoch auf bestimmte Schaufelausführungen, insbesondere auf überdruckschaufeln und bestimmte Ausführungen von Gleichdruckschaufeln.However, this option is limited to certain blade designs, especially on overpressure blades and certain designs of constant pressure blades.

Ferner ergeben sich Schwierigkeiten durch die Verminderung der Sitzflächen zur Aufnahme der Radialkräfte an der Stelle der Verbreiterung. Diese Schwierigkeiten sind um so größer, je geringer die Schaufelteilung, d. h. der Schaufelabstand und damit je geringer der Schaufelfuß ist. Bei Tannenzapfenprofil läßt sich diese Verminderung der Sitzfläche durch entsprechende Erhöhung der Zähnezahl des Profils zwar in gewissen Grenzen ausgleichen. Andererseits bedingt eine erhöhte Zähnezahl bei der notwendigen sehr genauen Bearbeitung, um ein gleichmäßiges Tragen aller Zähne zu erreichen, einen erheblichen Aufwand bei der Herstellung.Furthermore, difficulties arise due to the reduction in the seating area to absorb the radial forces at the point of widening. These difficulties are the greater, the smaller the blade pitch, d. H. the blade spacing and so that the smaller the blade root is. This reduction can be achieved with a pine cone profile the seat by increasing the number of teeth of the profile in certain Balance boundaries. On the other hand, an increased number of teeth requires the necessary very precise machining in order to achieve an even wear of all teeth, a considerable effort in the production.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, an der verbreiterten Einsatzstelle der Nut keine Schaufel vorzusehen, sondern diese Stelle durch ein besonderes Verschlußstück abzuschließen. Dies ist jedoch nur bei großem Schaufelabstand überhaupt durchführbar und bedingt außerdem eine sehr genaue Einstellung der Schaufeln über den Umfang und damit einen erheblichen Aufwand bei der Montage. Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen derartigen Turbomaschinenläufer herzustellen, bei welchem unabhängig von Art und Ausbildung der Schaufeln entsprechend dem Schaufelabstand auch bei einfacher Ausbildung der Nut in einem Tannenzapfenprofil mit nur wenigen Zähnen eine völlig sichere Befestigung der Schaufeln auch an der erweiterten Einsatzstelle der Nut zu schaffen.Another option is at the widened deployment site The groove should not be provided with a shovel, but this point by means of a special closure piece complete. However, this can only be carried out at all with a large blade spacing and also requires a very precise adjustment of the blades over the circumference and thus a considerable amount of effort during assembly. It is the basis of the invention lying task to produce such a turbo machine rotor, in which regardless of the type and design of the blades according to the blade spacing even with a simple design of the groove in a pine cone profile with only a few Teeth a completely secure attachment of the blades even at the extended place of use to create the groove.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Erweiterung der Nut durch gegenüberliegende entlang einem gemeinsamen Kreisbogen mit einem dem Radius entsprechend der größten Radialausdehnung des Läuferfußes verlaufende Auslenkungen des Tannenzapfenprofils gebildet ist, derart, daß die wirksamen Sitzflächen der das Tannenzapfenprofil bildenden Verzahnung an der Einsetzstelle der Schaufeln wenigstens mit einer Teilbreite durchlaufen. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Verbreiterungsstelle mit praktisch über die Verbreiterung durchlaufendem Profil wird auch an der Verbreiterungsstelle eine ausreichende Auflage der Schaufelfüße in radialer Richtung erreicht, die nicht unterbrochen ist, so daß schädliche Schwingungen an dieser Stelle oder Kraftspitzen vermieden werden.According to the invention this is achieved in that the extension the groove by opposite along a common arc with one of the Radius corresponding to the largest radial extent of the rotor foot running deflections of the pine cone profile is formed in such a way that the effective seat surfaces of the the pine cone profile forming toothing at the insertion point of the blades at least run through with a section. This inventive design of the widening point with a profile practically running over the widening, it is also at the widening point a sufficient support of the blade roots in the radial direction is not achieved is interrupted, so that harmful vibrations at this point or force peaks be avoided.

Vorzugsweise weist nur ein Teil der Schaufeln eine Umfangslänge des Fußes auf, die zusammen mit einem mindestens zweiteiligen Zwischenstück der vorgesehenen Umfangsteilung entspricht, während die Füße der übrigen Schaufeln eine der vorgesehenen Umfangsteilung entsprechende Umfangslänge aufweisen, wobei nach Einsetzen der vollständigen Beschaufelung an der durch die Nutvcxbreiterung gebildeten Einsetzstelle Schaufeln mit größerer axialer Ausdehnung liegen.Preferably only some of the blades have a circumferential length of Foot on, which is provided together with an at least two-part intermediate piece Circumferential division corresponds, while the feet of the remaining blades are one of those provided Circumferential graduation have a corresponding circumferential length, whereby after Insertion of the complete blading on the one formed by the widening of the groove Insertion point for blades with a greater axial extent.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird sichergestellt, daß auch. bei einer etwas verminderten Auflagebreite der Sitzflächen an Schaufel -und Nutprofil die an der Verbreiterung liegende Schaufel in jedem Falle ausreichend abgestützt ist- Es kann dadurch auch bei sehr enger' Schaufelanordnung eine gleichmäßige Teilung über den ganzen Umfang erreicht werden.This inventive arrangement ensures that also. with a slightly reduced contact width of the seat surfaces on the blade and groove profile the blade lying on the widening is adequately supported in any case This means that even if the blades are very tightly spaced, the pitch can be even can be achieved over the entire scope.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an -Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 a eine Draufsicht auf die erfindungsgemäß ausgebildeten Einsetzstellen einer Schaufelnut, F i g. 1 b einen Querschnitt durch die Erweiterung der Schaufelnut gemäß F i g. 1 a, F i g. 1 c eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile A A in F i g. 1 b, F i g. 1 d eine Schnittansicht @ in Richtung _ der Pfeile B=B.ih F i g. 1'b- -.- . . -_, _ .. _ F i g. 2 a und 2 b eine Draufsicht auf die Läufernut mit eingesetzter Schaufel in der Anfangs- und Endstellung der Drehung, F i g. 3 eine Abwicklung des an die Einsatzstelle angrenzenden Abschnitts einer voll-bestückten Läufernut und F i g. 4 einen Querschnitt durch die Läufernut an ; der Stelle des Abschluß- und Einsatzstücks.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings of exemplary embodiments. It shows F i g. 1 a shows a plan view of the insertion points of a blade groove designed according to the invention, FIG. 1 b shows a cross section through the enlargement of the blade groove according to FIG. 1 a, F i g. 1 c shows a sectional view in the direction of the arrows AA in FIG. 1 b, F i g. 1 d a sectional view @ in the direction _ of the arrows B = B.ih F i g. 1'b- -.-. . -_, _ .. _ F i g. 2 a and 2 b a plan view of the rotor groove with the blade inserted in the start and end positions of the rotation, FIG. 3 a development of the section of a fully equipped runner groove adjoining the deployment site, and FIG. 4 shows a cross section through the rotor groove; the location of the end piece and insert.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, ist die wirksame Fläche 1 der Zähne (in F i g. 1 c gestrichelt abgegrenzt) an der Schaufel-Einlegestelle nur um die kreisförmigen Ausnehmungen 2, 3 verkleinert. Die Größe der Ausnehmungen 2, 3 richtet sich nach den Abmessungen des Schaufelfußes.As shown in FIG. 1 is the effective area 1 of the teeth (delimited by dashed lines in FIG. 1 c) at the shovel insertion point only by the circular recesses 2, 3 reduced. The size of the recesses 2, 3 is directed according to the dimensions of the blade root.

Die beschaufelte Läufernut zeigt F i g. 3. An der Stelle 10 werden gemäß dem in F i g. 2 angedeuteten Vorgang durch die Ausnehmung hindurch die Schaufeln 11 in die Nut eingelegt. Außerdem wird zu beiden Seiten der Stelle 10 die festgesetzte Zahl von Schaufeln 13 mit geschwächtem Fuß angeordnet. An der Stelle 10 werden weiter zwei Schaufeln 11 mit normalem Fuß angeordnet. Den notwendigen Raum für das Einlegen der letzten Schaufel in die Nut gewinnt man durch das- Zusammenschieben der geschwächten Füße der Schaufeln 13.The bladed runner groove shows FIG. 3. At point 10, according to the method shown in FIG. 2, the blades 11 are inserted into the groove through the recess. In addition, the fixed number of blades 13 with a weakened foot is arranged on both sides of the point 10. At the point 10 , two blades 11 with normal feet are also arranged. The space required for inserting the last blade into the groove is gained by pushing together the weakened feet of the blades 13.

Nach- dem Einlegen aller Schaufeln in die Nut bringt man der Reihe nach neben die geschwächten Schaufelfüße -13:rzweiteilige -@Zwischenstücke 1Z und schließlich dasAbschlußstück14und denAnschlußkeil 15 an, worauf die Gesamtanordnung durch das Auseinanderstemmen der Enden 16 des Abschlußstücks 14 über den -Abschlußkei115 abgedeckt wird: Die Anzahl und die _ Dicke der zweiteiligen Zwischenstücke 12 werden so gewählt, daß die erhöhte Beanspruchung der geschwächten Schaufelfüße 13 in zulässigen Grenzen.bleibt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird in der ganzen Schaufelreihe eine gleiche Schaufelteilung eingehalten. Die Kerbwirkung und die Erhöhung der Beanspruchung der Schaufelfestigung an der Schaufel-Einlegestelle der Läufernut sind äußerst gering. _ _After all the blades have been placed in the groove, the row is brought after next to the weakened blade roots -13: r two-part - @ spacers 1Z and finally the terminating piece 14 and the connecting wedge 15, whereupon the overall arrangement by prying apart the ends 16 of the terminator 14 over the -Abschlusskei115 is covered: The number and the _ thickness of the two-part spacers 12 are chosen so that the increased stress on the weakened blade roots 13 in permissible Limits. Remains. In the arrangement according to the invention, there is a whole row of blades the same blade spacing is maintained. The notch effect and the increase in stress the blade attachment to the blade insertion point of the rotor groove are extremely low. _ _

Claims

Claim: Door machine runner with in grooves with a pine cone-shaped Cross-section on the circumference of the rotor with a correspondingly shaped foot in a radial direction Inserting into an extension of the groove and then turning into the final one Angular position of pushed-in blades, with the circumferential division of the blades through Intermediate pieces is set, thereby g e k e.n n -z e i c h n e t that the extension (2, 3) the groove by opposite along a common arc with a radius corresponding to the largest radial extension of the rotor foot Deflections of the tunnels profile is formed in such a way that the effective seating surfaces (1) the toothing forming the pine cone profile at the insertion point (10) of the Go through blades (11, 13) with a partial width and that only part of the blades (13) has a circumferential length of the foot, which together with an at least two-part Intermediate piece (12) corresponds to the intended circumferential division, while the feet of the remaining blades (11) a circumferential length corresponding to the intended circumferential division have, after insertion of the complete blading on the through the Groove widening (2, 3) formed insertion point (10) blades (11) with larger axial expansion. Publications considered: German Patent Specifications No. 370 223, 450 025; L o s c h g e, »Construction from the Steam Turbine Construction«, publisher Jumper,

2nd edition, 1955, SB