DE422201C

DE422201C - Turbinenlaufrad mit drehbaren Schaufeln

Info

Publication number: DE422201C
Application number: DEE28603D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-02-18
Filing date: 1922-10-19
Publication date: 1925-11-26

Description

Turbinenlaufrad mit drehbaren Schaufeln. Die Erfindung bezieht sich auf ein Turbinenlaufrad mit drehbaren Schaufeln, die mit einem Mittellager und einem Kammlager vers C 'hen sin `# d. Das Wesen der Erf:indung Z, liegt darin, da,ß das Mittellager als Radiallager dient, während dem Kammlager ein geringes radiales Spiel gegeben ist. Durch eine derartige Ausbildung der Schaufellagerung wird erreicht, da.ß das Mittellager ausschließlich oder hauptsächlich die auf die Schaufeln des Turbinenlaufrades in senkrechter Richtung zur Drehachse der Schaufeln ausgeübten Kräfte aufnimmt, während das Kammlager allein die in paralleler Richtung zu der Drebachse der 1,-chaufeln auf diese ausgeübten Kräfte aufnimmt. Bei der Ausbildung eines Turbinenlaufrades entsprechend der Erfindung wird demgemäß -eine vollkommen einwandfreie Aufnahme der während des Betriebes auf die Schaufeln wirkenden großen Kräfte erzielt, und ebenso wird erreicht, daß die für die Verstellung (Drehung) der Schaufeln .erforderliche Arbeit so gering wie möglich ist. Auch kann bei einem Turbinenlaufrad entsprechend der Erfindung der Drehzapfen des Kittellagers einen kleinen Durchmesser besitzen, da er ja nur einen Teil der auftretenden Kräfte aufzunehmen braucht, wodurch wiederum die Reibungsarbeit bei der Drehung der Schaufeln gering wird. Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht, und zwar zeigt die Abb. i einen achsialen Schnitt und Abb. 2 einen Querschnitt durch die Mitte der Nabe.
Der Nabenkörper i wird von einer hohlen Welle i' getragen, welche die in ihrer Längsrichtung mit Hilfe des Verstellungsmechanismus verschiebbare Kuppelstange 3 umgibt. Durch ihre Hin.- und Herbewegungen bewirkt diese Kuppel tange 3 die Verstellung der Schaufeln 7. Für die Führung der Stange 3 im Nabenkörper sind mittlere Bohrungen q. und 5 in der Nabe vorgesehen. Die Stange 3 ist mit einem Flansch 6 versehen, der das Gleitstück 8 trägt, welches das Drehungsorgan der Schaufeln bildet. Die Schaufeln 7 sind zweifach gelagert, und die eine Lagerung wird vom. einem oder mehreren radial zur Nabenachse angeordneten zylindrischen Zapfen 9 gebildet, die dazu dienen, diejenigen auf die Schaufeln 7 ausgeübten Kräfte autzunehmen, die senkrecht zu dem Zapfen 9 gerichtet sind. Der Durchmesser der Zapfen 9 ist geringer als der Durchmesser der Ringkörper iö, die die zweite Lagerung der Schaufeln. 7 bilden. Jeder Ringkörper io greift einerseits meine Aussparung 2, des Schaufeltragkörpers und anderseits in eine Aussparung des Nabenkörpers i ein und ist .entweder an der Schaufeloder an der Nabe befestigt. Der Ringkörper io dient hauptsIchlich dazu, diejenigen auf die Schaufeln ? ausgeübten Kräfte aufzunehmen, die parallel zu den Zapfen 9 gerichtet sind.
Um die bei einer Drehung der Schaufeln auftretende Reibung auf ein Minimum herabzusetzen, füllt der Ringkörper io die Aussparung 2 im Schaufelflansch in radialer Richtung zum Zapfen 9 nicht vollständig aus, so äaß ein gewisser Spielraum i i verbleibt und sämtliche senkrecht zum Zapfen 9 auftretenden Kräfte allein von dem Zapfen 9 aufgenommen werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Ring io mittels Befestigungsschrauben 12 an dem Nabenkörper i befestigt (Abt. i) und Dichtungsringe bzw. Ledermanschetten 13 sind in bekannter Weise an den Stoßfugen wisclhen der Schaufelbasis und dem Nabenkörper angebracht. Die Schmierung der Nabe wird durch Druckschmierung besorgt, indem das Drucköl durch Kanäle 1¢ hindurch zu den verschiedenen Gleitflächen. gepreßt wird, was auch zu der Verminderung der Reibung beiträgt. Veränderungen in der Arbeitsleistung der Turbine bzw. des Schaufelrades werden durch eine Längenverschiebung der Kuppelstange 3 ermöglicht, was eine Drehung der Schaufeln 7 zur Folge hat. Das untere bzw. äußere Ende der Kuppelstange 3 trägt nämlich das obenerwähnte Gleitstück 8, das für jede Schaufel mit einer Glieitführung 15 ausgerüstet ist, in der ein Gleitstück 16 gelagert ist, das drehbar um einen an dem Schaufelflansch befestigten Zapfen 17 gelagert ist.
Bei der konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung können selbstverständlich gewisse Veränderungen vorgenommen. werden, die durch gewisse Bedingungen veranlaßt sein können. So kann beispielsweise die Zapfenlagerung der Schaufeln aus mehreren konzentrischen zylindrischen Drehkörpern bestehen, oder man kann auch den Lagerzapfen schwach kegelförmig ausbilden, um beispielsweise- eine Nachverstellung zu ermöglichen. Auch können die äußeren Lagerungsringkörper schwach kegelförnnig oder in geringem Maße sphärisch gestaltet sein, ahne daß hierdurch von dem Wesen der Erfindung abgewichen wird.
In Abb. 3 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Nabe in einem der Abb. i entsprechenden Schnitt dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform ist der Zapfen 9 sphärisch bzw. kugelförmig gestaltet, wodurch eine noch günstigere Druckaufnahme durch den Zapfen 9 erreicht wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Turbinenlaufrad mit drehbaren Schaufeln, die mit .einem Mittellager und einem Kammlager versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittellager (9) als Radiallager zur Aufnahme der auf die Schaufeln (7) in senkrechter Richtung zur Drehachse der Schaufehl. ausgeübten Kräfte dient, während dem Kammlager (io) ein geringes radiales Spiel gegeben ist, so daß .es nur die in Richtung der Drehachse der Schaufeln ausgeübten Kräfte aufnehmen kann.
2. Turbinenlaufrad mit drehbaren Schaufeln. nach Anspruch i, gekennzeichnet durch an den Schaufelfians.chen angebrachte VersteZlzapfen. (17), die in würfelförmigen Gleitstücken (16) gelagert sind, die ihrerseits in Gleitführungen (15) gelagert sind, welche an einem in Längsrichtung der Turbinenwelle verschiebbaren Gleitstück (8) vorgesehen. sind.