DE2250484A1 - STATOR OF THE MULTISTAGE FLOW MACHINE - Google Patents
STATOR OF THE MULTISTAGE FLOW MACHINEInfo
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Description
STATOR DER MEHRSTUFEN-STRÖMUNGSMASCHINESTATOR OF THE MULTISTAGE FLOW MACHINE
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet des Strömungsmaschinenbaus, insbesondere Statoren von Mehrstufen- -Strömungsmaschinen,The present invention relates to the field of turbomachine construction, in particular stators of multi-stage fluid machines,
Die Erfindung kann bei Axialverdichtera und Turbinen in Gasturbinentriebwerken mit größfc--em Vorteil verwendet werden,The invention can be applied to axial compressors and turbines in Gas turbine engines are used with great advantage,
Allgemein bekannt sind Statoren von mehrstufigen Verdichtern, die.ein Verdichtergehäuse mit darin befindlichen Laufringen mehrerer Stufen aufweisen, innerhalb deren sich laufschaufeln drehen, und mit Leitapparaten derselben Stufen mit feststehenden Schaufeln, die mit deren Außenringen gekoppelt sind· Dabei haben die Leitapparate eine diametrale Teilfuge.Well-known are stators of multi-stage compressors which have a compressor housing therein Have multiple stage races within which blades rotate, and with nozzles of the same stages with fixed blades, which are coupled with their outer rings · The guide devices have a diametrical Parting line.
Bei dem bekannten Stator sind die Lauf- und AußenringeIn the known stator, the running and outer rings are
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der Leitapparate derart miteinander verbunden, daß ihre Innenflächen einen zügigen, absatzlosen, das Luftleitungssystem begrenzenden Kanal bilden und die Aulenfläohen dieser Ringe konzentrisch sind. Der Außenring des Leitapparats jeder Stufe hat an jeder Stirnseite einen in Umfangsrichtung des Ringes angeordneten Ansatz· Der Ansatz an der dem Laufring der gleichnamigen Stufe zugewandten Stirnseite des Außenringes bildet eine Fortsetzung der Außenfläche des Ringes und der Ansatz an der zweiten, dem Laufring der benachbarten Stufe zugewandten Stirnseite des Außenringes bildet eine Fortsetzung von dessen Innenfläche· An jeder Stirnseite weist der Laufring jeder Stufe eine Nut auf, die in Umfangsrichtung des Laufringes angeordnet ist und den Ansatz umfaßt.of the diffusers connected to one another in such a way that their inner surfaces a rapid, stepless channel that delimits the air duct system and the outer surfaces of these rings are concentric. The outer ring of the diffuser of each stage has one on each end face in the circumferential direction of the ring arranged shoulder · The shoulder on the face of the outer ring facing the raceway of the step of the same name a continuation of the outer surface of the ring and the shoulder on the second, facing the race of the adjacent stage The end face of the outer ring is a continuation of its inner surface. The raceway has every step on each end face a groove which is arranged in the circumferential direction of the race and comprises the approach.
Die Lauf ringe, innerhalb deren sich die Laufs chaxeln mit einem kleinen Spiel drehen, erfahren eine ümfangskraft, die durch die Reibung der mit den Schaufeln mitgerissenen Luft an der Innenfläche des Ringes entsteht. Außerdem können die Schaufeln die Oberfläche des Laufringes streifen, wodurch eine zusätzliche ümfangskraft entsteht, die zu der ersteren addiert wird und den Ring zu drehen sucht· Wegen der Reibung am Gehäuse de3 Stators führt die Verdrehung des Ringes eine zusätzliche Wärmeentwicklung herbei, die eine Verformung des Ringes selbst undoes Gehäuses verursacht. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, den Laufring in der Umfangsrichtung festzuhalten. The barrel rings within which the barrel chaxels With a little play, experience an extensive force created by the friction of the air entrained with the blades the inner surface of the ring is created. In addition, the blades can graze the surface of the race, which an additional circumferential force arises, which is added to the former and tries to turn the ring · Because of the friction on the housing of the 3 stator, the rotation of the ring leads to a additional heat generation, which causes a deformation of the ring itself undoes housing. This results in the need to hold the raceway in the circumferential direction.
Die Leitapparate jeder Stufe, deren Statorschaufeln sich im Bereich des beweglichen Luftstromes befinden, werden vonThe diffusers of each stage, the stator blades of which are in the area of the moving air flow, are controlled by
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einer Kraft angegriffen, aus der Summe von allen, auf jede Schaufel im einzelnen einwirkenden aerodynamischen Kräften resultiert» Diese Kraft hat eine Axial- undjsine TJmfangskomponente. Die Axialkomponente verschiebt den Leitapparat seiner Längsachse entlang und die Umfangskomponente dreht um diese· Die Axialkomponente ist entgegengesetzt gegenüber der Bewegung des Luftstromes im Verdichter gerichtet und wird bei dem bekannten Stator hintereinander über sämtliche Laufringe und Leitapparate von der Endstufe zu der Anfangsstufe und weiter auf das Verdichtergehäuse übertragen» Die Umfangskomponente wird hintereinander über die Stöße des Laufringes der Anfangsstufe auf den Außenring des Leitapparats der Anfangsstufe, dann auf den Laufring der zweiten Stufe usw· auf den Laufring der Endstufe und davon auf das Gehäuse übertragen· Dabei nimmt die zu übertragende Timfangskraft von der Anfangs- zu der Endstufe immer au«, In der Endstufe ist diese Kraft eine Summe von allen, auf den Laufring und den Leitapparat jeder Stufe einwirkenden Kräften· Die Umfangskraft von jeweiliger Größe wird bei jedem Stoß durch Stifte übertragen, jeder von denen mit dem einen Ende in eine der Stirnseiten des Außenringes des Leitapparats eingepreßt ist und mit dem anderen in eine an der Stirnseite des Lauf ringes ausgebildete öffnung eingreift.attacked by one force, the sum of all, on each The aerodynamic forces acting on the individual blades result. This force has an axial and a circumferential component. The axial component moves the diffuser along its longitudinal axis and the circumferential component rotates this · The axial component is directed opposite to the movement of the air flow in the compressor and is in the known stator one behind the other over all races and diffusers from the final stage to the initial stage and further transferred to the compressor housing »The circumferential component is successively over the joints of the race of the initial stage on the outer ring of the diffuser of the initial stage, then transferred to the raceway of the second stage, etc. to the raceway of the output stage and from there to the housing The timing force to be transmitted from the initial to the final stage always increases. This is in the final stage Force a sum of all, on the raceway and the diffuser Forces acting on each stage The circumferential force of the respective magnitude is transmitted by pins with each impact, each of which is pressed with one end into one of the end faces of the outer ring of the diffuser and with the other engages in an opening formed on the end face of the running ring.
Die Stiftanzahl in jedem Stoß hängt von der Größe der zu übertragendem Umfangskraft ab.The number of pins in each joint depends on the magnitude of the peripheral force to be transmitted.
Eine solche Übertragung der umfangskraft zwischen denSuch a transfer of the circumferential force between the
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Lauf- und Außenringen der Leitapparate jeder Stufe weist folgende Nachteile auf.Races and outer rings of the nozzles of each stage have the following disadvantages.
