DE545608C - Vorrichtung zur Abstuetzung der Leitscheiben im Gehaeuse von Dampf- oder Gasturbinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
9. MÄRZ 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14 c GRUPPE

Associated Electrical Industries Limited in London

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abstützung der Turbinenleitscheiben im Gehäuse durch Leisten, die in eine Aussparung der Gehäusewandung und Leitscheibenwandung' in der Nähe der Längstrennfuge des Gehäuses eingreifen.

Es ist üblich, die obere Leitscheibenhälfte in der oberen Gehäusehälfte durch Teile abzustützen, die teilweise in die Längsfuge des Gehäuses eingreifen, die untere Hälfte der Scheibe dagegen unmittelbar auf dem Boden des Gehäuses aufruhen zu lassen oder auch sie an der oberen Leitscheibe aufzuhängen.

Durch das Anordnen von Teilen innerhalb der Trennfuge haben sich Schwierigkeiten für die Dampfdichthaltung ergeben. Andererseits hat es zu Nachteilen geführt, wenn die Stützpunkte für die untere Leitscheibenhälfte beträchtlich von der Fuge entfernt waren, weil dadurch eine ungleichmäßige Ausdehnung gegen die Labyrinthdichtung zwischen Leitscheiben und Läufer eintrat, die leicht Störungen in den Labyrinthdichtungen herbeiführte. Auch die Anbringung von radialen Stiften oder Zapfen, die durch das Gehäuse hindurchgehen, hat sich als unzweckmäßig erwiesen.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Gemäß der Erfindung wird jede der beiden Leitscheibenhälften durch dübelartige Leisten gestützt, die von der Seite in Aussparungen in der Gehäusewand und entsprechend auch in Aussparungen im Leitscheibenkörper nahe der waagerechten Trennfuge eingesetzt sind, ohne daß die Dichtungsflächen der Gehäuseflansche eingeschnitten sind.

Die Erfindung ist durch die Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar ist

Abb. ι ein Aufriß, der eine zusammengesetzte Scheibe in Anwendung der Erfindung etwas schematisch darstellt,

Abb. 2 ist ein zugehöriger Grundriß, der die unteren Hälften von zwei Nachbarscheiben zeigt, während die oberen Hälften weggenommen sind.

Abb. 3 und 4 zeigen im vergrößerten Maßstabe diametral gegenüberliegende Teile der unteren Hälfte der Leitscheibe an der waagerechten Fuge; die Aufrisse sind Ansichten von der Einlaßseite der Scheibe aus betrachtet.

Abb. 5 ist ein vergrößerter Grundriß eines Teils der Turbine an der waagerechten Fuge, beispielsweise an der Linie V-V in Abb. 1.

Abb. 6 und 7 sind im größeren Maßstabe gehaltene Seitenansichten, die einen Teil der Scheibe in der Nähe der waagerechten Fuge zeigen, und zwar in der Richtung der Pfeile VI und VII in Abb. 1.

Abb. 8 ist ein vergrößerter Schnitt nach Linie VIII-VIII der Abb. 1.

Abb. 9 zeigt Gründriß, Seitenansicht und Stirnansicht eines Führungsteiles, der in der aus Abb. 8 ersichtlichen Weise benutzt wird.

Abb. ίο zeigt Grundriß und Seitenansicht eines Dübelstückes, wie es in Abb. 5 verwendet wird.

Abb. 11 und 12 sind Darstellungen entsprechend Abb. 5 mit abgeänderten Formen des Dübelstückes.

Wie man aus Abb. 1 und 2 erkennt, besteht die Erfindung im wesentlichen in der Anordnung von Dübelstücken 1, 1 und 1', 1', die zum Teil in Aussparungen im oberen und unteren Scheibenteil 2, 2' liegen und zum Teil in Aussparungen der benachbarten Gehäusewandung 3 (Abb. 2), und zwar verhältnismäßig nahe an der waagerechten Stoßfuge. Zwisehen dem Umfang der Scheibe und der Zylinderwandung ist ein kleiner Umfangsspalt, und es ist klar, daß sämtliche Teile sowohl der unteren Hälfte 2 der Scheibe, deren Gewicht durch die Dübel 1 getragen wird, wie auch der oberen Hälfte 2' der Scheibe, deren Gewicht die Dübel 1' tragen, radial frei zur Turbinenachse sich ausdehnen und zusammenziehen können, während gleichzeitig die Flächen der waagerechten Fuge der Trommel nicht beeinträchtigt werden.

Eine zweckmäßige Dübelform ist in Abb. 10 dargestellt. Dieser Dübel ist im wesentlichen sektorförmig, und die Aussparung 4 (Abb. 5) in der Zylinderwandung, in welche dieser Dübei einzupassen ist, hat entsprechend eine teilzylindrische Form. Auch die Scheibe wird mit einer Aussparung 4', und zwar von Keilform, versehen, welche mit der Aussparung 4 zusammenfällt, wenn die Scheibe in ihre Lage in der Umfangsnut 5 der Gehäusewandung gebracht wird. Eine sektorförmige Aussparung wird auf diese Weise für die Aufnahme des Dübels 1 gebildet, und zwar mündet diese Aussparung in den Raum 6 zwischen zwei Nachbarscheiben. Bevor' der Turbinenläufer mit den die Schaufelung tragenden Scheiben 7 in seine Lage gebracht wird, werden die Dübel zur Abstützung der Leitscheiben vom Raum 6 in ihre Aussparungen 4 eingebracht und in die in Abb. 5 angedeutete Lage gedreht. Der Dübel ι kann in seiner Stellung durch einen Stift 8 gesichert werden, der durch ein Loch eingeführt wird, das in die Fugenfläche des Gehäuses und durch den Dübel gebohrt ist. Der Dübel 8 liegt, wie man sieht, in dem Teil der Gehäusewandung zwischen zwei Leitscheiben und liegt näher an der Achse als die die Leitscheiben aufnehmende Nut 5, so daß die Stärke der Gehäusewandung und der gute Abschluß der waagerechten Fuge nicht beein-• trächtigt wird.

Um die Unterbringung der Leitscheiben im

Gehäuse zu erleichtern, sind vorzugsweise Führungsglieder 9, 9' an Fuß- und Kopfseite der beiden Hälften des Gehäuses vorgesehen (Abb. 1). Diese Führungen sind vorzugs-I weise gemäß Abb. 8 und 9 gestaltet. Sie besitzen einen emporragenden Steg 10 von dreieckiger Gestalt, der in der dargestellten Weise in eine entsprechende Nut in der Leitscheibe eintritt. Man erkennt, daß weder die Dübel ι noch die Führungsglieder 9 irgendwie die Fläche 11 der Leitscheibe an der Seite niederen Druckes unterbrechen und infolgedessen die Dampfdichte der Fuge zwischen dieser Fläche und der durchlaufenden Nutfläche 5 nicht beeinträchtigen.

Um die Starrheit der Leitscheibe bei zusammengesetzten Leitscheiben zu erhalten, sind in der Umfangsrichtung verlaufende Laschenteile vorgesehen, die in Nuten im inneren und äußeren Umfange der Schaufelringe liegen. Die äußeren Laschenteile 12 (Abb. 5 bis 8) der Leitscheibenhälfte sind vorzugsweise an die Schaufelglieder 13 in der bei 14 angedeuteten Weise rings itm die Teile an der Scheibe angeschweißt, wo die Nuten für die Aufnahme der Dübel und der Führungsglieder 9 gebildet sind. Gegebenenfalls können die Lasch enteile mit den Scheiben über den ganzen Umfang verschweißt sein. Durch die Verschweißung werden die Scheiben verstärkt, und man erkennt aus Abb. 5, daß die Nuten 4 und die Dübelteile 1 durch einen Teil der Lasche hindurchgehen. Weiter erkennt man aus Abb. 6 und 7, daß ein Ende des Laschenteils 12 jeder Leitscheibenhälfte in die Nut des Laschengliedes der anderen Halbscheibe eintritt, und zwar an der durch Schraffur angedeuteten Fugenstelle 15.

Wenn eine der Scheiben 2 entfernt werden soll, so braucht man nur die Stifte 8 der zugehörigen Dübel ι zu entfernen und den Dübel durch den Raum 6 zwischen zwei Scheiben zu entfernen, naturgemäß nachdem der Tür- ioo binenläufer herausgenommen ist. Nach Herausnahme des Dübels 1 kann der betreffende Leitscheibenteil ausgehoben werden.

Um die Entfernung der Dübel 1 zu erleichtern, können sie mit einer Nut 16 (Abb. 3, 5 und 10) versehen werden, in die man ein Werkzeug einsetzen kann, um den Dübel zurückzuziehen. Der Dübel wird durch eine Drehung um den Mittelpunkt 17 (Abb. 5) der Kreisfläche 18 entfernt, von welcher der Dubei einen Sektor darstellt. Ein geeignetes Werkzeug für diesen Zweck kann beispielsweise ein Winkelhebel sein, der mit einer Nase in die Nut 16 eingreift und der einen Schaft besitzt, der als Drehpunkt dient, dessen Achse bei Gebrauch des Werkzeuges mit dem Mittelpunkt 17 zusammenfällt. Der Zapfen wird in eine öffnung in einen Widerlagerklotz eingesetzt, der als Sattel gebildet ist, den man über die waagerechte Kante der Leitscheibenhälfte setzt, wobei diese öffnung dann mit dem Mittelpunkt 17 in Uberdeckung

gelangt. Greift die Nase des Werkzeuges in die Nut 16 des Dübels und der Zapfen in die Öffnung in dem Lagerklotz, so braucht man das Werkzeug nur um die Achse 17 einfach zu drehen, um den Dübel herauszuziehen.

Naturgemäß sind andere Dübelformen zur Befestigung und zur Herausnahme der Dübel im Erfmdungsbereich möglich. Zwei mögliche Abänderungen sind durch Abb. 11 und 12 beispielsweise veranschaulicht. Bei Abb. 11 ist wiederum ein sektorförmiger Dübel ι vorhanden, der in seiner Arbeitslage vollkommen innerhalb der Gehäusewandung liegt. Der Dübel 1 besitzt ein Gewindeloch, in das eine Schraube 19 eingedreht werden kann, wenn man den Dübel entfernen will. Dieser besitzt eine Lippe 20, und wenn er aus seiner Aussparung durch die Schraube 19 etwas herausgezogen ist, so daß die Lippe frei

ao Hegt, so kann er dann durch Einsetzen eines Werkzeuges hinter die Lippe völlig entfernt werden.

Abb. 12 zeigt eine abgeänderte Form eines Dübelgliedes 21, das in die Stellung, in der es in die Leitscheibe 22 eingreift, durch eine geradlinige Bewegung quer zur Scheibenebene gebracht werden kann statt mittels einer Drehbewegung. In dieser Anordnung muß die Scheibe 22 angebracht und durch den Dübei in ihrer Lage gesichert sein, bevor die Nachbarscheibe 23 in das Gehäuse eingesetzt werden kann. Ist die Scheibe 23 eingesetzt, so dient sie gleichzeitig als Sicherung für den Dübel 21, und dieser kann erst herausgenommen werden, nachdem vorher die Scheibe 23 entfernt ist. Der Dübel 21 besitzt einen Vorsprung 24, der die Herausnahme erleichtert.

Bei einer vielstufigen Turbine können manche Scheiben eine nach der anderen eingesetzt und die Dübel in ihrer Lage gesichert werden, wie es an Hand der Abb. 12 geschildert ist, während die restlichen Scheiben durch Dübel der anderen Form befestigt werden können, die oben beschrieben wurde, oder auf andere etwa erwünscht erscheinende Weise.

Man erkennt, daß die Dübelglieder und die Zentrierführungen normalerweise nicht mit festem Sitz an den Innenflächen der Aussparungen anliegen, in die sie in dem Scheibenteil eingreifen, sondern daß ein kleiner Spielraum vorgesehen ist, der freie Dehnung der Scheiben gestattet.
Ersichtlich bietet dieErfindung ein geeignetes Verfahren der Anbringung der Leitscheiben in dem Gehäuse, so daß sie sich frei dehnen können, ohne daß sie Schwierigkeiten bezüglich der Stopfbüchsen ergeben, ferner ohne daß die Stärke der Gehäusewandung in schädlichem Maße verringert und ohne daß die Fläche der Längsfuge des Gehäuses in solcher Weise beeinträchtigt wird, daß ihre wirksame Fläche verringert würde. Gleichzeitig bringt die Erfindung keine Schwierigkeiten bezüglich des Zusammenbaues oder der Auseinandernahme der Turbine, sondern bedingt eher eine Erleichterung dieser Arbeit.

Im allgemeinen wird es bevorzugt, die Aussparungen in der Gehäusewandung nicht mehr als etwa 25 mm von der Fuge abzurücken, doch kann es in manchen Fällen in Frage kommen, die Aussparungen in erheblichem Abstande von der Fuge vorzusehen, wobei dann dafür gesorgt wird, daß die Stützflächen der Dübelteile, die in die Scheibe eingreifen, radial gegenüber der Turbinenachse liegen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Abstützung der Turbinenleitscheiben im Gehäuse durch Leisten, die in eine Aussparung in Gehäusewandung und Leitscheibenwandung

in der Nähe der Längstrennfuge des Gehäuses eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Leitscheibenhälften durch dübelartige Leisten (1) gestützt wird, die von der Seite in Aussparungen (4) in der Gehäusewand und entsprechend in Aussparungen (4') im Leitscheibenkörper nahe der waagerechten Trennfuge eingesetzt sind, ohne daß die Dichtungsflächen der Gehäuseflansche eingeschnitten sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dübel (1) in den Raum zwischen zwei Scheiben passen und in Eingriffslage durch eine Teildrehung gebracht werden.

3. Vorrichtung" nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dübelglieder der einen Leitscheibe durch die Nachbarscheibe in ihrer Lage gesichert werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dübelglied Ci) und die zugehörige Aussparung (4') sowie auch die am oberen und unteren Rande angeordneten Zentrierteile (9) so gestaltet und angeordnet sind, daß sie die Auflagerfläche (11) der Scheibe an dem Gehäuse, die nach der Seite niederen Druckes zu liegt, nicht unterbrechen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen