DE1426837B2 - Axialturbinenläufer - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Axialturbinenläufer, gebrochen ist, um die Befestigung der Schaufeln in

dessen Schaufeln zu mehreren aufeinanderfolgenden einer ringförmigen Nut zu zeigen, ■

Gruppen zusammengefaßt und in den Gruppen mit- A b b. 3 einen Querschnitt durch den Läufer nach

einander verbunden sind.¹ ·.·.. ·...-.. ' · ■ der Linie ΙΙΙ-ΠΙ in Abb. 2 mit gestrichelt einge-

Derartige Axialturbinenläufer sind aus der USA.- 5 zeichneter Schaufel,

Patentschrift 1378 464 bekannt. Bei diesen bekannten A b b. 4 eine Vorderansicht einer Turbinenschaufel,

Axialturbinenläufern kann bei einem bestimmten A b b. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in

Betriebszustand Resonanz zwischen den Stößen der A b b. 4,

auf die Schaufeln auftreffenden Treibmittelstrahlen A b b. 6 einen der A b b. 3 entsprechenden Teil- und den Eigenschwingungen der Schaufeln auftreten, io schnitt durch einen Läufer nach einem zweiten Ausdieauf die Dauer zum Bruch der Schaufeln führt, j f ührungsbeispiel. und ■'

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin,^derartige . ;^Abb: 7 eine Teilansicht eines Läufers nach einem

Resonanzzustände zu verhindern sowie Quetschungs- dritten Ausführungsbeispiel, bei dem die Turbinen-

brüche an den Schaufelfüßen infolge einer zu großen schaufeln von der Stirnseite des Läufers aus ein-

Kantenpressung zu vermeiden. ,-:■ ....■■.>,..- 15 gesetzt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Bei dem in den A b b. 1 bis 5 dargestellten ersten löst, daß die Anzahl der Schaufeln in den in Umfangs- Ausführungsbeispiel ist der Läufer 1 am äußeren' richtung aufeinanderfolgenden Gruppen unterschied- Umfang mit einer ringförmigen Ausnehmung 7 verlieh ist. ' sehen, an deren beiden Seiten nach innen vorsprin-

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll der 20 gende Leisten 7' vorgesehen sind. Die einzusetzenden

Unterschied in der Anzahl der Schaufeln zwischen Schaufeln 2 besitzen am Fußteil 6 beidseitig^ Vor-

den beiden Gruppen 30 bis 40 °/o der Anzahl der Sprünge 6', die in den unteren Teil der Ausnehmung 7

Schaufeln in einer Gruppe betragen. des Läufers 1 eingesetzt werden, während zwischen

Hierdurch wird der technische Fortschritt erreicht, den vorspringenden Leisten T ein Schaftteil 6" liegt,

daß durch einfache Mittel, die über den normalen 25 An der Vorderseite der Schaufeln 2 sind Schräg-

Aufwand nicht hinausgehen, eine erheblich größere flächen 6/ ausgebildet, die in Umfangsrichtung des

Sicherheit gegenüber Schwingungsbrüchen an den Läufers 1 nach innen geneigt sind.

Laufschaufeln erreicht wird, so daß sich die Betriebs- ^: Durch am Kopfteil jeder Schaufel 2 vorgesehene

sicherheit, die Reg"elbarkeit und der Arbeitsbereich Nieten 5 und ein Deckband 3 bzw. 4 werden die

der Turbine durch Vermeidung einer größeren Sperr- 30 Schaufeln 2 zu Gruppen A und B zusammengefaßt,

zone im Drehzahlbereich erhöhen. Beim dargestellten Beispiel bestehen die Gruppen A

Durch die auf die Schaufeln wirkenden Flieh- und jeweils aus drei und die Gruppen B jeweils aus vier

Umfangskräfte wird bei der erfindungsgemäßen An- Schaufeln 2. Die Schaufelgruppen A und B sind ab-

ordnung ein Kippmoment auf jede Schaufel ausgeübt, wechselnd über den gesamten Umfang des Läufers 1

so daß der Schaufelfuß um seine in Drehrichtung 35 angeordnet, wobei die benachbarten Deckbänder 3

nacheilende Kante kippt. Hierdurch vermindert sich und 4 mit ihren Stirnflächen fest aneinanderstoßen,

aber die Wirksamkeit der Deckbänder hinsichtlich Da die Anzahl der an ihren Kopfteilen miteinander

ihrer Übertragungsfähigkeit der unterschiedlichen verbundenen Schaufeln 2 in den Gruppen A und B

Eigenfrequenzen und damit der Verstimmung der verschieden ist, unterscheiden sich auch die Schwinbenachbarten Gruppen. . ; ' 40 gungseigenschaften und Eigenfrequenzen der beiden

Um trotz der verminderten Übertragungsfähigkeit Gruppen sowohl in tangentialer als auch in axialer der Deckbänder die gewünschte Verbindung zwischen Richtung. Auf diese Weise werden den aufeinanderden einzelnen Schaufelgruppen aufrechtzuerhalten, folgenden Schaufelgruppen im Betrieb unterschiedwird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung liehe Schwingungszustände erteilt, so daß die Schwinbei Axialturbinenläüferh . mit : aneinanderliegenden 45 gungeri der äußeren Schaufeln einer jeden Schaufel-Schaufelfußteilen vorgeschlagen, die j.Tragflächen der gruppe durch die dazu unterschiedlichen Schwin-Schaufelfüße an dem nacheilenden, durch das Kipp- gungen der benachbarten Schaufeln der angrenzenden moment der Schaufel zusätzlich beanspruchten Rand Schaufelgruppen verstimmt bzw. gedämpft werden, abzuschrägen. Die Neigung dieser Schrägflächen der - -,Wenn der Eingriff des Fußteiles6 der Schaufeln2 Schaufelfüße soll hierbei vorzugsweise größer als 50 in der ringförmigen Ausnehmung 7 des Läufers 1 1: 6 sein. . infolge einer großen Fliehkraft und infolge unter-

Hierdurch wird erreicht, daß beim Kippen der schiedlicher Wärmeausdehnungen durch ungleiche Schaufel die in Umfangsrichtung weisenden-Flächen -Temperaturverteilung gelockert wird, - können die der Schaufelfüße miteinander in Reibverbindung . Schaufeln 2 durch den Arbeitsmitteldruck eine stehen, so daß di^'anT'Ende jeder Schaufelgruppe 55 Biegung in Drehrichtung; des Läufers erfahren. In angeordneten Schaufeln über einen Reibschluß mit diesem Fall wird ^:das>auf die Schaufeln2 wirkende den Schaufeln der benachbarten Schaufelgruppen ver- Biegemoment infolge der Anordnung der Schrägbunden sind. Hierdurch vermindert sich außerdem flächen 6/ durch die obere voreilende, in Umf angsdie Kantenpressung und damit die erhöhte Quetsch- richtung weisende Fläche M des Fußteiles 6 und die bruchgefahr an der Einspannstelle der Schaufel- 60 untere nacheilende, in Umfangsrichtung weisende fuße. . Fläche N desselben aufgenommen, wie dies in

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der A b b. 2 dargestellt ist. Hierbei wird der obere Teil

. Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher des Vorsprunges 6' an der Vorderseite des Fußteiles 6

beschrieben. Es zeigt nicht zur Anlage an den vorspringenden Leisten T

A b b. 1 eine Teilansicht eines Läufers nach einem 65 gebracht, so daß die Kanten 6_X" an der Vorderseite

ersten Ausführungsbeispiel, der Vorsprünge 6' keiner derart hohen Beanspru-

A b b. 2 eine Ansicht gemäß A b b. i in vergrößer- chung ausgesetzt sind, wie sie zusätzlich hervor-

tem Maßstab, wobei eine Seite des Läufers weg- gerufen würde, wenn die Schrägflächen 6_t' nicht vor-

handen wären. Auf diese Weise werden Quetschungsbrüche an den Kanten O₁" vermieden.

Durch das in Abb. 6 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel, bei dem gegenüber der ersten Ausführung für entsprechende Teile die gleichen Bezugsziffern verwendet worden sind, soll dargelegt werden, daß die Erfindung nicht auf eine bestimmte Schaufelfußausbildung beschränkt ist.

Ein drittes Ausführungsbeispiel zeigt schließlich A b b. 7. Auch hier haben die den im ersten Beispiel angeführten Teilen entsprechenden Teile die gleichen Bezugsziffern erhalten. Bei dieser Ausführung besitzen . die Ausnehmungen 7 ein tannenbaumförmiges Profil, in das die Fußteile 6 der Schaufeln 2 von einer Stirnseite des Läufers 1 her eingesetzt werden. Auch bei diesem dritten Ausführungsbeispiel weisen die Schaufelgruppen, deren Kopfteile mittels Deckbändern 3 und 4 miteinander verbunden sind, abwechselnd verschiedene Zahlen von Schaufeln auf. Wenn die Schaufeln 2 durch das Auftreffen des ao Antriebsmittels nach rückwärts durchgebogen werden, wird dadurch, daß die Schrägfläche 6/ am obersten Teil der Vorderseite des Vorsprunges 6' angeordnet ist, der mit der vorspringenden Leiste T des Läufers 1 zusammenwirkt, das auf die Schaufel wirkende Biegemoment durch die obere Fläche M der Rückseite des Fußteils und die untere Fläche N an der Vorderseite des Fußteils aufgenommen, so daß auch in diesem Fall die Gefahr von Quetschungsbrüchen vermindert wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Axialturbinenläufer, dessen Schaufeln zu mehreren aufeinanderfolgenden Gruppen zusammengefaßt und in den Gruppen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Schaufeln in den in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Gruppen unterschiedlich ist.

2. Axialturbinenläufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied in der Anzahl der Schaufeln zwischen den beiden Gruppen 30 bis 40 % der Anzahl der Schaufeln in einer Gruppe beträgt.

3. Axialturbinenläufer nach den Ansprüchen 1 und 2 mit aneinander anliegenden Schaufelfußteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragflächen der Schaufelfüße an dem nacheilenden,, durch das Kippmoment der Schaufel" zusätzlich beanspruchten Rand abgeschrägt sind.

4. Axialturbinenläufer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Schrägflächen der Schaufelfüße größer als 1: 6 ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen