DE19520274A1

DE19520274A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Montage von Laufschaufeln

Info

Publication number: DE19520274A1
Application number: DE19520274A
Authority: DE
Inventors: Peter Hartmann; Michael Hock; Alfred Kraehenbuehl; Beat Von Arx
Original assignee: ABB Management AG
Current assignee: Alstom SA
Priority date: 1995-06-02
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 1996-12-05
Also published as: KR970001851A; DE59604723D1; CN1087389C; US5737816A; JPH08326504A; EP0745756A1; CN1144877A; EP0745756B1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Montage von Laufschaufeln mit im wesentlichen axialen Füssen in die entsprechenden axialen Nuten eines Rotors einer Strömungsmaschine

Stand der Technik

Derartige Vorrichtungen und Verfahren zur Montage von Lauf schaufeln mit im wesentlichen axialen Füssen in die entspre chenden axialen Nuten eines Rotors einer Strömungsmaschine sind bekannt. Sie werden zur Montage von Laufschaufeln einer Schaufelreihe benötigt, deren Laufschaufeln bzw. mit speziell ausgeformten Deckbändern, Plattformen oder mit Schaufelfüßen mit Überlappungen ausgeformt sind. Um die letzte Schaufel einer Schaufelreihe axial montieren zu können, wird eine Spe zialschaufel benötigt. Diese Spezialschaufeln sind in ihrer Herstellung sehr teuer und die Montage erfordert speziellen Aufwand, oder ist aus technischen Gründen nicht immer möglich. Weiter ist die Verwendung von Spezialschaufeln logistisch sehr aufwendig.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrich tung zur Montage von Laufschaufeln und dem zugehörigen Ver fahren der eingangs genannten Art die Montage von Laufschau feln mit Axialfüßen zu vereinfachen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Monta gevorrichtung aus einem radial äußeren Kopfteil mit minde stens einer, im wesentlichen dem axialen Fuß der Laufschau fel entsprechenden, axialen Nut und einem radial inneren Fußteil zur Montage in einer um den Rotor umlaufenden Nut besteht.

Die Vorteile der Erfindung sind unter anderem darin zu sehen, daß mit axialen Füssen versehene Laufschaufeln radial einge setzt werden können. Dadurch können die Laufschaufeln ohne Rücksicht auf eine axiale Verschiebbarkeit ausgestaltet wer den. Das bedeutet, daß bzw. Deckbänder, Plattformen oder Schaufelfüße beliebige Formen aufweisen können.

Dadurch, daß jede Schaufelreihe einzeln montiert wird, kön nen die Schaufelreihen mit unterschiedlichen Schaufelzahlen pro Reihe und mit unterschiedlichen Axialfüßen ausgeführt werden.

Besonders vorteilhaft ist, wenn zwischen den axialen Nuten im Rotor bereits umlaufende Nuten vorhanden sind, bzw. zur Auf nahme von Wärmestausegmenten im Falle von Gasturbinenrotoren. Diese umlaufenden Nuten können dann zur Montage der Lauf schaufeln verwendet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines Teiles eines Gasturbinenrotors dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch einen Gasturbinenrotor;

Fig. 2 die teilweise Abwicklung einer Laufschaufelreihe des Gasturbinenrotors beim Teilquerschnitt aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Montagevorrichtung im Querschnitt;

Fig. 4 einen Teillängsschnitt durch den Gasturbinenrotor;

Fig. 5 einen Teillängsschnitt durch den Gasturbinenrotor mit Hilfseinrichtung für die Montagevorrichtung;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsvariante der Montagevor richtung im Längsschnitt;

Fig. 7 die Montagevorrichtung von Fig. 6 im Querschnitt.

Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentli chen Elemente gezeigt. Die Pfeile bezeichnen die Ein schubrichtung der Schaufeln.

Weg zur Ausführung der Erfindung

Gemäß Fig. 1 sind Laufschaufeln 1, bestehend aus Schaufel fuß 1A und Schaufelblatt 1B, in Axialnuten 11a eines Rotors 10 eingesetzt. Um den Rotor 10 vor heißen Gasen zu schützen ist zwischen dem Schaufelfuß 1A und dem Schaufelblatt 1B eine Plattform 3 angeordnet. An den Berührungsflächen dieser Plattformen erfolgt die Abdichtung über Dichtstreifen 5, wel che in Dichtnuten 4 eingesetzt sind.

Nach der in Fig. 2 gezeigten Ausformung der Plattformen 3 ist es unmöglich, alle Schaufeln 1 einer Schaufelreihe R axial in die Axialnuten 11a einzuführen. Eine zuletzt eingeführte Laufschaufel 2 müßte deshalb bzw. aus zwei Teilen gefertigt werden.

Fig. 3 zeigt eine Montagevorrichtung 6 aus einem Stück, bestehend aus einem Fußteil 7 und einem Kopfteil 8. Im Kopf teil 8 ist eine entsprechend der Axialnut 11a ausgeformte Axialnut 11b angeordnet. In die Axialnut 11b wird nun ein Schaufelfuß 1A einer Laufschaufel 1 eingeschoben.

Gemäß Fig. 4 wird die Montagevorrichtung 6 mitsamt der Schau fel 1 radial in eine umlaufende Nut 12a des Rotors 10 einge setzt, wozu der Fußteil 7 der Montagevorrichtung entspre chend der umlaufenden Nut 12a ausgeformt ist. Dazu ist in der umlaufenden Nut 12a eine nicht dargestellte Einfüllöffnung vorgesehen, oder der Fußteil 6 wird mit einer Neunziggrad drehung in die umlaufende Nut 12a eingedreht. Die umlaufende Nut 12a dient sonst zur Aufnahme von Wärmestausegmenten 9 und muß daher nicht speziell gefertigt werden. Die Wärmestauseg mente 9 schützen den Rotor 10 zwischen den Laufschaufelreihen R. Alle Laufschaufeln 1 einer Schaufelreihe R werden nun nacheinander mit der Montagevorrichtung 6 radial in die um laufende Nut 12a eingeführt. In die Dichtnuten 4 der Platt formen 3 werden jeweils die Dichtstreifen 5 eingelegt, bevor die Schaufeln 1 mittels der Montagevorrichtung 6 entlang der umlaufenden Nut 12a zusammengeschoben werden. Dadurch daß die Dichtstreifen 5 nicht axial nach der Montage der Schau feln 1 auf dem Rotor 10 in die Dichtnuten 4 eingeschoben wer den müssen, können sie im wesentlichen beliebig ausgeformt sein. Durch Schieben der Montagevorrichtungen 6 in Umfangs richtung und unter Ausnützung der tangentialen Spiele können auch bei der zuletzt radial eingesetzten Laufschaufel 2 die Dichtstreifen 5 in die Dichtnut eingelegt werden. Danach wer den die Montagevorrichtungen in Umfangrichtung so verschoben, daß jeweils die Axialnuten 11b der Montagevorrichtungen ge nau vor den Axialnuten 11a im Rotor zu liegen kommen. Die ge samte Laufschaufelreihe R wird nun, unter Ausnützung der axialen Verschiebbarkeit aufgrund der Spiele zwischen den Plattformen 3, Stück für Stück in die Axialnuten 11a des Rotors geschoben. Wenn alle Laufschaufeln 1 mit ihren Schaufelfüßen 1A in den Axialnuten 11a des Rotors eingesetzt sind, können die Montagevorrichtungen 6 über die nicht dargestellte Einfüllöffnung der umlaufenden Nut 12a des Rotors entnommen werden. Nun können die Wärmestausegmente 9 in die umlaufende Nut 12a eingesetzt werden.

Ist keine umlaufende Nut 12a im Rotor 10 vorhanden, kann ge mäß Fig. 5 eine ringförmige Hilfseinrichtung 21 am Rotor mon tiert werden. Dies geschieht durch eine lösbare Verbindung, vorzugsweise mittels Schrauben 20. Die Hilfseinrichtung 21, bestehend aus einem Ring oder aus mehreren Ringteilen, ent hält eine umlaufende Nut 12b, welche entsprechend der umlau fenden Nut 12a im Rotor ausgelegt sein kann. Die Montage der Laufschaufeln 1 mittels der Montagevorrichtung 6 erfolgt dann genau gleich wie oben für die umlaufende Nut 12a beschrieben.

Fig. 6 und Fig. 7 zeigen eine wirtschaftlich besonders vorteil hafte Ausführung einer Montagevorrichtung 6A, bestehend aus einem Kopfteil 31 und einem Fußteil 30. Sie besteht aus ei nem Flachmaterial, bzw. aus Blech. Die Teile 30 und 31 können aus dem Flachmaterial ausgeschnitten werden, bzw. durch Aus stanzen oder Laserschneiden. Der Fußteil 30 muß dann nur noch umgeformt werden. Die zwei Teile des Kopfteiles 31 wer den über eine Naht 32 mit dem Fußteil 30 verbunden. Die Mon tagevorrichtung 6A dient hier zur gleichzeitigen und raschen Montage von zwei Laufschaufeln 1 mit schrägen Axialfüßen. Dazu sind in der Montagevorrichtung 6A zwei schräge Axialnu ten 33 angeordnet, um zwei Laufschaufelfüße aufzunehmen.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Montage vorrichtung kann überall bei beliebigen axialen Nuten verwen det werden. Die Zahl der Axialnuten pro Montagevorrichtung ist im wesentlichen beliebig. Sie hängt bzw. ab von der Schaufelgröße, dem Schaufelgewicht, dem Rotordurchmesser und der Größe der Einfüllöffnung. Die Ausführung der Montagevor richtung ist beliebig, bzw. kann der Fußteil auch aus einem Vollmaterial hergestellt werden, der Kopfteil wie in Fig. 6 und 7 aus einem Flachmaterial, oder umgekehrt.

Bezugszeichenliste

1 Laufschaufel
1A Schaufelfuß
1B Schaufelblatt
2 zuletzt eingesetzte Laufschaufel
3 Plattform
4 Dichtnut
5 Dichtstreifen
6 Montagevorrichtung
6A Montagevorrichtung mit zwei axialen Nuten
7 Fußteil
8 Kopfteil
9 Wärmestausegment
10 Rotor
11a Axialnut im Rotor
11b Axialnut in Montagevorrichtung
12a umlaufende Nut im Rotor
12b umlaufende Nut in Hilfseinrichtung
20 Schraube
21 Hilfseinrichtung
30 Fußteil
31 Kopfteil
32 Naht
33 schräge Axialnut
R Laufschaufelreihe

Claims

1. Vorrichtung zur Montage (6) von Laufschaufeln (1) mit im wesentlichen axialen Füssen (1A) in die entsprechenden axialen Nuten (11a) eines Rotors (10) einer Strömungsma schine, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagevorrichtung (6) aus einem radial äußeren Kopfteil (8) mit mindestens einer, im wesentlichen dem axialen Fuß der Laufschaufel (1A) entsprechenden, axia len Nut (11b) und einem radial inneren Fußteil (7) zur Montage in einer um den Rotor (10) umlaufenden Nut (12a, 12b) besteht.

2. Vorrichtung zur Montage von Laufschaufeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagevorrichtung (6) im wesentlichen aus einem oder mehreren, miteinander verbundenen Teilen (30, 31) besteht.

3. Verfahren zur Verwendung einer Vorrichtung zur Montage von Laufschaufeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß
die Laufschaufeln (1) in die Montagevorrichtung (6) ein gesetzt werden,
daß nacheinander die Laufschaufeln (1) einer Laufschau felreihe (R) mittels der Montagevorrichtungen (6) radial in eine umlaufende Nut (12a, 12b) eingesetzt werden,
daß alle Laufschaufeln (1) miteinander von der Montage vorrichtung (6) in die axialen Nuten (11a) des Rotors eingeschoben werden,
und daß die Montagevorrichtungen (6) aus der umlaufen den Nut (12a, 12b) entnommen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagevorrichtungen (6) in eine am Rotor (10) vor handene umlaufende Nut (12a) eingesetzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Rotor (10) eine Hilfseinrichtung (21) mit einer um laufenden Nut (12b) montiert wird, und daß nach erfolg ter Montage der Laufschaufeln (1) die Hilfseinrichtung (21) wieder entfernt wird.