DE2423690A1 - Protection device for turbine blade - has blade foot fastening system to adjust blade to various operating attitudes - Google Patents
Protection device for turbine blade - has blade foot fastening system to adjust blade to various operating attitudesInfo
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Abstract
Description
Einrichtung zur Sicherung der Laufschaufeln von Strömungsmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Sicherung der Laufschaufeln von Strömungsmaschinen, bei der die taufschaufeln mit ihren Schaufelfüßen über jeweils mindestens eine Einfüllöffnung in eine Umfangsnut des der Laufradscheibe zugehörigen Radkranzes eingesetzt sind und mindestens eine seitlich der Schaufelfußplattformen der beiden Schlußschaufeln angeordnete Ausnehmung im Radkranz als Anschlag zur Übertragung des Drehmoments von den Laufschaufeln auf die Radscheibe - oder umgekehrt - ausgebildet ist. Device for securing the rotor blades of turbomachines The invention relates to a device for securing the rotor blades of turbomachines, in which the blades with their blade roots over each at least one filling opening in a circumferential groove of the one belonging to the impeller disk Wheel rim are used and at least one side of the blade root platforms the two end blades arranged recess in the wheel rim as a stop for transmission of the torque from the blades to the wheel disc - or vice versa - formed is.
Hierbei können die zu den Laufschaufeln gehörigen Schaufelful3-plattformen - die Umfangsnuten überdeckend - zwischen sich und den benachbarten Stirnkanten eines jeweiligen Schaufeikranzes eine glatte Schaufelkranzoberfläche bilden.The blade full3 platforms belonging to the rotor blades can be used here - Covering the circumferential grooves - between itself and the adjacent front edges of a respective blade ring form a smooth blade ring surface.
Um die Laufschaufeln für Strömungsmaschinen an den zu den Laufradscheiben gehörigen Radkränzen in Umfangsrichtung zu sichern, ist es bekannt, pro Radkranz mindestens eine Einfüllöffnung für die Laufschaufeln vorzusehen, welche - nachdem die Laufschaufeln in der Umfangsnut für den Zusammenbau fest aneinandergepreßt sind - durch ein Schlußstück verschlossen wird. Ein derartiges Schlußstück wird in der Praxis oftmals mehrteilig ausgeführt, um einerseits einer differenzierten Schaufelteilung gerecht werden zu können und andererseits, um der im Regelfall für eine Strömungsmaschine gewählten speziellen Befestigungsart (Nutenform, Schaufelfußplattformausbildung) gerecht werden zu können.To the rotor blades for turbo machines at the to the impeller disks To secure appropriate wheel rims in the circumferential direction, it is known per wheel rim to provide at least one filling opening for the blades, which - after the blades are firmly pressed together in the circumferential groove for assembly - is closed by a closing piece. Such a conclusion is in the Practice often carried out in several parts, on the one hand to have a differentiated blade division To be able to meet and on the other hand, to the rule for a turbo machine selected special type of fastening (groove shape, blade root platform design) to be able to meet.
Gerade die mehrteilige Schaufelschloßausführung fuhrt in vielen Fällen zu relativ groß dimensionierten Schaufelschlössern, eine Tatsache, die nicht nur zu erheblichen Unwucht erscheinungen an der Radscheibe bzw. am Rotor der Strömungsmaschine führen kann, sondern auch zu einer kritischen Materialschwächung des Radkranzes im Bereich der Einfüllöffnung.It is precisely the multi-part shovel lock design that leads in many cases to relatively large-sized shovel locks, a fact that not only to considerable imbalance appearances on the wheel disc or on the rotor of the turbo machine can lead, but also to a critical material weakening of the wheel rim in the area of the filling opening.
Andererseits stollte in Anbetracht einer mehrteiligen Schaufelschloßausführung eine einfache Montage bzw. Demontage des Schaufelschlosses selbst wie auch der Laufschaufeln immer im Auge behalten werden.On the other hand, stolled considering a multi-part bucket lock design a simple assembly or disassembly of the blade lock itself as well as the rotor blades always be kept in mind.
In der Praxis hat es sich weiter herausgestellt1 daß trotz dieser mehrteiligen Schaufelschloßausbildung die tatsächlich angestrebte Sicherung der Laufschaufeln oftmals dann nicht erreicht wird, wenn es z.B. um den Einsatz bei relativ hochtourigen Gasturbinentriebwerken geht, welche mit Drehzahlen von 4o ooo Umdrehungen pro Minute und mehr gefahren werden.In practice it has also been found1 that in spite of this multi-part shovel lock training the actually sought Fuse the rotor blades is often not reached, e.g. when it comes to use with relatively high-speed gas turbine engines, which go at speeds of 40,000 revolutions per minute and more can be driven.
Mit Rücksicht auf diese Tatsache muß das Schaufelschloß dann auch relativ hohen Fliehkraftbeanspruchungen gewachsen sein.With this in mind, the shovel lock must then too be able to withstand relatively high centrifugal forces.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Sicherung der Laufschaufeln von Strömungsmaschinen zu schaffen, bei der die aus bekannten Lösungen vorgebrachten Nachteile beseitigt sind und bei der weiter im Rahmen der vorstehend erwähnten Anforderungen hauptsächlich eine noch bessere Sicherung der Laufschaufeln gegen Verschieben in Umfangsrichtung gewnbleistet ist.The invention is based on the object of a device for securing of the rotor blades of turbomachines, in which the known from Solutions put forward are eliminated and further within the framework of the above-mentioned requirements mainly an even better security of the Rotating blades against shifting in the circumferential direction is won.
Ausgehend von einer Einrichtung nach der eingangs genannten Gattung ist die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet: a) das Schaufel schloß besteht im wesentlichen aus einer PuB-platte sowie einem schaufelfußartig ausgebildeten, über die Einfüllöffnung in die Umfangsnut einschiebbaren Innenteil; b) die Fußplatte ist in eine Jeweils zu- und abströmseitig in den Radkranz eingearbeitete Ausnehmung einsetzbar und darin zur Freigabe der Einfüllöflung für das Einsetzen der letzten Laufschaufel in Umfangsrichtung verschiebbar; c) einander zugekehrte Endabschnitte der den beiden Schlußschaufeln zugehörigen Schaufelfußplattformen überlappen die Fußplatte, wobei eine zwischen beiden Stoßkanten der Schaufelfußplattformen eingelassene Bohrung konzentrisch zu einet zentralen Bohrung kleineren Durchmessers in der Fußplatte angeordnet ist; d) das schaufelfußartige Innenteil weist einen koaxial zur zentralen Bohrung der Fußplatte aus letzterer sowie der zwischen den Fußplattformen angeordneten Bohrung nach oben herausragenden Innenstift auf, der ferner zur Halterung einer zwischen diesem und dem Innenteil angeordneten Hülse vorgesehen ist; e) für die Betriebsstellung des Schaufelschlosses befindet sich das einschließlich der beiden Schlußschaufeln und der Bußplatte in Umfangsrichtung verschobene Innenteil innerhalb der Einfüllöffnung, in der es infolge Ziehens am Innenstift an der Unterseite der Fußplatte sowie zwischen den seitlich vorspringenden Nutflanken der Umfangsnut zur Anlage bringbar ist; f) im hochgezogenen Zustand des Innenteils wird dieses mit der Fußplatte vernietet, wobei der ursprünglich zylindrische freie Endabschnitt der Hülse, welcher in die zwischen den beiden Stoßkanten der Schaufelfußplattformen enthaltene Bohrung hineinragt innerhalb der letzteren gegen die Fußplatte abgebogen und hierauf der das abgebogene freie Ende der Hülse überragende Abschnitt des Innenstiftes entfernt wird.Based on a device of the type mentioned at the beginning is the invention to solve this problem by the combination of the following features characterized: a) the shovel lock consists essentially of a PuB plate as well as a shovel-like design via the filling opening into the circumferential groove retractable inner part; b) the footplate is in each case on the inflow and outflow side In the wheel rim incorporated recess can be used and therein to release the Filling opening for inserting the last rotor blade can be displaced in the circumferential direction; c) facing end sections of the blade root platforms associated with the two closing blades overlap the footplate, with one between the two abutting edges of the blade root platforms Recessed hole concentric to a central hole of smaller diameter is arranged in the footplate; d) the blade root-like inner part has a coaxial to the central bore of the footplate from the latter and between the Foot platforms arranged hole upward protruding inner pin on the also for holding a sleeve arranged between this and the inner part is provided; e) for the operating position of the shovel lock is located including the two closing blades and the bus plate in the circumferential direction displaced inner part within the filling opening, in which it is due to pulling on Inner pin on the underside of the footplate as well as between the laterally protruding ones Groove flanks of the circumferential groove can be brought to bear; f) when the The inner part of this is riveted to the base plate, the originally cylindrical free end portion of the sleeve, which in the between the two abutting edges of the Blade root platforms included hole protrudes within the the latter bent against the footplate and then the bent free end the sleeve protruding portion of the inner pin is removed.
Die Erfindung geht im übrigen von einer bekannten Laufschaufelsicherung für Strömungsmaschinen nach der US-Patentschrift 2 931 625 aus.The invention is also based on a known rotor blade safety device for fluid flow machines according to US Pat. No. 2,931,625.
Zum Zwecke der Verhinderung eines Verschiebens der Laufschaufeln in Umfangsrichtung ruhen die in diesem bekannten Fall auf einer Seite mit gegenüber den übrigen Laufschaufeln breiteren Schaufelfußplattformen ausgestatteten Schlußschaufeln in einer entsprechend seitlich aufgeweiteten Ausnehmung im Radkranz.For the purpose of preventing the blades from shifting in In this known case, the circumferential direction rest on one side with opposite the remaining rotor blades equipped with wider blade root platforms in a corresponding laterally widened recess in the wheel rim.
Diese einseitig und lediglich über die Schaufelfußplattformea der beiden Schlußschaufeln erfolgende Sicherungsmethode dürfte den Anforderungen an die Praxis auf die Dauer kaum genügen können.This one-sided and only over the blade root platform a the The securing method carried out for both closing blades should meet the requirements practice can hardly suffice in the long run.
Demgegenüber ist es bei der Erfindung vorteilhaft, daß unter Zugrundelegung einer relativ einfachen Montage bzw. Demontage des Schaufelschlosses und der Laufschaufeln sich das Schaufelschloß im Betrieb über die Fußplatte außen beidseitig sowie zusätzlich über das innerhalb der Einfüllöffnung fixierbare Innenteil am Radkranz abstützen kann.In contrast, it is advantageous in the invention that based on a relatively simple assembly or disassembly of the blade lock and the rotor blades the shovel lock during operation via the footplate on both sides and additionally Support on the wheel rim via the inner part that can be fixed within the filling opening can.
Im Rahmen der Einrichtung nach der Erfindung ist es dann weiter vorteilhaft, daß die beiden Schlußschaufeln keinerlei gesonderte formale Gestaltung der Schaufelfüße und der Fußplatte formen gegenüber den übrigen Laufschaufeln aufzuweisen brauchen.In the context of the device according to the invention, it is then further advantageous that the two closing blades do not have any special formal design of the blade roots and the footplate need to have shape opposite the remaining blades.
Anhand eines Ausführungsbeispiels ist die Erfindung in den Zeichnungen weiter erläutert; in den Zeichnungen ist Fig. 1 die Draufsicht eines mit der erfindungsgemäßen Einrichtung vers ehenen Radscheibenabschnittes und Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.The invention is illustrated in the drawings using an exemplary embodiment further explained; In the drawings, Fig. 1 is a top plan view of one with the invention Device vers ehenen wheel disc section and Fig. 2 is a section along the line II-II of FIG. 1.
Gemäß Fig. 1 ist die zuvorletzt einzubauende Laufschaufel mit 1 und die zuletzt einzubauende Laufschaufel mit 2 bezeichnet.According to FIG. 1, the rotor blade to be installed last is indicated by 1 and the rotor blade to be installed last is designated by 2.
Wie alle übrigen Laufschaufeln werden auch die zuvor genannten beiden Schlußschaufeln 1, 2 über eine Einfüllöffnung 3 in die zum Schaufelradkranz 4 gehörige Umfangsnut 5 (Fig. 2) eingeführt.Like all other blades, the aforementioned two Closing blades 1, 2 via a filling opening 3 into the one belonging to the bucket wheel ring 4 Circumferential groove 5 (Fig. 2) introduced.
Das Schaufelschloß (Fig. 2) besteht im wesentlichen aus einer Fußplatte 6 sowie einem schaufelfußartig ausgebildeten, über die Einfüllöffnung 3 in die Umfangsnut 5 einschiebbaren Innenteil 7.The shovel lock (Fig. 2) consists essentially of a base plate 6 and a shovel-like design via the filling opening 3 into the circumferential groove 5 retractable inner part 7.
Die Fußplatte 6 ist in eine jeweils zu--und abströmseitig in den Radkranz 4 eingearbeitete Ausnehmung 8, 9 eingesetzt und wird darin zur Freigabe der Einfüllöffnung 3 zusammen mit dem Innenteil 7 für das Einsetzen der letzten Laufschaufel 2 in Umfangsrichtung U1 soweit verschoben, bis sie an den beiden Endkanten lo, 11 der Ausnehmungen 8, 9 zur Anlage gebracht ist (strich-punktiert dargestellte Endlage).The footplate 6 is in an inflow and outflow side in the wheel rim 4 incorporated recess 8, 9 is used and is used to release the filler opening 3 together with the inner part 7 for the insertion of the last rotor blade 2 in the circumferential direction U1 shifted until they are at the two end edges lo, 11 of the recesses 8, 9 is brought to the plant (end position shown in dash-dotted lines).
Beim Verschieben der Fußplatte 6 in die strich-punktiert dargestelle Endlage werden auch die übrigen Laufschaufeln, z.B. 12, die bereits in die Umfangsnut 5 eingesetzt sind, gemäß Richtung verschoben, Hierauf wird die letzte der beiden Schlußschaufeln 2, in die Einfüllöffnung 3 von oben eingesetzt.When moving the footplate 6 in the dash-dotted line shown The other blades, e.g. 12, which are already in the circumferential groove, are also in the end position 5 are inserted, shifted according to the direction, then the last of the two Closing blades 2, inserted into the filling opening 3 from above.
Einander zugekehrte Endabschnitte 13, 14 der den beiden Schlußschaufeln 1, 2 zugehörigen Schaufelfußplattformen 15, 16 überlappen dabei die Fußplatte 6, wobei eine zwischen den beiden einander zagekehrten stoßkanten der Schaufelfußplattformen gebildete Bohrung 17 konzentrisch zu einer zentralen Bohrung 18 kleineren Durchmessers in der Fußplatte 6 angeordnet ist.Mutually facing end sections 13, 14 of the two end blades 1, 2 associated blade root platforms 15, 16 overlap the base plate 6, one between the two facing edges of the blade root platforms formed bore 17 concentric to a central bore 18 of smaller diameter is arranged in the base plate 6.
Das schaufelfußartige' Innenteil 7 weist weiter einen koaxial zur zentralen Bohrung 18 der Fußplatte 6 aus letzterer sowie der zwischen den Fußplattformen 15, 16 angeordneten Bohrung 17 nach oben herausragenden Innenstift 19 (Fig. 2) auf, der ferner.zur Halterung einer zwischen diesem und dem Innenteil 7 angeordneten Hülse 20 vorgesehen ist. Zum Zwecke eines festen Sitzes der Hülse 20 am Innenteil 7 ist der Innenstift 19 einschließlich der inneren Bohrung der Eülse-von unten nach oben gesehen - sich leicht konisch verüngend ausgebildet.The blade root-like 'inner part 7 further has a coaxial to central bore 18 of the footplate 6 from the latter and between the foot platforms 15, 16 arranged bore 17 upwardly protruding inner pin 19 (Fig. 2), the further.to Holding one between this and the inner part 7 arranged sleeve 20 is provided. For the purpose of a tight fit of the sleeve 20 on the inner part 7 is the inner pin 19 including the inner bore of the sleeve-of seen from below upwards - slightly conically tapered.
Für die Betriebs stellung des Schaufelschlosses wird die Fußplatte 6 in Richtung U2 gegen die als Anschläge wirkenden Innenkanten 21, 22 der beiden Ausnehmungen 8, 9 verschoben, wobei gleichzeitig auch die beiden Schlußschaufeln 1, 2 einschließlich der übrigen Laufschaufeln sowie des Innenteils 7 soweit in Richtung U2 verschoben werden, bis das Innenteil 7 wieder in die Einfüllöffnung 3 gelangt. Infolge Ziehens am Innenstift 19 kann dann das Innenteil 7 - wie dargestellt - an der Unterseite der Fußplatte 6 sowie zwischen den seitlich vorspringenden Nutflanken 22, 23 der Umfangsnut 5 zur Anlage gebracht werden.The base plate is used for the operating position of the shovel lock 6 in the direction U2 against the inner edges 21, 22 of the two acting as stops Recesses 8, 9 displaced, with the two closing blades at the same time 1, 2 including the remaining blades and the inner part 7 so far in the direction U2 can be shifted until the inner part 7 enters the filling opening 3 again. As a result of pulling on the inner pin 19, the inner part 7 can then - as shown - on the underside of the base plate 6 and between the laterally protruding groove flanks 22, 23 of the circumferential groove 5 are brought to bear.
Im hochgezogenen Zustand wird dann das Innenteil mit der BuB-platte 6 vernietet, wobei der ursprünglich zylindrische freie Endabschnitt 24 (gestrichelt dargestellte Kontur) der Hülse 20, welcher in die zwischen den Stoßkanten der Schaufelfußplattformen 15, 16 gebildete Bohrung 17 hineinragt, innerhalb der letzteren gegen die Fußplatte 6 abgebogen und hierauf der das abgebogene freie Ende der Hülse 20 überragende und gestrichelt dargestellte Abschnitt des Innenstiftes 19 entfernt wird.In the pulled-up state, the inner part is then connected to the BuB plate 6 riveted, the originally cylindrical free end portion 24 (dashed lines contour shown) of the sleeve 20, which in the between the abutting edges of the blade root platforms 15, 16 formed bore 17 protrudes, within the latter against the footplate 6 bent and then the bent free end of the sleeve 20 protruding and Dashed portion of the inner pin 19 is removed.
Sur die Demontage des Schaufelschloßes bzw. der Laufschaufeln wäre zunächst die Vernietung zu lösen, was beispielsweise durch Ausbohren der Hülse 20 und des mit ausgezogenen Linien dargestellten Restes des Innenstiftes 19 geschehen könnte.Sur the dismantling of the blade lock or the rotor blades would be first of all to loosen the riveting, which can be achieved, for example, by drilling out the sleeve 20 and the remainder of the inner pin 19 shown in solid lines could.
Nach dem Lösen der Vernietung kann das Schaufel schloß mit der Fußplatte 6 in Richtung U1 gegen die Innenkanten 1o, 11 der beiden Ausnehmungen 8, 9 verschoben werden, wodurch die Einfüllöffnung 3 freigelegt wird, so daß zunächst die Schlußschaufel 2 entfernt werden kann.After loosening the riveting, the shovel can be joined to the footplate 6 shifted in the direction U1 against the inner edges 1o, 11 of the two recesses 8, 9 be, whereby the filler opening 3 is exposed, so that first of all the end scoop 2 can be removed.
Für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist hier beispielsweise eine sogenannte "schwalbenschwanzförmige" Umfangsnut 5 für die Laurschaufeln vorgesehen.For the embodiment according to FIGS. 1 and 2, here is an example a so-called "dovetail" circumferential groove 5 is provided for the Laurschaufeln.
Die Erfindung ist aber durchaus auch für den Einsatz anderweitiger Schaufelfußkonfigurationen und dementsprechenl ausgebildeter Umfangsnuten geeignet, wie z.B. sogenannte "hammerkopfartige" Schaufelfüße oder dergleichen.However, the invention can also be used for other purposes Blade root configurations and correspondingly designed circumferential grooves are suitable, such as so-called "hammerhead" blade roots or the like.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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DE2423690A DE2423690A1 (en) | 1974-05-15 | 1974-05-15 | Protection device for turbine blade - has blade foot fastening system to adjust blade to various operating attitudes |
Publications (1)
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DE2423690A1 true DE2423690A1 (en) | 1975-11-27 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2423690A Pending DE2423690A1 (en) | 1974-05-15 | 1974-05-15 | Protection device for turbine blade - has blade foot fastening system to adjust blade to various operating attitudes |
Country Status (1)
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DE (1) | DE2423690A1 (en) |
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1974
- 1974-05-15 DE DE2423690A patent/DE2423690A1/en active Pending
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