DE1751693C

DE1751693C - Runner for flow machines with blades arranged in axial slots and ring segment pieces arranged in circumferential grooves of the runner

Info

Publication number: DE1751693C
Authority: DE
Inventors: Terence Edward Gouvenot Runacres Peter Michael Filton Bristol Gardiner (Großbritannien) F0td9 06
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: UK Secretary of State for Defence
Publication date: 1972-10-19

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft Läufer für Strömungs- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unterThe invention relates to runners for flow An embodiment of the invention is shown below

maschinen mit in Axialschlitzen angeordneten Schau- Bezug auf die Zeichnungen beschrieben,machines with arranged in axial slots reference to the drawings described,

fein und in Umfangsnuten des Läufers angeordneten Es zeigtIt shows fine and arranged in circumferential grooves of the rotor

Ringsegmentstücken, die radial außen von Schaufel- F i g. 1 einen Teil-Axialschnitt durch einen LäuferRing segment pieces that radially outward from blade F i g. 1 shows a partial axial section through a rotor

fußplatten begrenzt werden. 5 eines Gasturbinen-Axialverdichters,footplates are limited. 5 of a gas turbine axial compressor,

Derartige Strömungsmaschinenläufer sind durch Fig. 2 eine Stirnansicht des Läufers ir Montagedie britische Patentschrift 905 582 bekanntgeworden. Stellung in Richtung des Pfeiles II in F ig. 1,
Bei diesen bekannten Läufern ruhen die radial äuße- Fig. 3 eine Ansicht entsprechend Fig. 2, jedoch ren Kanten der die Schaufelfüße in axialer Richtung in Sicherungsstellung:Such turbo-machine rotors are known from FIG. 2, an end view of the rotor in the assembly of British Patent Specification 905,582. Position in the direction of arrow II in F ig. 1,
In these known rotors, the radially outer Fig. 3 is a view corresponding to Fig. 2, but ren edges of the blade roots in the axial direction in the locking position:

gegen Verschieben sichernden Ringsegmentstücke in io Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Strömungsan den Schaufelfußplatten gebildeten radial inneren masehinenläufer weist einen zylindrischen Läufer-Umfangsnuten, während die radial inneren Kanten körper 10 mit ringförmigen Umfangsvorsprüngen 11 der Ringsegmentstücke in radial äußeren Umfangs- auf, in denen hinterschnittene, axial verlaufende nuten ruhen, welch letztere in axial vorspringenden Halteschlitze 12 vorgesehen sind, in welchen die Lippen der betreffenden Läuferscheiben gebildet sind. 15 Füße 13 von Schaufeln 14 ruhen.
Diese axial vorspringenden Lippen sind an einer Die Schaufeln 14 des Schaufelkranzes A werden Umfangsstelle unterbrochen, so daß ein Einführungs- durch zwei Ringsegmentsiücke 15 daran gehindert, schlitz für die Ringsegmentstücke gebildet ist. Es fin- axial enigegen der durch den Pfeil F angedeuteten den Ringsegmentstücke zweier verschiedener Bogen- Strömungsrichtung aus den Halteschlitzen i2 herauslängen und ein Halteteil Anwendung. 20 zutreten. Diese Ringsegmentstücke 15 sind in eineragainst shifting securing ring segment pieces in io. The flow system shown in Figs. 1 and 2 the blade root plates formed radially inner machine runner has a cylindrical runner circumferential grooves, while the radially inner edge body 10 with annular circumferential projections 11 of the ring segment pieces in radially outer circumferential, in which undercut, axially extending grooves rest, which latter are provided in axially protruding holding slots 12 in which the lips of the respective carriers are formed. 15 feet 13 of blades 14 rest.
These axially protruding lips are on a circumferential The blades 14 of the blade ring A are interrupted so that an insertion slot is formed by two ring segment pieces 15 from being formed for the ring segment pieces. It fin axially against the indicated by the arrow F the ring segment pieces of two different arc flow directions out of the holding slots i2 and a holding part application. 20 kick. These ring segment pieces 15 are in a

