DE4442455A1 - Verfahren zum Aufbringen einer Deckplatte auf eine Turbinenschaufel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Deckplatte auf eine Turbinenschaufel, wobei die Deck­ platte lediglich als Strömungshindernis für eine Leckage­ strömung vorgesehen ist.

Eine Tubinenschaufel für eine deckbandlose Beschaufelung, die sich durch ähnlich geringe Spaltverluste, wie sie bei einer Beschaufelung mit Deckband auftreten, auszeichnet, ist aus der DE-OS 24 05 050 bekannt. Diese bekannte Tur­ binenschaufel trägt eine Deckplatte, die jedoch gegenüber der bekannten Deckband-Beschaufelung verkleinert ausge­ führt ist und wobei sich die einzelnen Deckplatten der nebeneinander angeordneten Turbinenschaufeln nicht berüh­ ren. Da aufgrund dieser - wenn auch nur relativ kleinen - Deckplatte die durch den Spalt zwischen der Turbinen­ schaufel sowie der zugeordneten Kanalwand gebildete Ver­ bindung zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruck­ seite der Turbinenschaufel länger geworden ist, werden aufgrund dieser Deckplatte die Leckverluste erheblich vermindert. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß die Deckplatte lediglich als Strömungshindernis für eine Leckageströmung vorgesehen ist, dabei jedoch keiner­ lei mechanische Abstützfunktionen gegenüber den Deckplat­ ten der benachbarten Turbinenschaufeln übernimmt. Da eine derartige relativ kleine Deckplatte das Gewicht der Tur­ binenschaufel lediglich geringfügig erhöht, sind mit einer solchen Turbinenbeschaufelung höhere Umfangsge­ schwindigkeiten möglich, als bei Beschaufelungen mit Deckbändern.

Ein besonderes Herstellverfahren für eine Turbinenschau­ fel mit einer lediglich als Strömungshindernis für eine Leckageströmung vorgesehenen Deckplatte ist in der o. g. Schrift nicht angegeben. Demnach würde der Fachmann die naheliegenden, üblichen Herstellverfahren auswählen, die auch bei Turbinenschaufeln mit Deckbändern angewendet werden. Beispielsweise könnten die Deckplatten unter Zu­ hilfenahme von Befestigungsmitteln an den Spitzen der Turbinenschaufeln angebunden werden, möglich wäre jedoch auch eine Schweißverbindung, wie sie beispielsweise in der US 4 211 516 beschrieben ist.

Für eine relativ kleine Deckplatte, die lediglich als Strömungshindernis für eine Leckageströmung vorgesehen ist, stellen diese üblichen Verbindungsverfahren mit der Turbinenschaufel-Spitze jedoch einen unverhältnismäßig hohen Aufwand dar. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein demgegenüber einfacheres, vorteilhafteres Verfahren zum Aufbringen der Deckplatte auf die Turbinenschaufel aufzuzeigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Deck­ platte durch Elektroplattieren erzeugt und gleichzeitig mit der Turbinenschaufel-Spitze verbunden wird. Vorteil­ hafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.

Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines lediglich prinzipiell dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigt

Fig. 1 die Aufsicht auf die Spitze einer Turbinen­ schaufel vor dem Aufbringen der Deckplatte,

Fig. 2 den Schnitt A-A aus Fig. 1 vor dem Aufbringen der Deckplatte, sowie

Fig. 3 den Schnitt A-A aus Fig. 1 nach dem Aufbringen der Deckplatte.

Auf die Spitze 1a einer Turbinenschaufel 1 soll eine le­ diglich als Strömungshindernis für die Leckageströmung vorgesehene Deckplatte 2 aufgebracht werden. Diese im Schnittbild nach Fig. 3 erkennbare Deckplatte 2 soll die Querschnittsfläche der Schaufel-Spitze 1a lediglich ge­ ringfügig überragen und kann daher relativ klein ausge­ bildet werden. Erzeugt sowie mit der Turbinenschaufel- Spitze 1a verbunden wird diese Deckplatte durch Elek­ troplattieren.

Hierzu wird zunächst die Turbinenschaufel 1 bzw. zumin­ dest der Umgebungsbereich der Schaufel-Spitze 1a mit Aus­ nahme der Oberfläche der Schaufel-Spitze in eine Form 3 eingebettet. Diese Form kann beispielsweise als Wachs- Form ausgebildet sein, im einfachsten Fall kann auf die Seitenflächen der Turbinenschaufel eine entsprechend dicke Wachsschicht aufgebracht werden.

Anschließend wird auf die danach noch freiliegende Ober­ fläche der Schaufel-Spitze 1a durch Elektroplattieren eine Überzugschicht aufgebracht, die die Deckplatte 2 bildet. Es wird somit durch diesen Elektroplattiervorgang gleich­ zeitig die Deckplatte 2 erzeugt und mit der Schaufel- Spitze 1a verbunden.

Mit dem beschriebenen Herstellverfahren lassen sich Deck­ platten bis zu einer Dicke von ca. 1 mm in hervorragender Weise auf einer Turbinenschaufel aufbringen. Diese rela­ tiv kleinen und dünnen Deckplatten sind dabei äußerst leicht und dennoch in der Lage, ihre Aufgabe, nämlich ein Strömungshindernis für die Leckageströmung darzustellen, in optimaler Weise zu erfüllen. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß der der Turbinenschaufel 1 zugewandte Randbe­ reich 2a der Deckplatte 2 aufgrund dieses Herstellverfah­ rens äußerst scharfkantig wird, da dieser Randbereich 2a bzw. die entsprechende Kante durch die Wachs-Form 3 defi­ niert wird. Diese scharfe Kante im Randbereich 2a trägt zusätzlich dazu bei, Leckageverluste über die Schaufel- Spitze 1a so gering als möglich zu halten.

Um die Festigkeit der Verbindung zwischen der Deckplatte 2 sowie der Turbinenschaufel 1 noch weiter zu steigern, kann die mit der Deckplatte 2 versehene Turbinenschaufel 1 anschließend einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Jedoch kann dies sowie weitere Details durchaus abwei­ chend vom erläuterten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Aufbringen einer Deckplatte auf eine Turbinenschaufel (1), wobei die Deckplatte (2) le­ diglich als Strömungshindernis für eine Leckageströ­ mung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (2) durch Elektroplattieren erzeugt und gleichzeitig mit der Turbinenschaufel-Spitze (1a) verbunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die freiliegende Spitze (1a) der im Spitzen-Umgebungsbereich in eine Form (3) eingebetteten Turbinenschaufel (1) eine die Querschnittsfläche der Schaufel-Spitze (1a) überra­ gende, die Deckplatte (2) bildende Überzugschicht aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzen-Umgebungsbe­ reich der Turbinenschaufel (1) in eine Wachs-Form (3) eingebettet wird.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Deckplatte (2) versehene Turbinenschaufel (1) einer Wärmebe­ handlung unterzogen wird.