DE1751812A1

DE1751812A1 - Guide vane ring for turbo machines

Info

Publication number: DE1751812A1
Application number: DE19681751812
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ferdinand Zerlauth
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1968-07-26
Filing date: 1968-08-02
Publication date: 1970-10-01
Also published as: DE1751812B2; NL6811394A; GB1271822A; US3582231A; FR2013758A1; BE731928A; NL145635B; CH494895A

Description

Gebrüder Sulz e, r Aktiengesellschaft, Winterthur/Schweiz Sulze Brothers, r Aktiengese llschaft, Winterthur / Switzerland

Leitschaufelkranz für Turbomaschinen I Guide vane ring for turbo machines I

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leitschaufelkranz für Turbomaschinen mit Schaufeln, deren Anstellwinkel gegenüber der Ebene des Kranzes durch Drehung um eine in der LängsStreckung der Schaufel gerichtete Achse eingestellt werden kann. Turbomaschinen der genannten Art —insbesondere Turbinen —erzielen wegen der ßinstellmöglichkeit der Leitschaufeln den Vorteil, dass sie während des Betriebs starken Veränderungen der Belastung in weiten Grenzen angepasst werden können, ohne dass hierbei wesentliche Einbussen an Wirkungsgrad und Störungen in der Strömung entstehen. Umgekehrt können aber bei Verwendung von einstellbaren Schaufeln, ä insbesondere bei erhöhten Temperaturen Störungen in der Lagerung der Schaufeln entstehen. Die Erfindung will die genannten Nachteile dadurch vermeiden, dass jede Schaufel mit ihrem Drehzapfen in einem aussen am Schaufelträger angebrachten Achsgehäuse gelagert ist. Durch die Platzierung der Lager in einem besonderen Gehäuse ausserhalbdes SchaufelträgersThe invention relates to a guide vane ring for turbo machines with blades, the angle of attack of which can be adjusted with respect to the plane of the ring by rotating about an axis oriented in the longitudinal extension of the blade. Turbomachines of the type mentioned — in particular turbines — have the advantage, because of the ability to adjust the guide vanes, that they can be adapted to strong changes in the load within wide limits during operation, without significant losses in efficiency and disturbances in the flow occurring. Conversely, however, when using adjustable vanes, especially at elevated temperatures like disturbances in the storage of the blades occur. The invention aims to avoid the disadvantages mentioned in that each blade is mounted with its pivot pin in an axle housing attached to the outside of the blade carrier. By placing the bearings in a special housing outside the blade carrier

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sind sie furs erste dem direkten Einfluss des Arbeitsmittels entzogen. Weiter entsteht aber die Möglichkeit, sowohl den Lagergehäusen als auch unmittelbar den Lagern durch ein Kühlmittel so viel Wärme zu entziehen, dass die Lagerflächen selber eine Temperatur besitzen, welche Beschädigungen ausschliesst. Ferner wird die Ueberwachung der einzelnen Lagerstellen und auch allfälliger Ersatz für defekte Elemente wesentlich vereinfacht.they are initially removed from the direct influence of the work equipment. But there is also the possibility of using both the Bearing housings as well as directly from the bearings to extract so much heat by means of a coolant that the bearing surfaces themselves have a temperature that excludes damage. Furthermore, the monitoring of the individual storage locations and any replacement for defective elements is also significantly simplified.

Eine Unterstützung der Lösung der vorgesetzten Aufgaben ergibt sich, wenn das Achsgehäuse eine innere die Lager tragende rohrähnliche Wand und eine aussere das Gehäuse nach aussen abschliessende Wand aufweist, wobei z.B. die innere Wand zylindrisch ausgebildet und mindestens an zwei Stellen auf der äussern Wand abgestützt sein kann. Hierbei empfiehlt es sich, die dem Schaufelblatt am nächsten liegende Abstützung von den Enden der beiden V/ände entfernt anzuordnen, so dass zwischen den beiden Wänden ein gegen die Schaufel hin offener und zwischen den Abstützungen mindestens ein geschlossener Hohlraum entsteht.A support for the solution of the tasks above arises when the axle housing has an inner die Bearing tubular wall and one outside the housing has a wall that closes off to the outside, the inner wall, for example, of cylindrical design and at least two Places on the outer wall can be supported. It is recommended to use the one closest to the blade Arrange support away from the ends of the two walls so that between the two walls one against the shovel towards an open cavity and at least one closed cavity is created between the supports.

Die geschlossenen Hohlräume mindestens einer Gruppe von Achsgehäusen können mit einer Verteilleitung für ein The closed cavities of at least one group of axle housings can be provided with a distribution line for a

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Kühlgas z.B. Luft verbunden sein. Wenn dann der offene Hohlraum und der mit der Verteilleitung verbundene Hohlraum durch eine oder mehrere Bohrungen in der dazwischenliegenden Abstützung miteinander verbunden sind, kann aus der Verteilleitung dem am stärksten dem Temperatureinfall ausgesetzten Teil jedes Gehäuses die notwendige Kühlluftmenge zugeführt werden. Vereinfacht wird diese Ausführungsart, wenn-"die geschlossenen Hohlräume selber Teile der Verteilleitung bilden, indem die Hohlräume je zweier benachbarter Gehäuse durch Rohrteile der Verbindungsleitung miteinander in Verbindung stehen.Cooling gas, e.g. air, must be connected. If then the open one Cavity and the cavity connected to the distribution line through one or more bores in the intermediate one Supports are connected to one another, can be the most exposed to temperature from the distribution line The necessary amount of cooling air can be supplied to part of each housing. This embodiment is simplified if- "the closed Cavities themselves form parts of the distribution line, in that the cavities in each case of two adjacent housings are formed by pipe parts of the connecting line are in communication with each other.

Die innere rohrähnliche Wand kann mindestens im Bereich ihrer Enden mit je einer zylindrischen Bohrung je eine Lagerbüchse aufnehmen. Für die Lagerbüchsen empfiehlt es sich, einen zum Trockenlauf ohne besondere Schmiermittelzufuhr geeigneten und gegen erhöhte Temperatur widerstandsfähigen' Kunststoff zu wählen, ζ·Β. den handelsüblichen, unter dem Namen DU bekannt gewordenen Kunststoff, der widers ,andsfähig bis zu Temperaturen von 280° C bleibt. Ausserhalb des dem Schaufelblatt abgewandten Lagers kann zwischen Achszapfen und Lagergehäuse eine Dichtung angeordnet sein, welche ein Entweichen von Kühlgas aus dem Achsgehäuse in den Raum ausserhalb des Schaufelträgers verhindert. The inner pipe-like wall can be at least in Area of their ends with one cylindrical bore each one Take up the bearing bush. For the bearing bushes it is recommended that one suitable for dry running without a special lubricant supply and to choose plastic that is resistant to high temperatures, ζ · Β. the commercially available ones under the name DU known plastic that is resistant and capable of up to Temperatures of 280 ° C remains. Outside of the blade facing away from the bearing, a seal can be arranged between the journal and bearing housing, which prevents the escape of cooling gas prevents the axle housing into the space outside the blade carrier.

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Zweckmässig wird das Achsgehäuse nur mit seiner äussern Wand auf dem Schaufelträger abgestützt, so dass.die die Lager tragende Innenwand vom Schaufelträger die Wärme nicht unmittelbar zugeführt erhält. Die innere Wand des Achsgehäuses wird dann innerhalb der äussern Wand in einem von einem Kühlgas durchströmten Raum enden.The axle housing is expediently supported on the blade carrier only with its outer wall, so that the the inner wall carrying the bearing does not receive the heat directly supplied from the blade carrier. The inner wall of the The axle housing will then end within the outer wall in a space through which a cooling gas flows.

Das Achsgehäuse kann mit Hilfe eines FlanschesThe axle housing can with the help of a flange

™ am Schaufelträger befestigt sein, wobei es sich empfiehlt, den Flansch selber im Abstand vom Schaufelträger das Achsgehäuse umgeben zu lassen. Dor offene Hohlraum kann ein Verdrängungskörper enthalten, der zusammen mit der äussern und der irmern Wand ihren Oberflächen entlang einen flachen Strömungsweg mit vermindertem Durchflussquerschnitt für ein Kühlgas begrenzt. Zweckmässig.wird ein solcher Verdrängungs- ^ körper aus Blech hergestellt. Dabei weist er U-förmigen Querschnitt auf und zwecknässig wird dann der äussere 'Schenkel gegenüber dem innern derart verlängert, dass er auf dem Schaufelträger zur Auflage kommt. In der Verlängerung können dann Bohrungen angebracht sein, durch welche Kühlgas gegen den Hals der Schaufel strömen kann.™ be attached to the blade carrier, whereby it is advisable to to let the flange itself surround the axle housing at a distance from the blade carrier. Dor open cavity can be a Contain a displacement body which, together with the outer and the inner wall, forms a flat surface along their surfaces Limited flow path with reduced flow cross-section for a cooling gas. Appropriate. Is such a displacement ^ body made of sheet metal. It has a U-shaped cross-section and the outer 'leg is then appropriate compared to the inside extended so that it comes to rest on the blade carrier. In the extension you can then bores be made through which cooling gas can flow against the neck of the blade.

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Bin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung in Fig. 1 -4 schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing in FIGS. 1 -4.

Fig. 1 stellt einen Schnitt durch einen Teil eines Sehaufelkranzes nach der Erfindung gemäss den Schnittebenen Ι-Ϊ der Fig. 2, 3 und 4 dar.Fig. 1 shows a section through part of a Sehaufelkranz according to the invention according to the cutting planes Ι-Ϊ of Figs. 2, 3 and 4.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt in der Schnittebene H-II von Fig. 1. M Fig. 2 shows a section in the section plane H-II of Fig. 1. M

Fig. 3 lässt einen Schnitt in der Ebene III-III nach den Fig. 1, 2 und 4 erkennen.Fig. 3 shows a section in the plane III-III 1, 2 and 4 recognize.

Fig. 4 veranschaulicht weiter einen Schnitt in der Ebene IV-IV von Fig. 1.FIG. 4 further illustrates a section in FIG level IV-IV of FIG. 1.

Gegenüber dein Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bisCompared to your embodiment of Fig. 1 to

4 lässt Fig. 5 andere Ausführungsmöglichkeiten der Schaufel- ' ausführungund der Lagerkühlung in der Schnittebene III, Fig. 1, 2, 4 und4 allows Fig. 5 other possible embodiments of the bucket 'ausführungund of the bearing cooling in the section plane III, Fig. 1, 2, 4 and

Fig. 6 schliesslich eine der weiteren Arten der Verbindung der Federrohre mit den Lagergehäusen in der Schnittebene IH, Fig. 1, 2, 3 erkennen.FIG. 6 finally shows one of the further types of connection of the spring tubes with the bearing housings in FIG Recognize sectional plane IH, Fig. 1, 2, 3.

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Der Leitschaufelkranz wird durch einen Schaufelträger 1 gehalten. Im Umfang sind eine grössere Anzahl (z.B. 28) von Schaufeln etwa in radialer Richtung bezüglich der Rotorachse in der Kranzebene IH-III angeordnet. Für jede Schaufel besitzt der Schaufelträger eine Bohrung 2 mit einer daran anschliessenden Erweiterung 3 zur Aufnahme des zugehörigen Achsgehäuses 4. Jede Schaufel weist einen vom ™ Arbeitsmittel bestrichenen Teil 5, einen Hals 6, einen Schaufelzapfen 7 und einen Achszapfen 8 auf.The guide vane ring is held by a vane carrier 1. There are a large number in scope (e.g. 28) of blades arranged approximately in the radial direction with respect to the rotor axis in the crown plane IH-III. For Each blade, the blade carrier has a bore 2 with an adjoining extension 3 for receiving the associated axle housing 4. Each blade has a part 5, a neck 6, a part coated by the ™ work equipment Shovel journal 7 and an axle journal 8.

Jedes Achsgehäuse 4 ist einzeln aussen am Schaufelträger 1 befestigt. Es besitzt eine innere Wand 9, die rohrähnliche Form aufweist und die Lager 10 und 11 für die Schaufel trägt. Aussen ist das Achsgehäuse durch eine äussere Wand 20 umschlossen. An zwei Stellen 12 und 13 ist die innere " Wand auf der äussern ringförmig derart abgestützt, dass ein offener Hohlraum 14 und ein geschlossener Hohlraum 15 entsteht. Each axle housing 4 is individually on the outside of the blade carrier 1 attached. It has an inner wall 9, which has a tubular shape and the bearings 10 and 11 for the Carrying shovel. On the outside, the axle housing is enclosed by an outer wall 20. In two places 12 and 13 is the inner one "Wall supported on the outer ring-shaped in such a way that an open cavity 14 and a closed cavity 15 are created.

Die geschlossenen Hohlräume 15 mindestens einer Gruppe von Achsgehäusen sind unter sich durch Rohre 17 verbunden. Die Verbindungsrohre 17 bilden zusammen mit den geschlossenen Hohlräumen 15 eine Verteilleitung 16, die jedemThe closed cavities 15 of at least one group of axle housings are interconnected by tubes 17. The connecting pipes 17 together with the closed cavities 15 form a distribution line 16, which each

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der angeschlossenen Achsgehäuse eine Teilmenge gasförmigen Kühlmittels z.B. Luft zuführt. Hierzu ist mindestens eines der an die Verteilleitung 16 angeschlossenen Gehäuse ausserdem mit einer Zufuhrleitung 19 verbunden, welche die zur Kühlung aller an die Verteilleitung angeschlossener Gehäuse notwendige Gesamtgasmenge liefert. Es können beispielsweise zwei Zuführungsrohre an die beiden Achsgehäuse herangeführt sein, welche an der untern Schaufelträgerhälfte zunächst der ^j axialen Trennebene angebracht sind. Nach Zusammenfügen der untern und der obern Schaufelträgerhälfte und Einsetzen der Verbindungsrohre 17 entsteht eine in sich geschlossene Verteilleitung 16 mit zwei annähernd diametral einander gegenüberliegenden Zuführungsanschlussen. Bei Kontroll- und Reinigungsarbeiten an den Laufschaufelkränzen brauchen dann die Zuführungsleitungen nicht entfernt zu werden. Der offenea partial amount of gaseous coolant, e.g. air, is supplied to the connected axle housing. There is at least one for this the housing connected to the distribution line 16 is also connected to a supply line 19, which is used for the Cooling of all housings connected to the distribution line supplies the necessary total amount of gas. For example two feed pipes brought up to the two axle housings be, which on the lower half of the blade carrier initially the ^ j axial parting plane are attached. After joining the lower and upper blade carrier halves and inserting the Connecting pipes 17 creates a self-contained distribution line 16 with two approximately diametrically opposite one another Feed connections. With control and Then need cleaning work on the rotor blade rings the feed lines not to be removed. The open one

Hohlraun 14 und der einen Teil der Verteilleitung 16 bildende geschlossene Hohlraum 15 in jedem Genau :e sind durch Bohrungen 18 miteinander verbunden, durch welche die für jedes Achsgehäuse bestimmte Teilmenge des Kühlgases aus der Verteilleitung zu den einzelnen Kühlstellen abgezweigt wird. Hohlraun 14 and the part of the distribution line 16 forming closed cavity 15 in each Exactly: e are interconnected by bores 18 through which the for each Axle housing certain partial amount of the cooling gas is diverted from the distribution line to the individual cooling points.

Für die Lager 10 und 11, die an beiden Enden des 009840/0370For bearings 10 and 11 that are at both ends of the 009840/0370

durch die innere Wand 9 gebildeten Rohrs eingesetzt sind, ist. ein zum schmiermittelfreien Trockenlauf und gegen erhöhte Temperatur widerstandsfähiger Kunststoff gewählt. Solche Kunststoffe vermögen !Temperaturen bis 2Q0° C und noch höher ohne Schaden zu widerstehen und weisen Gleiteigenschaften auf» welche die besondere Zufuhr von Schmiermitteln erübrigen. Der für diese Lager bestimmte Aehszapfen 8 muss aus einem Baustoff bestehen, der ohne Abnützung und ohne besonders zugeführte Schmierungsmittel auf einem so ausgewählten Lagerkunststoff zu gleiten vermag ohne selbst Schaden zu leiden oderein Lager zu beschädigen.are inserted through the inner wall 9 formed tube, is. one for lubricant-free dry running and against increased Temperature-resistant plastic chosen. Such plastics are capable of temperatures of up to 20 ° C and even higher withstand without damage and exhibit sliding properties on »which make the special supply of lubricants superfluous. The Aehszapfen 8 intended for this camp must come from a Construction material consist of without wear and without specially supplied lubricants on a bearing plastic selected in this way is able to slide without suffering damage or damaging a bearing.

Das Achsgehäuse 4 ist mit seiner äussern Wand 20 in der Ausnehmung 3 des Schaufelträgers 1 abgestützt« Es wird mittels des Flansches 21 gegen den Schaufelträger gezogen und klemmt dabei gleichzeitig einen Teller 22 fest. Der Flansch 21 umgibt das Achsgehäuse im Abstand vom Schaufelträger, so dass möglichst wenig Wärme auf ihn übertragen wird. The axle housing 4 is supported with its outer wall 20 in the recess 3 of the blade carrier 1. It is pulled against the blade carrier by means of the flange 21 and at the same time clamps a plate 22. The flange 21 surrounds the axle housing at a distance from the blade carrier, so that as little heat as possible is transferred to it.

Der vom Arbeitsmittel bestrichene Teil 5 der Schaufel geht an seinem Fussende in den mit Kühlrippen 23 versehenen Hals 6 über, an den dann der Schaufelzapfen ? anschliesst. Das durch die Teile 5, 6 und 7 gebildete Element ist tat Teil 8 The swept from the working middle section 5 of the shovel goes over on his foot late in the provided with cooling fins 23 neck 6, at the then the bucket pin? connects. The element formed by parts 5, 6 and 7 is actually part 8

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entweder eingepresst oder durch Unterkühlung eingeschrumpft. Man kann den Teil 8 auch auf den Zapfen 7 aufschrumpfen. Gegebenenfalls könnten beide Teile auch als Verbundgüssstück— z.B. durch Präzisionsguss — hergestellt werden, wobei für den vom Arbeitsmittel bestrichenen Teil 5 ein hitzebeständiger Stahl und für den Fussteil insbesondere für die Lagerstellen ein Baustoff mit guten Troekenlaufeigenschaften verwendet -wird,either pressed in or shrunk by hypothermia. Part 8 can also be shrunk onto pin 7. Possibly both parts could also be used as a composite casting e.g. by precision casting - with a heat-resistant one for the part 5 coated by the work equipment Steel and for the foot part in particular for the bearings a building material with good dry running properties is used,

JUn Ende des Achszapfens 8 ist ein Axiallager eingebaut, welches aus einer Laufscheibe 24, zwei Gleitscheiben 25 und einer durch das Gehäuse 4 gehaltenen Scheibe 26 besteht.A thrust bearing is installed at the end of the journal 8, which consists of a running disk 24, two sliding disks 25 and a disk 26 held by the housing 4.

In eine Rille der Scheibe.26 ist ein Dichtungsring 55 eingesetzt, der ein Entweichen von Kühlgas aus dem Achsgehäuse dem Lagerzapfen entlang in den den Schaufelträger 1 umgebenden Raum verhindert.In a groove in the washer. 26 is a sealing ring 55 is used, which prevents cooling gas from escaping from the axle housing along the bearing journal into the one surrounding the blade carrier 1 Space prevents.

Die Laufscheibe 24 und die Gleitscheiben 25 sind zu-The running disk 24 and the sliding disks 25 are to

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sammen mittels der Nabe 2? des Stellhebels 28 gegen die Schultertogether by means of the hub 2? of the adjusting lever 28 against the shoulder

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29 des Achszapfens 8 geklemmt, so dass sie die Drehbewegungen29 of the journal 8 clamped so that it can rotate

mitmachen. jparticipate. j

Die Kühlrippen 23 am Schaufelhals sind von einer Hülse 30 umgeben, welche mittels der Feder 31 gegen eine Ausnehmung 32 des Eingsegments 33 gedrückt wird. Im Teller 22 ist die Hülse 30 mit Spiel eingesetzt. In axialer Richtung wird lie durch einen Seegerring 34 gegen Herausfallen gehalten. Umgekehrt ist die Hülse knapp auf die Kühlrippen aufgepasst,The cooling ribs 23 on the blade neck are surrounded by a sleeve 30 which is pressed by means of the spring 31 against a recess 32 in the single segment 33. In the plate 22, the sleeve 30 is inserted with play. In the axial direction lie is held against falling out by a Seeger ring 34. Conversely, the sleeve just fits onto the cooling fins,

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so dass sie durch die Schaufel zentriert ist und im Teller 22 sich widerstandsfrei dieser Führung anpassen kann. Die Kühlrippen 23 besitzen Anfräsungen 35, die von Rippe zu Rippe um einen halben Umfang gegeneinander abwechseln und damit in zwei Gruppen einander gegenüberstehen.so that it is centered by the scoop and in the plate 22 can adapt to this leadership without resistance. The cooling fins 23 have millings 35 that run from rib to rib alternate by half a circumference and thus face each other in two groups.

