DE136796C

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Info

Publication number: DE136796C
Application number: DE1901136796D
Authority: DE
Filing date: 1901-09-17
Anticipated expiration: 1921-09-18

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

136796-KLASSE 49/.136796 CLASS 49 /.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren .zur Herstellung von Dampfturbinenschaufeln, die einzeln in entsprechende Ringnuthen des Turbinenrades bezw. auch des Leitschaufelkörpers eingeführt werden und an einander liegend den Schaufelkranz bilden. Das Giefsen solcher Schaufeln hat den grofsen Uebelstand, dafs die Schaufeln sowohl an ihren Lagerungsfiächen, als auch namentlich an der eigentlichen, wirksamen Schaufelfläche immer uneben sind, während es überaus wichtig und für einen guten Erfolg unbedingt erforderlich ist, einerseits die Berührungsstellen mit dem Dampf, andererseits diejenigen der Schaufeln unter sich selbst so glatt und genau wie nur möglich zu gestalten, damit keine unnöthige Reibung des Dampfes an den Schaufelflächen hervorgerufen und gleichzeitig die Anfertigung des T.urbinenrades dadurch einfacher und solider wird.The subject of the invention is a method for the production of steam turbine blades, the individually in corresponding Ringnuthen the turbine wheel respectively. also of the guide vane body are introduced and lying against each other form the blade ring. The pouring of such shovels has the greatest It was a problem that the blades both on their bearing surfaces and especially on the actual, effective blade surface are always uneven, while it is extremely important and for a good success it is absolutely necessary, on the one hand, the points of contact with the steam, on the other hand, those of the blades beneath themselves as smoothly and accurately as possible shape so that no unnecessary friction of the steam on the blade surfaces is caused and at the same time the production of the turbine wheel becomes easier and more solid.

Erreicht soll dieses werden durch Ausfräsen der einzelnen Schaufeln aus einem vollen Ring, dessen Breite der Schaufelhöhe entspricht. Durch das Ausfräsen wird gleichzeitig eine eigenartige Form der Schaufeln selbst erzielt, welche ein dichtes, festes Aneinanderlegen derselben in der Ringnuth des Turbinenrades, sowie durch Erzielung von Schaufeln möglichst geringer Stärke die Unterbringung einer grofsen Zahl derselben ermöglicht.This is to be achieved by milling out the individual blades from a full ring, whose width corresponds to the blade height. Milling out also creates a A peculiar shape of the blades themselves, which allows them to be tightly attached to one another in the ring groove of the turbine wheel, as well as by achieving blades if possible low strength enables the accommodation of a large number of them.

Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht die einzelnen Stadien des Verfahrens, und zwar zeigtThe accompanying drawing illustrates the individual stages of the process, namely shows

Fig. ι die Ansicht der Stirnfläche eines Theiles des Ringes, aus dem die Schaufeln ausgefräst werden sollen.Fig. Ι the view of the end face of a Part of the ring from which the blades are to be milled.

Fig. 2 den Schnitt durch diesen Ring.Fig. 2 shows the section through this ring.

Fig. 3 denselben Schnitt mit ausgearbeiteter Nuth, zwecks Befestigung der Schaufeln im Turbinenrade.Fig. 3 is the same section with worked groove, for the purpose of fastening the blades in Turbine wheel.

Fig. 4 eine Innenansicht des Ringes theils im Schnitt mit anliegendem, ersten Fräser zum Ausfräsen der inneren Schaufelfläche nebst Dampfkanal.Fig. 4 is an interior view of the ring partly in section with the first milling cutter attached to the Milling out the inner blade surface and the steam channel.

Fig. 5 den Querschnitt durch Fig. 4.FIG. 5 shows the cross section through FIG. 4.

Fig. 6 den Längsschnitt durch den zweiten Fräser.6 shows the longitudinal section through the second milling cutter.