Es liegt die Aufgabe vor, bei Strömungsmaschinen- Umfangsnut 16 des Läuferkörpers 10 untergebracht läufern die axiale Sicherung der Schaufeln mit ein- und erstrecken sich bogenmäßig jeweils über weniger fächeren Mitteln und auf einfachere Weise zu bewerk- als einen HaJbkrds, wobei ihre Bogenlänge so gestelligen, wobei insbesondere auf Ringsegmentstücke wählt ist, daß dann, wenn die beiden Ringsegmentzweier verschiedener Bogenlängen und auf besondere 25 stücke sich in der in Fig. 2 gezeigten Stellung befin-Haltestücke verzichtet werden boll. den, in welcher ihre einen Endkanten 17 nahezuThe task at hand is to accommodate the circumferential groove 16 of the rotor body 10 in the case of the flow machine run the axial securing of the blades with one and extend arcuately over less fanned out means and in a simpler way than a HaJbkrds, whereby their arc length is whereby it is selected in particular on ring segment pieces that when the two ring segment twos different arc lengths and on special 25 pieces are in the position shown in Fig. 2-holding pieces be waived boll. the one in which their one end edge 17 is almost

Diese Aufgabe vird bei Läufern der eingangs an- aneinander anliegen, ihre jeweils anderen Endkanten gegebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, 18 zwischen sich eine so breite Lücke bilden, daß d...iJ die Bogenlängen der Ringsegmentstücke so groß jeweils ein einzelner Halteschlitz 12 zur Aufnahme gewählt sind, daß sie innerhalb !er sie haltenden 30 jeweils eines Fußes 13 einer einzelnen Schaufel 14 Umfangsnuten zwischen einer Moiiiagestellung, in freigegeben ist. Nach dem Einschieben der Schaufel welcher der Abbrand zwischen ihren Enden groß werden die Ringsegmentstücke in ihrer Umfangsnut genug ist, um durch die dadurch gebildete Lücke so verschoben, bis der jeweils nächste Halteschlitz 12 zwischen den Ringsegmentstücken eine Schaufel in zum Einschieben der jeweiis nächsten Schaufel freieinen der Axialschlitze einführen zu können, und 35 gelegt ist, und so fort, bis alle Schaufeln dieses einer Sicherungsstellung verschiebbar sind, in Schaufelkranzes eingesetzt sind,
welcher sie sämtliche Axialschlitze abdecken, und Dieses schrittweise Verschieben der Ringsegmentdaß Haltemittel zur Festhaltung dieser Ringsegment- siücke braucht nur über etwa einer halben Schaufelstücke in dieser Sicherungsstellung vorgesehen kreis hinweg angewandt zu werden, weil die Schausind. 40 fein vorher über eine Bogenlänge von etwa 180° vorThis object is achieved in the case of runners of the initially abutting one another, their respective other end edges, according to the invention, by forming a gap between them that is so wide that the arc lengths of the ring segment pieces are so large in each case a single holding slot 12 are chosen for recording that they are released within 30 each of a foot 13 of an individual blade 14 holding them between a Moiiiagestellung, in. After the shovel has been pushed in and the burn between its ends is large, the ring segment pieces in their circumferential groove are enough to move through the gap formed until the next holding slot 12 between the ring segment pieces has a shovel free to insert the next shovel To be able to introduce axial slots, and 35 is placed, and so on, until all the blades of this one locking position can be moved, are inserted in the blade ring,
which they cover all axial slots, and this step-by-step displacement of the ring segment that holding means for holding this ring segment siücke only needs to be applied over about half a blade section provided in this locking position, because the view is. 40 fine beforehand over an arc length of about 180 °

Gegenüber den bekannten Anordnungen bringt die dem Einsetzen der Ringsegmentstücke in ihre UmErfindung den technischen Fortschritt, daß nur noch fangsnut eingesetzt werden können. Danach wird Ringsegmentstücke einer einzigen Bogenlänge An- eines der beiden Ringsegmentstücke in den zu den wendung finden, daß besondere Haltestücke in Fort- bereits eingesetzten Schaufeln entgegengesetzt gelegefall kommen und daß mit durchgehenden, ununter- 45 nen Teil der Umfangsnut 16 eingesetzt und in eine brochenen Umfangsnuten für die Ringsegmentstücke Stellung verschoben, in welcher seine Außenumfangsgeavbeitet wird, wodurch die Fertigungskosten ge- kante sich unter Schultern 21 der bereits eingesetzten senkt werden und wodurch sich die Montage wesent- Schaufeln legt. Danach wird das andere Ringsegmentlich vereinfacht, so daß auch in dieser Hinsicht stück 15 in den verbleibenden Teil der Umfangs-Kostenersparnisse erzielt werden. Außerdem ergibt 50 nut 16 eingesetzt, und nun werden die restlichen sich durch die erfindungsgemäße Anordnung eine ein- Schaufeln unter schrittweisem Vorschieben der fächere Läuferkonstruktion, die weniger Auswucht- beiden Ringsegmentstücke in die ihnen zugeschwierigkeiten bereitet. ordneten Halteschlitze des Läuferkörpers einge-Compared to the known arrangements brings the insertion of the ring segment pieces in their UmErfindung the technical progress that only catch grooves can be used. After that, will Ring segment pieces of a single arc length to one of the two ring segment pieces in the to the find application that special retaining pieces in advanced blades already inserted in the opposite case come and that with continuous, underneath 45 part of the circumferential groove 16 and inserted into a Broken circumferential grooves for the ring segment pieces moved to the position in which its outer circumference worked is, whereby the manufacturing costs edged themselves under shoulders 21 of those already used be lowered and whereby the assembly is essentially shovels. Then the other ring segment becomes Simplified, so that in this regard, too, piece 15 in the remaining part of the scope cost savings be achieved. In addition, 50 results in groove 16 being used, and now the remaining the arrangement according to the invention a one-shoveling with step-by-step advancement of the Fanned rotor construction, the less balancing two ring segment pieces in which they are too difficult prepares. arranged holding slots of the rotor body.

Dic genannten Haltemittel haben vorzugsweise die setzt.The said holding means preferably have the sets.

Form von Abstandsstücken von solcher Breite, daß 55 Wenn alle Schaufeln dieses Schaufelkranzes ein-In the form of spacers of such width that 55 when all the blades of this blade ring are

sie die Zwischenräume zwischen benachbarten Ring- gesetzt sind, werden die Ringsegmentstücke 15 so inIf the spaces between adjacent ring are set, the ring segment pieces 15 are so in

segment-Endkantcn ausfüllen. ihrer Führungs-Umfangsnut verschoben, daß derFill in segment end edges. shifted their guide circumferential groove that the

Aus der belgischen Patentschrift 556 458 ist es be- Zwischenraum zwischen ihren Endkanten 17 ebenso kannt, bei Strömungsmaschinenläufern zwischen den groß ist wie derjenige zwischen ihren Endkanten 18. von den Schaufclfußplatten gebildeten Schau fei ringen 60 Die Breite dieser Zwischenräume beträgt nunmehr Abslandsringe anzuordnen. In Weiterbildung der ungefähr die Hälfte derjenigen Lückenbreite, die Erfindung ist demgemäß vorgesehen, die genannten jeweils für das axiale Einschieben der Schaufeln in Abslandsstückc an solchen Abstandsringen zu be- die ihnen zugeordneten Halteschlitze 12 des Läuferfestigen. In noch weiterer Ausgestaltung der Erfin- körpers erforderlich ist. Die beiden Ringsegmentdung kann die Anordnung so getroffen sein, daß der 65 siücke werden dann weiter in eine Stellung geschoben, betreffende Abstandsring in Wirkverbindung mit die in Fig. 3 dargestellt ist. Nunmehr stehen diese radialen Vorsprüngen des Läufers zur Sicherung gleich großen Zwischenräume jeweils Teilen der Umgegen Verdrehung steht. fangsvorsprünge 11 gegenüber, die zwischen jeweilsFrom the Belgian patent specification 556 458 there is a gap between its end edges 17 as well knows, in turbo-machine rotors between which is as large as that between their end edges 18. Show fei rings formed by the Schaufclfußplatten 60 The width of these spaces is now To order foreign rings. In further development of about half of the gap width that The invention is accordingly provided, each of the aforementioned for the axial insertion of the blades in Abslandsstückc on such spacer rings to fasten the holding slots 12 of the rotor assigned to them. In yet another embodiment of the inventive body is required. The two ring segment earthing the arrangement can be made so that the pieces are then pushed further into a position relevant spacer ring in operative connection with that shown in FIG. 3. These are now available radial projections of the rotor to secure equally large spaces each part of the counter Twist. catch projections 11 opposite, which between each

zwei benachbarten Halteschlitzen 12 liegen und Ansätze 19 aufweisen. Die Bogenlänge der Ringsegmentstücke ist mit Bezug auf das Bogenmaß der Halteschlitze 12 so abgestimmt, daß, wenn die Ringsegmentstücke sich in der Stellung nach F i g. 3 befinden, alle Halteschlitze 12 durch die beiden Ringsegmentstücke abgedeckt und somit alle Schaufeln gegen axiale Verschiebung gesichert sind. Jeder Ansatz 19 weist eine Bohrung mit Innengewinde auf, in die eine Schraube20 (Fig. 1 und 3) gedreht werden kann, deren Kopf 20 A sich zwischen jeweils benachbarten Endkanten der Ringsegmentstücke 15 legt und folglich deren weitere Verschiebung verhindert. two adjacent holding slots 12 and lugs 19 have. The arc length of the ring segment pieces is matched with reference to the arc dimension of the holding slots 12 so that when the ring segment pieces are in the position according to FIG. 3 are located, all holding slots 12 are covered by the two ring segment pieces and thus all blades are secured against axial displacement. Each lug 19 has a bore with an internal thread into which a screw 20 (FIGS. 1 and 3) can be turned, the head 20 A of which lies between adjacent end edges of the ring segment pieces 15 and consequently prevents their further displacement.

Die Schaufeln des Schaufelkranzes B werden durch Ringsegmentstücke 15 festgehalten, die mit denjenigen des SchauFelkranzes A übereinstimmen, jedoch mit dem Unterschied, daß diese Ringsegmentstücke nicht durch Schrauben 20 festgelegt sind, sondern durch Nasen 23 eines Abstandsringes 24, der zwischen den Füßen der Schaufeln der Schaufelkränze A und B angeordnet ist. Der Ring selbst ist dadurch drehfest auf dem Läuferkörper 10 angeordnet, daß Ansätze 25 dieses Abstandsringes mit Halteschlitzen 26 in Vorsprüngen 27 des Läuferkörpers 10 zusammenwirken, die den Halteschlitzen 12 ähnlich sind.The blades of the blade ring B are held by ring segment pieces 15, which correspond to those of the blade ring A , but with the difference that these ring segment pieces are not fixed by screws 20, but by lugs 23 of a spacer ring 24 between the feet of the blades of the blade rings A and B is arranged. The ring itself is arranged non-rotatably on the rotor body 10 in that lugs 25 of this spacer ring cooperate with retaining slots 26 in projections 27 of the rotor body 10 which are similar to the retaining slots 12.

Beim Schaufelkranz C werden wiederum Ringsegmentslücke 15 und ein Abstandsring 24 benutzt, und auch bei diesem Schaufelkranz werden die Schaufeln an axialer Bewegung durch weitere Ringsegmentstücke 28 gehindert, die in Umfangsnuten 30 des Läuferkörpers 10 liegen und an Schultern 29 der Schaufeln anliegen. Die Ringsegmentstücke 28 unterscheiden sich von den Ringsegmentstücken 15 insofern, f.ls sie einen Vollkreis bilden.In the case of the blade ring C, ring segment gaps 15 and a spacer ring 24 are again used, and in this blade ring, too, the blades are moved axially by further ring segment pieces 28 prevented, which lie in circumferential grooves 30 of the rotor body 10 and on shoulders 29 of the Make contact with the blades. The ring segment pieces 28 differ from the ring segment pieces 15 in that f. when they form a full circle.

Claims

Patent claims:

1. Runner for turbo machines with blades arranged in axial slots and in Circumferential grooves of the rotor arranged ring

S segment pieces that are delimited radially on the outside by blade root plates, characterized in that that the arc lengths of these ring segment pieces (15) are so great that that they are within the circumferential grooves that hold them

ίο (16) between an assembly position (F i g. 2), in

which the distance between their ends is great

enough to get through the gap this creates

• between the ring segment pieces (15) one

Blade (13, 14) into one of the axial slots (12)

to be able to introduce, and a safeguarding position (Fig. 3) are displaceable, in which they cover all A.xialschiitze, end that holding means (20 / 1.23) to fix these ring segments provided in this safety position

so are.

2. rotor for turbo machines according to claim 1, characterized in that the holding means (20 A, 23) are spacers of such width that they are the spaces between

The adjacent ring segment end edges (17, 18) to complete.

3. Rotor for turbo machines with spacer rings between the blade rings according to Claim 2, characterized in that the

Spacers (23) are attached to the spacer rings (24).

4. rotor for turbo machines according to claim 3, characterized in that the spacer ring (24) in operative connection with radial

Projections (27) of the runner «to secure against rotation.

1 sheet of drawings