Man sieht, dass die durch die Zufuhrleitung 19 z.B. mit einer Temperatur von etwa 130° C zugeführte und auf die offenen Räume 14 verteilte Kühlluft in den mit erhöhter Geschwindigkeit in einer dünnen Schicht zwischen dem Verdrängungskörper 36 und der innern und der äussern Wand 9 und 20 gegen den Schaufelhals strömen. Die der äussern V/and 20 entlang strömende Kühlluft wird durch Bohrungen 38 gegen den Schaufelhals hingeleitet. Zwischen den Kühlrippen umströmt die Kühlluft in zwei Hälften unterteilt die eine und die andere Seite des Schaufelhalses. Gegenüber der Zuführungsstelle in der ersten Kühlrippe vereinigen sich die beiden Hälften wieder in der Anfräsung der zweiten Kühlrippe. Nach Durchströmen dieser zweiten Anfräsung 35 trennt sich die Luft von neuem in zwei Hälften und beströmt so zwischen der zweittn' und dritten Rippe den Schaufelhals. Nach Verlassen <2ts an <äiü letzte Rippe angrenzenden Zwischenraums gelangt di· LuftIt can be seen that the feed through the feed line 19, for example, at a temperature of about 130 ° C and on the open spaces 14 distributed cooling air into the with increased Speed in a thin layer between the displacement body 36 and the inner and outer walls 9 and 20 flow against the shovel neck. The cooling air flowing along the outer V / and 20 is through bores 38 against the Shovel neck led to it. The cooling air flows around between the cooling fins, divided into two halves, one and the other other side of the scoop neck. Opposite the feed point In the first cooling fin, the two halves reunite in the milling of the second cooling fin. To Flowing through this second milling 35, the air separates anew into two halves and thus flows between the second and the third rib is the scoop neck. After leaving <2ts on <äiü the last rib adjoining space gets the air

«. 008840/0370 «. 008840/0370

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.'weiter durch die Bohrungen 39 in den diese Bohrungen umgebenden Raum und strömt dann durch nicht dargestellte Kanäle in den Strömungskanal des Arbeitsmittels innerhalb des Schaufelträgers. : .'Farther through the holes 39 in the surrounding these holes Space and then flows in through channels not shown the flow channel of the working medium within the blade carrier. :

Durch die beschriebene bauliche Ausbildung und die gezeigte Führung der Kühlluft können die Lagerstellen der Schaufeln insbesondere die dem Schaufelträger und somit der Arbeitsmittelströmung zunächst gelegene Lagerstelle 10 auf einer Temperatur gehalten werden,-welche einen störungsfreien Betrieb zu sichern vermag.Due to the structural design described and the guidance of the cooling air shown, the bearings of the Shovels in particular the blade carrier and thus the Working medium flow initially located bearing point 10 a temperature are maintained, -which a trouble-free Able to secure operation.

Das Kühlgas wirkt zugleich auch als Sperrgas für das Achsgehäuse, da sein Druck immer höher sein muss als der Druck des Arbeitsgases im Rotorraum. Hierdurch wird verhindert, dass Arbeitsgas oder Reste davon in das Achsgehäuse eindringen und durch allfällig mitgeführte Fremdstoffe oder Fremdkörper — insbesondere beim Einlaufen der Maschine — die Lagerflächen des Achszapfens verschmutzen, Ueberdies wird durch die Dichtung 55 der Raum zwischen der Innern, Wand 9 und dem Lagerzapfen 8 gegen den den Schaufelträger 1 umgebenden Raum abgedichtet, so dass auch noch bei allfälligem Ueberdruck des Arbeitsgases ein Durchströmen den Lagerflächen entlang verhindert wird.The cooling gas also acts as a sealing gas for the axle housing, since its pressure must always be higher than the pressure of the working gas in the rotor space. This prevents working gas or residues from penetrating into the axle housing and due to any foreign matter or foreign bodies carried along - especially when the machine is running in - the storage areas dirtying of the axle journal, moreover, through the seal 55 the space between the interior, wall 9 and the bearing pin 8 sealed against the space surrounding the blade carrier 1, so that even if there is any excess pressure in the working gas Flow is prevented along the bearing surfaces.

Der mit Arbeitsmittel bestrichene Schaufelteil 5 weist eine Temperatur bis zu 600° G und noch mehr auf. Daraus entsteht ein Wärmestrom über den Schaufelhals 6, den Schaufelzapfen 7, den Achszapfen und die tager gegen Stellen niedrigerer Tempera-.The blade part 5 coated with working fluid has a temperature of up to 600 ° G and even more. That turns into a heat flow over the bucket neck 6, the bucket journal 7, the stub axle and the tager against places of lower temperature.

c$ tür an der Aussenseite der Haschine, Vor der Lagerung wird dieserThe door on the outside of the machine, before storing it

φ Wärtoestrom schon wesentlich gemildert, indem an den Kühlrippen φ Wärtoestrom already considerably mitigated by the cooling fins

**";' ©ine erhebliche Wärmemenge vor 3rreichung des Schaufelzapfens von! ^ der Kühlluft abgezogen wird. Sine weitere Dämmung des WärmeStroms •j kenn dadurch noch erzielt werden, dass der Querschnitt des Schau-** "; ' A considerable amount of heat before reaching the shovel journal of! ^ the cooling air is drawn off. Sine further insulation of the heat flow • j can still be achieved by the fact that the cross-section of the

fsIzapfens und Schaufelhalses durch eine zentrale Bohrung 40fsIzapfens and shovel neck through a central bore 40

und damit der Leitungsquerschnitt der Wärmeströmung vermindert wird.and thus the line cross-section of the heat flow is reduced will.

Die Lagerhülse 10 wird von aussen her durch die am freien Ende der Innenwand 9 entlang streichende Kühlluft gekühlt. Der an der Innenseite der äussern Wand 20 entlang strömende Teil der Kühlluft vermindert das Zuströmen von Wärme aus dem Schaufelträger 1 durch die aussere Wand auf die Abstützungen 12 und 13 der inneren Wand 9 und von hier zu den Lagerbüchsen 10 und 15.The bearing sleeve 10 is pushed from the outside by the cooling air sweeping along the free end of the inner wall 9 chilled. The part of the cooling air flowing along the inside of the outer wall 20 reduces the inflow of Heat from the blade carrier 1 through the outer wall the supports 12 and 13 of the inner wall 9 and from here to bearing bushes 10 and 15.

Alle Vorkehrungen zusammengenommen sichern für die Lager 10 und 11 eine Temperatur, die unter 200° liegt und damit die Gefahr von Störungen bannt.All the precautions taken together ensure a temperature for bearings 10 and 11 that is below 200 ° thus avoids the risk of disruptions.

Wenn die Schaufel als Verbundgussstück hergestellt ist (Fig. 5), entsteht zwischen dem vom Arbeitsmittel bestrichenen Schaufelteil 5 und dem Lagerzapfen 8 eine metallurgische Verbindung im Bereich des Schaufelhalses 6 z.B* an der Stelle 41. An dieser Verbindungsstelle werden sich auf eine kurze Strecke die beiden verschiedenen Baustoffe miteinander legieren, so dass nach Fertigstellung des Gussstücks die Schaufel als ein einziges Werkstück sich darstellt undIf the shovel is manufactured as a composite casting (Fig. 5), it arises between the one swept by the working medium Blade part 5 and the bearing pin 8 a metallurgical connection in the area of the blade neck 6, e.g. * the point 41. At this junction the two different building materials will meet for a short distance alloy so that after completion of the casting, the blade appears as a single workpiece and

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bearbeitet werden kann. Den Verbundguss wird man so lenken, dass diese Legierungsstelle an einer Stelle liegt, an der der Schaufel,mindestens vom Arbeitsmittel keine Wärme mehr zugeführt werden kann und umgekehrt an welcher die Schaufel noch nicht in einem Lager liegt.can be edited. The composite casting will be managed in such a way that this alloy point is at a point where the blade, at least from the working medium, no longer has any heat can be fed and vice versa on which the blade is not yet in a bearing.

Insbesondere bei Schaufeln, die als Verbundguss hergestellt sind aber auch bei solchen, bei denen die beiden verschiedenen Baustoffe auf mechanische Art dureh Pressen oder Schrumpfen miteinander verbunden sind, kann es sich empfehlen, mindestens das der Arbeitsmittelströmung am nächsten liegende Lager 10 des Achszapfens unmittelbar zu kühlen. Hierzu wird durch Einschnürung des Achszapfens 8 an der Stelle und Ueberstülpen eines Lagerrohrs 43 ein Hohlraum 44 abgegrenzt. Dieser Hohlraum steht durch Bohrungen 45 mit dem den Schaufelhals umgebenden Raum 46 in Verbindung und weiter durch die Bohrungen 47 mit der zentralen Bohrung 40. Die zentrale Bohrung führt ins Freie, so dass eine durch eine Dosierbohrung begrenzte .Teilmenge des Kühlmittelstroms im Raum 46 abgezweigt und durch den Hohlraum 44 geführt wird. Hierdurch wird das Lagerrohr 43 und das darauf sitzende Kunststofflager 10 wirksam gekühlt.Especially in the case of blades that are made as composite castings, but also those in which the two Different building materials are connected to one another in a mechanical way by pressing or shrinking recommend immediately cooling at least the bearing 10 of the journal that is closest to the working medium flow. For this a cavity 44 is delimited by constricting the journal 8 at the point and slipping a bearing tube 43 over it. This cavity is connected to the space 46 surrounding the blade neck through bores 45 and further through the holes 47 with the central hole 40. The central hole leads into the open, so that one through a Dosing hole limited. Partial amount of the coolant flow is branched off in space 46 and passed through cavity 44. As a result, the bearing tube 43 and the plastic bearing seated on it 10 effectively chilled.

