DE3004670C2 - Verstellbare Laufschaufelbefestigung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verstellbare Laufschaufelbefestigung für Schaufeln von Strömungs maschinen, insbesondere Propellerpumpen, bei welcher die Laufschaufeln mit einem zylindrischen Schaufelfuß y> versehen sind, welcher drehbar in einer Propellernabe eines Laufrades gelagert ist und bei der zur Sicherung gegen radiale Verschiebung der Schaufelfuß einen konzentrischen Absatz aufweist, welcher eine Stirnfläche besitzt, die dem Inneren der Propellernabe ho zugewandt ist, sowie diese Stirnfläche, welche als Sitzfläche ausgebildet ist, durch Schrauben und einen Gegenring an eine Gegcnsit/fläche der Propellernabe anpreßbar ist und der Gegenring mit einer /weilen Sitzfläche auf eine /weite Gegensit/.fläche der Pm- »', pellernabc wirkt.

Zur Verstellung von !.aufschaufeln an Axialgeblasen ist es bekannt, die Laufschaufel mittels eines zylindrischen Schaufelfußes verdrehbar in einem Laufradkörper anzuordnen. Durch einen Absatz des zylindrischen Schaufelfußes wird die Schaufel gegen radiale Bewegung nach innen abgesichert Der Absatz sitzt im eingebauten Zustand auf einer Ringfläche des Laufradkörpers auf. Der Schaufelfuß ist mit einem Zentralgewinde versehen, in welches eine Schraube eingeschraubt werden kann. Diese Schraube preßt nach dem Anziehen den Absatz des Schaufelfußes gegen die Ringfläche, wobei die Reaktionskräfte der Schraube von einer Konterscheibe aufgenommen werden, welche sich über eine Indexscheibe gegen eine bearbeitete Innenfläche des Laufradkörpers abstützt. Die Indexscheibe ist durch Nasen- oder Stellschrauben gegen den Laufradkörper abgestützt, um gegenüber diesem eine Verdrehung zu verhindern. Zur stufenweisen Verstellung sind im Schaufelfuß und ir. der Indexscheibe Bohrungen achsparallel zur Achse des Schaufelfußes vorgesehen, wobei sich die Bohrungen im Schaufelfuß über den Teilkreis gleichmäßig verteilen, wohingegen die Bohrungen in der Indexscheibe um bestimmte Winkelbeträge versetzt sind. Bei einer geplanten Verstellung der Laufschaufel wird zunächst von der Innenseite des Laufradkörpers her die Schraube am Schaufelfuß gelockert und die Laufschaufel so weit verdreht, bis eine um den gewünschten Verdrehwinkel versetzte Bohrung in der Indexscheibe mit einer Bohrung des Schaufelfußes fluchtet. Hierauf wird ein Indexstift, welcher mit der Konterscheibe verbunden ist, durch die fluchtende Bohrung von Indexscheibe und Schaufelfuß gesteckt, so daß eine Verdrehung beider gegeneinander ausgeschlossen ist. Zum Schluß wird die Schraube angezogen, so daß die Laufschaufel sowohl gegen Verdrehung als auch gegen radiale Verschiebung gesichert ist (DE-OS 25 50 755).

Eine solche Verstellvorrichtung erlaubt nur eine stufenweise Verstellung der Laufschaufeln. Außerdem ist eine solche Vorrichtung auf Laufräder von Strömungsmaschinen beschränkt, die von der Innenseite her zugänglich sind.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunds, eine verstellbare Laufschaufelbefestigung zu schaffen, bei der die Schaufeln von der Außenseite einer Propellernabe her ohne Demontage des Laufrades stufenlos verstellbar sind.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Gegensitzfläche und die zweite Gegensitzfläche zum zylindrischen Schaufelfuß konzentrische Ringnuten aufweisen, daß in diese Ringnuten Hydraulikleitungen einmünden, welche nach außen geführt sind, daß Dichtmittel vorgesehen sind, welche die Sitzflächen gegenüber außen abdichten, und daß ferner eine Arretiereinrichtung für die Laufschaufeln angeordnet ist.

Durch die Möglichkeit, den Reibschluß an den Sitzflächen und den Gegensitzflächen aufzuheben, ist es möglich, oline umfangreichen Verstellmechanismus den Anstellwinkel der Laufschaufeln von Fall zu Fall im eingebauten Zustand des Laufrades zu verändern. Dazu ist es lediglich erforderlich, an einer zugänglichen Stelle Anschlüsse für die Zuleitung von Druckflüssigkeit zu schaffen, wodurch nach Aufhebung des Reibschlusses die Schaufel mühelos manuell verstellt werden kann.

Hine vorteilhatte Weiterbildung kann Anspruchs entnommen werden.

Durch die O-Ringe ist gewährleistet, daß keine oder nur gerinne Lcckölverlustc auftreten, so daß der de Reibschluß mindernde Hvdraulikdruck /wischen der.

Sitz- und Gegensitzflächen zuverlässig und mit geringem Aufwand aufrechterhalten werden kann.

Die Arretierung der Laufschaufeln wird vorteilhaft nach den, dem Anspruch 3 entnehmbaren Merkmalen gelöst.

Durch diese Maßnahmen wird zusätzlich zum Reibschluß der Sitzflächen eine zweite Sicherung zur Arretierung der Laufschaufeln vorgesehen, um Betriebsstörungen zuverlässig zu vermeiden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es ztigi

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Propellernabe mit einer Laufschaufel sowie Teile eines Stators,

F i g. 2 detaillierte Darstellung des Verstellmechanismus einer Laufschaufel,

F i g. 3 Arretiereinrichtung für die Laufschaufel.

In Fig. 1 ist eine Propellerpumpe im Längsschnitt dargestellt. Das Laufrad 1 mit Laufschaufeln 2 sind drehbar in einem Stator 3 gelagert. Die Laufschaufeln 2 sind über einen besonderen Mechanismen im Ruhezustand der Pumpe von Hand verstellbar, um die Anströmverhältnisse der Laufschaufeln veränderten Betriebszuständen anpassen zu können. Die Laufschaufeln 2 sind zu diesem Zweck mit einem zylindrischen Schaufelfuß 4 drehbar in einer Propellernabe 5 des Laufrades 1 gelagert.

Fig. 2 zeigt die drehbare Schaufelbefestigung im Detail. Die Laufschaufel 2 ist drehbar über einen zylindrischen Schaufelfuß 4 in der Propellernabe 5 gelagert. Konzentrisch zum Schaufelfuß 5 ist ein Absatz 6 vorgesehen, welcher an einer Stirnseite als Sitzfläche 7 ausgebildet ist. Diese Sitzfläche 7 wird mittels Schrauben 8 gegen eine Gegensitzfläche 9 in der Propellernabe 5 angepreßt, wobei sich die Schrauben wiederum über einen Gegenring 10 und diesem Gegenring zugehörige zweite Sitzfläche It auf einer zweiten Gegensitzfläche 12 abstützen. In die Gegensitzfläche 9, sowie in die zweite Gegensitzfläche 12 sind zum Schaufelfuß 4 konzentrische Ringnuten 13, 14 eingedreht, welche mit Hydraulikleitungen 15, 16 verbunden sind, welche zur Oberfläche der Propellernabe 5 führen und zwar zu einer Stelle, welche ohne Ausbau des Leitrades oder anderer Manipulationen leicht von außen zugänglich ist An diese Hydraulikieitungen 15, 16 können Leitungen für Druckflüssigkeit angeschlossen werden, so daß die Druckflüssigkeit über die Hydraulikleitungen 15, 16 und die Ringnuten 13, 14 in den Spalt von Sitz- und Gegensitzflächen 7,9 und 11, 12 eindringt und versucht diese Flächen voneinander abzuheben, so daß kein Reibschluß mehr vorliegt und

ίο die Laufschaufeln 2 ohne Mühe manuell dem gewünschten Anstellwinkel entsprechend gedreht werden können. Der Druck ist dabei so zu bemessen, daß die Hubhöhe der Sitzflächen 7,9 unter dem Wert bleibt, daß die die Dehnung in den Schrauben 8 hervorgerufene zusätzliche Spannung zusammen mit der aufgebrachten Schraubenvorspannung nicht die zulässige Streckgrenze überschreitet Um an den Sitzflächen 7, 9 einen zuverlässigen Hydraulikdruck aufbauen zu können, sind O-Ringe als Dichtmittel vorgesehen, von denen ein O-Ring 17 die Sitzfläche 7 gegen die zylindrische Außenwand 18 des Absatzes 6 abdichtet. Ein weiterer O-Ring 19 dichtet die zweite Sitzfläche 11 des Gegenringes 10 bezüglich der Innenseite der Propellernabe 5 ab. Zur Abdichtung der zweiten Sitzfläche 11 in

:ϊ Hinsicht auf den zylindrischen Schaufelfuß 4 sind beidseits der Sitzflächen nochmals mindestens je ein O-Ring 20¹, 21 vorgesehen. Nach Beendigung des Einstellvorganges der Laufschaufel 2 wird der Hydraulikdruck in den Hydraulikleitungen 15, 16 abgebaut und

in damit tritt der Rnibschluß an den Sitzflächen 7,9 wieder in Kraft. Zusätzlich ist eine Arretiervorrichtung 22 angeordnet, welche die Laufschaufel 2 in der eingestellten Lage fixiert.
Nach Fig. 3 wird diese Arretiereinrichtung 22 aus

r> einem Ringnocken 23 gebildet, welcher an die Laufschaufel 2 angegossen ist und konzentrisch zum Schaufelfuß 4 gekrümmt ist. Durch angeschraubte Paßstücke 24 wird der Ringnocken 23 am Verschieben gehindert und damit auch die Laufschaufel 2 an einer

-ίο Verdrehung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verstellbare Laufschaufelbefestigung fur Schaufeln von Strömungsmaschinen, insbesondere Propellerpumpen, bei welcher die Laufschaufeln mit einem zylindrischen Schaufelfuß versehen sind, welcher drehbar in einer Propellernabe eines Laufrades gelagert ist und bei der zur Sicherung gegen radiale Verschiebung der Schaufelfuß einen konzentrischen Absatz aufweist, welcher eine Stirnfläche besitzt, die dem Inneren der Propellernabe zugewandt ist, sowie diese Stirnfläche, welche als Sitzfläche ausgebildet ist, durch Schrauben und einen Gegenring an eine Gegensitzfläche der Propellernabe anpreßbar ist, und der Gegenring mit einer zweiten Sitzfläche auf eine zweite Gegensitzfläche der propellernabe wirkt, dadurch g ; kennzeichne t, daß die Gegensitzfläche (9) und die zweite Gegensitzfläche (12) zum zylindrischen Schaufelfuß (4) konzentrische Ringnuten (13 bzw. 14) aufweisen, daß in diese Ringnuten (13,14) Hydraulikleitungen (15, 16) einmünden, welche nach außen geführt sind, daß Dichtmittel vorgesehen sind, welche die Sitzflächen (7, 9) gegenüber außen abdichten, und daß ferner eine Arretiereinrichtung 2=, (22) für die Laufschaufeln (2) angordnet sind.

2. Verstellbare Laufschaufelbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmittel aus O-Ringen (17,19, 20, 21) gebildet werden, wobei jeweils mindestens ein O-Ring (17) auf der jo zylindrischen Außenwand (18) des Absatzes (6) vorgesehen ist, und daß ferner jeweils mindestens ein O-Ring (20, 21) auf dem zylindrischen Schaufelfuß (4) und nach der Trennlinie von zweiter Sitz- und zweiter Gegensitzfläche (11, 12) angeordnet ist, sowie zusätzlich mindestens ein O-Ring (19) die Außenfläche des Gegenringes (10) abdichtet.

3. Verstellbare Laufschaufelbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiereinrichtung (22) aus einem an die Laufschaufel (2) angegossenen Ringnocken (23) besteht, dessen Krümmung konzentrisch zum Schaufelfuß (4) ist, und daß dieser Ringnocken (23) gleitend in einer Ringnut (22) gleicher Krümmung der Propellernabe (5) geführt ist, sowie der Ringnocken (23) angeschraubte Paßstücke (24) aufweist, welche die Laufschaufel (2) gegen Verdrehung sichern.