DE819242C

DE819242C - Beschaufelung an Rotoren von axial durchstroemten Kreiselmaschinen, insbesondere von Dampf-, Gasturbinen und Verdichtern

Info

Publication number: DE819242C
Application number: DEE483A
Authority: DE
Original assignee: Escher Wyss AG
Current assignee: Sulzer Escher Wyss AG
Priority date: 1949-02-17
Filing date: 1950-01-06
Publication date: 1951-10-31

Description

Beschaufelung an Rotoren von axial durchströmten Kreiselmaschinen, insbesondere von Dampf-, Gasturbinen und Verdichtern Die Erfindung betrifft 'eine Beschaufelung an Rotoren von axial durchströmten Kreiselmaschinen, insbesondere von Dampf-, Gasturbinen und Verdichtern.
Um zu verhindern, daß in Schaufelreihen mit längeren Schaufeln während des Betriebes von Maschinen der erwähnten Art gefährliche Schwingungen auftreten, ist es bekannt, die Schaufeln der Reihe durch sie verbindende Glieder zu versteifen. Als solche Glieder kommen in .Betracht z. B. an den Schaufelköpfen befestigte, in der Umfangsrichtung der Schaufelreihe sich erstreckende Bandsegmente, ferner Drähte, Winkeleisen u. dgl., welche die Schaufeln auf einem oder mehreren Durchmessern, die zwischen ihren Füßen und Köpfen gelegen sind, verbinden. Die Befestigung solcher Versteifungsglieder an den verschiedenen Schaufeln erfordert jedoch viel Arbeit und ist deshalb kostspielig. Um diesen Nachteil zu beheben; ist bei einer Beschaufelung gemäß der Erfindung jedes Versteifungsglied lose in eine zugeordnete Schaufel eingesetzt, ferner weist jedes dieser Glieder eine Bohrung auf, in die ein Teil des Versteifungsgliedes einer der benachbarten Schaufeln ragt. Diese Lösung des gestellten Problems stützt sich auf die Erkenntnis, daß die Reibung, welche unter der Einwirkung der Fliehkraft zwischen dem in eine Bohrung der Schaufel eingesetzten Versteifungsglied und der zum Schwingen neigenden Schaufel auftritt, genügt, um letztere an einem stärkeren Schwingen zu verhindern.
Die erfindungsgemäße Bauart erfordert keine Befestigungsmaßnahmen zwischen Schaufel und Versteifungsglied, sondern bedingt in erster Linie nur gewisse Einpaßarbeiten.
In der ZeichnunZ sind verschiedene beispielsweise Ausführungsformen des Eredungsgegenstandes veranschaulicht, uni« zwar"ä@'eigt -Fig. i die Abwicklung eines Schnittes in der Umfangsrichtung durch zwei Schaufeln einer im übrigen nicht weiter gezeigtem '1.aufschaufelteihe und durch zwei zum Versteifen der 'betreffenden Schaufeln dienende Glieder; Fig. 2 eine der Fig. i entsprechende Abwicklung,: eine zweite Bauart der Versteifungsglieder veranschaulichend; Fig.3 zeigt eine schaubildliche Ansicht eines Teiles eines Rotoxs,und einer in diesem sitzenden Schaufelreihe mit :Deckband, bei der zum Versteifen benachbarter Schaufeln .dienende Glieder einer dritten Bauart in bezug aufeinander ins, radialer, Richtung versetzt angeordnet sind, und Fig. 4 zeigt einen Teil eines Längsschnittes durch zwei Schaufeln und ferne ?@ ih; l,Ahsicht :,ein -diese Schaufeln verbindendes 1rsfeifungsglied einer' weiteren Bauart.
In Fig. i bezeichnet i Schaufeln der Rotorbeschaufelung einer Kreisglmaschine. Je zwei ,benachbarte Schaufeln i begrenzen einen von einem Medium in Richtung des Pfeiles A durchströmten Kanal 2. Jede Schaufel i weist eine ,Bohrung 3 auf, deren Achse mit .4«. Mtteilivie I-I der Schaufelreihe zusammenfällt. In jede Bohrung 3 ist lose, und zwar mit einem geringen Spiel, ein abgestuftes, stöpselartig ausgebildetes VFsteifuxgsglied 4 eingesetzt. In dem einen giö$crea Durchmesser aufweisenden Teil jedes Gliedes 4 ist ein Hohlraum 5 vorgesehen,. . . ,.
Nach erfolgtem Zusammenbau der .Beschaufelung ragt der verjüngte Tei1,41 ` jees Versteifungsgliedes 4 lose in 'den: Rohbaum 5# des -lose in die .Bohrung 3 einer der benachbarten Schaufeln i eingesetzten Versteifugliedes 4.
Während des Betriebes bewirkt die auf die Versteifungsglieder 4 enwirJU,idäraftf dah die verjüngten Teile 41 dtePef'-4 in den Bohrungen 3 eine exzentrische Inge einnehmen und somit einseitig gegen einen Teil der diese Bohrungen begrenzenden Schaufelllkhen, gepreßt werden. Sobald die Schaufeln i zum,Schwingen neigen, wird dann an den zum Anliegergebrachten Flächenteilen der Schaufel i und Versgifungsglieder 4 eine Rei- bung von solcher GrpBm Cruugt, daß sie der auftretenden Schwingungsneigung.wirksam entgegenwirkt. Die Versteifungsglied4 sind daher bei einfachster Bauart der Bgschaufelung in der Lage, größere Schwingungen der , Schaufeln i zu ver-hindern.
Die in Fig, 2 . gezeigte Beschaufelung unterscheidet sich von,der beschriebenen dadurch, daß der verjüngte Teil 61 der Versteifungsglieder 6, welcher in eine Bphrtulg;7 des Versteifungsgliedes 6 einer der benachbarten ßttfeln ragt, nicht lose in der betreffenden Bohrugg ,x@-sitzt, sondern mit dem diesen Teil 61 auf, anschließenden Glied 6 verschraubt, ,also fegt, ;jedoch lösbar verbunden ist. Um das. ,Einshrauben des Teiles 61 in das benachbarte Glied '6 zu erleichtern, ist der einen größeren Durchme4äer, aufweisende Teil der abgestuften Versteifungsglieder 6 mit einem nach Art eines Schraubenkopfes ausgebildeten Teil 62 versehen.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Beschaufelung wird die Versteifung der Schaufeln 8 durch rollenförmige Körper 9 bewirkt, die an beiden Enden mit einer zapfenförmigen Verlängerung io versehen sind. Die .Schaufeln 8 sind mit Bohrungen versehen, ih. die sich die Zapfen io der Rollen 9 lose einsetzen 'lassen. Bei dieser Bauart sind in jeder Schaufel 8 zwei `Bohrungen vorzusehen, wobei die Mittellinien der betreffenden Bohrungen auf verschiedenen 'Durchmessern liegen. Nach erfolgtem Zusammenbau der Beschaufelung sind daher die Versteifungsrollen 9 benachbarter Schaufeln 8 in bezug aufeinander in't'adialer Richtung versetzt angeordnet. Dabei verhindert die Reibung, welche während des Betriebes' an den Stellen der Schaufeln 8 hervorgerufen wird, an denen die Zapfen io unter der Einwirkung der Fliehkraft zum Anliegen gegen Teile der Begrenzungsfläche der sie aufnehmenden Bohrungen gebracht werden, daß die Schaufeln 8 stärker zum Schwingen kommen können.
Um die Auswirkung der Fliehkraft auf die rollenförmig ausgebildeten Versteifungsglieder zu vermindern, empfiehlt es sich, solche Glieder in der in Fig. 4 gezeigten Weise auszubilden, wo i i ein Versteifungsglied mit zwei .zapfenartig ausgebildeten Enden 12 und ferner 13 zwei benachbarte Schaufeln einer im übrigen nicht veranschaulichten Beschaufelung bezeichnet. Der mittlere Teil des Versteiftitngsgliedas i i ist hier, um dessen Maße zu verringern, dünner ausgebildet als der unmittelbar an die Zapfen 12 angrenzende Teil.
Versteifungsglieder der beschriebenen Bauarten können auch auf mehreren Durchmessern über den ganzen Umfang angeordnet sein. Werden Versteifungsglieder der in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigten Bauart verwendet, so lassen sich auch nur Gruppen von Schaufeln einer Beschaufelung durch solche Glieder versteifen, wobei die Versteifungsglieder der einzelnen Gruppen, auf letztere bezogen, in radialer Richtung gestaffelt angeordnet sein können.

Claims

. PATENTANSPRÜCHE: i. Beschaufelung- an Rotoren von axial durchströmten Kreiselmaschinen, insbesondere von Dampf-, Gasturbinen und Verdichtern, bei der mindestens ein Teil benachbarter Schaufeln durch Versteifungsglieder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Versteifungsglied lose in mindestens eine zugeordnete Schaufel eingesetzt -ist. z. Beschaufelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Versteifungsglied eine Bohrung aufweist, in die ein Teil des Versteifungsgliedes einer der benachbarten Schaufeln ragt. 3. Beschaufelung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Bohrung des Versteifungsgliedes einer Schaufel ragende Teil 'des Versteifungsgliedes der benachbarten Schaufel lose in dieser Bohrung sitzt. 4. Beschaufelung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daB der in die Bohrung des Versteifungsgliedes einer Schaufel ragende Teil des Versteifungsgliedes der benachbarten Schaufel fest, jedoch lösbar mit dem erstgenannten Versteifungsglied verbunden ist. 5. Beschaufelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB die Versteifungsglieder als Rollen mit zapfenförmigen Enden ausgebildet sind, wobei letztere lose in entsprechende Bohrungen zweier benachbarter Schaufeln eingesetzt und die Rollen benachbarten Schaufelpaare in bezug aufeinander in radialer Richtung versetzt angeordnet sind: 6. Beschaufelung nach den Ansprüchen i und $, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil der Rollen dünner als deren an die Zapfen angrenzenden Teile ausgebildet ist.