DE809689C

DE809689C - Mehrteiliges Schlussstueck fuer die Beschaufelung von Kreiselmaschinen

Info

Publication number: DE809689C
Application number: DEP29166A
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1948-09-17
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1951-08-02
Also published as: CH266970A; BE490366A; NL75780C; GB659592A; FR993389A

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 2. AUGUST 1951

ρ 29166Ia/27 c D

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotor für Turbomaschinen, dessen Schaufeln in Ringnuten befestigt und in diese durch eine Einfüllöffnung eingebracht sind, welche nachher durch ein in ihr befestigtes mehrteiliges Schlußstück verschlossen ist. Sie besteht darin, daß mindestens eines der Teilstücke des Schlußstücks ein relativ zur Rotorachse nach außen hin verjüngtes Keilstück ist und mindestens eines dieser Keilstücke in Richtung nach außen verspannt ist.

Hierbei empfiehlt es sich, weitere, nach außen hin verjüngte Keilstücke entweder direkt oder über benachbarte Teilstücke nach innen auf den Rotor abzustützen, wobei sämtliche Teilstücke nach außen hin verjüngte Keilstücke sein können.

Die Sicherheit kann dadurch weiter erhöht sein, daß die Massen der Keilstücke und die Neigungen, welche die keilbildenden Ebenen zu den Fliehkräften der Keilstücke aufweisen, derart gewählt sind, daß, bei ungewollter Lockerung der Ver- ao spannung, die verbleibenden Fliehkräfte zusammenwirkend ausreichen, um die nach innen abgestützten Keilstücke auch weiterhin nach innen zu drängen.

Die Sicherheit kann dadurch weiter erhöht sein, daß das in Richtung nach außen verspannte Keilstück geschlitzt ist, wobei der Schlitz ein in das Keilstück eingeschnittenes, zum Verspannen dienendes Gewinde derart durchdringt, daß mindestens ein Teil der auf das Keilstück wirkenden Keilkräfte das Gewinde gegen unbeabsichtigtes Lösen sichert.

Vorteilhaft ist eine zum Verspannen eines Keilstücks vorgesehene Schraube derart gestaltet und angeordnet, daß sie, im Sinne des Entspannens gedreht, weiterhin das bis dahin nach außen ver-

spannte Keilstück nach innen und schließlich bis dahin nach innen abgestützte Keilstück nach außen drückt.

Das Schlußstück kann mindestens eine Schaufel tragen, wobei es zweckmäßig ist, die Schaufel mit einem nicht in Richtung nach außen verspannten Teilstück fest zu verbinden. Hierbei ist es günstig, der durch die Schaufel erhöhten Fliehkraft dadurch Rechnung zu tragen, daß über das mit der

ίο Schaufel fest verbundene Teilstück mindestens ein ihm benachbartes Keilstück nach innen abgestützt ist.

An Hand der Zeichnung sind nachstehend Ausführungsbeispiele beschrieben, und gleichzeitig ist auch die Erfindung noch näher erläutert.
Es zeigt

Fig. ι einen quer zur Rotorachse durch einen ein Schlußstück enthaltenden Teil des Schaufelkranzes und des Rotors gelegten Schnitt,

Fig. 2 den gleichen Teil wie Fig. 1, jedoch von außen in Richtung auf die Rotorachse gesehen,

Fig. 3 einen in Meridianrichtung, des Rotors durch das in Fig. 1 dargestellte Schlußstück gelegten Schnitt unter Hinzufügung einer Scheibenfeder 16,

Fig. 4 einen Meridianschnitt durch ein anders als in Fig. 1 bis 3 gestaltetes Schlußstück,

Fig. 5 einen Meridianschnitt durch ein anders als in Fig. 1 bis 4 gestaltetes Schlußstück,

Fig. 6 einen Meridianschnitt durch ein Schlußstück, dessen eines Teilstück mit einer Schaufel fest verbunden ist.

In den Fig. 1 bis 3 ist der Rotor 1 mit einer von den Linien 2 umgrenzten, im Meridianschnitt schwalbenschwanzförmigen Ringnut versehen, in welche durch eine von den Linien 3 umgrenzte Einfüllöffnung die Schaufeln 4 sowie deren Distanzstücke 5 eingepaßt und eingebracht sind. Die Einfüllöffnung 3 ist alsdann durch ein Schlußstück verschlossen, welches aus mehreren Teilstücken besteht. Das Teilstück 6 ist ein nach außen, also in der von der Rotorachse wegweisenden Richtung verjüngtes Keilstück, welches mit Hilfe der Schraube 7 in Richtung nach außen verspannt ist. Die Schraube 7 kann mit einem Innensechskant versehen sein und mit Hilfe eines in Fig. 3 strichpunktiert eingezeichneten Schlüssels 8 gedreht werden. Die zwei Teilstücke 9 sind ebenfalls nach außen verjüngte Keilstücke, welch; mit ihren Flächen 10 nach innen, also in der zur Rotorachse hinweisenden Richtung direkt auf den Rotor ι abgestützt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind also sämtliche Teilstücke nach außen hin verjüngte Keilstücke. Vor dem Einbau des Schlußstücks wird die Schraube 7 so gestellt, daß ihre Fläche 11 etwa bündig mit der Fläche 12 des Keilstücks 6 ist, und dieses wird dann mit seiner Fläche 12 auf den Boden der Einfüllöffnung gelegt. Alsdann werden die Keilstücke 9 nacheinander eingeschoben und mit ihren Flächen 10 auf den Rotor abgestützt. Schließlich wird durch Drehen der Schraube 7 das Keilstück 6 nach außen bewegt und verspannt. Der Wiederausbau eines etwa durch verharztes oder verkoktes öl festklebenden Schlußstücks wird durch Ansätze 13 der Keilstücke 9 erleichtert. Wird die Schraube 7 im Sinne des Entspannens gedreht, so stößt ihr Kopf bald an die Ansätze 13 und drückt das Keilstück 6 nach innen und sprengt es von den Keilstücken 9 ab. Beim weiteren Drehen der Schraube 7 stößt schließlich das Keilstück 6 mit seiner Fläche 12 auf den Boden der Einfüllöffnung, worauf der Kopf der Schraube 7 an den Ansätzen 13 angreifend nunmehr die Keilstücke 9 nach außen drückt und sie von den Flächen 3 des Rotors 1 absprengt, worauf zunächst die Keilstücke 9 eines nach dem andern und zuletzt das Keilstück 6 samt Schraube 7 ausgebaut werden.

Zusätzlich zu den von der Schraube 7 ausgeübten Verspannungskräften wirken bei sich drehendem Rotor Fliehkräfte, welche die Teilstücke nur noch fester ineinander verkeilen. Im Gegensatz zur Kraft der Schraube 7, welche nur am Keilstück 6 angreift, greifen aber die Fliehkräfte auch an den Keilstücken 9 an. Bei einer ungewollten Lockerung der Verspannung könnte es sich daher ereignen, daß die Keilstücke 9 sich unter Einwirkung der Fliehkräfte um kleine Beträge nach außen verschieben. Um selbst dies zu verhüten, können die Massen der Keilstücke 6 und 9 und die Neigungen, welche die keilbildenden Ebenen zu den Fliehkräften der Keilstücke aufweisen, derart gewählt sein, daß, bei ungewollter Lockerung der Verspannung, die verbleibenden Fliehkräfte zusammenwirkend ausreichen, um die nach innen auf die Flächen 10 abgestützten Keilstücke 9 auch weiterhin nach innen zu drängen. In diesem Sinne kann, wie in Fig. 1 und 3 gezeigt ist, das Keilstück 6 über seinen als Keil und Gewinde wirksamen Teil hinaus nach außen hin durch einen Aufsatz 14 verlängert sein, welcher die Masse dieses Keilstücks vergrößert, und andererseits können die Massen der Keilstücke 9 dadurch verringert sein, daß diese aus einem Werkstoff hergestellt sind, der spezifisch leichter ist, als der Werkstoff des Keilstücks 6. Ferner können die Keilstücke 9 durch nicht gezeichnete Bohrungen und Aussparungen erleichtert sein.

Zwecks Erhöhung der Sicherheit gegen Locke-, rung der Verspannung kann das in Richtung nach außen verspannte Keilstück 6 mit einem Schlitz 15 (s. Fig. 3) versehen sein, so daß mindestens ein Teil der auf das Keilstück 6 wirkenden Keilkräfte die Schraube 7 gegen unbeabsichtigtes Lösen sichert. Ferner kann unter die Druckfläche 11 der Schraube 7 eine z. B. zylindrisch oder kugelförmig gekrümmte Scheibenfeder 16 gelegt sein, welche selbst bei, wie Fig. 3 zeigt, gelockerter Verspannung verhütet, daß die Teilstücke 6 und 9 beim langsamen Drehen des Rotors, also unter Gravitationskräften wechselnder Richtung, sich in radialer Richtung bewegen können.

In Fig. 4 besitzt die von den Linien 17 umgrenzte Einfüllöffnung im Meridianschnitt T-Form, wobei die Ringnut ebenfalls eine T-Form oder auch eine andere Form, z. B. die nach 2 in Fig. 3 auf- ^la^

weisen kann. Das Teilstück 18 ist wiederum ein nach außen hin verjüngtes Keilstück, welches mit Hilfe der Schraube 19 nach außen hin verspannt ist. Die zwei Teilstücke 20 dagegen sind der T-Form der Einfüllöffnung angepaßt, und mit ihrer Schulter 21 nach außen auf den Rotor 1 abgestützt. Demzufolge liegen ihre Anschlagflächen 22 nicht auf dem Boden der Einfüllöffnung auf. Der hier schräg eingeschnittene Schlitz 23 hat im wesentliehen die gleiche Wirkung wie der Schlitz 15 in Fig. 3, ebenso die Schraubenfeder 24 wie die Scheibenfeder 16. Die Schraube 19 ist nicht wie die Schraube 7 der Fig. 3 in gelockertem, sondern in verspanntem Zustand gezeichnet.

In Fig. 5 ist das nach außen hin verjüngte Keilstück 25 in Richtung nach außen mit Hilfe einer Schraubenfeder 26 verspannt, die mittels der Schraube 27 unter Spannung gesetzt und durch das Schraubenloch ein- und ausgebaut werden kann. Die Teilstücke 28 sind nach außen hin verjüngte Keilstücke, deren eine Keilfläche gestaffelt ausgeführt ist und die mittels der Flächen 29 nach innen auf den Rotor 1 abgestützt sind. Die Einfüllöffnung ist den Teilstücken 28 entsprechend gestaltet, und auch der Meridianschnitt der Ringnut kann, wie in der Fig. 5 angedeutet, eine ähnliche Gestalt aufweisen.

In F"ig. 6 ist das in Ansicht gezeichnete Teilstück 30 mit einer Schaufel 31 fest verbunden, besteht gegebenenfalls mit ihr aus einem Stück. Mit seinen Flächen 32, 33 und 34 bildet es ein nach außen hin verjüngtes Keilstück, das mittels seiner Fläche 35 nach innen auf den Rotor 1 abgestützt ist. Die Flächen 33 und 34 sind gestaffelt, und auf die hierdurch entstehende Schulter 36 ist das gleichfalls nach außen hin verjüngte Keilstück 37 nach innen abgestützt. Das nach außen hin verjüngte Keilstück 38 ist mittels der Schraube 39 in Richtung nach außen verspannt. Die Einfüllöffnung ist hier durch eine nur einseitige Erweiterung und Vertiefung 40 der Ringnut gewonnen. Beim Einbau wird, nach Einfüllen der Schaufeln in die Ringnut, zuerst das die letzte Schaufel 31 tragende Teilstück 30 eingesetzt. Dann wird das Teilstück 38 auf den Boden der Einfüllöffnung gelegt, hierauf das Teilstück 37 eingesetzt und sodann die Schraube 39 unter Benutzung der halbrunden Aussparung 41 in das Teilstück 38 eingeschraubt. Sobald hierbei die Schraube den Boden der Einfüllöffnung berührt, beginnt das Teilstück 38, sich nach außen zu bewegen, verkeilt dann das Schlußstück und wird schließlich beim Festziehen der Schraube 39 in Richtung nach außen verspannt.
Vorteile des Rotors nach der Erfindung sind, daß das Schlußstück und daher auch die Schaufeln leicht ein- und ausgebaut werden können, daß das Schlußstück sicher befestigt ist, daß die Fliehkräfte die Sicherheit der Befestigung noch erhöhen, daß unkontrollierbare Beanspruchungen, wie sie bei Verwendung von Schlagwerkzeugen, z. B. beim Einschlagen von Keilen, beim Verstemmen oder beim Überstemmen auftreten, völlig vermieden sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Rotor für Turbomaschinen, dessen Schaufeln in Ringnuten befestigt und in diese durch eine Einfüllöffnung eingebracht sind, welche nachher durch ein in ihr befestigtes mehrteiliges Schlußstück verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Teilstücke des Schlußstücks ein relativ zur Rotorachse nach außen hin verjüngtes Keilstück ist. und mindestens eines dieser Keilstücke in Richtung nach außen verspannt ist.
2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weitere nach außen hin verjüngte Keilstücke entweder direkt oder über benachbarte Teilstücke nach innen auf den Rotor ab- So gestützt sind.
3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Teilstücke nach außen hin verjüngte Keilstücke sind.
4. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Massen der Keilstücke und die Neigungen, welche die keilbildenden Ebenen zu den Fliehkräften der Keilstücke aufweisen, derart gewählt sind, daß bei ungewollter Lockerung der Verspannung die verbleibenden Fliehkräfte zusammenwirkend ausreichen, um die nach innen abgestützten Keilstücke auch weiterhin nach innen zu drängen.
5. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in Richtung nach außen verspannte Keilstück geschlitzt ist, wobei der Schlitz ein in das Keilstück eingeschnittenes, zum Verspannen dienendes Gewinde derart durchdringt» daß mindestens ein Teil der auf das Keilstück wirkenden Keilkräfte das Gewinde gegen unbeabsichtigtes Lösen sichert.
6. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zum Verspannen eines Keilstücks vorgesehene Schraube derart gestaltet und angeordnet ist, daß sie, im Sinne des Entspannens gedreht, weiterhin das bis dahin nach außen verspannte Keilstück nach innen und schließlich bis dahin nach innen abgestützte Keilstück nach außen drückt.
7. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein nicht in Richtung nach außen verspanntes Teilstück mit einer Schaufel fest verbunden ist.
8. Rotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß über das mit einer Schaufel fest verbundene Teilstück mindestens ein ihm benachbartes Keilstück nach innen abgestützt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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