Sie Doppelzentrierung im Stoß des Lauf- und Außenringes des Leitapparats, d.h. das Vorhandensein von Stift und Ansatz, jeder von denen injallen Richtungen zentriert, verursahht zusätzliche Spannungen Im Stift und in seiner Befestigung im Außenring des Leitapparats. Da die Bauteile im Stoß hohe örtliche Steifigkeit besitzen, können diese Spannungen eine beträchtliche Größe erreichen. Andererseits erfordert das Vorhandensein im Stoß von mehreren Stiften ihre genaue Anordnung sowohl in Radial- als auch in Umfangstichtung sowie eine genaue Anordnung der Öffnungen im Laufring» sonst entstehen aus den oben genannten Gründen in den Stiften und ihren Befestigungen zusätzliche Montagespannungen· Dadurch wird die Betriebssicherheit und die Lebensdauer des Stators wesentlich herabgesetzt. Bei der Anordnung von Stiften und öffnungen mit einem unterschiedlichen Teilungsfehler werden die einzelnen Stifte verschiedene Umfangskräfte aufnehmen. Die daraus resultierende Forderung an eine genaue Anordnung der Stifte unq^ffnungen macht diesen Stoß nicht genügend fertigungsgerecht, d.h. die Herstellungskosten dieser Baugruppe nehmen zu.You double centering in the joint of the race and outer ring of the diffuser, i.e. the presence of a pin and attachment, each of which, centered in all directions, causes additional ones Stresses in the pin and in its attachment in the outer ring of the diffuser. Since the components are high in the joint If they have local stiffness, these stresses can reach considerable magnitudes. On the other hand, that requires Presence in the joint of several pins their exact arrangement in both radial and circumferential directions, as well as one Exact arrangement of the openings in the race »otherwise arise in the pins for the reasons mentioned above and their fastenings additional assembly stresses · This the operational reliability and the service life of the stator are significantly reduced. When arranging pins and openings with a different pitch error the individual pins will absorb different circumferential forces. The resulting claim a precise arrangement of the pins and openings makes this The joint is not sufficiently suitable for production, i.e. the production costs of this assembly increase.
Was die Befestigung der Stifte im Außenring des Leitapparats anbetrifft, so liegt es auf der Hand, daß die Befestigungstiefe umgekehrt proportional den Spannungen ist, die im befestigten Teil des Stiftes und im UmgebungsmaterialAs for the fastening of the pins in the outer ring of the distributor, so it is obvious that the mounting depth is inversely proportional to the voltages in the fixed part of the pin and the surrounding material
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entstehen. Mit anderen Worten muß die Dicke der Befestigungsstellen im Außenring des Leitapparats in dem in Frage kommenden Beispiel größer sein, was eine GewichtsVermehrung des Stators hervorruft·develop. In other words, the thickness of the attachment points in the outer ring of the diffuser in the one in question Example be larger, which increases the weight of the stator causes
Es sind Versuche bekannt, die Betriebssicherheit und die Lebensdauer des Stators durch eine Spannungsminderung in denThere are known attempts to improve the operational safety and service life of the stator by reducing the voltage in the
Verbindungs^kementen der Lauf- und Außenringe der Leitapparate zu erhöhen bzw· zu verlängern ( US-Patentschrift Nr. 2 722 573).Connecting cements of the raceways and outer rings of the To increase or lengthen diffusers (US Pat. No. 2,722,573).
Der Stator des mehrstufigen Verdichters enthält ein Verdichtergehäuse mit darin befindlichen Lauf ringen mehrerer Stufen, innerhalb deren sich die Laufschaufeln drehen, und mit Leitapparaten derselben Stufen mit den feststehenden Schaufeln, die mit den Außenringen in Verbindung stehen· Bei dem bekannten Stator sind die Lauf- und Außenringe der Leitapparate derart miteinander verbunden, daß ihre Innenflächen einen zügigen, absatzlosen, das Luftleitungssyytem begrenzenden Kanal bilden und die Außenflächen dieser Ringe konzentrisch sind·The stator of the multi-stage compressor contains a compressor housing with several running rings therein Stages within which the blades rotate, and with diffusers of the same stages with the fixed blades connected to the outer rings · At the known stator, the running and outer rings of the diffusers are connected to one another in such a way that their inner surfaces a quick, stepless, limiting the air duct system Form a channel and the outer surfaces of these rings are concentric
Der Außenring des Leitapparats jeder Stufe hat an jeder Stirnseite Ansätze» Der Laufring jeder Stufe hat an jeder Stirnseite Nuten, Bei der Verbindung des Lauf- und Außenrin·«The outer ring of the diffuser of each stage has lugs on each face. »The running ring of each stage has on each Grooves on the face side, when connecting the raceway and outer ring · «
eineone
ges des Leitapparats entsteht gewöhnliche geradzahnige Keilwellenverbindung· Es ist allgemeinbekannt, daß bei dieser Ver-the diffuser creates a common straight-toothed spline connection It is well known that in this
der
bindung wegenybeträchtlichen Berührungsfläche der Zähne undthe
bond due y considerable contact surface of the teeth and
deren höherer Steifigkeit in Richtung der Kraftwirkung während . der Übergabe der Umfangskraft in der Berührungsebene und demtheir higher stiffness in the direction of the force effect during. the transfer of the circumferential force in the contact plane and the
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Zahngrund geringe Spannungen entstehen.Tooth base low stresses arise.
Eine solche Statorausführung ist nicht fertigungsgerecht weil die Ausbildung einer größeren Anzahl von Ansätzen an dem einen und von Hüten am zweiten Bauteil zeit- und kraftraubend sowie aufwendig ist. Dies verstärkt sich noch mehr durch die Forderung an genaue Herstellung der erwähnten Elemente .Such a stator design is not suitable for production because the formation of a large number of approaches on one component and hats on the second component takes time and effort as well as is expensive. This is intensified even more by the requirement for precise manufacture of the elements mentioned .
Bekannt ist ebenfalls ein Stator des mehrstufigen Verdichters gemäß DT-PS Nr. 1 045 591, der ein Verdichte rgehäuse mit einem darin befindlichen Laufring jeder Stufe, innerhalb dessen sich die Laufschaufeln drehen, und mit einem Leitapparat jeder Stufe mit feststehenden Schaufeln aufweist· Der Leitapparat hat eine diametrale Teilfuge· Der Außenring des Leitapparats jeder Stufe hat eine in Umfangsrichtung des Außenringes angeordnete Nut· Der Laufring jeder Stufe hat an jeder Stirnseite einen in Umfangsrichtung angeordneten und mit der Hut des Außenringes erfaßten Ansatz. Diese Verbindung des Außenringes des Leitapparats mit dem Laufring schränkt ihre gegenseitige Radialverschiebung ein· Der Ansatz des Laufringes hat radiale Ansätze und der Außenring des Leitapja rats radiale Nuten, in die die radialen Ansätze eingreifen.Also known is a stator of the multistage compressor according to DT-PS No. 1 045 591, which is a compressor housing with a running ring inside each step, within which the blades rotate, and with a nozzle of each stage with fixed blades · The diffuser has a diametrical parting line · The outer ring of the diffuser of each stage has one in the circumferential direction Groove located on the outer ring · The raceway each step has one in the circumferential direction on each end face arranged and detected with the hat of the outer ring approach. This connection of the outer ring of the diffuser with the raceway restricts their mutual radial displacement · The shoulder of the raceway has radial shoulders and the outer ring of the Leitapja council has radial grooves into which the engage radial approaches.
Diese Verbindung des Außenringes des Leitapparats mit dem Laufring schränkt die Umfangsverschiebung des Laufringes in bezug auf den Außenring ein.This connection of the outer ring of the distributor with the race restricts circumferential displacement of the L a ufringes a with respect to the outer ring.
Zugleich dienen diese radialen Ansätze zum Zentrleren.At the same time, these radial approaches serve to the more central.
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der Lauf ringe im Gehäuse.the barrel rings in the housing.
In dem beschriebenen Beispiel werden hintereinander die umfangskräfte über die Stöße des Lauf ringes der. Anfangs stufe auf den Außenring des Leitapparats der Anfangsstufe, weiter auf den Laufring der zweiten Stufe usw· auf den Laufring der Endstufe und davon auf das Gehäuse übertragen·In the example described, the circumferential forces over the thrusts of the running ring of the. Initially stage on the outer ring of the diffuser of the initial stage, next onto the raceway of the second stage etc.to the raceway of the output stage and from it to the housing
Die obenbeschriebene Verbindung des Laufringes mit dem Außenring des Leitapparats ist eigentlich eine Keilwellenverbindung· Es ist allgemeinbekannt, daß bei. solch einer Ver-The above-described connection of the race with the Outer ring of the nozzle is actually a spline connection · It is well known that with. such a
der
bindung wegen^größeren Berührungsfläche der Zähne . und deren
höherer Steifigkeit in Richtung der Kraftwirkung während der Übertragung der Umfangskraft in der Berührungsebene und
dem Zahngrund geringe Spannungen entstehen·the
bond because of the larger contact area of the teeth. and their higher rigidity in the direction of the force effect during the transfer of the circumferential force in the contact plane and the tooth base, low stresses arise
Eine solche Ausführung der Verbindung der Laufringe mit den Außenringen der Leitapparate ist aber nicht fertigungsgerecht und die Herstellung von radialen Ansätzen an den Bunden der Lauf ringe zeit- und kraftraubend, was hohe Kosten des Stators mit sich bringt· Andererseits führt die diskontinuierliche Berührung der Ansätze mit dem VerdS&twCgehättse bei Vibrationen örtliche Kalthärtung der Oberfläche des Gehäuses herbei·Such an embodiment of the connection of the races with the outer rings of the diffuser is not suitable for production and the production of radial lugs on the collars of the race rings time-consuming and energy-consuming, which is high costs of the stator brings with it · On the other hand, the discontinuous contact of the lugs with the VerdS & twCgehättse leads local cold hardening of the surface of the housing in the event of vibrations
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchenThe invention is based on the object of such
-einer
Stator ν Mehrstufen-Strömungsmaschine zu schaffen, bei dem die Umfangsverschiebung des Laufringes inbezug auf den Außenring
des Leitapparats so vermieden wird, daß an den Statorelemerafcn
minimale Spannungen entstehen.-one
To create stator ν multi-stage turbomachine, in which the circumferential displacement of the race in relation to the outer ring of the diffuser is avoided in such a way that minimal stresses arise on the stator elements.
Diese Aufgabe wird, dadurch gelöst, daß bei dem StatorThis object is achieved in that the stator
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der Mehrstufen-Strömungsmaschine, der ein Gehäuse, in dem der Leitapparat jeder Stufe mit feststehenden Schaufeln, dessen Außenring an jeder Stirnseite einen in Umfangsrichtung des erwähnten Ringes angeordneten Ansatz aufweist, und der Laufring jeder Stufe untergebracht sind, innerhalb dessen sich die Laufschaufeln drehen, welcher Laufring mit einem die Umfangsverschiebung des Laufringes In Hinblick auf den Außenring einschränkenden Glied vers--ehen 1st und welcher Laufring an jeder Stirnseite eine in Umfange richtung des Lauf ringe s verlaufende undden Ansatz des Außenringes erfa&ende Nut enthält, erfindungsgemäß das die Umfangaverschiebung des Laufringes in Hinblick auf den Außenring des Leitapparats einschränkende Glied in Form eines Stiftes ausgeführt ist, der im Laufring derart angeordnet 1st, daß er mit dem einen Ende mit dem Außenring des Leitapparats der gleichnamigen Stufe und mit dem zweiten Ende mit dem Außenring des Leitapp rats der benachbarten Stufe In Verbindung steht.the multi-stage fluid flow machine, which has a housing in which the diffuser of each stage with fixed blades, the outer ring of which has a shoulder arranged in the circumferential direction of the above-mentioned ring on each end face, and the raceway of each stage are housed within which the blades rotate, which raceway with a the circumferential displacement of the raceway with regard to The link that restricts the outer ring is provided, and which race ring has one circumferential direction on each end face the running ring s extending and the approach of the outer ring contains groove, according to the invention, the circumferential displacement of the running ring with respect to the outer ring of the diffuser restricting member is designed in the form of a pin which is arranged in the running ring such that it with one end with the outer ring of the diffuser of the same stage and with the second end with the outer ring of the diffuser of the adjacent stage in connection stands.
Zweckmäßigerweise hat jeder Ansatz des Außenringes des Leitapparats radiale Nuten, deren jede zu der Achse der Strömungsmaschine parallel verlaufende Achse mit der Längsachse des Stiftes übereinstimmt«Expediently, each shoulder of the outer ring of the diffuser has radial grooves, each of which has an axis running parallel to the axis of the turbomachine and the longitudinal axis of the pen matches "
Es 1st erwünscht, daß der Laufring St&ftlöoher aufweist, deren jede Längsachse innerhalb jeder Nut liegt«It is desirable that the raceway have studs with each longitudinal axis within each groove.
Es ist ratsam, den Stiftdurchmesser etwas größer als die Nutbreite zu gestalten«It is advisable to make the pin diameter slightly larger than the groove width «
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nungen an den Statorelementen· Dies wird dadurch erreicht) daß der Im Laufring angeordnete Stift - da er mit dem einen Ende im *»och des Außenringes des Leitapparats der gleichnamigen Stufe und mit dem zweiten im Loch des Außenringes des Leitapparats der benachbarten Stufe untergebracht ist - die Befestigung über seine gesamte Länge oder zumindest in den unmittelbar an seinen Enden befindlichen Abschnitten aufweist. Das heißt, daß jener Teil des Stiftes, der die Kraft von dem benachbarten Außenring des Leitapparats aufnimmt, um ein Mehrfaches geringer als die Befestigungslänge des Stiftes bzw· der Abstand zwischen den Befestigungsabschnitten ist. Es ist allgemeinbekannt, daß in diesem Pail sowohl im Stift als auch im Stiftloch minimale Spannungen entstehen. Wenn sich andererseits die Achse des Stiftes innerhalb der Nut befindet und sein Durchmesser größer als die Nutbreite ist, so erweisen sich die Stiftteile, die die Kraft von den Leitapparaten aufnehmen, ebenfalls im Körper des Laufringes durch zwei Segmente an den Erzeugenden entlang befestigt, ganz abgesehen davon, daß der Stift die obenbeschriebene Befestigung hat» Dadurch werden die Spannungen im Stift selbst und in dem Laufring noch mehr gemindert· Da der Stift in die inbezug auf den Laufring radial angeordnete Nut eingreift, so entstehen in ihm keine Spannungen in dieser Richtung. Da die Spannungen an den Statorelementen abnehmen, erhöht sich die Betriebssicherheit des Stators·openings on the stator elements This is achieved) that the pin arranged in the running ring - because one end of it is in the outer ring of the diffuser of the same name Stage and with the second in the hole of the outer ring of the diffuser of the adjacent stage is housed - the Has fastening over its entire length or at least in the sections located directly at its ends. This means that the part of the pin which receives the force from the adjacent outer ring of the diffuser several times less than the fastening length of the pin or the distance between the fastening sections is. It is well known that there is minimal stress in this pail in both the pin and the pin hole. On the other hand, if the axis of the pin is inside the groove and its diameter is greater than the groove width is, the pin parts that absorb the force from the guide devices also turn out to be in the body of the race attached by two segments along the generatrix, not to mention that the pin has the above-described attachment has »This reduces the stresses in the pin itself and in the race even more · Since the pin is in the engages radially arranged groove in relation to the raceway, so no stresses arise in it in this direction. There the tensions on the stator elements decrease, the operational reliability of the stator increases
Durch eine solche Ausführung des Stators verbessert sichSuch a design of the stator improves
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seine Fertigungsgerechtheit, weil die Herstellung der Stiftlöcher sowie die Anordnung der Stifte ein einfacher Arbeitsgang ist. Mit Verbesserung der Fertigungsgerechtheit sinken somit die Herstellungkosten des Stators*its manufacturability, because the production of the pin holes as well as the arrangement of the pins a simple operation is. As the manufacturing process improves, the manufacturing costs of the stator decrease *
Außerdem vermindert solche Ausführung des Stators sein Gewicht, weil die obenbeschriebene Befestigung der Stifte eine Herabsetzung der Stärke der Laufringansätze, wo die Stiftlöcher ausgebildet sind, bis zu den Mindestwerten ermöglicht. In addition, such an embodiment of the stator reduces its weight because of the fastening of the pins as described above a reduction in the strength of the lugs where the Pin holes are formed up to the minimum values allows.
Veitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert; es zeigtFurther features and advantages of the invention are given below with reference to an exemplary embodiment and the associated Drawings explained in more detail; it shows
Flg.l eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Stators der Mehrstufen-Strömungsmaschine im Längsschnitt;Flg.l a schematic representation of the invention Stator of the multi-stage turbomachine in longitudinal section;
Fig. 2 einen Teil des erfindungsgemäßen Stators mit Laufring und Leitapparat im Längsschnitt, in vergrößertem Maßstab;Fig. 2 shows a part of the stator according to the invention with the raceway and diffuser in a longitudinal section, in an enlarged Scale;
Fig. 3 Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab,Fig. 3 Section along the line III-III of FIG. 2 in an enlarged Scale,
Der Stator einer Mehrstufen-Strömungsmaschine z.B. eines Verdichters enthält das Gehäuse 1 (Flg. 1), in dem ein Leitapparat 2 jeder Stufe mit feststehenden Schaufeln 3 und ein Laufring 4 jeder Stufe untergebracht sind, innerhalb dessen sich Laufschaufeln 5 drehen. Der Leitapparat 2 besitzt einen Außenring 6 mit an seiner jeden Stirnseite in Umfangsrich-The stator of a multi-stage fluid flow machine, e.g. a compressor, contains the housing 1 (Fig. 1), in which a diffuser 2 of each stage with fixed blades 3 and a race 4 of each stage are housed within blades 5 rotate. The diffuser 2 has an outer ring 6 with on each end face in the circumferential direction
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tung des Außenringes 6 angeordneten Ansätzen 7. Der Laufring 4 hat radiale Ansätze 8, auf jedem von denen in' Umf angsrichtung des Laufringes 4 angeordnete Nuten 9 (Fig· 2) ausgebildet sind« Die Ansätze 7 des Außenringes 6 des Leitapparats 2 greifen in dfe %ten 9 des Laufringes 4 ein. Die Ansätze 8 weisen miteinander fluchtende Löcher IO auf, in denen Stifte 11 angeordnet sind* Die Ansätze 7 haben radiale Nuten 12 (Fig. 3), deren jede zur Achse der Strömungsmaschine parallel verlaufende Achse mit der Längsachse des Stiftes 11 übereinstijpomt. Die Stifte 11 sind in diesen Nuten 12 angeordnet. Das Gehäuse 1 (Fig. 1) hat Bunde 15, an denen die Laufringe 4 angeordnet sind·direction of the outer ring 6 arranged approaches 7. The race 4 has radial lugs 8, on each of which in the circumferential direction of the race 4 arranged grooves 9 (Fig. 2) are formed «The lugs 7 of the outer ring 6 of the diffuser 2 engage in dfe% th 9 of the race 4. The approaches 8 have aligned holes IO in which pins 11 are arranged * The lugs 7 have radial grooves 12 (Fig. 3), each of which coincides with the axis of the fluid machine running parallel to the longitudinal axis of the pin 11. The pins 11 are arranged in these grooves 12. The housing 1 (Fig. 1) has collars 15 on which the races 4 are arranged
Dies gewährleistet die gegenseitige Anordnung der Innen··This ensures the mutual arrangement of the interior
flächen der Laufringe 4 und der Außenringe 6 der Leitappara-surfaces of the races 4 and the outer rings 6 of the guide apparatus
Wandung
te 2, die eine fluchtende v des Luftleitungssystemsbilden·Wall
te 2, which form an aligned v of the duct system
Jeder Leitapparat 2, der unmittelbar im Anschluß an den Laufring 4 steht, gehört zu derselben Stufe wie der erwähnte Laufring 4* Jeder Laufring 4, der unmittelbar im Anschluß an den Leitapparat 2 steht, gehört der Reihe nach zu der nächsten Stufe·Each diffuser 2, which is directly connected to the race 4, belongs to the same stage as the one mentioned Race ring 4 * Each race ring 4, which immediately follows on the diffuser 2 belongs in sequence to the next stage
Beim Betrieb des mehrstufigen Verdichters werden die Umfangskräfte von dem Laufring 4 der Anfangsstufe auf den Außenring 6 des I*eitapparats 2 der Anfangsstufe, weiter auf den Laufring 4 der zweiten Stufe usw. auf den Laufring 4 der Endstufe übertragen. Der Laufring 4 der Endstufe hat einen Flansch 14, Über den die gesamte Umfangskraft mittelsWhen operating the multi-stage compressor, the circumferential forces of the race 4 of the initial stage on the Outer ring 6 of the I * eitapparats 2 of the initial stage, further on the race 4 of the second stage, etc. transferred to the race 4 of the output stage. The race 4 of the output stage has a flange 14, over which the entire circumferential force means
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Schraubenbolzen 15 auf das Verdichtergehäuse 1 übertragen wird. Die Übertragung der Umfangskraft erfolgt über denTransfer the screw bolt 15 to the compressor housing 1 will. The circumferential force is transmitted via the
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dem Stift Ilvin Berührung kommt· Der Durchmesser der Stifte
II ist größer als die Breite der Nut 9 ausgebildet. Dadurch
erfährt der Stift höhere Steifgkeit und erhält größere
Stützfläche im Laufring, was in Verbindung miller Befestigung des Stiftes II an zwei, in einem beträchtlichen Abstand
voneinander entfernten Stellen die Spannungen in dem Stift II selbst und dem Umgebungswerkstoff des Laufringes 4 wesentlich mindert. Die radialen Nuten 12 sind breiter als der
Stiftdurchmesser ausgebildet« Deswegen treten beim Zusammenbau des Stators keine Montagespannungen im Stiften und im
Laufring 4 sowie im Außenring 6 des Leitapparats 2 in Umfangsrichtung auf· Da die Nut 12 radial angeordnet ist, treten bei den obenerwähnten Elementen ebenaflls keine Hontagespannungen in Radialrichtung auf«
- (ok
the pin Ilvin comes into contact · The diameter of the pins II is larger than the width of the groove 9. This gives the pin greater rigidity and a larger support surface in the raceway, which, in connection with the attachment of the pin II at two points that are a considerable distance apart, significantly reduces the stresses in the pin II itself and the material surrounding the raceway 4. The radial grooves 12 are wider than the pin diameter. Therefore, when assembling the stator, no assembly stresses occur in the pins and in the race 4 or in the outer ring 6 of the diffuser 2 in the circumferential direction.Since the groove 12 is arranged radially, the aforementioned elements also occur no honing stresses in radial direction «
Da die Stifte II und die Nuten 12 innerhalb des Herstellungstoleranzfeldes über die Umfangser-e^%ö9ilTlSLnge ungleichmäßig verteilt angeordnet sind, werden sie bei der übertragung der Umfangskraft unterschiedlich beansprucht« Daraus resultieren unterschiedliche Spannungen, die in den Stiften II und deren Befestigung auftreten«Since the pins II, and the grooves are arranged unevenly distributed within the manufacturing tolerance field across the Umfangser- e ^% OE9 ILT lSLnge 12, they will be "claimed vary during the transmission of circumferential force This results in different voltages in the pins II and their attachment occur «
Zum Ausgleich der Spannungen von den Umfangskräften in den am Umfang verschieden angeordneten Stiften II muß nur eine, und zwar die Wirkseite der Nut 12, auf der die Berühv-To compensate for the stresses from the circumferential forces in the pins II, which are arranged differently on the circumference, only has to one, namely the active side of the groove 12 on which the contact
rung mit dem Stift II beim Betrieb erfolgt, in Umfangserstreckung genau angeordnet ausgebildet werden. Diese Ausführung der Nut 12 verbessert ihre Fertigungsgerechtheit, weil die Nut mit nur einer genau angeordneten Seite einfach herzustellen ist.tion takes place with the pin II during operation, in the circumferential extension be formed precisely arranged. This execution of the groove 12 improves its production suitability, because the groove is easy to manufacture with only one precisely arranged side.
Selbstverständlich treffen alle angegebenen Erwägungen in gleichem Maß auch für den Stator zu, bei dem die Stifte und die Nuten zu den Außenringen der Leitapparate und die Ansätze und die Öffnungen zu den Laufringen gehören· Of course, all of the considerations given apply equally to the stator in which the Pins and the grooves belong to the outer rings of the diffusers and the lugs and the openings belong to the raceways
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
409816/0218409816/0218
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Family Applications (1)
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