DE2002469C3 - Laufschaufelbefestigung in einer schwalbenschwanzförmigen Umfangsnut eines Läufers axial durchströmter Strömungsmaschinen, insbesondere Gasturbinenstrahltriebwerke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Laufschaufelbefestigung in einer schwalbenschwanzförmigen Umfangsnut eines Läufers axial durchströmter Strömungsmaschinen, insbesondere Gasturbinenstrahltriebwerke, mit Aussparungen an den Nutflanken für eine Einfüllöffnung, in welche die Laufschaufeln mit ihren SchaufelfUßen radial eingeführt und durch Verdrehen in der Einfüllöffnung in die Umfangsnut geschoben werden können, wobei die Laufschaufeln im eingebauten Zustand die Umfangsnut radial nach außen abdeckende Fußplatten aufweisen, die mit zur Läuferachse geneigten Stoßkanten versehen sind, mit mehreren Schlußschaufeln, deren Fußplatten in Umfangsrichtung so verkürzt sind, daß durch Zusammenschieben der Laufschaufeln und der Schlußschaufeln an der Einfüllöffnung in Umfangsrichtung so viel Platz verbleibt, daß die letzte Laufschaufel noch eingesetzt werden kann, mit zweiteiligen der Nutform angepaßten, nachträglich durch Verschieben der Schlußfchaufeln in Umfangsrichtung in die Umfangsnut zwischen

ίο die Schlußschaufeln einsetzbarer Füllstücke, und einem Schlußstück, das an einer Schlußschaufel einsetzbar und durch zwei umbiegbare Lappen in der Umfangsnut festgelegt ist.

Eine derartige Laufschaufelbefestigung ist aus der DtI-AS 1269137 bekannt.

Um den an der Einfüllöffnung in Umfangsrichtung notwendigen Platz für den Einbau der letzten Laufschaufel bereitstellen zu können, ergibt sich bei der bekannten Laufschaufelbefestigung eine verhältnis-

ao mäßig große Anzahl in Umfangsrichtung gekürzt auszuführender Schaufelfüße einerseits sowie eine verhältnismäßig große Anzahl zwischen den angrenzenden Fußplatten der Schlußschaufeln anzuordnender Füllstücke andererseits.

as Die hieraus resultierenden Nachteile dürften nicht nur in einem relativ hohen Montage- und Demontageaufwand zu sehen sein, sondern auch in der erhöhten festigkeitsmäßigen Schwächung der Laufradscheibe am äußeren Umfang.

Weiterhin soll das bei dieser bekannten Laufschaufelbefestigung zur Schaufelumfangssicherung vorgesehene zweiteilige Schlußstück innerhalb der Umfangsnut verkeilt werden, wobei zusätzlich noch ein die Schaufelkranzoberfläche überragender Lappen an jeder Schlußstückhälfte jeweils nach innen in Richtung auf das obere Keilende hin verstemmt werden muß.

Der Aufbau, die Anordnung sowie die erläuterte Fixierung dieses Schlußstückes führen weiter zu einem erhöhten Arbeits- und Zeitaufwand bei der Montage und Demontage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zum eingangs genannten Stand der Technik vorgebrachten Nachteile zu beseitigen und eine Laufschaufelbefestigung nach der eingangs angegebenen Art gegenüber Bekanntem hinsichtlich einer erleichterten Montage und Demontage der Laufschaufeln und deren Umfangssicherung zu verbessern.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei einer

So Laufschaufelbefestigung nach der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß die Kombination folgender Merkmale vorgeschlagen:

a) zur Festlegung der Laufschaufeln in der Umfangsnut in Umfangsrichtung ist in der Einfüllöffnung ein Anschlagteil vorgesehen, das radial in die Einfüllöffnung einsetzbar ist und mit seinen Flanken im Einbauzustand die Aussparungen der Nutflanken in der Einfüllöffnung füllt;

b) die beiden an die Schlußschaufeln angrenzenden Laufschaufeln weisen zu den Schlußschaufeln hin eine einseitig verkürzte Fußplatte auf;

c) das SchlußstUck ist von einem als Doppelblech zusammengebogenen Blechstreifen gebildet und füllt nach dem radialen Einsetzen in die Umfangsnut und Verdrehen mit seinen umgebogenen Lappen den verbleibenden Zwischenraum zwischen den Stoßkanten der Fußplatten zweier benachbarter Schlußschaufeln, wobei nach dem

Verdrehen des Schlußstücks dieses in radialer Richtung durch den Nutgrund und die Unterfläche der Fußplatten festgelegt ist.

Es ist hierbei vorteilhaft, daß unter Verwendung von Laufschaufeln, deren Fußplatten die Schaufelfiiße in axialer sowie in Umfangsrichtung verhältnismäßig weit überkragen, mit einer äußerst geringen Anzahl zur Spaltüberbrückung zwischen den Laufschaufeln erforderlicher Fiillstücke ausgekommen werden kann, um den zum völlig unbehinderten Einbau der letzten Laufschaufel erforderlichen Maximalspalt zwischen den beiden an die Einfüllöffnung angrenzenden Fußplatten zu gewährleisten.

Die geringe Anzahl erforderlicher Füllstücke führt weiter zu einem verringerten Montage- und Demontageaufwand sowie zu einer verringerten festigkeitsmäßigen Schwächung der Radscheibe im Bereich der äußeren Umfangsperipherie.

Vorteilhaft läßt sich weiter das Schlußstück verhältnismäßig einfach in die Betriebsstellung bringen und mitteis einer Zange oder einem hakenartigen Werkzeug leicht von außen wieder lösen.

Ein weiterer Vorteil bei der erfindungsgemäßen Laufschaufelbefestigung wird in der verhältnismäßig einfachen Handhabung des Anschlagteils gesehen, welches eine einwandfreie Schaufelumfangssicherung in der parallel zu den beiden angrenzenden Schaufelfüßen gerichteten Endstellung gewährleisten soll.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Draufsicht einer mit Laufschaufeln bestückten Laufradscheibe mit innerhalb der Einfüllöffnung festgelegtem Anschlag für die Schaufelumfangssicherung,

Fig. 2 einen Querschnitt der Laufradscheibe nach Fig. 1, eine in die Umfangsnut eingesetzte Laufschaufel erläuternd,

Fig. 3 einen das in der Einfüllöffnung für die Schaufelumfangssicherung festgelegte Anschlagteil nebst einer zugeordneten Laufschaufel erläuternden Querschnitt der Laufradscheibe nach Fig. 1,

Fig. 4 eine weitere Draufsicht der Laufradscheibe nach Fig. 1, die Anordnung der Füllstücke sowie des Schlußstückes zwischen benachbarten, mit ein- bzw. zweiseitig verkürzten Fußplatten versehenen Schlußschaufeln erläuternd,

Fig. 5 einen die in die Umfangsnut eingesetzten Füllstücke erläuternden Querschnitt der Laufradscheibe nach Fig. 1 und 4 und

Fig. 6 einen die Betriebsstellung des Schlußstückes nebst einer zugeordneten Schlußschaufel erläuternden Querschnitt der Laufradscheibe nach Fig. 1 und 4.

Fig. 1 erläutert einen mit Laufschaufeln 2 bestückten Abschnitt einer Laufradscheibe 3 eines Axialverdichterläufers, wobei die Laufschaufeln 2 mit schwalbenschwanzförmigen Füßen 4 (Fig. 2) in eine entsprechend profilierte Umfangsnut 5 der Laufradscheibe 3 eingesetzt sind.

Die Laufschaufeln 2 sind weiter mit Schaufelfußplatten 6, welche die Umfangsnut 5 radial nach außen abdecken sowie mit zur Läuferachse geneigten Stoßkanten versehen.

Gemäß Fig. 1 ist der Umfangsnut 5 eine Einfüllöffnung 7 zugeordnet, über welche die Laufschaufeln .2, einschließlich der später in Verbindung mit Fig. 4 noch erläuterter! Schlußschaufeln 8, 9 in die Umfangsnut 5 einschiebbar sind, nachdem sie - von der Normalstellung ausgehend - zuvor in einer um etwa 60 bis 90° um ihre Längsachse verdrehten Stellung in die Umfangsnut 5 eingefahren und hierauf innerhalb der Einfüllöffnung 7 wieder zurückgedreht

S worden sind.

Zur Schaufelumfangssicherung ist ein im wesentlichen im Sinne der Schaufelfußkontur entsprechend profiliertes Anschlagteil 10 vorgesehen (Fig. 3). Dieses Ansqhlagteil 10 ist radial in die Einfüllöffnung 7

ίο einsetzbar und weiter infolge Verdrehens zwischen bogenförmigen Aussparungen 11 (Fig. 1) der Nutflanken 12 (Fig. 3) verklemmbar. Mit seinen Flanken füllt das Anschlagteil 10 im Einbauzustand die Aussparungen 11 der Nutflanken 12 in der Einfüllöffnung 7 aus.

Im zusammen gegen das Anschlagteil 10 geschobenen Zustand sämtlicher Laufschaufeln ist das Anschlagteil 10 von umfangsseitig an dasselbe angrenzenden Abschnitten der Fußplatten 6 zweier Lauf-

ao schaufeln 2 abgedeckt. In diesem Zustand sollen dann auch die Schaufelfüße 4 der beiden an das Anschlagteil 10 angrenzenden Laufschaufeln 2 an den jeweiligen Seitenflächen des Anschlagteils 10 anliegen, um ein selbständiges Rückdrehen desselben auszuschlie-

»5 Ben.

Fig. 1 veranschaulicht einen Spalt S zwischen den benachbarten Stoßkanten zweier Laufschaufeln 2, welcher zum Einbau der letzten Laufschaufel aber nicht ausreichen würde, wenn davon ausgegangen wird, daß für sämtliche Laufschaufeln ausschließlich die gleiche in Fig. 1 erläuterte Laufschaufelausführung zugrundegelegt wäre.

Über diesen Spalt S ließe sich die letzte Laufschaufel nicht mehr einsetzen, da die große Diagonale der Fußplatte der letzten Laufschaufel eine Verdrehung derselben für den Einbau nicht mehr zulassen würde.

Gemäß Fig. 4 weisen zwei an der Laufradscheibe 3

montierte, an die Schlußschaufeln 9 angrenzende Laufschaufeln 8 eine zu den Schlußschaufeln 9 hin einseitig verkürzte Fußplatte 13 auf, wobei die beiden Schiußschaufeln 9 mit gegenüber den normalerweise eingebauten Laufschaufeln 2 beidseitig in Umfangsrichtung gekürzten Fußplatten 14 versehen sind. An Hand dieser einseitig bzw. beidseitig gekürzten Fußplatten 13 bzw. 14 lassen sich die mit Ausnahme der letzten Laufschaufel bereits eingebauten Laufschaufeln 2, 8 einschließlich der beiden Schiußschaufeln 9 soweit in Umfangsrichtung zusammenschieben, daß an der Einfüllöffnung 7 in Umfangsrichtung soviel Platz verbleibt, daß die letzte Laufschaufel noch eingebaut werden kann.

Die nach der Montage der letzten Laufschaufel im Rahme;! der vorgegebenen Schaufelteilung noch verbleibenden Umfangsspalte werden mit einer relativ geringen Anzahl van Füllstücken 15 (Fig. 4) zwischen den jeweils angrenzenden Schaufelfußplatten 13, 14 nacheinander verschlossen, wobei die Füllstücke 15 zweiteilig ausgeführt sind und im gemäß Fig. S montierten Zustande ein Schaufelfußprofil bilden.

