DE2525043A1 - Anordnung zur schwingungsdaempfung fuer turbinenschaufeln - Google Patents

Description

• Anordnung zur Schwingungsdämpfung für Turbinenschaufeln Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden japanischen Anmeldung Sho 49-68854 vom 17. Juni 1974 beansprucht.
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Schwingungsdämpfung für Turbinenschaufeln, bei welcher durch Bohrungen in den Schaufeln geführte Drähte benachbarte Schaufeln miteinander verbinden.
• Es ist bekannt, bei einer derartigen Anordnung zur Schwingungsdämpfung (CH-PS 302 674) jeweils einen Draht durch eine Vielzahl von Schaufeln zu führen, so daß die Bohrungen zur Aufnahme des Drahtes die Schaufeln jeweils durchsetzen. Bei einer solchen Konstruktion ist es schwierig, die am Draht auftretende Zentrifugalkraft gleichmäßig auf jede Schaufel zu verteilen. Infolge der Fertigungstoleranzen können nämlich die Bohrungen in den Schaufeln etwas radial gegeneinander versetzt sein, so daß der Draht mit den Schaufeln jeweils ungleichmäßig in Eingriff steht.
• Außerdem ruft die Bohrung in der Schaufel eine Beanspruchung der Schaufel hervor, die gefährlich wird, wenn die Turbine einen weiten, veränderlichen Betriebsbereich aufweist.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Beanspruchungen der Schaufeln bei einer derartigen Anordnung zur Schwingungsdämpfung herabzusetzen. Zur Lösung dieser Aufgabe liegen bei einer Anordnung zur Schwingungsdämpfung für Turbinenschaufeln der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung die Bohrungen in jeweils einander gegenüberliegenden Ansätzen auf den zugewandten Oberflächen benachbarter Turbinenschaufeln und durchsetzen nicht die Schaufeln und die zwischen jedem Schaufelpaar angeordneten Drähte ragen jeweils mit ihren Enden in die Bohrungen in den Ansätzen hinein. Die Turbinenschaufeln werden also jeweils mit Ansätzen versehen, in denen allein die Bohrungen für die Aufnahme der Drahtenden liegen. Der normale Turbinenschaufelquerschnitt und somit die gegebene Festigkeit wird also nicht beeinflußt und die Turbinenschaufel wird keinen zusätzlichen Beanspruchungen unterworfen. Dadurch entfällt eine Einschränkung hinsichtlich der Wahl des Durchmessers der die Drähte aufnehmenden Bohrungen, so daß der Drahtdurchmesser nun allein im Hinblick auf die zu erreichende Schwingungsdämpfung gewählt werden kann. Man kann somit einen großen Drahtdurchmesser verwenden, um eine hohe Steifigkeit zu erhalten. Weiterhin hat man auch bei kleinen Rotationsgeschwindigkeiten eine große Eingriffskraft und die Beanspruchungen der Drähte können selbst bei höheren Geschwindigkeiten niedrig gehalten werden.
• Im folgenden sei die Erfindung noch anhand der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine perspektivisch dargestellte Teilansicht einer von gemäß der Erfindung ausgebildeten Turbinenschaufel. In Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie II-ÍI in Fig. 1 dargestellt und Fig. 3 zeigt eine etwas abgeändert ausgebildete Turbinenschaufel in seitlicner Ansicht.
• Die llurbinensonaufeln 1 sind aul ihren seitlichen Oberflächen jeweils mit Ansätzen 2 versehen, die derart angeordnet sind, daß sie bei benachbart zueinander liegenden Turbinenschaufeln 1 einander gegenüberstehen. Jeder Ansatz 2 enthält eine Bohrung 3.
• In diese Bohrungen 3 sind jeweils die Enden von Drähten 4 eingeführt, die somit benachbarte Turbinenschaufeln 1 untereinander verbinden.
• Es empfiehlt sich, das Einsetzen der Drähte 4 vorzunehmen, bevor die einzelnen Turbinenschaufeln 1 in den nicht dargestellten Läufer der Turbine eingeführt werden. Man kann jedoch auch die Drähte bei Turbinenschaufeln 1 einsetzen, die sich bereits auf dem Läufer befinden; in diesem Fall sind die Ansätze 2 auf jeweils einer der beiden benachbarten Turbinenschaufeln 1 mit einer Nut 5 versehen, die das Einsetzen des Drahtes 4 ermöglicht (siehe Fig.3).
• Danach kann die Nut 5 durch Verstemmen oder durch Löten verschlossen werden.
• Eine derartige Anordnung zur Schwingungsdämpfung wirkt wie folgt: Bei der Rotation des Läufers der Turbine entsteht in den Drähten 4 eine Zentrifugalkraft, welche mittels der Drahtenden auf die jeweils benachbarten Turbinenschaufeln 1 übertragen wird. Da jeder Draht 4 an zwei Punkten gelagert ist, ergibt sich eine gleich große Eingriffskraft an den beiden Turbinenschaufeln 1, selbst wenn zwischen den Bohrungen 3, welche den gleichen Draht 4 aufnehmen, ein radialer Unterschied besteht. Diese Eingriffskraft hat eine voraussehbare dämpfende Wirkung und verhindert die Entstehung einer Resonanz zwischen den beiden Turbinenschaufeln 1.
• Außerdem werden, in dem Fall, in dem die Turbinenschaufeln niedrigere Eigenfrequenzen haben, durch die Drähte 4 die Eigenfrequenzen der Schaufeln erhöht.
• Dadurch erreicht man eine Dämpfung der Schwingungsbeanspruchungen der Turbinenschaufeln und verhindert insbesondere eine Resonanz und dadurch hervorgerufene Schaufelbrüche. Da die Drähte 4 eine große Steifigkeit haben und außerdem ein großer Drahtdurchmesser verwendet werden kann, erzielt man auch bei kleinen Drehzahlen eine große Eingriffskraft. Es ist auch möglich, die Beanspruchung der Drähte bei höheren Drehzahlen auf geringem Niveau zu halten und es besteht keine Gefahr, daß die Beanspruchung der Schaufeln zu groß wird, da diese keine Durchgangsbohrungen enthalten.
• 1 Anspruch 3 Figuren

Claims (1)

1. Patentanspruch O-Anordnung zur Schwingungsdämpfung für Turbinenschaufeln, bei welcher durch Bohrungen in den Schaufeln geführte Drähte benachharte schaufeln miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (3) in jeweils einander gegenüberliegenden Ansätzen (2) auf den zugewandten Oberflächenbenachbarter Turbinenschaufeln (1) liegen und die Schaufeln (1) nicht durchsetzen und daß die zwischen jedem Schaufelpaar angeordneten Drähte (4) jeweils mit ihren Enden in die Bohrungen (3) in den.

   Ansätzen (2) hineinragen.