DE813470C

DE813470C - Verbindung zwischen Turbinenrad und Welle

Info

Publication number: DE813470C
Application number: DEP35107D
Authority: DE
Inventors: Thomas Clark
Original assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Current assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Priority date: 1943-10-07
Filing date: 1949-02-26
Publication date: 1951-09-13
Also published as: US2418967A; CH258109A; GB579426A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Befestigung eines Turbinen- oder sonstigen Rades an einem tragenden Flansch. Obwohl nicht darauf beschränkt, bezieht sich die Erfindung insbesondere auf die Befestigung von Rädern von Gasturbinen, die wesentlichen Temperaturänderungen und damit der Gefahr einer Entstehung innerer Spannungen beim Übergang vom Ruhe- in den Betriebszustand ausgesetzt sind.

ίο Hauptziel der Erfindung ist eine Anbringung solcher Räder, die sie befähigt, besser solchen inneren Beanspruchungen infolge von Temperaturänderungen zu widerstehen.

Erfindungsgemäß besitzt das Rad an einer Seite einen radial gerichteten, mit dem Rad aus einem Stück bestehenden Flansch, der zapfenartig in eine Ausnehmung eines Tragflansches hineinpaßt und darin durch axial liegende Schrauben befestigt werden kann, so daß der Radkörper selbst zur Aufnähme von Halteschrauben nicht durchbohrt zu werden braucht, was eine starke Schwächung bedeutet (der Ausdruck Schrauben schließt Schraubenbolzen, Zapfen u. dgl. ein).

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der tragende Flansch in etwas nachgiebiger Weise mit einem Nabenteil verbunden, der auf einer Welle befestigt werden kann, und besteht mit diesem aus einem Stück. Vorzugsweise ist der Radflansch etwa in der Mitte zwischen dem Mittelpunkt und dem Umfang des Rades in einem Bereich angeordnet, wo die aus einer Erhitzung des Radumfangs entstehenden Spannungen neutral sind.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.

Fig. ι ist ein Schnitt durch ein halbes Turbinenrad nach der Erfindung auf einer Welle, wobei der Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 3 verläuft;

Fig. 2 ist ein Teilschnitt nach der Linie II-II, in Fig. 3, jedoch in umgedrehter Lage, und Fig. 3 ist eine Teildraufsicht.

12 ist das Turbinenrad und 13 das Ende der Welle, von der es getragen wird. Die Welle trägt an ihrem äußeren Umfang Keile 14, die mit Keilen an der Innenseite des Nabenteiles 15 zusammenarbeiten, der auf der Welle unverschiebbar und frei fliegend angeordnet ist und mit Hilfe eines konischen Ringes 16, einer Mutter 17 und eines Verriegelungsteiles 18 befestigt ist. Die Nabe besteht mit einem Haupttragflansch 19 auis einem Stück.

Gewöhnlich werden Löcher durch das Rad gebohrt, um es unmittelbar mit dem Flansch 19 verschrauben zu können. Erfindungsgemäß besitzt das Rad einen Flansch 21, der mit ihm aus einem Stück besteht, zapfenartig in eine Ausnehmung des Flansches 19 hineinpaßt und darüber hinaus durch Zapfen 20 in_ seiner Lage gesichert wird. Die Befestigung des Rades am Flansch 19 wird durch die Flansche 19 und 21, die die notwendigen Bohrungen aufweisen, vermittelt.

In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel befindet sich der Flansch an einer Stelle des Rades, wo die inneren Spannungen bei einer Erhitzung des Radumfanges mehr oder weniger neutral sind.

Angesichts der radialen Ausdehnung nach Erreichung der Arbeitstemperaturen wird der Flansch an den Nabenteil 15 zweckmäßig mittels eines ringförmigen, gebogenen Teiles 28 angeschlossen, der eine gewisse Elastizität besitzt und dadurch die Nabe 15 von Spannungszuständen infolge einer Ausdehnung des Rades 12 entlastet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Verbindung zwischen einem Turbinenrad ο. dgl. und einer Welle, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad einen radial gerichteten und mit ihm aus einem Stück bestehenden Flansch (21) aufweist, der zapfenartig in eine Ausnehmung eines tragenden Flansches (19) hineinpaßt und in diesem durch axial liegende Bolzen o. dgl. befestigt ist, wobei die Bolzenbohrung nur den Radflansch (21), aber nicht den Radkörper selbst durchsetzt, und daß der tragende Flansch (19) mit der auf der Welle (13) befestigten Nabe (15) aus einem Stück besteht, wobei das Zwischenteil zwischen Flansch und Nabe elastisch nachgiebig ausgebildet ist.
2. Turbinenrad ο. dgl., das nach Anspruch 1 mit einer Welle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Radfiansch (21) etwa in der Mitte zwischen dem Mittelpunkt und dem Umfang des Rades nahe der Zone befindet, wo die aus der Erhitzung des Radumfanges entstehenden Spannungen neutral sind.