DE582246C

DE582246C - Durch Achsschub belastete und einem Drehmoment ausgesetzte druckfeste Scheibe

Info

Publication number: DE582246C
Application number: DEM118758D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-02-17
Filing date: 1932-02-17
Publication date: 1933-08-21

Description

Im Patent 554 391 ist festgestellt worden, daß die dort beschriebene druckfeste Scheibe zweckmäßig durch besonders geformte Ringkörper abgestützt wird, um die durch den Aufbau der Scheibe erreichte Wärmebeweglichkeit unter Vermeidung von ■Überbeanspruchungen zu erhalten. Wird eine solche Scheibe aus einer großen Anzahl von Ringen gebildet oder von Ringen großen Durchmessers, so ergibt sich unter der Wärmeausdehnung und, bei sich drehenden Ringen, unter der Fliehkraft eine starke Verformung der abstützenden Ringkörper. Um die hierdurch, in diesen auftretenden Beanspruchungen in zulässigen Grenzen zu

t5 halten, müssen die abstützenden Ringkörper mit dünner Wandstärke ausgeführt werden. Sind die Ringe, aus denen die Scheibe zusammengesetzt ist, Drehmomenten unterworfen, so wird die zusätzliche Beanspruchung der abstützenden dünnen Ringkörper durch die Summe aller Drehmomente zu hoch. Derartige Drehmomente treten z. B. auf, wenn Fußringe der Schaufelkränze von radial beaufschlagten Kraft- oder Arbeitsmaschinen, insbesondere Turbinen, die Bausteine der druckfesten Scheibe bilden. Die- Summe aller Drehmomente der zu einer Scheibe gehörigen Ringe können unmittelbar unter Umgehung des dünnen abstützenden Ringkörpers auf den tragenden Maschinenteil oder einen benachbarten Maschinenteil übertragen werden, ohne daß die freie Wärmebeweglichkeit der Scheibe gehindert zu werden braucht. Erfindungsgemäß sind deshalb die Scheibe und der Maschinenteil, welcher das Drehmoment aufnehmen soll, mit einer ³^ Vorrichtung, z. B. Keil, Nase, Vorsprung oder Nut, versehen, welche das Drehmoment unmittelbar von der Scheibe auf den Maschinenteils mittels radial gerichteter Flächen überträgt, so daß der elastische Stützring von dem Drehmoment entlastet ist, aber die Verformungsfreiheit der Scheibe in radialer Richtung erhalten bleibt.

In vielen Fällen, insbesondere bei der Verwendung hoher Beaufschlagungsdrücke, wird es erforderlich, den dünnen abstützenden Ring auch von dem Achsschub der Scheibe zu entlasten. Der gesamte Achsschub kann unmittelbar unter Umgehung des dünnen abstützenden Ringkörpers auf den tragenden Maschinenteil oder einen banachbarten Maschinenteil übertragen werden, ohne daß die freie Wärmebeweglichkeit der Scheibe gehindert zu werden braucht. Erfindungsgemäß kommt deshalb die Scheibe mit einer radial gerichteten Fläche des Maschinenteils zur Anlage, welche den Achsschub unmittelbar überträgt, so daß der elastische Stützring vom Achsschub entlastet ist, aber die Verformungsfreiheit der Scheibe in radialer Richtung erhalten bleibt.

Die Eigenart des Aufbaues radial beaufschlagter Schaufelkränze bringt es mit sich, daß die sich drehenden und die ruhenden Teile in axialer Richtung ineinandergeschoben werden und daher die sich drehenden Teile derart auf der Welle befestigt sein müssen, daß sie jederzeit leicht heruntergezogen werden können. Die Erfahrung lehrt, daß sich für diese leicht lösbaren Verbindungen, die sich ίο während des Betriebes im Dampf raum befinden, gewindeartige Vorrichtungen schlecht eignen, da sie zum Festrosten neigen. Dies ist insbesondere deshalb der Fall, da infolge der geringen radialen Ausdehnung des zur Verfügung stehenden Raumes zur Mittelachse zentrisch angeordnete Gewinde von größerem als dem Wellendurchmesser zur Verwendung gelangen müssen. Infolge der oben geschilderten Entlastungsmöglichkeit der Verbindung vom Drehmoment wird die für einzelne Schaufelkränze bereits bewährte Befestigung mittels Stemmdraht anwendbar. Erfindungsgemäß ist deshalb das am Maschinenteil zu befestigende Ende des elastischen Stützringes durch Einstemmen in eine Nut des Maschinenteils befestigt.

Durch die Verbindung des' am Maschinenteil zu befestigenden Endes des elastischen Stützringes wird, insbesondere bei der Befestigung durch Einstemmen, häufig eine in axialer Richtung unverschiebbare Befestigung geschaffen. Ist diese Befestigungsstelle in axialer Richtung von der den Achsschub nach obigem zweckmäßig unmittelbar übertragenden, radial gerichteten Fläche entfernt, so tritt, insbesondere bei rein zylindrisch ausgebildeten Stützringen, infolge schneller Erwärmung der dünnen Stützringe beim Anfahren ein Verwerfen dieser Stützringe auf. Diese Gefahr kann nach der Erfindung leicht dadurch vermieden werden, daß die Stelle der Befestigung des elastischen Stützringes am Maschinenteil in axialer Richtung auf angenähert der gleichen Höhe angeordnet ist wie die radial gerichteten Stützflächen zur Aufnähme des Achsschubes.

Die Abbildungen zeigen beispielsweise Ausführungen des Erfindungsgedankens, Sie stellen senkrechte Schnitte längs der Mittelachse durch die obere Hälfte von entsprechend ausgebildeten Abstützungen dar.

In Abb. ι ist 1 eine Scheibe nach dem Hauptpatent, und zwar entsprechend der Abbildung des Hauptpatentes in doppelseitiger Ausführung. In Übereinstimmung mit der Abb. 2 des Hauptpatentes ist die Scheibe durch zwei Ringe 2 gegen die Welle 3 abgestützt. Die elastischen Ringe 2 sind jedoch so dünn, daß ihnen das Drehmoment der Scheibe 1 nicht zugemutet werden kann. Es ist deshalb an der Welle 3 ein Keil 4 angeordnet, welcher in die Keilnut 5 fest eingreift und mit seinen radial gerichteten Flächen das Drehmoment unmittelbar von den ebenfalls radial gerichteten Flächen der in der Scheibe 1 angeordneten Nut 6 abnimmt. Es ist ohne weiteres ersiehtlieh, daß die Wärmebeweglichkeit der Scheibe hierdurch in keiner Weise beeinträchtigt wird. In Abb. 2 sind 1 und τ^α ebenfalls nach dem Hauptpatent ausgeführte Scheiben, bei denen die Zwischenstege allerdings einseitig angeordnet sind. Die Scheiben sind abgestützt durch ebenfalls einseitig ausgeführte dünne und elastische Ringe 2 und 2^a. Die Drehmomente werden wieder unmittelbar unter Umgehung der elastischen Ringe 2 und z^a übertragen. Bei Scheibe 1 durch den in der Nut 5 angeordneten Keil 4, gegen dessen radial gerichtete Flächen sich an der Scheibe angeordnete Vorsprünge 6 ebenfallsmit radial gerichteten Flächen anlegen; bei Scheibe x^a durch Vorsprünge 8 an dem verdickten Ende des elastischen Ringes 2, welches mittels der vernieteten Stifte 7 gegenüber der Welle 3 gegen Verdrehung gesichert · ist, indem sich die radial gerichteten Flächen der Vorsprünge 8 gegen ebenfalls radial ge- 8s richtete Flächen der an der Scheibe i^a angebrachten Vorsprünge 9 legen. Bei den Anordnungen der Abb. 2 wird jedoch zusätzlich der dünne elastische Abstützring 2, 2^Λ dadurch vom Achsschub entlastet, daß die Scheiben unmittelbar mit radial gerichteten Flächen gegen ebenfalls radial gerichtete Flächen 12,12·' an den Maschinenteilen 3 anliegen.

Weiterhin ist in Abb. 2 gezeigt, wie eine gut lösliche Verbindung des freien Endes vom Stützring2^a mit der Welle 3 durch Einstemmen in die Nut 10 mittels eines Weichdrahtes 11 erzielt werden kann. Um die im dünnen Stützring infolge besonders schneller Erwärmung vorübergehend auftretenden Dehnungen unschädlich zu machen, ist die Einstemmstelle in etwa gleiche axiale Höhe mit der Anlagefläche I2'^T gelegt worden, d, h. unterhalb dieser Fläche. Die Ausdehnungen der beiden waagerechten Äste des dünnen Stützringes i^a heben sich somit auf, da sie beide sich frei nach links zu ausdehnen können.

Diese Ausführungen sind nur Ausführungsbeispiele und erschöpfen in keiner Weise den Gedanken der Erfindung.

Claims

Patentansprüche:

i. Durch Achsschub belastete und einem Drehmoment ausgesetzte druckfeste Scheibe nach Patent 554391, welche mittels elastischen Ringes gegen einen Maschinenteil abgestützt ist, insbesondere scheibenförmiger Schaufelträger für radial beaufschlagte Turbinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe und der Maschinenteil mit einer Vorrichtung, z. B. Keil, Nase, Vorsprung

oder Nut, versehen sind, welche das Drehmoment unmittelbar von der Scheibe auf den Maschinenteil mittels radial gerichteter Flächen überträgt, so daß der elastische Stützring von dem Drehmoment entlastet ist, aber die Verformungsfreiheit der Scheibe in radialer Richtung erhalten bleibt.
2. Scheibe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe mit einer radial gerichteten Fläche gegen eine ebenfalls radial gerichtete Fläche des Maschinenteils zur Anlage kommt, welche den Achsschub unmittelbar überträgt, so daß der elastische Ring vom Achssehub entlastet ist, aber die Verformungsfreiheit der Scheibe in radialer Richtung erhalten bleibt.
3. Scheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das am Maschinenteil befestigte Ende des elastischen Stützringes durch Einstemmen in eine Nut des Maschinenteils befestigt ist.
4. Scheibe nach Anspruch x, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle der Befestigung des elastischen Stützringes am Maschinenteil in axialer Richtung auf angenähert der gleichen Höhe liegt wie die radial gerichteten Stützflächen zur Aufnahme des Achsschubes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen