DE725415C

DE725415C - Laufrad fuer Fluegelradturbinen

Info

Publication number: DE725415C
Application number: DEV36811D
Authority: DE
Inventors: Carl Fuchs
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1940-07-04
Filing date: 1940-07-04
Publication date: 1942-09-21

Description

Laufrad für Flügelradturbinen Bei bestimmten Bauarten von Wasserturbinen mit Flügelrädern, besonders z. B. bei Rohrturbinen, tritt die Notwendigkeit auf, für -die Reglung erforderliche Schwungmassen unmittelbar am Laufradumfang anzuordnen, weil das Laufrad das Innere des Generatorpolrades oder auch einer Abtriebriemenscheibe oder einer ähnlichen Abtriebeinrichtung bildet und eine Möglichkeit, ein besonderes Schwungrad unterzubringen, nicht besteht. Die Schwungmasse erhält die Gestalt -ines Außenkranzes zum Laufrad, also eines Schwungkranzes, dessen zweckmäßiger Zusammenbau mit den Laufradflügeln Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
Gemäß der Erfindung wird der Schwungkranz radial unterteilt, und die- einzelnen Teilstücke werden mit den Laufradschaufeln fest. verbunden, so daß die Turbinenleistung und andere auf die Schaufeln wirkende Kräfte auf den Schwungkranz übertragen werden können. Die radialen Teilfugen der Schwungkranzstücke werden durch Schrumpfhaken oder ähnliche Vorrichtungen zusammengehalten. Die einfachste und dabei zuverlässige Verbindung ist das Zusammengießen von Schwungkranzstück und Schaufel in einem Stück, eine Verbindungsart, die wohl immer gewählt werden wird. wenn nicht die Schaufeln und der Schwungkranz aus zweierlei Werkstoffen gefertigt werden müssen oder gießerei- oder bearbeitungstechnische Gründe dagegen sprechen. Die radiale Unterteilung des Kranzes gemäß der Erfindung ist für das Zusammengießen von Schaufeln und Kranzstücken besonders vorteilhaft, denn die Ausschußgefalir wird viel geringer als beim Gießen des gesamten Ringes mit den Schaufeln in einem Stück: zudem werden Formarbeit und Bearbeitung in der Werkstatt, besonders die der Schaufelflächen, wesentlich erleichtert.
Müssen die Schwungkranzstücke und die Schaufeln getrennt hergestellt werden aus Gründen, die weiter oben schon erwähnt wurden, so «-erden die Schwungkranzstücke mit den Schaufeln verschraubt, die zu diesem Zweck mit einem leichten Ringsegment zusammengegossen «-erden, das die Schaufeln am Umfang faßt. Das bearbeitende Ringsegment liegt in einer entsprechenden Nut des Kranzstückes. -Mit radialen Schrauben werden Ringsegment und Kranzstück miteinander verschraubt.
Bei sehr schweren Kranzstücken ist die geschilderte Schraubverbindung nicht mehr gut ausführbar. Axial gerichtete Schrauben sind dann besser am Platz als radial gerichtete. Zu ihrer Aufnahme erhält die mit einem Ringsegment versehene Laufradscliaufel noch einen über das Ringsegment herausragenden flanschartigen Steg, der in eine entsprechende Aussparung des Schwungkranzstückes paßt. Die axial liegenden Schrauben gehen durch den Schwungkranz und den Steg an der Laufradschaufel und können entweder mit Spiel in ihren Löchern sitzend oder als Paßschrauben mit konischen oder zvlindrischen eingeriebenen Bolzen ausgeführt werden.
Die Gestaltung der Laufradnabe ist nicht Gegenstand der Erfindung und wird daher nicht behandelt.
Zur guten Aufnahme der radial gerichteten Kräfte können die Seitenflächen der Ringsegmente oder der Stegflanschen konisch ausgeführt werden, so daß schwalbenschwanzähnliche Profile entstehen, die für den genannten Zweck gut geeignet sind und die Schrauben entlasten.
Bei größeren Ausführungen macht das Einpassen der Ringsegmente und der Flanschstege in die Nuten der Schwungkranzstücke viele Arbeit, die wesentlich verringert werden kann, wenn die genannten Schaufelangüsse in der Umfangsrichtung kürzer als die Schaufelteilung bemessen werden. Die Lücken in den Nuten der Kranzstücke werden mit Füllstücken geschlossen.
Sehr schwere Schwungkränze schließlich werden wesentlich handlicher für die Bearbeitung und den Zusammenbau mit den Laufradschaufeln, wenn sie nicht nur radial, sondern auch senkrecht zur Drehachse des Rades geteilt werden.
