DE563458C - Versteifung von Dampfturbinenschaufeln - Google Patents
Versteifung von DampfturbinenschaufelnInfo
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- DE563458C DE563458C DES89898D DES0089898D DE563458C DE 563458 C DE563458 C DE 563458C DE S89898 D DES89898 D DE S89898D DE S0089898 D DES0089898 D DE S0089898D DE 563458 C DE563458 C DE 563458C
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- stiffening
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- stiffening wires
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AH
5. NOVEMBER 1932
5. NOVEMBER 1932
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
M 563458 KLASSE 14 c GRUPPE
Patentiert im Deutschen Reiche vom 10: Februar 1929 ab
Es ist bekannt, daß zur Verhütung von Schaufelschwingungen bei Dampfturbinen besondere
Versteifungen der Beschaufelung angewendet werden müssen. Die Versteifung besteht bei den heutigen Ausführungsformen
im allgemeinen darin, daß man die Schaufeln durchbohrt und Drähte hindurchzieht,
die mit den Schaufeln durch Schweißen oder ein anderes Verfahren fest verbunden wer-
Aus dem gleichen Grunde, aus dem man den Kopfring nicht als geschlossenen Körper herstellt, werden auch die Versteifungsdrähte nicht als geschlossene Ringe eingelegt,
sondern in einzelnen Stücken. Es sind also gewissermaßen immer nur Schaufelkranzteile
in sich versteift. Wenn es. auch auf diese Weise möglich ist, die Eigenschwingungszahl der Beschaufelung heraufzusetzen, so
ao haften doch dieser Versteifungsart noch Mängel an, vor allem wegen der hohen Beanspruchung,
welcher der Versteifungsdraht ausgesetzt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Versteifung für Dampfturbinenschaufeln zu schaffen, die auch bei größten Abmessungen der Beschaufelung noch zulässige Spannungen ergibt und die es gegebenenfalls gestattet, die Schaufeln .zu einem in sich geschlossenen Kranz zu vereinigen, ohne daß jedoch hierdurch Zusatzkräfte entstehen, die für Schaufeln und Versteifung gefährlich werden könnten. Die Erfindung besteht darin, daß an je zwei aufeinanderfolgende Schaufeln gewölbte, die Schaufeln nicht durch- 3S dringende Versteifungsdrähte angesetzt sind, die an den einander zugekehrten Schaufelflächen befestigt sind. Xlan gestaltet zweckmäßig diese Zwischendrähte so aus, daß sie die Möglichkeit einer Formänderung unter dem Einfluß der Fliehkraftbeanspruchung beibehalten, ohne jedoch Verspannungen der Beschaufelung hervorzurufen. Besonders günstig läßt sich dieses Ziel erreichen, wenn man die Zwischendrähte nach einer Kettenlinie biegt. Bekanntlich tritt bei einem derart gebogenen Körper, wenn er einer Fliehkraftbeanspruchung unterworfen wird, keine Biegungsbeanspruchung auf. Die entstehenden Normalbeanspruchungen sind von durchaus untergeordneter Bedeutung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Versteifung für Dampfturbinenschaufeln zu schaffen, die auch bei größten Abmessungen der Beschaufelung noch zulässige Spannungen ergibt und die es gegebenenfalls gestattet, die Schaufeln .zu einem in sich geschlossenen Kranz zu vereinigen, ohne daß jedoch hierdurch Zusatzkräfte entstehen, die für Schaufeln und Versteifung gefährlich werden könnten. Die Erfindung besteht darin, daß an je zwei aufeinanderfolgende Schaufeln gewölbte, die Schaufeln nicht durch- 3S dringende Versteifungsdrähte angesetzt sind, die an den einander zugekehrten Schaufelflächen befestigt sind. Xlan gestaltet zweckmäßig diese Zwischendrähte so aus, daß sie die Möglichkeit einer Formänderung unter dem Einfluß der Fliehkraftbeanspruchung beibehalten, ohne jedoch Verspannungen der Beschaufelung hervorzurufen. Besonders günstig läßt sich dieses Ziel erreichen, wenn man die Zwischendrähte nach einer Kettenlinie biegt. Bekanntlich tritt bei einem derart gebogenen Körper, wenn er einer Fliehkraftbeanspruchung unterworfen wird, keine Biegungsbeanspruchung auf. Die entstehenden Normalbeanspruchungen sind von durchaus untergeordneter Bedeutung.
Es sei hierbei bemerkt, daß man auch früher schon Vorschläge gemacht hat, die es
gestatten sollten, die einzelnen Schaufeln fortlaufend zu verbinden, ohne daß schädliche
Zusatzkräfte entstehen, aber bei allen diesen Vorschlägen durchdringen die Versteifungsdrähte
die Schaufeln, machen also eine Schwächung des Schaufelquerschnittes durch die großen Bohrungen erforderlich. Außer-
*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:
Dipl.-Ing. Gustav Köhler in Mülheim, Ruhr.
dem ist es mit den vorgeschlagenen Mitteln kaum möglich, eine einigermaßen sichere
Verbindung zwischen den Schaufeln und den Versteifungsdrähten herzustellen. Bei der
neuen Schaufelversteifung sind für den Fall der Nietverbindung nur verhältnismäßig
kleine Bohrungen erforderlich. Günstig ist dabei, daß mit Kaltnietung gearbeitet werden
kann, also -der Schaufelbaustoff nicht durch Hitze leidet. Wenn man die Versteifungsdrähte durch Widerstandsschweißung mit den
~ Schaufeln verbindet, so fallen Bohrungen im SchaufelbaustofF überhaupt fort. Die Gefahr,
daß der SchaufelbaustofF bei der Schweißung «5 leidet, ist außerdem gering, da die Erwärmung
auf eine kleine Stelle beschränkt ist und auch nicht so weit geht, daß wesentliche
Gefügeänderungen eintreten. Ein weiterer Vorteil der neuen Schaufelversteifung liegt
darin, daß sich die Versteifungsdrähte mit verhältnismäßig großen Flächen gegen die
Schaufeln legen, so daß die Kräfte, die auf die Verbindungsstelle wirken, verringert
werden.
In den Abbildungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In dem Beispiel der Abb. ι sind zwischen die Schaufeln α Versteifungsdrähte b zwischengesetzt,
die mit Nieten c an den Schaufein
α befestigt sind. Die Zwischendrähte b sind etwa in Form einer Kettenlinie gebogen,
so daß sie die Möglichkeit haben, sich radial auszudehnen, während der Schaufelabstand
dadurch nicht verändert wird. Man erkennt aus der Abbildung noch einen weiteren Vorteil
der neuen Anordnung: Durch das Zwischenfügen einzelner Versteifungsdrähte ist es möglich, die Verbindung durch Nieten
herzustellen, ein Umstand, der besonders bei Schaufeln aus Sonderstahl ins Gewicht fällt,
weil sich dieser Schaufelbaustoff bekanntlich nicht oder nur schwierig löten läßt.
Bei der Anordnung nach den Abb. 2 und 3 dient der Zwischendraht b gleichzeitig1 zur
Versteifung des Kopfringes d, mit dem er durch Nieten e verbunden ist. Die Verbindung
zwischen Kopf ring d und Schaufeln ο erfolgt in bekannter Weise durch die Nietköpfe
f. Dadurch, daß der Kopfring zwischen den Schaufelköpfen nochmals versteift ist,
wird die Zugbeanspruchung der Nietköpfe f weitgehend herabgesetzt und ein Abspringen
der Köpfe verhindert.
Bei der Versteifung nach Abb. 4 ist außer den Versteifungsdrähten b noch eine Versteifung
durch einen Draht g vorgesehen. Dabei dienen die Versteifungsdrähte b gleichzeitig
zur Abstützung der Versteifungsdrähte g, so daß deren Biegungsbeanspruchung
verringert wird. Gegebenenfalls kann ein Gegendraht b' zusätzlich verwendet werden,
der in der Abb. 4 gestrichelt angedeutet ist.
Bei der Versteifung nach Abb. 5 gelangen zwischen je zwei Schaufeln zwei Versteifungsdrähte
b und b' zur Anwendung, die sich gegeneinander abstützen.
Eine ähnliche Anordnung ist in der Abb. 6 dargestellt. Nur sind in diesem Falle die
Versteifungsdrähte b und b' so angeordnet, daß ihre konkaven Seiten einander gegenüberstehen.
Durch Vereinigung der beiden Versteifungsdrähte zu einem in sich geschlossenen Körper beliebiger Form, z. B.
von Ringform, erhält man die Ausführung nach Abb. 7.
Claims (5)
1. Versteifung von Dampfturbinenschaufeln, dadurch gekennzeichnet, daß an
je zwei aufeinanderfolgende Schaufeln gewölbte, die Schaufeln nicht durchdringende
Versteifungsdrähte angesetzt sind, die an den einander zugekehrten Schaufelflächen
befestigt sind.
2. Versteifung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsdrähte
nach einer Kettenlinie gebogen sind.
3. Versteifung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsdrähte
(b) gleichzeitig zur Ver-. steifung des Kopf ringes (d) dienen.
4. Versteifung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je
zwei Schaufeln (α) mehrere Versteifungs- 95 · drähte (6, b') zwischengesetzt sind, die
sich insbesondere gegeneinander abstützen.
5. Versteifung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsdrähte
in sich geschlossene Körper bilden (Abb. 7).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES89898D DE563458C (de) | 1929-02-10 | 1929-02-10 | Versteifung von Dampfturbinenschaufeln |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES89898D DE563458C (de) | 1929-02-10 | 1929-02-10 | Versteifung von Dampfturbinenschaufeln |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE563458C true DE563458C (de) | 1932-11-05 |
Family
ID=7515417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES89898D Expired DE563458C (de) | 1929-02-10 | 1929-02-10 | Versteifung von Dampfturbinenschaufeln |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE563458C (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2610823A (en) * | 1947-02-11 | 1952-09-16 | Gen Electric | Turbine bucket damping arrangement |
US2625365A (en) * | 1949-02-26 | 1953-01-13 | Curtiss Wright Corp | Shrouded impeller |
US2914299A (en) * | 1954-02-05 | 1959-11-24 | Gen Electric Co Ltd | Steam turbines |
US3056579A (en) * | 1959-04-13 | 1962-10-02 | Gen Electric | Rotor construction |
US3209838A (en) * | 1962-08-22 | 1965-10-05 | Ass Elect Ind | Turbine rotors |
US3708244A (en) * | 1970-04-13 | 1973-01-02 | Rolls Royce | Bladed rotor for a gas turbine engine |
US4734010A (en) * | 1985-05-31 | 1988-03-29 | Bbc Brown, Boveri & Company, Limited | Damping element for independent turbomachine blades |
-
1929
- 1929-02-10 DE DES89898D patent/DE563458C/de not_active Expired
Cited By (7)
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