DE2062619B2 - Laufschaufelbefestigung für Strömungsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Laufschaufelbefestigung bei vhier axial durchströmten Strömungsmaschine, mit Laufschaufeln, die in einer Läuferscheibe in Umfangsrichtung begrenzt schwenkbar gelagert sind, mit an den Laufschaufelfüßen befestigten Fußplatten, die zwischen den Laufschaufeln durch ineinandergreifende Vor- und Rücksprünge in Axialrichtung gegeneinander festgelegt sind.

Eine derartige Laufschaufelbefestigung ist aus der USA.-Patentschrift 2 955 799 bekannt.

Hierbei sind die Vor- und Rücksprünge starr mit der Laufschaufel verbunden und die Festlegung der Laufschaufehl um ihre Schwenkachse erfolgt durch einen Reibungsschluß zwischen den zapfenartigen Laufschaufelfüßen und den Seitenwänden einer diese Zapfen aufnehmenden umlaufenden Nut. Dieser Reibungsschluß wird durch axiale Verspannung eines die Drehachse bildenden Bolzens bewirkt. Die Vorsprünge sind schmaler gehalten als die Rücksprünge, um den Zusammenbau zu erleichtern. Zur Festlegung des Laufschaufelfußes um die Schwenkachse tragen diese Vorsprünge nicht bei, sie dienen lediglich der formschlüssigen axialen Abstützung. Durch die reibungsschlüssige Verbindung zwischen Laufschaufelfuß und Läuferscheibe und durch geeignete Vorspannmittel soll im bekannten Falle eine Vibrationsdämpfung erreicht werden.

Es liegt die Aufgabe vor, eine Laufschaufelbefestigung der eingangs genannten Bauart so auszubilden, daß beim Auftreten einer heftigen Stoßbelastung durch Auftreffen einer Laufschaufel auf einen eingesaugten Fremdkörper eine Sollbruchstelle aufgerissen wird, die nach dem Aufbrechen eine beschränkte Schwenkbewegung der Laufschaufel zuläßt und eine Beschädigung der Laufschaufel selbst vermeidet.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vor- und Rücksprünge jeweils zweier benachbarter Fußplatten an ihren gegenseitigen Anlageflächen miteinander verklebt sind.

Diese verklebten Anlageflächen sind so bemessen, daß sie im Normalbetrieb einen Schaufelringabschnitt bilden, der zwei benachbarte Laufschaufeln in der festgelegten Stellung fixiert. Erst beim Aufbre-

chen der Klebeverbindung infolge einer Überlast wird das Verschwenken der Laufschaufel zugelassen. wodurch der Stoß absorbiert werden kann, ohne daß ein Schaufelbruch eintritt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin-

ao dung weist der Laufschaufelfuß teilzylindrische, zur Schwenkachse konzentrische Abschnitte auf gegenüberliegenden Seiten auf, die in eine entsprechende axiale Öffnung innerhalb der Läuferscheibe passen. Hierdurch werden Schwenklager gebildet, die beim Verschwenken einen hohen Reibungswiderstand entgegensetzen können, so daß auch hierdurch ein Teil der auftretenden Stoßenergie absorbiert wird. Zweckmäßig ist dabei jeweils ein Fortsatz der Fußplatte zwischen dem Lauf schaufelfuß und dem teilzvlindrischen Abschnitt eingeschlossen.

Es ist zwar durch die französische Patentschrift

I 281 033 bereits bekannt, teilzylindrische Einsätze in Verbindung mit dem Laufschaufelfuß vorzuscher.. jedoch handelt es sich hierbei nicht um schwenkbare Laufschaufeln sondern die Einsätze deformieren sich infolge der Zentrifugalkräfte, wodurch der Luufschaufelfuß gegen eine Radialbewegung festgelegt werden soll.

Bei Benutzung der Laufschaufelbefestigung nach der Erfindung für Verdichter oder Gebläse kann gemäß ein· r weiteren Ausgestaltung der Erfindung jede Fußplatte aus einem faserverstärkten synthetischen Kunstharzstreifen bestehen.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Läuferscheibe des Verdichters eines Gasturbinenstrahltriebwerks,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 gemäß Fig. 1.

Der Verdichter 10 eines Gasturbinenstrahltriebwerks besitzt eine Läuferscheibe 11, der mehrere im Winkel abstand zueinander angeordnete stromlinienförmig gestaltete Laufschaufeln 12 trägt.

Jede Laufschaufel 12 besitzt einen schwalbenschwanzförmig gestalteten Laufschaufelfuß 13, der in einer axialen Öffnung 14 innerhalb der Läuferscheibe 11 befestigt ist. Jeder Laufschaufelfuß 13 besitzt teilzylindrische Abschnitte 15 auf seinen beiden entgegengesetzten Seiten und diese teilzylindrischen Abschnitte 15 sind in der entsprechenden öffnung 14 eingeba'it und liegen mit ihren gekrümmten Oberflächen den entsprechenden Oberflächen der öffnung 14 an. Danach ist jeder Laufschaufelfuß 13 so gelagert, daß eine begrenzte Schwenkbewegung der betreffenden Laufschaufel 12 in der Läuferscheibe

II möglich ist.

Jedes Paar benachbarter Laufschaufeln 12 ist durch Fußplatten 16, 17 miteinander verbunden, die aus den Laufschaufelfüßen 13 vorstehen. Der Endabschnitt einer jeden Fußplatte 16 ist mit Fingern 20 ausgestattet, die zwischen die Finger 21 einer be- S nachbarten Fußplatte 17 gefügt und mit diesen über eine Scherverbindung verbunden sind.

Jede der Fußplatten 16, 17 besitzt einen Fortsatz 22, der zwischen dem Laufschaufelfuß 13 und dem teilzylindrischen Abschnitt 15 liegt. Jede Fußplatte 16,17 kann aus einem faserverstärkten synthetischen Kunstharzstreifen bestehen, wobei die Finger 20 und 21 durch Kunstharz miteinander verbunden sind.

Die Fußplatten 16, 17 hindern die Laufschaufeln in normalem Betriebszustand an einer Schwenk-

?reine Laufschaufel 12 von einem Fremdkör-♦ ff«, wird ist ein Laufschaufelbruch ungetroHen wd *Neilzylindrischen Abschnitte

SS^S^olS«^ der Laufschau-Fine solche Schwenkbewegung bewukt ie über eine der Fußplatten 16, 17 über- ^ _{d diese} Kraft sucht sich zu verteilen, und diese ^i benachbarten

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Laufschaufelbefestigung bei einer axial durchströmten Strömungsmaschine, mit Laufschaufeln, die in einer Läuferscheibe in Urnfangsrichtung begrenzt schwenkbar gelagert sind, mit an den Laufschaufelfüßen befestigten Fußplatten, die zwischen den Laufschaufeln durch ineinandergreifende Vor- und Rücksprünge in Axialrichtung gegeneinander festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor- und Rücksprünge jeweils zweier benachbarter Fußplatten an ihren gegenseitigen Anlageflächen miteinander verklebt sind.

.?.. Laufschaufelbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufschaufelfuß (13) teilzylindrische, zur Schwenkachse konzentrische Abschnitte (15) auf gegenüberliegenden Seiten aufweist, die in eine entsprechende axiale Öffnung der Läuferscheibe (11) einpassen.

3. Laufschaufelbefestigung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fußplatte (16, 17) einen Fortsatz (22) aufweist, der zwischen dem Laufschaufelfuß (13) und einem teilzylindrischen Abschnitt (15) eingeschlossen ist.

4. Laufschaufelbefestigung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fußplatte (16, 17) aus uinem faserverstärkten synthetischen Kunstharzstreifen besteht.