In der Zeichnung sind Laufräder von Flügelradturbinen mit den -Merkmalen der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar in Abb. i ein Flügelrad, bei dem je ein Schwungkranzstück und eine Schaufel zusannnengegossen sind, Abb. 2 ein Flügelrad, dessen Schaufeln mit angegossenen Ringsegmenten und Füllstücken ni die zugehörigen Schwungkranzstiicke eingesetzt sind.
Abb. 3 ein Schnitt durch ein Flügelrad, bei dem je eine Schaufel und ein Kranzstück zusammengegossen sind, Abb. 4. ein Schnitt durch ein Flügelrad, bei dem die Schaufel durch ein angegossenes Ringsegment mit dem Schwunghranzsegmeiitt verbunden ist, Abb. > ein Schnitt durch ein Flügelrad mit eingesetzter Schaufel mit Flanschsteg und axial geteiltem Schwungkranz.
In den Abbildungen haben die gleicher. Teile die gleichen Bezugszeichen.
Im Flügelrad nach Abb. i sind die Lauf-' radschaufeln i mit dem Schwungkranz 2 zusammengegossen, der durch radiale Fugen 3 geteilt ist. Die Schrumpfhaken 4. halten die Kranzstücke 2 ... 2 unter sich zusammen.
In Abb. 2 sind die Laufradschaufeln i und die Kranzstücke 2 getrennt voneinander hergestellt. Ihre Verbindung miteinander geschieht durch Schrauben, die die mit den Schaufeln zusammengegossenen Ringsegmente 5 mit den Kranzstücken 2 zusammenhalten. Die Ringsegmente 5 haben nicht die Länge einer Schaufelteilung, die Nuten 6 in den Kranzstücken 2 werden daher durch Füllstücke 7 völlig geschlossen. Die durch die radialen Fugen 3 geteilten Kranzstücke 2 werden mit den Schrumpflial;en .t zusammengehalten.
Im Schnitt durch ein Flügelrad nach Abb. 3 ist die Laufradschaufel i mit dem Kranzstück 2 in einem Stück zusanimengegosssen.
Beim Laufrad nach der Abb. 4. hat die Schaufel i ein angegossenes Ringsegment 3, das in der Nute 6 des Kranzstückes 2 sitzt und mit dem Kranzstück durch die Schrauben ä verbunden ist.
In der Abb. 5 ist die Laufradschaufel i wieder mit dem Ringsegment 5 versehen, hat aber außerdem noch den stegartigen Flansch 9 mit schwalbenschwanzförmigem Profil zur Verbindung der Schaufel mit dem Kranzstück, das hier durch eine senkrecht zur Drehachse des Rades stehende Ebene in die Teile 2« und 2i, unterteilt ist. Axiale Schrauben io halten Schaufeln und Kranzstücke zusammen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Laufrad für Flügelradturbinen, gekennzeichnet durch einen radial unterteilten, als Schwungrad dienenden Außenkranz (Schwungkranz), dessen einzelne Stücke (2...2) mit den Laufradschaufeln (i ... i) fest oder lösbar verbunden sind und ,untereinander mit Schrumpfhaken (q.) oder anderen geeigneten Verbindungsmitteln zusammengehalten werden.
2. Laufrad für Flügelradturbinen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Schwungkranzstück (z) mit je einer Schaufel (i) zusammengegossen ist.
3. Laufrad für Flügelradturbinen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (i) mit in eine entsprechende Nut (6) in den Schwungkranzstücken (2) passenden angegossenen Ringsegmenten (5) versehen sind, mit denen die Schwungkranzstücke (2) verschraubt werden.
4.. Laufrad für Flügelradturbinen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsegmente (5) durch flanschartige Stege (9) mit den Schwungkranzstücken (:2) durch axial liegende Schrauben (io) verbunden sind.
5. Laufrad für Flügelradturbinen nach Anspruch .4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsegmente (5) oder die Stege (9) einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt zur Aufnahme radial wirkender Kräfte erhalten haben.
6. Laufrad für Flügelradturbinen nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsegmente (5) in Umfangsrichtung kleiner. sind als die Schaufelteilung und entsprechend zwischen den Ringsegmenten Füllstücke angeordnet sind.
7. Laufrad für Flügelradturbinen nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungkranzstücke (2a, 2b) auch noch in einer zur Drehachse senkrechten Ebene geteilt sind. BERLIN. GEDRUCKT IN DER RE'CIISDRC'CIZEIZE1