DE805581C

DE805581C - Schaufelbindung fuer Gas- und Dampfturbinen

Info

Publication number: DE805581C
Application number: DEM214A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Georg Achatz
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1949-10-27
Filing date: 1949-10-27
Publication date: 1951-05-25

Description

Schaufelbindung für Gas- und Dampfturbinen Die bekannten mittelbaren Schaufelbindungen von Gas- und Dampfturbinen mit Hilfe von Zwischenstücken sollen die Nachteile der unmittelbaren Bindungen, bei denen der Bindedraht direkt finit der Schaufel verlötet wird, vermeiden. Diese Nachteile sind die Gefahr der Lötrissigkeit, Schwierigkeiten beim Löten und ,lufhärtungserscheinungen der Schaufel. Weiter erfolgt eine starre Einspannung des Bindedrahtes in der Schaufel, was bei Schaufelschwingungen zu Brüchen desselben an der Einspannstelle führen kann. Bisher ist es aber noch nicht gelungen, finit den mittelbaren Schaufelbindungen ein vollkommen zufriedenstellendes Ergebnis zu erzielen, insbesondere ist die starre Einspanneng des Bindedrahts nicht beseitigt worden. Bei den bekannten Fällen der Verbindung eines Zwischenstückes mit dem Bindedraht durch Löten sind die schädlichen Wärmeeinflüsse auf die Schaufel, da das Zwischenstück sich innerhalb der Schaufel befindet, nur zum Teil vermieden worden.
Die Erfindung zeigt nun einen Weg, bei der Anwendung der mittelbaren Schaufelbindung mit Bindedraht und Zwischenstücken die Übelstände der unmittelbaren Bindung vollständig zu beseitigen. Die Erfindung besteht darin, daß zwei auf den Bindedraht aufgeschobene Hülsen zu beiden Seiten der Schaufel unter Anpressung an diese an dem der Schaufel abgekehrten Ende mit dem Bindedraht verlötet sind. Um ein besseres Anschmiegen der Hülsen an die Schaufel zu gewährleisten, sind die an der Schaufel anliegenden Stirnseiten der I-lülsen kugelig, ballig o. dgl. abgedreht. Dementsprechend kann die Schaufelbohrung auf beiden Seiten gut aasgerundet werden, was festigkeitsmäßig einen großen Vorteil bedeutet (Lochspannungen!). hie erfindungsgemäße Schaufelbindung ist an der Einspannstelle nicht starr. Die dämpfende Wirkung wird durch Reibung zwischen Schaufel und Bindedraht in der Bohrung erreicht. Wenn im Betrieb zwischen Schaufel und Hülse etwas Luft entstehen sollte, wird die dämpfende Wirkung nicht geschwächt. Die Hülsen wirken als Anschläge und begrenzen somit die Schwingungsamplitude. Da das Zwischenstück bzw. die Hülsen außerhalb der Schaufel angeordnet sind, kann die Lötung zwischen Hülse und Bindedraht von der Schaufel entfernt erfolgen, so daß jede Wärmebeeinflussung des Schaufelmaterials sicher vermieden wird. Der bei den bekannten Schaufelbindungen öfters vorkommende Bruch des Bindedrahtes an der Einspannstelle kann kaum mehr erfolgen, da der Bindedraht nicht fest, sondern elastisch eingespannt ist.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. i eine Schaufelbindung im waagerechten Schnitt, Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des von dem Kreis in Fig. i umschlossenen Teiles und Fig.3 eine andere Ausführung der Schaufelbindung im senkrechten Schnitt.
Die mittelbare Schaufelbindung unter Verwendung von Zwischenstücken bzw. Hülsen i nach Fig. i wird in der Weise ausgeführt, daß rechts und links der Schaufel 2 je eine Hülse auf den durch die Bohrung 3 der Schaufel geführten Bindedraht 4 geschoben wird. Diese Hülsen werden mit einer Vorrichtung fest gegen die Schaufel 2 gepreßt und dann an ihrem der Schaufel abgekehrten Ende mit dem Bindedraht 4 verlötet. Die Lötstelle ist mit 5 bezeichnet. Die Hülsen i können als Ring-, Zylinder-, Tonnen- oder Kugelhülsen ausgebildet sein. Am besten eignet sich die zylindrische Hülse mit einem Verhältnis von Länge zum Durchmesser von o,8 bis 1,5, je nach der Krümmung der Bindedrähte, bei einer Wandstärke von i bis 1,5 mm. Um eine gute Anlage der Hülsen an der Schaufel zu erreichen, werden sie an der Schaufelseite, wie Fig. 2 erkennen läßt, ballig, kugelig o. dgl. abgedreht. Der Pfeil 6 bezeichnet den Radius der Abdrehung. Entsprechend der letzteren wird auch die Bohrung 3 der Schaufel an beiden Schaufelseiten abgerundet, so daß zwischen Hülsenstirnseiten und Schaufel bei 7 eine Linienberührung erfolgt, alsö eine starre Einspannung des Bindedrahtes 4 vermieden wird.
Bei engen Schaufelteilungen ist eine Ausführung vorteilhaft, wie sie in Fig.3 dargestellt ist. Bei dieser sind eine Anzahl Schaufeln, praktisch kommen etwa 5 bis 15 in Frage, zu einem Paket zusammengefaßt, durch deren Bohrungen ein Bindedrahtsegment 4 geführt und an den Enden mit je einer Hülse i, die sich außen gegen jede letzte Schaufel legen, entsprechend Fig. i verlötet ist. Vorher werden noch bei der Einführung des Bindedrahtes in' die Schaufeln in den Zwischenraum zwischen den einzelnen Schaufeln Hülsen 8 eingeschoben, die lose auf den Bindedraht aufgefädelt sind. Um eine.dämpfende Wirkung der Bindung zu erreichen, die auch hier durch Anpressen der Bindedrähte an die Schaufel infolge Fliehkraft erzielt wird, ist es erforderlich, das Spiel zwischen Bindedraht und Schaufelbohrung auf 1/1o bis 2/1o zu beschränken. Das bedingt ein Einbringen der evtl. vorgebogenen Bindedrahtstücke gleichzeitig mit den Schaufeln. Die paketweise Zusammenfassung der Schaufeln hat den Vorteil, daß die Anzahl der Lötstellen auf einen Bruchteil der bisher benötigten herabgesetzt wird.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, die losen Zwischenhülsen innerhalb eines Schaufelpaketes herauszulassen. Damit wird erreicht, daß, fabrikatorisch gesehen, Teilungsfehler sich weniger nachteilig auswirken. Die Unterteilung des Bindedrahtes in Segmente ist erforderlich, um eine sichere Reibungsdämpfung zwischen Schaufel und Bindedraht zu erreichen. Abgesehen davon, daß sich ein einziger Bindedraht praktisch nicht ausführen läßt, würde er als geschlossener Ring keine Dämpfung bewirken, da er sich radial mit der Fliehkraft ausdehnt und somit kein oder fast kein Anliegen in den Schaufelbohrungen erreicht wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Bindung der Schaufeln von Gas- und Dampfturbinen mit Bindedraht und Zwischenstücken, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auf den Bindedraht (4) aufgeschobene Hülsen (i) zu beiden Seiten der Schaufel (2) unter Anpressung an diese an dem der Schaufel (21 abgekehrten Ende mit dem Bindedraht (4) verlötet sind. z. Bindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Schaufel (2) anliegenden Stirnseiten der Hülsen (i) kugelig, ballig o. dgl. abgedreht sind und die Schaufelbohrung (3) auf beiden Seiten abgerundet ist. 3. Bindung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei engen Schaufelteilungen eine Anzahl Schaufeln (2) zu einem Paket zusammengefaßt sind und nur am Anfang und Ende des Paketes je eine Hülse (i) mit dem Bindedrahtsegment (4) verlötet ist, wobei zwischen den einzelnen Schaufeln (2) Hülsen (8) als Zwischenstücke auf den Bindedraht (4) nur aufgeschoben sein können.