DE552764C

DE552764C - Leitschaufelkranz fuer Dampf- oder Gasturbinen

Info

Publication number: DE552764C
Application number: DEA58127D
Authority: DE
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1928-06-15
Filing date: 1929-06-14
Publication date: 1932-06-16

Description

Es ist bekannt, Leitschaufelkränze für Dampf- oder Gasturbinen aus einzelnen Teilen zusammenzusetzen, die je aus einem Stück mit an dessen äußerem und innerem Rande befindlichen Ringteilen hergestellt sind, welche durch ineinandergreifende Stirnflächen aneinanderstoßen.

Gemäß einer bekannten Ausführung von Leitschaufelkränzen dieser Art sind die einzelnen Teile entweder unmittelbar mit dem Gehäuse der Turbine oder mit einer Zwischenwand starr verbunden, so daß es unmöglich ist, jede einzelne Schaufel unabhängig von den anderen herauszunehmen oder einzusetzen.

Gemäß einer anderen bekannten Ausführung ist ein Leitschaufelträger oder mehrere solche an einem lösbar befestigten Ring oder Ringstück angebracht. In diesem Falle trägt

so aber der Träger entweder sämtliche Schaufeln oder, wenn es mehrere Träger gibt, eine Gruppe von Schaufeln. Auch in diesem Falle ist die Entfernung oder Einsetzung von einzelnen Schaufeln ausgeschlossen.

Durch die Erfindung wird die Schaffung eines Leitschaufelkranzes bezweckt, bei welchem die einzelnen Schaufeln je für sich in einfacher Weise herausgenommen und eingesetzt werden können, so daß der Austausch beschädigter Leitschaufeln leicht bewirkt werden kann. Ein weiterer Zweck der Erfindungbesteht darin, einen Leitschaufelkranz zu schaffen, der einfacher und billiger hergestellt werden kann als die bekannten Leitschaufelkränze und bei welchem insbesondere die Putzarbeit und die Nachbearbeitung wegen der leichten Zugänglichkeit der zu bearbeitenden Flächen leicht und genau vor sich gehen kann. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines Leitschaufelkranzes, bei dem die inneren Spannungen des Baustoffes dadurch niedrig gehalten werden können, daß einzelne Teile des Kranzes die durch verschiedene Erwärmung bedingten Ausdehnungen unabhängig von den übrigen Teilen des Kranzes ausführen können, ohne dadurch schädliche Verformungen, wie z. B. Schrägstellung oder Ovalwerden, hervorzurufen.

Das Merkmal der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die einzelnen Kranzteile oder Schaufeln mit ihren dazugehörigen Ringteilen je für sich an einem Haltering lösbar befestigt sind, während die inneren Ringteile der einzelnen Kranzteile oder Schaufeln lediglich durch Ineinandergreifen der genannten Stirnflächen gehalten werden, sonst aber frei sind, so daß jeder einzelne Teil oder jede Schaufel einfach und rasch unabhängig von den übrigen Teilen oder Schaufeln eingesetzt oder entfernt werden kann.

Abb. ι ist ein radialer Schnitt durch die axial beaufschlagte Beschaufelung einer radialbeaufschlagten Gegenlaufturbine.

Claims

Abb. 2 ist eine Seitenansicht eines Teiles des axial beaufschlagten Leitschaufelkranzes in größerem Maßstab.

Abb. 3 ist eine Draufsicht desselben Teils. Abb. 4 stellt einen Teil des oberen Tragringes der Leitschaufeln dar.

In Abb. ι stellt ι einige der äußersten Schaufelringe einer radial beaufschlagten Gegenlaufturbine dar. Für jede Seite der Turbine ist eine axial beaufschlagte Stufe vorgesehen, je bestehend aus einem Kranz von feststehenden Leitschaufeln 2 und einem Kranz von umlaufenden Schaufeln 3. Jeder Leitschaufelkranz besteht aus den Schaufein 2 und den Tragringen 4, 5. Gemäß der Erfindung ist ein solcher Leitschaufelkranz aus mehreren Teilen zusammengesetzt, die je eine einzige oder mehrere Schaufeln enthalten können. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält jeder Kranzteil nur eine Schaufel. Die einzelnen Leitkranzteile werden seitlich durch einander entsprechende, passend ineinandergreifende Stirnflächen begrenzt, so daß die Teile zusammengesetzt werden können, um einen geschlossenen Kranz zu bilden. In Abb. 3 ist eine solche Begrenzungsfläche mit 6, 7, 8, 9 bezeichnet. Die Form der seitlichen Begrenzungsflächen kann selbstverständlich andersartig sein, als in Abb. 3 dargestellt ist, z. B. eben oder krumm, radial oder nichtradial. Die Hauptsache ist, daß sie seitlich von den eigentlichen Schaufeln zu liegen kommen, so daß letztere ungeteilt bleiben.

Die Leitkranzteile werden mit Hilfe von Bolzen 10 an einem in einem einzigen Stück gegossenen Ring 11 befestigt und erhalten ihre Führung durch Dreipunktenberührung in einer in· die Teile 4 gefrästen Nut 12 (siehe Abb. 4), in die ein seitlicher Flansch des Ringes 11 greift. Um die Herstellung der Nut 12 zu erleichtern, ist diese Nut in jedem einzelnen Kranzteil 4 geradegefräst, und zwar rechtwinklig zu der einen Stirnfläche A-B (Abb. 4) des betreffenden Kranzteils. Hierdurch wird die Bearbeitung einfach und eine Einstellung für zu viele Winkel vermieden. Beim Zusammenbau der Leitkranzteile, die ausschließlich mit Hilfe der Bolzen 10 festgehalten werden, ist dafür zu sorgen, daß ein genügend großer Spielraum zwischen den einzelnen Teilen verbleibt, um eine ungehinderte Ausdehnung infolge Erwärmung, vor allem bei der Verwendung von verschiedenem - Baustoff, zu ermöglichen.

Der Ring 11 wird seinerseits an dem Turbinengehäuse 14 befestigt, und zwar z. B. durch Bolzen 15, welche gleichfalls die nötige Ausdehnung gestatten.

Die Teile 4 werden zweckmäßig mit Versteifungsrippen 16 versehen.

Bei der Herstellung von Leitschaufelkränzen aus einzelnen Teilen in der oben beschriebenen Weise wird sowohl das Gießen als auch die Putzarbeit einfacher und bequemer als beim Herstellen des ganzen Kranzes in einem einzigen Stück. Vor allem werden die Flächen für die Putzarbeit und Nachbearbeitung leicht zugänglich und können daher beliebig glatt gemacht werden, wodurch die Reibungsverluste herabgesetzt und der Wirkungsgrad erhöht wird. Ferner kann für die Leitschaufeln ein Baustoff benutzt werden, der zufolge der Gußspannungen in großen Stücken nicht gegossen werden kann, wie Aluminiumbronze, Rotguß oder rostfreier Stahl. Dies ist deswegen von besonderer Bedeutung, da man nunmehr denjenigen Baustoff frei wählen kann, der sich in Dampfturbinen gegenüber feuchtem Dampf, der ätzend wirkt, am besten bewährt.

Falls der eine oder andere Kranzteil zerfressen werden sollte, braucht man nun nicht mehr wie bisher den ganzen Leitschaufelkranz zu ersetzen, sondern kann jeden einzelnen Teil unabhängig von den übrigen austauschen. Dies bedeutet einen wesentlichen technischen Fortschritt im Vergleich zu Leitschaufelkränzen in der ungeteilten Ausführung. Dieser Vorteil macht sich bereits beim Gießen geltend, indem eine fehlerhaft gegossene Schaufel nicht wie bisher ein Umgießen des ganzen Kranzes, sondern lediglich des betreffenden Teiles erfordert.

Paten τ α ν s ρ ui; c υ ic:

i. Leitschaufelkranz oder Leitschaufelkranzabschnitt für Dampf- oder Gasturbinen, der aus einzelnen Teilen zusammengesetzt ist, die je aus einem Stück mit an dessen äußerem und innerem Rande befindlichen Ringteilen hergestellt sind, welche durch ineinandergreifende Stirnflächen aneinanderstoßen, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kranzteile oder Schaufeln mit ihren dazugehörigen Ringteilen je für sich an einem Haltering lösbar befestigt sind, während die inneren Ringteile der einzelnen Kranz- no teile oder Schaufeln lediglich durch Ineinandergreifen der genannten Stirnflächen gehalten werden, sonst aber frei sind, so daß jeder einzelne Teil oder jede Schaufel einfach und rasch unabhängig von den übrigen Teilen oder Schaufeln eingesetzt oder entfernt werden kann.
2. Leitschaufelkranz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Ringstücke der Kranzteile je für sich mit einer Feder oder Nut versehen sind, die derart in Eingriff mit einer Nut oder

einer Feder des Halteringes gebracht sind, daß zwischen der Feder oder Nut jedes Teiles und der Nut oder Feder des Halteringes eine Berührung in drei Punkten erfolgt.
3. Leitschaufelkranz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kranzteil zwei oder mehrere nebeneinanderliegende radial gerichtete Schaufeln oder Schaufelabschnitte enthält.
4. Leitschaufelkranz nach Anspruch 1 für axial beaufschlagte Laufschaufeln, die nach den radial beaufschlagten Schaufeln einer Turbine angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering für zwei Leitschaufelkränze gemeinsam ist, die an entgegengesetzten Seiten des Halteringes angeordnet sind und den Dampf oder das Gas in entgegengesetzten Richtungen führen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen