DE641821C

DE641821C - Schaufelring fuer radial beaufschlagte Dampf- oder Gasturbinen

Info

Publication number: DE641821C
Application number: DEA77263D
Authority: DE
Inventors: Alf Lysholm
Original assignee: LJUNGSTROEMS ANGTURBIN AB
Current assignee: LJUNGSTROEMS ANGTURBIN AB
Priority date: 1935-10-05
Filing date: 1935-10-05
Publication date: 1937-02-13

Description

Es ist bereits vorgeschlagen worden, an den Außenseiten der die Schaufeln von radial beaufschlagten Dampf- oder Gasturbinen tragenden Ringverbände zusätzliche Massen so anzuordnen, daß die von ihren Fliehkräften in den Singen hervorgerufenen Beanspruchungen den von den Fliehkräften der Schaufeln auf die Ringe ausgeübten, entgegengesetzt gerichteten Beanspruchungen entgegenwirken, zum Zwecke, 'die von den Fliehkräften der Schaufeln herrührenden Beanspruchungen der Ringe und Schaufeln zu vermindern.

Gemäß der Erfindung bestehen die erwähnten zusätzlichen Massen ganz oder teilweise

,₅ aus mit den Ringen verbundenen axial beaufschlagten Schaufelkränzen, die so angeordnet sind, 'daß die von ihnen allein oder gegebenenfalls von ihnen und den anderen zusätzlichen Massen herrührenden Fliehkräfte an beiden Seiten außerhalb der Schwerpunkte der Ringe angreifen. Durch die Verwendung leistungsabgebender Schaufelkränze an Stelle der bekannten zusätzlichen Massen erhält man in der Turbine eine größere Quadratsumme der Umfangsgeschwindigkeiten, also eine größere Parsonsche Kennzahl und einen höheren Wirkungsgrad. Außerdem werden die Auslaßverluste 'der Turbine durch die zusätzliche axial beaufschlagte Beschaufelung vermindert.

Besonders .vorteilhaft ist es, die Tragringe der zusätzlichen axial beaufschlagten Schaufelkränze mit den Ringen des äußersten radial beaufschlagten Schaufelkranzes aus einem Stück zu fertigen. Je nach den besonderen Verhältnissen können die zusätzlichen axial beaufschlagten Schaufelkränze auf beiden Seiten des Schaufelringes so angeordnet werden, oder es können auf einer Seite axial beaufschlagte Schaufelkränze und auf der anderen Seite zusätzliche Massen z. B. in Gestalt von mit dem Schaufelring zweckmäßig aus einem Stück bestehenden Vorsprüngen angeordnet sein, die in bekannter Weise die Form von an mehreren Stellen durchschnittenen Ringen besitzen können, die für die Verbindung der Schaufelringe mit dem Turbinenrad verwendet werden können.

Weitere die Erfindung kennzeichnende Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung hervor, .die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. ι eine gegenläufige radial beaufschlagte Turbine mit einer zusätzlichen axial beaufschlagten Beschaufelung gemäß der Erfindung und mit einer nachgeschalteten mehrflutigen axial beaufschlagten Beschaufelung,

Fig. 2 eine Ausführungsform, bei der die zusätzliche axial beaufschlagte Beschaufelung mit der äußersten radial beaufschlagten Beschaufelung eine einheitliche Beschaufelung bildet,

*) Fon dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden.-

AIf Lysholm in Stockholm,

Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform der Fig. 2, bei welcher eine zusätzliche axial beaufschlagte Beschaufelung nur auf der einen _v Seite des Ringes angeordnet ist, und Fig. 4 eine weitere Ausführungsform,. bei ; der .die zusätzliche axial beaufschlagte Be.--' schaufelung die einzige axial beaufschlagte' Beschaufelung der Turbine bildet.

