DE536363C

DE536363C - Beschaufelung fuer Dampf- oder Gasturbinenraeder, insbesondere fuer grose Durchstroemmengen

Info

Publication number: DE536363C
Application number: DES90735D
Authority: DE
Original assignee: Rateau SA
Current assignee: Rateau SA
Priority date: 1928-04-06
Filing date: 1929-03-22
Publication date: 1931-11-03
Also published as: BE352727A; FR671512A; GB315211A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 3.N0VEMBER1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14 c GRUPPE

SociGte Rateau in Paris

Es sind Beschaufelungen für Dampf- oder Gasturbinenräder bekannt, bei denen mehrere Schaufelringe mit verschieden großem radialem Abstand von der Radmitte angeordnet sind. Bei der einen Beschaufelungsart sind die Schaufeln in verschiedenen Ringen unabhängig voneinander angebracht. Bei einer anderen Beschaufelungsart bestehen die Schaufeln in radialer Richtung aus mehreren Schaufelringen in der Weise, daß Schaufeln vorgesehen sind, die durch mehrere Ringe hindurchgehen, während sich andere Schaufeln nur über einen Schaüfelring erstrecken.

Zu der letztgenannten Beschaufelungsart gehört diejenige gemäß der Erfindung. Bei den bisher vorliegenden Vorschlägen genügte die Befestigung der Schaufel nicht den Betriebs- und Festigkeitsbedingungen schnelllaufender und demgemäß hochbeanspruchter Turbinenräder.

Um diese Beschaufelungsart so zu verbessern, daß sie auch bei Rädern mit hoher Umfangsgeschwindigkeit verwendbar ist, wird gemäß der Erfindung der den Schaufelquerschnitt allseits überragende Fuß jeder eingesetzten Schaufel des äußeren Ringes, welcher Fuß etwa der Schaufel entsprechend gekrümmt ist, in der Fliehkraftrichtung mittels Ansätze gehalten, welche in entsprechende Nuten oder Verdickungen der sich über zwei Dampfströme erstreckenden Schaufeln greifen, während der Fuß in der Seitenrichtung von Ansätzen dieser letzteren Schaufeln gehalten wird, welche Ansätze nach dem Einschieben des Schaufelfußes in die Nuten über die Fuß-Seiten umgebogen werden.

Bei Verwendung dreier oder mehrerer Schaufelringe enthält der äußere Ring der Beschaufelung sowohl Schaufeln mit sich über sämtliche Ringe erstreckender Länge als auch solche mit jeweils um eine Ringausdehnung verkürzter Länge. Die letztgenannten Schaufeln werden je am Fuß von den benachbarten, sich weiter nach dem Radinnern erstreckenden Schaufeln getragen. Zur Verminderung des Gewichts und der Fliehkraft empfiehlt es sich, den Fuß jeder zwischengesetzten Schaufel auszuhöhlen.

Zwei der zahlreichen möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgedankens sind als Beispiele auf der Zeichnung veranschaulicht, und zwar zeigt

Abb. ι einen Axialschnitt durch benachbarte Schaufeln nach ihrer Zusammensetzung,

Abb. 2 einen Schnitt nach A-A der Abb. 1 und

Abb. 3 einen der Abb. 1 entsprechenden Schnitt einer etwas geänderten Ausführung.

Wie aus Abb. 1 bis 3 ersichtlich ist, sind im äußeren oder Umfangsschaufelring doppelt soviel Schaufeln i, i' vorgesehen wie im in-

neren Schaufelring, und zwar ist die eine der beiden Schaufelgattungen i des Umfangsringes aus einem Stück mit der entsprechenden S chaufelung ο des Innenringes hergestellt, während die zur anderen Gattung gehörende S chaufelung %' durch entsprechende Ansätze von den beiden Nachbarschaufeln a, i getragen wird.

Jede Schaufel α besitzt zu diesem Zweck ίο einen Ansatz b zwischen den Schaufeln a und i. Der Fuß c' der eingesetzten Schaufel i' enthält Vorsprünge q, mit denen er in entsprechende Nuten p der Ansätze b eingreift. Hierdurch wird die Schaufel %' in radialer Richtung sicher und nach außen wie nach innen unverschiebbar von den Schaufeln α getragen.

Um die Schaufel i' auch in axialer Richtung sicher zu halten, besitzt der Ansatz b seinerseits kleine Ansätze oder Vorsprünge d, welche seitlich den Fuß c' der eingesetzten Schaufel umgreifen und damit eine Verlagerung in axialer Richtung verhindern.

Damit die eingesetzte Schaufel i' nicht freitragend an ihrem Fuß c' befestigt ist, wodurch die Ansatzstelle der Schaufel am Fuß durch die Fliehkraft bei hoher Umdrehungszahl zu stark beansprucht werden würde, ist dieser Fuß so breit ausgeführt, wie es dem Schaufelquerschnitt entspricht. Dies gelingt besonders dann, wenn der Fuß der Schaufel entsprechend gekrümmt ist (vgl. Abb. 2).

Um den Einfluß der Fliehkraft zu verringern, empfiehlt es sich, die Abmessung der Ansätze b auf ein Mindestmaß zu bringen, damit die Ansätze c' möglichst groß ausgeführt werden können. Die Masse dieser Ansätze läßt sich beispielsweise dadurch verringern, daß in ihnen Aussparungen r (Abb. 3) vorgesehen sind.

Besitzt die Beschaufelung des Rades drei oder mehrere Schaufelringe in der Weise, daß für eine Schaufel des ersten inneren Ringes zwei Schaufeln des zweiten, vier Schaufeln des dritten Ringes usw. vorgesehen sind, so enthält dieser letztere Ring zweckmäßig ebensoviel Schaufelarten, wie das Rad Schaufelringe trägt. Diese Arten sind stufenweise den Ringen entsprechend verkürzt, so daß beispielsweise bei einem Rad mit drei Schaufelringen eine Schaufel von vieren des dritten (äußeren) Ringes aus einem Stück mit einer Schaufel des ersten und einer solchen des zweiten Ringes hergestellt ist, während eine weitere dieser vier Schaufeln des dritten Ringes aus einem Stück mit einer Schaufel des zweiten Ringes besteht und von den benachbarten Schaufeln getragen wird.

Claims

Patentansprüche:

i. Beschaufelung für Gas- oder Dampfturbinenräder, insbesondere für große Durchströmmengen, mit Schaufeln, die sich über zwei voneinander getrennte Dampfströme erstrecken, und mit von den ersten Schaufeln getragenen Schaufeln, die sich nur über den äußeren Ring erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schaufelquerschnitt allseits überragende Fuß jeder eingesetzten Schaufel des äußeren Ringes, welcher Fuß etwa der Schaufel entsprechend gekrümmt ist, in der Fliehkraftrichtung mittels Ansätze (q) gehalten wird, welche in Nuten (p) von Verdickungen der sich über zwei Dampfströme erstreckenden Schaufeln greifen, während der Fuß in der Seitenrichtung von Ansätzen (d) dieser letzteren Schaufeln gehalten wird, welche Ansätze nach dem Einschieben des Schaufelfußes in die Nuten (p) über die Fußseiten umgebogen werden.
2. Beschaufelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Zwischenschaufeln symmetrisch zu ihrer radialen Schwerpunktsebene von den sich über zwei Dampfströme erstreckenden Schaufeln getragen werden.
3. Beschaufelung nach Anspruch 1 mit go drei oder mehreren radial übereinander angeordneten Schaufelringen, dadurch gekennzeichnet, daß der äußerste Ring sowohl Schaufeln mit sich über sämtliche Ringe erstreckender Länge als auch solche mit jeweils um eine Ringausdehnung verkürzter Länge enthält, welch letztere Schaufern mit ihren Füßen von den benachbarten, sich weiter nach dem Radinnern erstreckenden Schaufeln getragen werden.
4. Beschaufelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß jeder zwischengesetzten Schaufel ausgehöhlt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen