Befestigung der Laufschaufeln von Kreiselmaschinen, insbesondere für
trommelartige Verdichterläufer von Gasturbinen Die Erfindung betrifft eine Befestigung
der Laufschaufeln von reiselmaschinen, insbesondere für trom.lelartige Verdichterlaufer
von Gasturbinen mit einem im Schnitt quer zur Schaufellängsachse rechteckigen oder
parallelogrammartigen Fuß, der über in Umfangrichtung des Läufers beiderseits vorgesehene
in einer unterschnittenen Umfangsnut des Läufers sich abstützende lose Zwischenstücke
gehalten wird, wobei die Halterung des Fußes der Laufschaufeln in den beiderseitig
benachbarten Zwischenstücken über schwalbenschwanz art ige Tragflanken erfolgt und
die beiden Stirnflächen des Fußes in einer zur Läuferachse achsnormalen Ebene verlaufen.Attachment of rotor blades of centrifugal machines, in particular for
drum-type compressor rotor for gas turbines The invention relates to a fastening
of the rotor blades of travel machines, especially for drum-type compressor rotors
of gas turbines with a section transverse to the longitudinal axis of the blade or rectangular
parallelogram-like foot, which is provided on both sides in the circumferential direction of the runner
loose spacers supported in an undercut circumferential groove of the rotor
is held, with the holder of the root of the blades in the two sides
adjacent intermediate pieces via dovetail-like wing flanks and
the two end faces of the foot run in a plane normal to the axis of the rotor.
Bei einer Befestigung der vorbeschriebenen Art besitzen die Schaufelfüße
und die beiderseits in Umfangrichtung vorgesehenen Füllstücke in Achsrichtung gesehen,
Trapezform. Die Füllstücke stützen sich in der Umfangsnut des Läufers über in beide
Achsrichtungen verlaufende hammerkopfartige Tragflanken ab.With a fastening of the type described above, the blade roots have
and the filler pieces provided on both sides in the circumferential direction seen in the axial direction,
Trapezoidal shape. The filler pieces are supported in the circumferential groove of the rotor over into both
Axial directions extending hammer head-like wing flanks.
Über eine seitliche Einfüllücke sind die Füllstücke in die Umfangsnut
einführbar. Die Schaufel hingegen wird mit ihrem Fuß von oben in die Umfangsnut
gesteckt. Die Schlußschaufel weist einen verlÄngerten axial einschiebbaren Schwalbenschwanzfuß
auf, der im Nut@ngrund durch eine axiale Schraube gesichert ist. Diese, insbesondere
für Scheibenläufer gedachte Fußbefestigung, erfordert eine große radiale Bauhöhe.
Sie ist bei hohlen Trommelläufern unerwünscht. Darüber hinaus ist durch die benötigte
seitliche Einfüllücke für die Füllstücke eine bündige, von Unterbrechungen freie
innere und äußere Durchtrittsflche für das Strömungsmedium nicht Selährleistetc
Schließlich sei als sehr wesentlicher Nachteil das auf Grund der Ausbildung der
Füllstücke aufwendige Herstellungsverfahren dieser Füllstücke genannt. Die an dem
benachbarten Schaufelfuß anliegenden Tragflanken jedes aus einem gedrehten Ring
herausgeschnittenen Füllstückes müssen gesondert geschiffen werden. Geringe Abweichungen,
sowohl vom Neigungswinkel als auch vom vorbestimmten Abstand zur benachbarten Tragflanke
wirken sich als Teilungsfehler im Schaufelkranz aus. Sie bedingen eine oft aufwendige
Nacharbeit.The filler pieces are in the circumferential groove via a lateral filler gap
insertable. The blade, on the other hand, is inserted into the circumferential groove with its foot from above
plugged. The end vane has an elongated, axially retractable dovetail root
which is secured in the groove base by an axial screw. This, in particular
foot mounting intended for disc rotors, requires a large radial overall height.
It is undesirable for hollow drum rotors. In addition, is required by the
lateral filling gap for the filler pieces a flush, free of interruptions
inner and outer passage area for the flow medium is not sufficient
Finally, a very significant disadvantage is that due to the training of the
Filling pieces called complex manufacturing processes for these filling pieces. The one on that
adjacent blade root adjacent wing flanks each made of a turned ring
Cut out filler pieces must be sanded separately. Slight deviations,
both from the angle of inclination and from the predetermined distance to the adjacent wing
act as pitch errors in the blade ring. They often require a complex process
Rework.
Darüber hinaus ist für trommelartige Verdichterläufer eine im wesentlichen
mit axial einschiebbarem relativ flachem Schwalbenschwanzfuß ausgebildete Schaufelfußbefestigung
bekannt. Sie bedingt jedoch für das Ein- und Auslaufen des @erkzeuges beim Herstellen
der Axialnut, sowie für
das axiale Einführen der Füße in die Schwalbenschwanznut,
eine zwischen den Schaufelkränzen beziehungsweise Schaufelkranzgruppen vorgesehene
Ringnut.In addition, for drum-type compressor rotors, one is essentially
Blade root attachment formed with an axially retractable, relatively flat dovetail root
known. However, it is necessary for the tool to run in and run out during manufacture
the axial groove, as well as for
the axial insertion of the feet into the dovetail groove,
one provided between the blade rings or blade ring groups
Ring groove.
Letztere wird zwecks Erhalt einer bündigen Durchflußfläche mit zusätzlich
axialen Füllstücken abgedeckt0 Die dadurch entstehenden zusätzlichen Spalten verursachen
den 'iirkungsgrad negativ beeinflussende Strömungsverluste0 Schließlich ist noch
eine Befestigung der Laufschaufeln von Kreiselmaschinen der eingangs besctiriebenen
Art bekann, bei der die Schaufelfüße und die Zwischenstücke zwischeneinander Spiel
lassen und einander nur mittels Scherbolzen anliegen. Die Letztgenannten sind in
zur Läuferachse wesentlich paralleler Achse in den Fugen zwischen Fuß und Zwischenstück
eingreifend angeordnet, Diese sich ebenfalls nur über die Füllstücke in einer Umfangsnut
abstützende Laufschaufelbefestigungsart ist bezüglich der Herstellung sehr vorrichtungsaufwendig.
Schwierigkeiten bereitet das Bohren der Scherbolzenlöcher in den Fugen. Als weiterer
Nachteil sei die erforderliche, für hohle Trommelläuf er oft unerwünschte Baulänge
radial nach innen erwähnt.The latter is additionally used in order to obtain a flush flow surface
Axial filler pieces covered0 The resulting additional gaps cause
Flow losses negatively affecting efficiency0 Finally, there is
a fastening of the blades of centrifugal machines of the initially described
Art known in which the blade roots and the spacers between each other play
and only rest against each other by means of shear bolts. The latter are in
The axis in the joints between the foot and the intermediate piece is essentially parallel to the rotor axis
arranged engaging, this is also only about the filler pieces in a circumferential groove
The type of supporting blade fastening is very expensive in terms of production.
Difficulties are found in drilling the shear bolt holes in the joints. As another
The disadvantage is the required length, which is often undesirable for a hollow drum barrel
mentioned radially inwards.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigung der Laufschaufeln
der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, die eine geringe radiale Bauhöhe erfordert
und die sowohl für die beiderseitigen Tragflanken des Fußes der Laufschaufel zum
Zwischenstück als auch bezüglich der Tragflanken des Zwischenstückes zur Umfangsnut
hin
eine Tragflankenform besitzt, die durch ie im Betriebszustand eintretende Fliehkraft
eine Erhöhung der Verspannung der gesamten Fußhalterung in ax@aler und in Umfansrichtung
ermöglicht, und die schließlich als wichtigste Aufgabe eine rationelle Fertigbearbeitung
sämtlicher Tragflanken am Zwischenstück in einem geschlossenen Ring zuläßt. Erfindungsgemäß
wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Tragflanken der unterschnittenen Umfangsnut
und der in dieser anliegenden Zwischenstücke ebenfalls schwalbenschwanzartig ausgebildet
@ind und daß die Zwischenstücke unter die benachbarten Füße greifende, die Füße
radial nach innen abstüt@ende mit Bezug auf die an den Zwischenstücken anliegenden
Tragflanken des Fußes derart bemessene Stege aufweisen, daß die Laufschaufel-und
die Zwischenstückteilungen den Sollteilungen im eingebauten Zustand der Laufschaufeln
entsprechen. Die Za-ischenstücke werden in bekannter .iClC au einem ,edrehten Ring
herausgetrennt. Vor dem Trennen erfolgt jedoch eine komplette einbaufähige Fertigbearbeitung,
einschließlich sämtlicher Tragflanken an den Zwischenstücken im geschlessenen Ringe
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Befestigung der Laufschaufeln werden in der Serin-en
radialen Bauhöhe sowohl des Fußes wie auch der Zwischenstücke gesehen, so daß bei
großen hohlen Trommelläufern optimale @andstärken reali-3ierbar sind und auch ein
ökonomisch quantitätsmäßiger Werkstoffeinsatz für die Fußbefestigung gew@@rleistet
ist
Darüber hinaus ist durch die äußere Gestaltung der Zwischenstücke
eine wesentliche Herabsetzung der Bearbeitungszeit für seitliche Tragflanken an
den Zwischenstücken und eine Fertigbearbeitung sämtlicher, insbesondere eng tolerierter
Zwischenstückflächen in einem geschlossenen, als Drehteil bearbeitbaren Ring bei
Sìnhaltung der Sollteilungen der Laufschaufeln auch im eingebauten Zustand im voraus
gegeben. Die erfindungsgemaße Fußbefestigung ist wenig vorrichtungsaufwendig. Schließlich
ist durch die in Umfangrichtung und in Achsrichtung oder schräg zur achse des Läufers
sich gleichzeitig erstreckenden schwalbenschwanzartigen Tragflanken eine allseitig
feste Fußhalterung im Betriebszustand gewahrleistet.The invention is based on the object of securing the rotor blades
to propose the type described above, which requires a low radial height
and both for the two-sided airfoils of the root of the blade to
Intermediate piece as well as with respect to the supporting flanks of the intermediate piece to the circumferential groove
there
has a wing shape that is caused by the centrifugal force that occurs in the operating state
an increase in the tension of the entire foot bracket in the axial and circumferential direction
and, ultimately, the most important task is efficient finishing
allows all supporting flanks on the intermediate piece in a closed ring. According to the invention
the object is achieved in that the supporting flanks of the undercut circumferential groove
and the intermediate pieces in this contact are also dovetail-shaped
@ind and that the intermediate pieces grip under the neighboring feet, the feet
radially inwardly supporting ends with respect to those resting on the intermediate pieces
Support flanks of the foot have webs dimensioned in such a way that the blade and
the spacer divisions the nominal divisions in the installed state of the blades
correspond. The teeth pieces are made in the well-known .iClC on a turned ring
separated out. Before the separation, however, there is a complete, ready-to-install finish,
including all supporting flanks on the spacers in the closed ring
The advantages of fastening the rotor blades according to the invention are shown in the serine
seen radial height of both the foot and the spacers, so that at
large, hollow drum runners optimal @ and strengths can be realized and also a
Economical, quantitative use of materials for the foot mounting gew @@ rleistet
is
In addition, the external design of the intermediate pieces
a significant reduction in the processing time for side wings
the spacers and a finishing of all, especially those with close tolerances
Intermediate piece surfaces in a closed ring that can be machined as a turned part
Maintaining the target pitches of the rotor blades in advance, even when they are installed
given. The foot attachment according to the invention is not very expensive in terms of device. In the end
is through the circumferential direction and in the axial direction or at an angle to the axis of the rotor
at the same time extending dovetail-like wing flanks one on all sides
Fixed foot support guaranteed in the operating state.
Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: eine perspektivisch dargestellte Laufschaufel
Fig. 2: einen perspektivischen Ausschnitt aus einem Ring von Zwischenstücken Figq
3: einen Ausschnitt in perspektivischer Darstellung von Umfangsnut und Zwischenstücken
mit einer Laufschaufel Eine Laufschaufel 1 weist eine Deckplatte 2 mit anschließendem
Fuß 3 auf. Die nach beiden Umfangrichtungen hin sich erstreckenden Tragfianken 4
des Fußes 3 sind schwalbenschwanzartig ausgebildet. Die beiden Stirnflächen 5 des
Fußes 3 verlaufen in zur Läuferachse achsnormalen
Ebenen 6. Ihr
axialer als @and b entspricht der Breite b der Umfangsnut 7. Zwischenstücke 8 weisen
nach beiden Umfangrichtungen hin schwalbenschwanzartige Tragflank en 9 und in Achsrichtung
des Läufers 10 ebenfalls schwalbenschwanzartige Tragflanken 11 auf. Die Zwischenstücke
8 besitzen eine Deckplatte 12, die bündig in die Eindrehung 13 der Umfangsnut 7
eingreift. Darüber hinaus sind an den Zwischenstücken 8 unter den Fuß 3 greifende
Stege 14 vorgesehen, die schulterbildende Stützen für die Grundfläche 15 des Fußes
3 darstellen0 Die Zwischenstücke 8 werden am Lagerort in der Umfangsnut 7 eingedreht
und an den von oben in die Umfangsnut 7 einsteckbaren Fuß 3 herangeschoben. Das
nach der letzten eingeführten Laufschaufel 1 einzusetzende Schaufclschloß ist nicht
Gegenstand der Erfindung. Es können an sich bekannte unter die hinterschnittene
Umfangsnut 7 greifende, nicht dargestellte Schloßkeile mit einem Verschlußstück
zur Anwendung kommen. Das an der Schloßstelle befindliche Zwischenstück ist axial
geteilt. Die Zwischenstücke 8 werden in an sich bekannter eise aus einem gedrehten
Ring herausgeschnitten. Bevor jedoch eine Trennung des Ringes zu einzelnen Zwischenstücken
8 vorgenoznen wird, erfolgt das Einarbeiten der zur Läuferachse axialen oder schragaxialen
Schwalbenschwanznuten für den Fuß 3, so daß die Zwischenstücke 8 einschließlich
samtlicher Tragflanken 9; 11 im geschlossenen Ring komplett zum Einbau fertigbearbeitet
sind,The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.
The accompanying drawings show: FIG. 1: a rotor blade shown in perspective
Fig. 2: a perspective detail from a ring of intermediate pieces Figq
3: a section in a perspective view of the circumferential groove and spacers
with a rotor blade A rotor blade 1 has a cover plate 2 with a subsequent
Foot 3 on. The supporting fins 4 extending in both circumferential directions
of the foot 3 are dovetailed. The two end faces 5 of the
Foot 3 run in the axis normal to the rotor axis
Levels 6. Yours
more axial than @and b corresponds to the width b of the circumferential groove 7. Intermediate pieces 8 have
in both circumferential directions dovetail-like supporting flanks 9 and in the axial direction
of the rotor 10 also have dovetail-like supporting flanks 11. The intermediate pieces
8 have a cover plate 12 which is flush with the recess 13 of the circumferential groove 7
intervenes. In addition, on the intermediate pieces 8 under the foot 3 reaching
Web 14 provided, the shoulder-forming supports for the base 15 of the foot
3 0 The intermediate pieces 8 are screwed into the circumferential groove 7 at the storage location
and pushed up to the foot 3 which can be inserted into the circumferential groove 7 from above. That
The blade lock to be used after the last introduced blade 1 is not
Subject of the invention. It can be known per se under the undercut
Lock wedges, not shown, with a locking piece, engage circumferential groove 7
come into use. The intermediate piece located at the lock point is axial
divided. The intermediate pieces 8 are turned in a known manner from a
Cut out ring. Before, however, a separation of the ring into individual intermediate pieces
8, the axial or oblique axial to the rotor axis is incorporated
Dovetail grooves for the foot 3, so that the intermediate pieces 8 including
all of the supporting flanks 9; 11 in the closed ring completely machined for installation
are,