Fig. 7 den Schnitt durch den Ring nach der Linie A-A der Fig. 4 mit fertig ausgefräster, innerer Schaufelfläche, wobei der zweite Fräser die Schaufel vom Ring abschneidet und gleichzeitig ihre äufsere Fläche bestimmt.7 shows the section through the ring along the line AA in FIG. 4 with the finished, milled-out inner blade surface, the second milling cutter cutting off the blade from the ring and at the same time determining its outer surface.

Fig. 8 den aus den an einander geschobenen Schaufeln gebildeten Schaufelkranz.8 shows the blade ring formed from the blades pushed against one another.

Das Verfahren zur Herstellung der Schaufeln besteht in Folgendem:The process of making the blades consists of the following:

Aus einem vollen Ring α, dessen Breite der Schaufelhöhe gleich ist, wird nach Aufschneiden des Ringes an einer Stelle nunmehr der erste Fräser c an den Ring α, dessen Breite nach lang angelegt (Fig. 4 und 5), welcher Jn der ganzen Schaufelhöhe die innere Fläche ausgleicht, da dieselbe bei dem später beschriebenen Abschneiden der Schaufel vom Ring eine Krümmung erhält, die einen zu grofsen Radius hat.From a full ring α, the width of which is equal to the blade height, after the ring has been cut open at one point, the first milling cutter c is now placed on the ring α, the width of which is long (Fig. 4 and 5), which Jn the entire blade height compensates for the inner surface, since when the blade is cut off from the ring, described later, it acquires a curvature which has too great a radius.

Gleichzeitig nimmt der stärkere Theil d des Fräsers c nahe dem Schaufelende ein weiteres Stück e aus, dessen berechnete Krümmung die der Dampfeinwirkung ausgesetzte Fläche der Schaufel darstellt und die Kanalöffnung der Schaufel bildet. Hierbei wird am Schaufelende die Abschlufsfläche f erzeugt, die den DampfAt the same time, the larger part d of the cutter c takes out a further piece e near the end of the blade, the calculated curvature of which represents the surface of the blade exposed to the action of steam and forms the channel opening of the blade. Here, the closing surface f is generated at the end of the shovel, which the steam

am seitlichen Ausweichen hindert, wodurch der event, übrig bleibende, geringe axiale Druck auf die Turbinenradscheibe aufgehoben wird. Bei einreihigen Radialturbinen, bei denen die Gefahr des axialen Druckes nicht zu befürchten ist, kann die Abschlufswand / fortgelassen werden. In diesem Falle wird das Fräsen statt mittels Fräsers c durch einen Fräser bewirkt, der einen oberen, stärkeren und einen, unteren, schwächeren Theil hat und nicht seitlich, sondern von oben eingeführt wird.prevents sideways evasion, whereby the eventual, remaining, small axial pressure on the turbine wheel disc is canceled. In the case of single-row radial turbines, where the risk of axial pressure is not to be feared, the closing wall / can be omitted. In this case, instead of using a milling cutter c , the milling is effected by a milling cutter which has an upper, stronger and a lower, weaker part and is introduced not from the side but from above.

Nachdem auf diese Weise die innere Fläche für die Schaufel am Ring völlig fertiggestellt ist, wird der Ringfräser g in der richtigen Entfernung von der Innenfläche so eingeführt, dafs die Schaufel vom Ring in der richtigen Stärke abgeschnitten, und dabei die Rückwand der Schaufel in erforderlicher Krümmung erzeugt wird.After the inner surface for the blade on the ring has been completely completed in this way, the ring milling cutter g is inserted at the correct distance from the inner surface so that the blade is cut from the ring in the correct thickness, and the rear wall of the blade in the required curvature is produced.

Der beschriebene Vorgang wiederholt sich nunmehr, bis aus dem Ring α alle Schaufeln ausgefräst sind. Natürlich ist bei der Darstellung in Anbetracht der Schnittverluste ein einziger Ring für einen Schaufelkranz nicht genügend.The process described is now repeated until all the blades have been milled out of the ring α. Of course, in view of the cutting losses, a single ring is not sufficient for a blade ring in the illustration.

Durch das Fräsen der Schaufeln werden die Flächen derselben vollkommen glatt, was einmal dem besseren Aneinanderlegen derselben in der Ringnuth des Turbinenrades, andererseits aber vor allen Dingen dem besseren Abgleiten des Dampfes zu Gute kommt. Durch bestimmte Stellung der Fräser im Verhältnifs zur Mittellinie des Ringes α erreicht man Schaufelflächen, welche die für den jeweilig zu erzielenden Zweck geeignetste Krümmung haben.By milling the blades, the surfaces of the blades become completely smooth, which on the one hand helps them to be placed together better in the ring groove of the turbine wheel, but on the other hand, above all, helps the steam to slide off better. Through a certain position of the milling cutter in relation to the center line of the ring α, blade surfaces are achieved which have the most suitable curvature for the respective purpose to be achieved.

Will man dem Dampfkanal in der Schaufel eine verschiedene Weite am Ein- und Austritt geben, so erzielt man dieses ebenfalls durch Anordnung der Fräser in entsprechender Entfernung von der Mittellinie des Ringes a. In diesem Falle mufs aber das Ausgleichen der inneren Schaufelflächen und die Bildung der Dampfkanäle in getrennten Manipulationen vorgenommen werden, da dann die Mittelpunkte der Fräser an verschiedenen Stellen liegen. Man wird in diesem Falle somit erst die innere Schaufelfläche ausgleichen und dann erst den Dampfkanal ausfräsen.If you want to give the steam channel in the shovel a different width at the inlet and outlet, this is also achieved by arranging the milling cutter at a corresponding distance from the center line of the ring a. In this case, however, the equalization of the inner blade surfaces and the formation of the steam channels must be carried out in separate manipulations, since the centers of the milling cutters are then at different points. In this case, the inner blade surface will first be leveled out and only then the steam channel will be milled out.

Bei der beschriebenen Darstellung der Schaufeln kann auch die Vorrichtung der Befestigung derselben gleich mit erzeugt werden. Hierzu wird der Ring α zuerst an einer oder an beiden Seiten mit einer Nuth b (Fig. 3 und 4) versehen, deren Form derjenigen des Ansatzes der Ringnuth im Turbinenrade entspricht, in welche die einzelnen Schaufeln eingeführt und dicht an einander geschoben werden. Durch Eingriff des Ringnuthenansatzes in den Einschnitt b werden die Schaufeln am Turbinenrade festgehalten.In the described representation of the blades, the device for fastening them can also be generated at the same time. For this purpose, the ring α is first provided on one or both sides with a groove b (FIGS. 3 and 4), the shape of which corresponds to that of the approach of the ring groove in the turbine wheel, into which the individual blades are inserted and pushed close together. The blades are held on the turbine wheel by the engagement of the ring groove attachment in the incision b.

Indem man die Nuth b am vollen Ring a anfertigt, werden die ihr entsprechenden Einschnitte b bei allen Schaufeln absolut gleichmäfsig erzielt.By making the groove b on the full ring a , the cuts b corresponding to it are achieved absolutely uniformly on all blades.

Statt der seitlichen Einschnitte kann man ebenso gut seitliche Ansätze an dem Ring a vorsehen. Bei Anwendung von Leiträdern können die Schaufeln für dieses genau ebenso hergestellt werden.Instead of the lateral incisions, one can just as easily provide lateral approaches on the ring a . If idlers are used, the blades can be manufactured for this in exactly the same way.

Claims

Patent Claims:

1. A method for manufacturing blades for steam turbines, characterized in that the blades are milled out of a ring (α) of the width of the blade height by means of a cylindrical full and a hollow crown cutter, for the purpose of making the blades in exactly the same shape and to achieve with a smooth surface.

2. An embodiment of the method according to claim 1, characterized in that an annular groove (b) is cut into the ring-shaped workpiece before the blades are milled, which groove forms the cuts in the individual, finished blades that are necessary for fastening the same in the turbine or turbine. Serve idler.

1 sheet of drawings.

Berlin, printed in the Reichsdruckerei.