DE471417C - Overhung impeller for single-wheel steam or gas turbines - Google Patents

Overhung impeller for single-wheel steam or gas turbines

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DE471417C
DE471417C DEA49644D DEA0049644D DE471417C DE 471417 C DE471417 C DE 471417C DE A49644 D DEA49644 D DE A49644D DE A0049644 D DEA0049644 D DE A0049644D DE 471417 C DE471417 C DE 471417C
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wheel
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gas turbines
overhung
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DEA49644D
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BROWN AG
BBC Brown Boveri France SA
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BROWN AG
BBC Brown Boveri France SA
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/025Fixing blade carrying members on shafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

Fliegend angeordnetes Laufräd für Einraddampf- oder Gasturbinen Wie durch. eingehende Langsam-Zerreiß: versuche festgestellt worden ist, ergeben sich bei Dauerbelastung und hohen Temperaturen bleibende Formänderungen, auch bei Beanspruchungen, die beim Zerreißversuch normaler Dauer unter der Streckgrenze liegen und deshalb keine bleibenden Dehnungen erzeugen. Dies hat bei fliegend angeordneten Hochdruckturbinenrädern, für welche auch dem hohen Druck entsprechend hohe Anfangstemperaturen erforderlich sind, um nicht zu früh ins Sattdampfgebiet zu kommen, sowie für Gasturbinen, bei welchen hohe Temperaturen zwecks Erreichung hoher Wirkungsgrade Bedingung sind, Schwierigkeiten bei der Befestigung der Räder auf der Welle dadurch ergeben, daß die Räder durch die Dauerbeanspruchung bei hoher Temperatur zum Fließen - kamen und auf der Welle -lose wurden. Dieses Loswerden wird dadurch begünstigt, daß das Rad eine viel höhere Temperatur hat als die Welle, welche letztere durch die Stopfbüchse oder noch durch ihre Lagerung gekühlt wird. Die Bohrung des Rades wird durch diesen Temperaturunterschied größer als der Durchmesser des Zapfens und kann auch aus diesem Grunde, wenn es auf die Welle aufgepreßt oder aufgeschrumpft oder mit kegeligem Sitz befestigt ist, wie dies bisher üblich war, gelokkert werden.Overhung impeller for single-wheel steam or gas turbines such as by. incoming slow-tear: attempts have been found to arise permanent changes in shape under constant load and high temperatures, even under stress, which are below the yield point in the tensile test of normal duration and therefore do not create permanent elongations. With overhung high-pressure turbine wheels, this has which also require high initial temperatures corresponding to the high pressure in order not to get into the saturated steam area too early, as well as for gas turbines which high temperatures are required to achieve high levels of efficiency, Difficulties in securing the wheels on the shaft result in that the wheels began to flow due to the constant stress at high temperatures and were on the wave -less. This getting rid of it is facilitated by the fact that the Wheel has a much higher temperature than the shaft, which the latter through the stuffing box or is still cooled by their storage. The bore of the wheel is through this Temperature difference greater than the diameter of the pin and can also result from this Basically when it is pressed or shrunk onto the shaft or with a conical Seat is attached, as was customary in the past, to be loosened.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist, diese Schwierigkeiten zu beseitigen, indem einerseits die Spannung in der Scheibe herabgesetzt und anderseits die Befestigung so gemacht wird, daß beim allfäLigen Eintreten des Fließens sowie bei höherer Temperatur _ des Rades nicht eine Lockerung, sondern eine Verstärkung der Verbindung eintritt. Die Erfindung besteht daher darin, daß das fliegend angeordnete Rad mittels vorstehenden Zapfens in die Welle eingeschrumpft ist. Das Rad kann hierbei als Rad gleicher Festigkeit ungebohrt ausgeführt sein.The purpose of the present invention is to eliminate these difficulties, in that on the one hand the tension in the disc is reduced and on the other hand the fastening is made so that if flow occurs and at a higher temperature _ the wheel is not loosening, but strengthening the connection. The invention therefore consists in that the cantilevered wheel by means of the above The pin is shrunk into the shaft. The wheel can be used as a wheel of the same strength be executed undrilled.

Es ist bei aus mehreren Rädern unmittelbar zusammengesetzten Läufern schon vorgeschlagen worden., zwei aufeinanderfolgende Räder mit gleichachsigen Zapfen zu versehen, von welchen der eine hohl ist und über den anderen Zapfen übergreift, und diese Zapfen zwecks Erzielung einer Schrumpf- 1 Spannung ineinander zu pressen. Demgegenüber wird hier nur die Verbindung eines fliegenden Rades mit der Wielle beansprucht. Es ist nämlich der Temperaturunterschied zwischen Rad und Welle viel größer als bei obigem bekanntem Vorschlag zwischen den einzelnen Rädern; er kann beispielsweise bei Turbinen mit einem Rad, die hier nur in Betracht kommen, bis zu 500° C betragen, da beispielsweise Abgasturbinen von Dieselmotoren, für deren Aufladung hestimmt, Temperaturen bis 6oo° C haben können, aber die Welle nicht über roo° C warm werden darf. Bei solchen Temperatururiterschieden würde jeder Schrumpf, den man einem Rad geben -kann, aufgehoben. Anderseits wird die Befestigung- durch Einsetzen des Zapfens in die Welle aus dem gleichen Grunde fest, da hier der große Temperaturunterschied auf Festigung der Verbindung hinwirkt.It is the case with runners made up of several wheels already been proposed., two consecutive wheels with coaxial journals to be provided, one of which is hollow and overlaps the other pin, and to press these pins into one another in order to achieve a shrinkage 1 tension. In contrast, only the connection of a flying wheel with the wave is shown here claimed. There is a lot of temperature difference between the wheel and the shaft larger than the above known suggestion between the individual wheels; he can for example, in the case of turbines with one wheel, which only come into consideration here, up to to 500 ° C, for example exhaust gas turbines of diesel engines, for their Charging is correct, can have temperatures of up to 600 ° C, but the wave does not exceed roo ° C. With such differences in temperature, every shrinkage that you can give to a bike. On the other hand, the fastening is through Insertion of the pin into the shaft tightly for the same reason as the large one here Temperature difference acts to strengthen the connection.

In der Zeichnung zeigt Abb. i ein fliegend angeordnetes Rad a, welches als Rad gleicher Festigkeit gebaut und mit einem Zapfen b in die Welle c eingeschrumpft ist. Ein Band d verhindert das Austreten des Zapfens aus der Welle durch Kriechen. Wie man sieht, wirkt bei dieser Anordnung sowohl eine Vergrößerung des Rades durch die Fliehkraft, als auch eine übertemperatur des Rades gegenüber der Welle auf Festigung der Verbindung bin.In the drawing, Fig. I shows a cantilevered wheel a, which built as a wheel of the same strength and shrunk into the shaft c with a pin b is. A band d prevents the pin from creeping out of the shaft. As you can see, this arrangement both increases the size of the wheel the centrifugal force, as well as an excess temperature of the wheel compared to the shaft on consolidation the connection am.

Abb. z zeigt .ein Rad dieser Art, bei der das Austreten des eingeschrumpften Zapfens e durch Vorsprünge/ der Welle, welche in Eindrehungen der Zapfen eingreifen, verhindert wird.Fig.z shows .a wheel of this type, in which the emergence of the shrunk Pin e through projections / the shaft, which engage in grooves in the pin, is prevented.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Fliegend angeordnetes Rad für Einraddampf- oder Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad vermittels vorstehenden Zapfens in die Welle eingebchrumpft ist. . s. Rad nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bund am Zapfen den Austritt des Zapfens aus der Welle durch Kriechen verhindert. 3. Rad nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Ein in den Zapfen eingreifender Bund der Welle das Heraustreten des Zapfens verhindert.PATENT CLAIMS: i. Overhung wheel for unicycle steam or Gas turbines, characterized in that the wheel is by means of protruding journals is shrunk into the shaft. . see wheel according to claim i, characterized in that that a collar on the pin prevents the pin from creeping out of the shaft. 3. Wheel according to claim i, characterized in that one engaging in the pin Collar of the shaft prevents the pin from coming out.
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Cited By (5)

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