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Gibt man den Federrohren 17 (Fig'. 6) eine grössere Länge als dem Abstand benachbarter Gehäuse 4 entspricht, so Können die Federrohre durch ein geeignetes Werkzeug vorgespannt zwischen die Lagergehäuse eingebracht und wieder entspannt werden. Sie werden dann an den Oeffnungen 48 der Achsgehäuse 4 federnd anliegen und durch den Innendruck an diese zusätzlich angepresst. Zweckmässig erhalten die Anschlussringe 49 der Federrohre Kragen 50, mit deren Hilfe die Federrohre durch das Spezialwerkzeug zum Zusammenpressen erfasst werden kann.If you give the spring tubes 17 (Fig '. 6) a larger Length than corresponds to the distance between adjacent housings 4, the spring tubes can be preloaded using a suitable tool be introduced between the bearing housing and relaxed again. They are then attached to the openings 48 of the axle housing 4 are resilient and are additionally pressed against them by the internal pressure. The connection rings are expediently preserved 49 of the spring tubes collar 50, with the help of which the spring tubes are captured by the special tool for pressing together can be.

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Claims

1. Guide vane ring for turbomachinery with blades whose angle of attack is relative to the plane of the Ring by rotation around a longitudinal extension of the Blade-directed axis can be adjusted, characterized in that each blade with its pivot pin (8) is mounted in an axle housing (4) attached to the outside of the blade carrier (1).

2 »guide vane ring according to claim 1, characterized in that the axle housing (4) has an inner, the Has bearing-bearing tubular wall (9) and an outer wall (20) that closes off the housing from the outside.

3 »guide vane ring according to claim 2, characterized in that the inner wall (9) of the axle housing (4) cylindrical and at least in two places (12 and 13) is supported on the outer wall (20), and that the support (12) closest to the blade (5) is arranged at a distance from the ends of the two walls, so that between the two walls there is a the shovel more open (14) and between the supports at least one closed (15) cavity is created.

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4. guide vane ring according to claim 3, characterized in that the closed cavities (15) at least one group of axle housings (4) is connected to a distribution line (16) for a cooling gas (e.g. air) are.

5. guide vane ring according to claim 4, characterized in that the closed cavities (15)

f themselves form parts of the distribution line (16) in that the cavities of two adjacent housings are connected to one another by pipe parts (17) of the connecting line.

6. guide vane ring according to claim 4, characterized in that the open cavity (14) and the with the cavity (15) connected to the distribution line (16) through at least one bore (18) in the intermediate one Support (12) are connected to one another.

7. guide vane ring according to claim 2, characterized in that the inner tube-like wall (9) at least in the area of their ends with a cylindrical bore each carries a bearing bush (10 or 11).

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8. guide vane ring according to claim 7, characterized characterized in that the bearing bushes are made to run dry consist of suitable plastic that is resistant to elevated temperatures without a special supply of lubricant.

9. Guide vane ring according to claim 7, characterized marked that outside the bearing facing away from the blade, between the axle journal and the bearing housing, a (f Seal is arranged, which allows cooling gas to escape from the axle housing into the space outside the blade carrier prevented.

10. guide vane ring according to claim 2, characterized in that the axle housing (4) with its outer Wall (20) is supported on the blade carrier (1).

11. guide vane ring according to claim 2, characterized in that the inner wall (9) of the axle housing within the outer wall (20) in one of a cooling gas flowed through space (46) ends.

12. guide vane ring according to claim 1, characterized characterized in that the axle housing (4) is attached to the blade carrier (1) with the aid of a flange (21) and that

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this splash at a distance from the blade carrier the axle housing surrounds.

13. Guide vane ring according to claim 2, characterized in that the open cavity '(14) has a displacement body (36) contains, which together with the outer (20) and the inner (9) wall, their surfaces along a flat flow path (37) with reduced flow cross " cut limited for a cooling gas.

14. guide vane ring according to claim 13, characterized characterized in that the displacement body is made of sheet metal (36).

15. Guide vane ring according to claim 14, characterized in that the displacement body (36) is U-shaped Has cross section that the outer U-leg opposite the inside is extended in such a way that it comes to rest on the blade carrier (1) and that in this extension Bores (38) are attached, through which cooling gas can flow against the neck (6) of the blade.

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