So Nachdem die Fiillstücke 15 montiert worden sind, werden die beiden Schlußschaufeln 9 mit den beidseitig gekürzten Fußplatten 14 gegen die rüllstücke 15 auseinandergeschoben und der zwischen den einander zugekehrten Stoßkanten der Fußplatten 14 verbleibende Zwischenraum 16 wird mit einem Schlußstück 17 verschlossen.

Das Schlußstück 17 ist von einem als Doppeiblech zusammengebogenen Blechstreifen gebildet und füllt

nach dem radialen Einsetzen in die Umfangsnut 5 und daran sich anschließendem Verdrehen mit seinen umgebogenen Lappen 18 den Zwischenraum 16 (Fig. 4) nahezu gänzlich aus. In der erläuierten Betriebsstellung ist das Schlußstück 17 in radialer Richtung durch den Nutgrund und die jeweiligen Unterflächen der beiden Fußplatten 14 festgelegt.

Zwecks leichterer Demontage füllt das Schlußstüc 17 mit den beiden umgebogenen Lappen 18 den Zwi schenraum 16 nicht vollständig aus.

Um eventuelle Unwuchten zu vermeiden, könnei das Anschlagteil 10, die Fiillstücke 15 und das Schluß stück 17 symmetrisch am Umfang der Radscheibe . mehrmals angebracht sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Laufschaufelbefestigung in einer schwalbenschwanzförmigen Umfangsnut eines Läufers axial durchströmter Strömungsmaschinen, insbesondere Gasturbinenstrahltriebwerke, mit Aussparungen an den Nutflanken für eine Einfüllöffnung, in welche die Laufschaufeln mit ihren Schaufelfüßen radial eingeführt und durch Verdrehen in der Einfüllöffnung in die Umfangsnut geschoben werden können, wobei die Laufschaufeln im eingebauten Zustand die Umfangsnut radial nach außen abdeckende Fußplatten aufweisen, die mit zur Läuferachse geneigten Stoßkanten versehen sind, mit mehreren Schlußschaufeln, deren Fußplatten in Umfangsrichtung so verkürzt sind, daß durch Zusammenschieben der Laufschaufeln und der Schlußschaufeln an der Einfüllöffnung in Umfangsrichtung so viel Platz verbleibt, daß die letzte Laufschaufel noch eingesetzt werden kann, mit zweiteiligen der Nutform angepaßten, nachträglich durch Verschieben der Schlußschaufeln in Umfangsrichtung in die Umfangsnut zwischen die Schlußschaufeln einsetzbarer Füllstücke, und einem Schlußstück, das an einer Schlußschaufel einsetzbar und durch zwei umbiegbare Lappen in der Umfangsnut festgelegt ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

   a) zur Festlegung der Laufschaufeln (2, 8, 9) in der Ucfangsnut (5) in Umfangsrichtung ist in der Einfüllöffnung (?) ein Anschlagteil (10) vorgesehen, das radial in die Einfüllöffnung einsetzbar ist und ms* seinen Flanken im Einbauzustand die Aussparungen (11) der Nutflanken (12) in der Einfüllöffnung füllt;

   b) die beiden an die Schlußschaufeln (9) angrenzenden Laufschaufeln (8) weisen zu den Schlußschaufeln hin eine einseitig verkürzte Fußplatte (13) auf;

   c) das Schlußstück (17) ist von einem als Doppelblech zusammengebogenen Blechstreifen gebildet und füllt nach dem radialen Einsetzen in die Umfangsnut (5) und Verdrehen mit seinen umgebogenen Lappen (18) den verbleibenden Zwischenraum (16) zwischen den Stoßkanten der Fußplatten (14) zweier benachbarter Schlußschaufeln (9), wobei nach dem Verdrehen des Schlußstücks dieses in radialer Richtung durch den Nutgrund und die Unterfläche der Fußplatten (14) festgelegt ist.