Die in Fig. 1 dargestellte gegenläufige Turbiae besteht aus den beiden Läuferhälften 1 und 2, an denen die beiden radial beaufschlagten Schaufelkranzgruppen in bekannter Weise befestigt sind. Mit diesen Läufern sind ebenfalls in bekannter Anordnung die Träger 3 und 4 für 'die nachgeschalteten zweiflutigen axial beaufschlagten Beschaufelungen 5 und 6 verbunden. An dem Schaufelträger 4 ist der äußerste radial beaufschlagte Schaufelkranz 7 zwischen den Ringen 8 und 9 befestigt. Die beiden Ringe 8 und 9 sind je mit einem Schaufelträger ι ο und 11 ausgestattet, so daß auf diese Weise zusätzliche axial beaufschlagte Schaufelkränze 12 und 13 in die Beschaufelung eingesetzt sind. Betrachtet man sich 'die Fliehkraftwirkungen, welche bezüglich der Schaufelkränze ι ο und 11 durch die Pfeile Y und bezüglich der Schaufeln 7 durch den Pfeil X angegeben sind, so sieht man, daß die aus 'diesen Fliehkräften herrührenden, auf die Ringe 8 und 9 und die Schaufeln 7 wirkenden Beanspruchungen einander entgegenwirken, so daß 'die Durchbiegung der Schaufeln und die damit zusammenhängende Änderung der Schaufelform vermindert und die Beanspruchung des Schaufelbaustoffes herabgesetzt wird. Zwischen den Schaufeln 7 und den zusätzlichen Beschaufelungen 12 und 13 sind feststehende Leitschaufelkränze 14 und 15 vorgesehen. Die linke zusätzliche Beschaufelung 12 ist mit der benachbarten Beschaufelung 5 gegenläufig, so daß zwischen beiden ein Leitkranz entbehrlich ist. Der rechte zusätzliche Schaufelkranz 13 dagegen läuft im gleichen Sinne um wie der benachbarte Schaufel- +5 kranz 6. Hier ist aus diesem Grunde ein zusätzlicher Leitschaufelkranz 16 angeordnet.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel bilden die zusätzlichen Beschaufelungen 12 und 13 mit den Schaufeln 7 des äußersten Schaufelkranzes eine einheitliche Beschaufelung, bei der die Schaufehl 12 und 13 als unmittelbare Fortsetzung der Schaufeln 7 anzusehen sind. Aus den bei Erläuterung der Fig. ι gegebenen Gründen ist auch hier zwisehen den Schaufeln 13 und den nachgeschalteten Schaufehl 6 ein Leitschaufelkranz 16 vorgesehen, der auf der linken Seite entbehrlich ist, weil die Schaufeln 12 und 5 in entgegengesetztem Sinne umlaufen. Die nachgeschalteten Schaufelkränze 5 und 6 sind hier einflutig ausgebildet.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von der vorher beschriebenen ,.Anordnung dadurch, daß auf dem die äußerten Schaufeln 7 tragenden Schaufelring nur ' auf einer Seite, und zwar am Ring 9, eine zusätzliche Beschaufelung 13 angebracht ist, während der Ring 8 mit einer zusätzlichen Masse in Form eines Vorsprungs 17 versehen ist, der im Verein mit der Beschaufelung 13 die den von den Schaufeln 7 herrührenden Beanspruchungen entgegenwirkende Beanspruchungen hervorruft. Der Vorsprung 17 besitzt zweckmäßig die Form eines an mehreren Stellen aufgeschnittenen Ringes, um zu verhindern, daß sich die darm auftretenden Fliehkräfte als Zugspannungen im Ringvorsprung selbst auswirken. Er könnte auch in bekannter Weise Ausbohrungen zwecks Verbindung des Ringes mit dem Turbinenrad aufweisen, für den Fall, daß der Schaufelring 8, 9 mit dem Schaufelträger 3 verbun-' den ist. Im übrigen stimmt die beschriebene Ausführungsform mit dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel überein.

Fig. 4 zeigt schließlich eine Ausführungsform, bei der die zusätzlichen Schaufeln 12 und 13 die einzigen, der radial beaufschlagten Beschaufelung nachgeschalteten Schaufelkränze bilden. Hier sind, wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, Leitschaufelkränze 14 und 15 zwischen dem äußersten radial beaufschlagten Schaufelkranz 7 und den Schaufeln 12 und 13 vorgesehen. Die letzteren laufen in allen Ausführungsbeispielen naturgemaß im gleichen Sinne um wie der letzte radial beaufschlagte Schaufelkranz.

Claims

Patentansprüche:

i. Schaufelring für radial beaufschlagte Dampf- oder Gasturbinen mit Schaufehl, die zwischen zwei oder mehr an Turbinenrädern angelenkten Ringverbänden befestigt sind, wobei an der Außenseite der Ringverbände zusätzliche Massen angeordnet sind, deren Fliehkräfte in den Ringen Beanspruchungen hervorrufen, die den von den Fliehkräften der Schaufeln auf die Ringe ausgeübten, entgegengesetzt geriehteten Beanspruchungen entgegenwirken, ■ dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Massen ganz oder teilweise aus mit den Ringen verbundenen axial beaufschlagten Schaufelkränzen bestehen, die so angeordnet sind, daß die von ihnen allein oder gegebenenfalls von ihnen und den anderen zusätzlichen Massen herrührenden Fliehkräfte an beiden Seiten außerhalb der Schwerpunkte der Ringe angreifen.
2. Schaufelring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufel-

träger (ίο, ι x) der zusätzlichen axial beaufschlagten Schaufelkränze (13, 12) mit den Ringen (8, 9) des äußersten radial beaufschlagten Schaufelkranzes aus einem Stück bestehen.
3. Schaufelring nach Anspruch 1 und 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die zusätzlichen axial beaufschlagten Schaufelkränze zu beiden Seiten des radial beaufschlagten Schaufelringes angeordnet sind.
4. Schaufelring nach Anspruch 1 und 2, dadurch, gekennzeichnet, daß auf der einen Seite des Ringes zusätzliche axial beaufschlagte Schaufelkränze und auf der anderen Seite zusätzliche Massen, z. B. in Gestalt von Vorsprüngen, angeordnet sind.
5. Schaufelring nach Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, daß der eine zusätzliche axial beaufschlagte Schaufelkranz zu dem ersten Schaufelkranz einer benachharten axial beaufschlagten Beschaufelung gegenläufig ist, während der andere zusätzliche axial beaufschlagte Schaufelkranz einem Leitschaufelkranz vorgeschaltet ist, an den sich die andere axial beaufschlagte Beschaufelung anschließt.
6. Schaufelring nach einem der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem. äußersten radial beaufschlagten Schaufelkranz und den zusätzlichen axial beaufschlagten Schaufelkränzen Leitschaufeln ,angeordnet sind.
7. Schaufelring nach einem der Ansprüche ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der äußerste radial beaufschlagte Schaufelkranz und die zusätzlichen axial beaufschlagten Schaufelkränze eine einheitliche Beschaufelung bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen