DE518106C

DE518106C - Einrichtung zum Ausgleich verschiedener Waermeausdehnungen zwischen einer aeusseren Gehaeusewand und einer Zwischenwand des gleichen Gehaeuses, insbesondere bei Dampf- oder Gasturbinen

Info

Publication number: DE518106C
Application number: DEK90264D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-02-18
Filing date: 1924-07-15
Publication date: 1931-02-24

Description

Vorliegende Erfindung bildet eine weitere Ausgestaltung der im Hauptpatent 496 709 geschützten Ausgleichsvorrichtung für Gehäuse mit eingesetzten Zwischenwänden, insbesondere für Turbinengehäuse mit eingesetzten Zwischenwänden oder Leiträdern. Die Erfindung besteht darin, daß das Federn der zwischen der Gehäusewand und dem äußeren Umfang der Zwischenwand vorgesehenen Ausgleichsvorrichtung dadurch ermöglicht ist, daß die über den Umfang derselben verteilten, an der Außenfläche der Vorrichtung vorgesehenen Übertragungsorgane für die Ausgleichskräfte gegen die an der Innenfläche der Ausgleichsvorrichtung vorgesehenen Übertragungsorgane versetzt sind. Hierbei ist der die Ausgleichsvorrichtung bildende federnde Ring 30 bzw. 50 zur Aufnahme der Ausgleichskräfte durch über seinen Umfang verteilte Übertragungsorgane gegen die Gehäusewand und durch versetzt dazu auf der inneren Fläche des Ringes angeordnete Übertragungsorgane gegen die Zwischenwände derart abgestützt, daß eine Federung in radialer Richtung möglich ist. Die An-Ordnung und Versetzung der Übertragungsorgane zueinander kann aber auch so vorgenommen werden, daß eine Federung des Ausgleichsringes sowohl in radialer als auch in axialer Richtung erfolgen kann.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungen der Erfindung beispielsweise wieder in der besonderen Anwendung bei Dampfoder Gasturbinen veranschaulicht. Abb. 1 zeigt ein Turbinengehäuse mit eingebauter Ausgleichsvorrichtung im Schnitt. Abb. 2 zeigt einen Schnitt nach Linie 11-11 der Abb. ι in vergrößertem Maßstab. Abb. 3 zeigt ein Turbinengehäuse mit eingebauter Ausgleichsvorrichtung anderer Ausführung im Schnitt. Abb. 4 zeigt einen Schnitt nach Linie IV-IV der Abb. 3 in vergrößertem Maßstab. Abb. 5 zeigt ein Turbinengehäuse mit eingebauter Ausgleichsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform im Schnitt, Abb. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI der Abb. 5.

Abb. 7 zeigt den Ausgleichsring in Ansicht. Abb. S ist ein vergrößerter Sclmitt nach Linie VIII-VIII der Abb. 5. und Abb. 9 ein solcher nach Linie IX-IX der Abb. 5. In sämtlichen Abbildungen bezeichnet 1 das Turbinengehäuse, 2 das Leitrad, 3 den Leitkanal. Bei der Ausführungsform gemäß Abb. ι und 2 ist zwischen dem Leitrad 2 und dem Turbinengehäuse 1 ein Ring 30 angeordnet. Dieser Ring ist zweiteilig und hat gewöhnlich, wie auch in der Zeichnung dargestellt ist, rechteckigen Querschnitt. Er ist in eine Ausnehmung 33 des Turbinengehäuses und in eine Ausnehmung 34 des Leitrades mit seinen seitlichen Stirnflächen dichtend eingesetzt. Dieser Ring besitzt an seinem äußeren in das Turbinengehäuse eingesetzten Teil vorspringende Sitzflächen 31, die an der Gehäusewand anliegen. Auf der inneren Seite des Ringes sind vorspringende Sitzflächen 32 vorgesehen, die am Leitradkörper anliegen. Die Sitzflächen 31 und 32 sind, wie Abb. ι zeigt, zueinander versetzt angeordnet. Durch die vorstehend beschriebene Ausgestaltung und den Einbau des Ringes werden zwischen den Sitzflächen 31, 32 elastische, durchbiegbare Ringstücke geschaffen, die es ermöglichen, daß der Ausgleichsring in radialer Richtung federn kann und daß inf olgedessen das Leitrad sich unabhängig vom Turbinengehäuse ausdehnen kann.

Bei dieser Ausführungsform ist die Verbindung der Sitzflächen mit dem Ausgleichsring dadurch geschaffen, daß die Sitzflächen mit dem Ausgleichsring aus einem Stück hergestellt sind. Diese Verbindung kann jedoch auch in irgendeiner anderen Weise geschehen. Es können z.B. die Sitzflächen dadurch geschaffen werden, daß Vorsprünge unmittelbar an dem Ausgleichsring oder in Form von Zapfen in Öffnungen des Ringes befestigt werden. Die gleiche Wirkung des Ausgleichsringes kann auch erzielt werden, wenn der Ausgleichsring 30 als vollständig glatter Rotationskörper ausgebildet wird und am inneren Umfang des Turbinengehäuses und am äußeren Umfang des Leitrades zueinander versetzt angeordnete Sitzflächen für den Ausgleichsring vorgesehen werden. Auch in diesem Falle können die Sitzilächen mit dem Gehäuse bzw. mit dem Leitrad aus einem Stück bestehen, oder sie können auch durch angeschraubte Vorsprünge oder durch in Öffnungen befestigte Zapfen oder auf irgendeine andere Weise gebildet werden.

Bei der Ausführungsform gemäß den Abb. 3 und 4 ist der Ring 30 als glatter Rotationskörper ausgebildet und in der ringförmigen Ausnehmung 33 des Turbinengehäuses und der ringförmigen Ausnehmung 34 des Leitrades dampfdicht eingepaßt. Auf der ! äußeren Umiläche des glatten Ringes 30 liegen Zapf en 40 auf, die in Öffnungen 41 des .Turbinengehäuses befestigt sind. Auf der Innenseitc des Ringes sind Zapfen 42 vorgesehen, die in Öffnungen 43 des Leitrades befestigt sind. Die Zapfen 40 und 42 sind, wie Abb. 3 zeigt, zueinander versetzt angeordnet und wird durch diese Anordnung in gleicher Weise eine Federung des Ausgleichsringes in radialer Richtung ermöglicht.

Die Federung des Ausgleichsringes könnte auch, dadurch erreicht werden, daß entweder nur die am äußeren Umfang oder nur die am inneren Umfang des Ausgleichsringes vorgesehenen Sitzflächen mit dem Ausgleichsring verbunden sind und dementsprechend die am inneren Umfang vorgesehenen Sitzflächen mit dem Leitrad oder die am äußeren Umfang vorgesehenen Sitzflächen mit dem Gehäuse verbunden sind.

Um gleichzeitig eine Verschiebung des Ringes in der Umfangsrichtung zu verhindern, können die Zapfen auch, zum Teil sowohl mit dem Ring als aiicli mit dem Gehäuse bzw. mit dem Leitrad verbunden sein.

Bei den Ausführungsformen nach den Abb. 5, 6, 7, 8 und 9 stellt 1 das Turbinengehäuse, 2 das Leitrad und 50 einen Ausgleichsring dar. Dieser Ausgleichsring be- go sitzt am äußeren Umfange Sitzflächen 51 und am inneren Umfange Sitzflächen 52. Außerdem ist der Ring noch an seinen seitlichen Begrenzungsflächen mit Sitzflächen 53, 54 ausgestattet. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel stoßen die Sitzfiächen 51,53 an der Ringkante zusammen. Das gleiche gilt für die Sitzflächen 52, 54. Der so ausgestaltete Ring ist in eine Ausnehmung 55 des Gehäuses und in eine Ausnehmung 56 des Leitrades eingesetzt. Der in das Turbinengehäuse hineinragende Teil 57 des Leitrades stützt sich gegen die Fläche 58 des Turbinengehäuses. Diese Stützflächen sind eingeschlifl'en, so daß ein dampfdichter Ab-Schluß erreicht werden kann. Die Sitzflächen 51 bis 54 können auch auf dem inneren Umfang des Turbinengehäuses bzw. äußeren Umfang des Leitrades angeordnet werden, in welchem Fall der Ring als glatter Rotatlonskörper ausgebildet werden kann. Die Sitzflächen 51 bis 54 können noch in verschiedenartigen anderen Weisen mit dem Ausgleichsring, dem Turbinengehäuse -und dem Leitrad verbunden werden, wie dies schon früher für die am äußeren und inneren Umfang vorgesehenen Sitzflächen angegeben wurde.

Bei dem Einbau eines Ausgleichsringes der vorstehend beschriebenen Bauart wird eine Federung des Ringes sowohl in radialer Richtung (versetzte Sitzflächen 5<i, 52) als auch

in axialer Richtung (versetzte Sitzflächen 53, 54J erzielt. Die Abdichtung des Leitrades gegenüber dem Gehäuse erfolgt an der Fläche 58, gegen welche das Leitrad durch den axial federnden Ausgleichsring gepreßt wird. In radialer Richtung hat das Leitrad im Gehäuse Spiel und wird durch die radiale Elastizität des Ringes immer in zentrierter Lage gehalten.

Claims

PATENTANSPRfCHE:

1. Einrichtung zum Ausgleich verschiedener Wärmeausdehnungen zwischen einer äußeren Gehäusewand und einer Zwischenwand des gleichen Gehäuses, insbesondere für Dampf- oder Gasturbinen nach Patent 496 709, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel der federnden, zwischen der Gehäusewand (π und dem äußeren Umfang der Zwischenwand (2) vorgesehenen Ausgleichsvorrichtung dadurch ermöglicht ist, daß die an der Außenfläche der Ausgleichsvorrichtung vorgesehenen, über den Umfang derselben verteilten Übertragungsorgane für die Ausgleichskräfte gegen die an der Innenfläche der Ausgleichsvorrichtung vorgesehenen Übertragungsorgane versetzt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsvorrichtung als federnder Ring (30 bzw. 50) ausgebildet ist, der durch an seiner Außenfläche vorgesehene, über seinen Umfang verteilte Übertragungsorgane gegen die Gehäusewand und durch versetzt dazu auf der Innenfläche des Ringes angeordnete Übertragungsorgane gegen die Zwischenwand abgestützt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die über den Umfang und die Innenfläche des federnden Ausgleichsringes (30J verteilten Übertragungsorgane für die Ausgleichskräfte durch vorspringende Sitzflächen (31,32) gebildet werden.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Übertragungsorgane bildenden vorspringenden Sitzflächen ('31 bzw. 32) oder ein Teil derselben mit dem federnden Ring verbunden sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die äußeren Übertragungsorgane bildenden Sitzflächen (31 j mit dem Gehäuse und die inneren Sitzflächen (32) mit der Zwischenwand verbunden sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am äußeren Umfang des federnden Ringes vorgesehenen Sitzflächen (31) mit diesem Ring verbunden sind, während die anderen versetzt dazu angeordneten Sitzflächen (32) an der Zwischenwand vorgesehen und mit dieser verbunden sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der an der Innenfläche des federnden Ringes vorgesehenen Sitzflächen mit diesem verbunden sind, wogegen die anderen zu diesem versetzt angeordneten Sitzflächen an der Gehäusewand vorgesehen und mit dieser verbunden sind.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch zwischen der einen seitlichen Stirnfläche des federnden Ringes und der Gehäusewand sowie versetzt zu diesen, zwischen der anderen seitlichen Stirnfläche des federnden Ringes und der Zwischenwand angeordnete Übertragungsorgane (53, 54), welche die in axialer Richtung wirkenden Ausgleichskräfte aufnehmen.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die am Umfang, an der Innenfläche und an den seitlichen Stirnflächen des federnden Ausgleichsringes (50) vorgesehenen Übertragungsorgane (51, 52 und 53, 54) derart angeordnet und zueinander versetzt sind, daß sie eine Federung sowohl in radialer als auch in axialer Richtung gestatten, wobei die radialen Ausgleichskräfte durch die Sitzflächen (51, 52) und die axialen Kräfte durch die Sitzflächen (53, 54) aufgenommen werden.

10. Einrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsorgane oder ein Teil derselben entweder mit dem federnden Ring oder mit der Gehäusewand bzw. der Zwischenwand verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen