DE557860C - Aus zwei Scheiben bestehender Laeufer fuer Gasturbinen und Kreiselverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Läufer für Gasturbinen und Kreiselverdichter, der in bekannter Weise aus zwei Scheiben besieht. Bisher wurden diese Scheiben durch Schrauben, Niete oder ähnliche Mittel miteinander verbunden. Gleichzeitig erfolgte durch diese Verbindung die Befestigung der Schaufeln im Schaufelkranz. Die Löcher in den Scheibenhälften für die Schrauben oder .Niete bedingten eine wesentliche Schwächung der Scheiben, so daß es notwendig war, den Scheiben größere Abmessungen zu geben, wodurch wieder eine höhere Beanspruchung an der Nabe erfolgte. Da die Scheibenhälften durch Zentrifugalkräfte beansprucht werden und diese Kräfte bei den verhältnismäßig hohen Umlaufzahlen sehr groß werden können, ist es vorteilhaft, die Wandstärken der Scheiben am äußeren Durchmesser möglichst

ao gering zu halten; denn eine Vermehrung des Baustoffes hat eine Vergrößerung der Zentrifugalkräfte zur Folge. Die Verbindungsmittel für die beiden Scheibenhälften haben außerdem noch den Nachteil, daß sie den

as Hohlraum, der sich bei bestimmten Bauarten innerhalb des Läufers befindet, zum Teil versperren, so daß eine Drosselung' des durch den Hohlraum, ζ. B. für Kühlzwecke, fließenden Strömungsmittels unvermeidlich ist.

Diese Nachteile sollen gemäß der Erfindung dadurch behoben werden, daß die beiden Laufradscheiben an ihrem äußeren Umfang ausschließlich durch die Schaufelfüße zusammengehalten werden, die nach außen in radialer Richtung in schwalbenschwanzförmige Nuten der Laufradscheiben eingepreßt sind. Die Schaufeln sind in Segmentgruppen angeordnet. An den Stoßstellen dieser Segmentgruppen werden durch Schräglage der Schaufelfußkanten keilförmige Hohlräume gebildet, in die an Stahlbändern hängende Keile zwischen den Schaufel-Segmentgruppen vom Laufradinnern her hineingezogen werden.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt:

Abb. ι einen Schnitt durch einen aus zwei Scheibenhälften bestehenden Turbinenläufer.

Abb. 2 ist eine Ansicht des Turbinenläufers in teilweisem Schnitt, wobei die linke Seite der Abb. 2 eingesetzte Segmentgruppen der Schaufeln zeigt, bevor das Verkeilen der Schaufeln zu den Scheibenhälften des Läufers und zueinander erfolgt ist, während die rechte Seite der Abb. 2 die Stellung veranschaulicht, bei welcher.sich die Schaufelgruppen in ihrer-Endstellung befinden.

Abb. 3 und 4 sind Einzelheiten für die Anwendung der Erfindung bei einem Kreiselverdichter mit Vielschaufelanordnung.

Mit Bezug auf die Abb. 1 und 2 ist mit 1 die Welle bezeichnet, auf welcher der Turbinenläufer aufgekeilt ist. Der Läufer besteht aus den beiden Scheibenhälften 2 und 3, die unter. Verwendung, eines besonderen Leitteiles 4 zusammengesetzt werden, derart, daß im wesentlichen radial verlaufende Kanäle in dem Läufer gebildet werden, durch welche beispielsweise die Kühlluft für die am Umfang des Läufers sitzenden Hohlschaufeln 5

angesaugt wird, eine Einrichtung, wie sie im allgemeinen bei Gasturbinen üblich ist.

Wie aus der Abb. I ersichtlich, sind die beiden Scheibenhälften 2 und 3 an ihrem oberen Rand mit hinterdrehten Nuten 6 versehen. Die zur Wirkung für die Befestigung der Schaufeln kommende Begrenzungskante jeder hinterdrehten Nute besitzt eine Schräglage, welche zur besseren Veranschaulichung durch die gestrichelten Verlängerungslinien 7 dargestellt ist, d. h. die Begrenzungskanten der Nuten sind symmetrisch nach abwärts gegen die Mittelebene des Läufers geneigt, welche schematisch durch die strichpunktierte Linie 8 dargestellt ist. Die an den unteren Enden der Schaufeln 5 sitzenden Füße 9 sind, wie Abb. 1 zeigt, entsprechend den hinterdrehten Nuten und im besonderen entsprechend der Schräglage der Begrenzungskanten ausgebildet. Die Schaufeln werden, wie die Abb. 2 auf der linken Seite zeigt, in Segmentgruppen in den Läufer eingesetzt. Da, wie aus der Abb. 1 hervorgeht, genügend Spielraum zwischen den beiden Radhälften nach der Welle 1 zu vorhanden ist, besitzt der Schaufelkranz nach dem Einsetzen der einzelnen Schaufeln bzw. Schaufelgruppen unter der Voraussetzung, daß alle Füße miteinander in Berührung stehen, den Durchmesser d (s. Abb. 2). Aus der Abb. 2 ist weiterhin ersichtlich, daß die Füße der ersten und der letzten Schaufel einer Gruppe eine nicht genau radial verlaufende Begrenzungsfläche aufweisen, sondern daß diese Flächen το in einem solchen Winkel·geneigt sind, daß zwischen den benachbarten Schaufelfüßen zweier Gruppen ein keilförmiger Raum entsteht. Entsprechend diesem keilförmigen Raum werden nun besondere Keile 11 benutzt, um die weiter unten beschriebenen Wirkungen auszuüben. Diese Keile, welche nicht zugänglich im Innern zwischen den beiden Scheibenhälften 2 und 3 liegen, werden durch Stahlbänder 12 gehalten, die von außen her als Anzugmittel für die im Innern liegenden Keile dienen.

Sobald nun die Segmentgruppen der. Schaufeln, wie es die linke Seite der Abb. 2 zeigt, in den Läufer eingesetzt worden sind, werden die Keile 11 durch einen Zug auf die Stahl·- bänder 12 in Richtung des Pfeiles P in die zwischen den schrägen Kanten 10 der Schaufelfüße liegenden Räume hineingezogen, bis die Keile die auf der rechten Seite in der Abb. 2 veranschaulichte Stellung erreicht haben. Durch dieses Hineinziehen der Keile werden die Segmentgruppen der Schaufeln so auseinandergetrieben, daß sich die Schaufelfüße fest aneinanderlegen, ferner sich der Gesamtdurchmesser des Schaufelkranzes vergrößert, so daß der Schaufelkranz nunmehr den mit D bezeichneten Durchmesser aufweist. Durch das Anziehen der Keile und infolge der Vergrößerung des Durchmessers werden nun die Schaufelfüße 9 fest in die hinterdrehten Nuten 6 der Scheibenhälften 2, 3 hineingezogen, d. h. mit Bezug auf die Abb. 1 werden die Schaufeln in Richtung des Pfeiles/³¹ bewegt, und es ergibt sich nun durch die besondere Schräglage der Begrenzungskanten der hinterdrehten Nuten bzw. der oberen Begrenzungskante der Schaufelfüße, daß die beiden Scheibenhälften in Richtung der Pfeile P² fest gegeneinandergezogen werden, ohne daß Schrauben, Niete o. dgl. notwendig sind.- Das Gegeneinanderpressen der äußeren Umfange der beiden Scheibenhälften erfolgt gemäß der vorliegenden Erfindung also lediglich durch die besondere Formgebung der Schaufelfüße und der mit den Schaufelfüßen in Eingriff kommenden Kanten der beiden Scheibenhälften des Läufers. Es sei noch erwähnt, daß nach dem Anziehen der Keilen durch die Stahlbänder letztere umgelegt und in geeigneter Weise am Läufer befestigt werden können. Diese Befestigung kann z. B. durch Punktschweißung o. dgl. erfolgen. Sobald eine oder mehrere Schaufeln ausgewechselt werden sollen oder irgendwelche Instandsetzungsarbeiten im Innern des Läufers vorzunehmen sind, ist es go nur notwendig, die Verbindung der Stahlbänder mit dem Läufer zu lösen und die entsprechenden Keile ein Stück nach der Mitte zu zu stoßen, wodurch eine Lösung des Zusammenhanges der Segmentgruppen der Schaufeln erfolgt.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Aus zwei Scheiben bestehender Läufer für Gasturbinen und Kreiselverdichter, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Laufradscheiben an ihrem äußeren Umfang ausschließlich durch die Schaufelfüße zusammengehalten werden, die nach außen in radialer Richtung in schwalbenschwanzförmige Nuten der Laufradscheiben eingepreßt sind.
2. 2. Läufer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stoßstellen der Segmentgruppen, in die die Schaufeln tio zusammengefaßt sind, durch Schräglage der Schaufelfußkanten keilförmige Hohlräume gebildet werden, in die an Stahlbändern hängende Keile zwischen den Schaufel-Segmentgruppen vom Lauf radinnern her hineingezogen werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen