DE890051C - Turbinenschaufelbefestigung und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Description

Bei Turbinenläufern, die aus einer Turbinenscheibe und an dem Umfang dieser Scheibe befestigten Schaufeln bestehen, ist es bereits bekannt, die Befestigung der Schaufeln durch einen Gabeleingriff zwischen den Füßen der Schaufeln und dem Umfang der Scheibe zu bewirken und diesen Eingriff mit Hilfe von in der Umfangsrichtung verlaufenden, ineinander greifenden Vorsprüngen der Berührungsflächen der Schaufelfüße und des ίο Scheibenuimfanges zu verriegeln. Ein übliches Verfahren zum Anbringen der Schaufeln an dem Scheibenumfang besteht darin, die Zacken der gabelförmigen Teile auseinanderzudrücken, unabhängig davon, ob diese Teile die Schaufelfüße oder den Scheibenumfang darstellen, so daß sie den Scheibenumfang bzw. die Schaufelfüße nebst den dazugehörigen Vorsprüngen spreizend umfassen können, um nach erfolgtem Aufsetzen wieder zusammengedrückt zu werden, so daß sie die von ihnen umschlossenen Teile fest zwischen sich drücken. Da dieses Verfahren aus dem Gesichtspunkt der Festigkeit nicht einwandfrei ist, wurde vorgeschlagen, die Anbringung der Schaufeln ohne Auseinanderdrücken der Zacken der gabelförmigen Teile zu bewirken.. Ein derartiger Vorschlag ist in der Patentschrift 659182 beschrieben worden. Jenem Vorschlag gemäß erstrecken sich die Vorsprünge nur längs eines gewissen Teiles der Um-

fangslänge der Schaufelfüße, während die ringsum' verlaufenden Vorsprünge des Umfangsteiles der Scheibe an einer oder mehreren Stellen weggeschnitten sind, und zwar in einem der Umf angslänge der Vorsprünge der Schaufelfüße entsprechendem Maße. An dieser oder jeder solchen Stelle entsteht somit ein Eintrittskanal, durch den die Schaufelfüße mit ihren Vorsprüngen auf den Umfangsteil der Scheibe aufgesetzt bzw. in denselben ίο eingesteckt werden können, ohne daß irgendwelche Formänderung der Scihaufelfüße oder der Scheibe erforderlich ist. Sobald eine einzelne Schaufel aufgesetzt oder eingesteckt worden ist, muß dieselbe so weit in der Umifangsrichtung verschaben werden, bis sie mit den Vorsprüngen der Scheibe -in Eingriff kommt. Nach erfolgter Anbringung der letzten Schaufel müssen sämtliche Schaufeln auf einmal um ein der Länge der Vorsprünge eines Sohaufelfußes entsprechendes Maß zurückgeschoben werden, damit auch die letzte Schaufel, deren Vorsprünge im Vergleich mit denjenigen der übrigen. Schaufeln in der Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind, mit den Vorsprüngen der Scheibe in Eingriff kommen kann. Bei dem genannten Patent erstrecken sich die Vorsprünge über ²/_s 'der Umfangslänge der Schaufelfüße; jede einzelne Schaufel wird somit nur längs ²/₃ der Umfangslänge ihres Fußes an der Scheibe verriegelt. Dies hat sich jedoch in der Praxis genügend bewährt.

Dias oben beschriebene formänderungsfreie Anbringen der Schaufeln hat sich als schwierig erwiesen, hauptsächlich weil die erforderliche Zurück verschiebung der ganzen Schaufelreihe den durch die Reibung zwischen den Schaufeln und dem Umfang der Scheilbe auftretenden großen Widerstand zu überwinden hat. Ferner gibt diese Art der Anbringung keine vollkommene Sicherheit gegen das Auftreten eines gewissen Spieles im Innern des Schaufelkranzes.

Die Erfindung hat zum Zweck, das Anbringen der Schaufeln zu erleichtern und das Auftreten von Spielräumen zwischen den Schaufelfüßen vollkommen zu beseitigen, wodurch der Schaufelkranz fester wird.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Schaufelkranz der Scheibe außer einer Hauptgruppe von Schaufeln, deren Füße mit von dem einen Ende der Schaufelfüße über einen gewissen Teil der Umfangslänge der Füße verlaufenden Vorsprüngen versehen sind, sowohl eine kleinere nach der Hauptgruppe auf die Scheibe anzubringende Gruppe von Schaufeln, deren Füße nur der Lage 'und Umfangslänge der Vorsprünge entsprechen, als auch eine zusätzliche, zuletzt auf die Scheibe anzubringende Schaufel enthält, deren Fuß die gleiche Umfangslänge hat wie die Füße der Hauptgruppenschaufeln, aber Vorsprünge trägt, die denjenigen der Hauptgruppenscbaufeln entgegengerichtet verlegt sind, indem sie sich vom anderen Ende des Fußes über einen gewissen Teil der Umfangslänge des Fußes erstrecken.

Nach erfolgtem Anbringen und Ansammeln der Schaufeln der Hauptgruppe können die mit abgestumpften Füßen versehenen Schaufeln der kleineren Gruppe auf das zur Verfügung stehende Gebiet des Scheibenumfanges auf der einen Seite des lEintrittskanals zusammengedrängt werden, damit die zusätzliche, die umgekehrte Anordnung der Vorsprünge aufweisende Schaufel durch den Eintrittskanal eingesteckt und in ihre endgültige Lage auf der anderen Seite des Eintrittskanals verschoben werden kann, in welcher Lage ihre Vorsprünge mit denjenigen des Scheibenumfanges im Eingriff stehen, ohne daß irgendeine Zurückver-Schiebung der ganzen Schaufelreihe erforderlich ist. Dann braucht man lediglich die Schaufeln der kleineren Gruppe auseinander zu verschieben und. zwischen dieselben die den weggeschnittenen Teilen der Füße dieser Schaufeln entsprechenden, keine Vorsprünge .aufweisenden Abstandsstücke einzusetzen. Es empfiehlt sich hierbei, das zuletzt anzubringende Abstandsstück keilförmig zuzuspitzen, damit es zwecks Beseitigung jedes im Innern des Schaufelkranzes noch vorhandenen Spieles ein- 8g getrieben werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist somit .das nach dem Aufsetzen sämtlicher Schaufeln erforderliche Nachstellen auf die wenigen mit abgestumpften Füßen versehenen Schaufeln der kleineren Gruppe beschränkt, während sämtliche übrigen Schaufeln in ihren eingangs erteilten Lagen unverändert stehenbleiben.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungisform der Erfindung dargestellt.

Fig. r, 3, 5 und 7 Veranschaulichen einzelne Stufen der Anbringung der letzten Schaufeln auf den Umfang einer Turbinenscheibe, deren Radius der Einfachheit halber als unendlich groß vorausgesetzt worden ist und deren Umfang daher als eine Gerade dargestellt werden kann;

Fig. 2, 4, 6 und 8 sind Axialschnitte nach den Linien H-II bzw. IV-IV, VI-VI und VIII-VIII der Fig. i, 3, 5 und 7;

Fig. 9 ist ein entsprechender Schnitt einer abgeänderten Ausführung..

In dem dargestellten Falle sind die Schaufelfüße gabelförmig und der Turbinenumfang ungeteilt ausgebildet. Es versteht sich ohne weiteres, daß die Ausführung ohne Abweichen vom Wesen der Erfindung die umgekehrte sein kann. Es bezeichnet ι den zur Aufnahme der gabelförmigen Schaufelfüße dienenden Umfangsteil der Turbinenscheibe. Der Umfangsteil 1 trägt beiderseitig in der Umfangsrichtung verlaufende einwärts gerichtete, klauenfönmige Vorsprünge 2. Diese sind in Fig. 2 im Querschnitt und in Fig. 4 in Seitenansicht dargestellt, im übrigen¹ aber nur angedeutet, und zwar durch strichpunktierte Linien im sdhaufelfreien Gebiet. An einer oder mehreren Stellen sind die Vorsprünge 2 weggeschnitten, so daß ein oder mehrere Eintrittskanäle für die Schaufeln entstehen. Diese Kanäle verlaufen in der beabsichtigten Richtung der Schaufeln. In der Zeichnung ist ein solcher Kanal bei 3 angedeutet, und zwar verläuft er senkrecht «um Scheilbenumfang, d. h. radial. Wenn nur ein einziger Eintrittskanal vor-

lianden ist, dann sind sämtliche Schaufeln durch ihn einzuführen; um die 'erforderliche Verschiebung jeder Schaufel kleiner zu machen, empfiehlt es sich aber, eine Mehrzahl von Eintrittskanälen anzuordnen, wie z. B, vier. In diesem Falle sind die vier Kanäle je ¹A des Scheibenumfanges zugeordnet.

Durch den Eintrittskanal 3 oder jeden Eintrittskanal werden zunächst die die Hauptgruppe darstellenden Schaufeln 4 eingeführt. Diese Schaufeln weisen in der Umfangsrichtung verlaufende, nach außen gerichtete Vorsprünge 5 auf, die sich etwa über ²/₃ der Umfangslänge der Schaufelfüße erstrecken. Diese Schaufeln werden nach Einführen durch den Kanal 3 zu beiden Seiten, desselben verteilt, so daß auf der einen Seite des Kanals, wie z.B. auf der linken Seite desselben (Fig. i), ein schaufelfreies Gebiet entsteht, dessen Winkelweite a ²J₃ der Umfangslänge des Schaufelfußes entspricht, während auf der anderen Seite des Kanals ein freies Gebiet einer Winkelweite b gleich ²J₃ der Umfangslänge des Schaufelfußes übrigbleibt. Es versteht sich, daß die Umfangslänge des Schaufelfußes in einem bestimmten Verhältnis zum Umfang der Scheibe stehen muß, damit diese Einstellung möglich werden soll. Nach erfolgter Einstellung der Schaufeln.4 sieht die Anordnung der Schaufeln zu beiden Seiten des Eintrittskanals 3 so aus, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist.
Dann werden durch den Kanal 3 die die kleinere Schaufelgruppe darstellenden drei Schaufeln 6 eingeführt,-von deren Füßen die vorsprungsfreien Teile weggeschnitten sind. Die Schaufeln 6 werden auf das Gebiete eingeschoben und genügend zusammengeschaben, um das Einführen der zusätzlichen Schaufel 7 durch den Kanal 3 zu gestatten, deren Fuß die gleiche Umfangslänge hat wie die Füße der Schaufeln 4, deren Vorsprünge aber entgegengesetzt zu denjenigen der Schaufeln 4 angeordnet sind, d. h. vom rechten anstatt vom linken Ende des Fußes ausgehen, wie in Fig. 3 angedeutet ist. Die Schaufel 7 wird so weit auf das Gebiet b eingeschoben, bis sie mit der nächstliegenden Schaufel 4 in Berührung kommt, wie aus Fig. 5 hervorgeht. Hierdurch gelangen die Vorsprünge der Schaufel 7 mit den Vorsprüngen 2 des Scheibenumfanges in Eingriff.

Zwischen den drei Schaufeln 6 der kleineren Gruppe werden zwei Abstandsstücke 8 eingesetzt. die den weggeschnittenen Teilen der Schaufelfüße entsprechen, und zwischen der Schaufel 7 und der benachbarten Schaufel 6 wird ein ähnliches Abstandsstück 9 eingesetzt. Zur Erleichterung des Eindringens kann das Abstandsstück 9 keilförmig zugespitzt sein. Die Abstandsstücke 8 und 9 können durch Niete 10 oder durch andere geeignete Mittel in ihren Lagen verriegelt werden.

Die Erfindung kann auch an Schaufeln und Schei'benumfängen anderer Ausführungen als die dargestellten verwendet werden. Ein Beispiel einer solchen abgeänderten Ausführung ist in Fig. 9 dargestellt. In dieser Ausführung trägt der Schaufelfuß 4 Endflansche 11, die in seitliche Flansche 12 des ,Scfaeiibenuimfanges 1 eingreifen, um die Zacken des gabelförmigen Schaufelfußes gegen Auseinanderdrücken zu sichern.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Befestigung der Schaufeln an Turbinenscheiben, bei denen die Schaufelfüße entweder den Umfangsteil der Scheibe spreizend umschließen oder von demselben spreizend umschlossen und durch klauenartig ineinandergreifende Vorsprünge der Schaufelfüße und des Scheibenumfangsteiles in ihrer Lage verriegelt sind, wobei die Vorsprünge der Türbinenscheibe an einer oder mehreren Stellen längs einer der Umfangslänge eines Vorsprungs eines Schaufelfußes entsprechenden - Winkelseite weggeschnitten sind, so daß ein oder mehrere Eintrittskanäle für die Schaufeln entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelkranz der Scheibe außer einer Hauptgruppe von Schaufeln (4), deren Füße mit von dem einen Ende der Schaufelfüße über einen gewissen Teil der Umfangslänge der Füße verlaufenden Vorsprüngen (5) versehen sind, sowohl eine kleinere nach der Hauptgruppe auf der Scheibe anzubringende Gruppe von Schaufeln (6), deren Füße nur der Lage und Umfangslänge der Vor-Sprünge entsprechen·, als auch eine zusätzliche, zuletzt auf die Scheibe anzubringende Schaufel (7) enthält, deren Fuß die gleiche Umfangslänge hat wie die Füße der Hauptgruppenschaufeln (4), aber Vorspränge (5) trägt, die zu denjenigen der Hauptgruppenschaufeln· (4) entgegengerichtet angeordnet sind, indem sie sich vom anderen Ende des Fußes über einen gewissen Teil der Umfangslänge des Fußes erstrecken.
2. 2. Schaufelbefestig'ung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit kleineren Füßen versehenen Schaufeln (6) in richtiger Entfernung voneinander und von der zusätzlichen Schaufel (7) durch vorsprungsfreie, den fehlenden Teilen der Füße der Schaufeln (6) entsprechende Abstandsstücke (8 bzw. 9) gehalten werden.
3. 3. Sohaufelibefestigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsstück (9) zwischen der zusätzlichen Schaufel (7) und der benachbarten Schaufel (6) keilförmig zugespitzt ist, um sein Anbringen zu erleichtern.
4. 4. Schaufelfoefestigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstücke (8, 9) durch Niete (10) od. dgl. verriegelt sind.
5. 5. Verfahren zur Herstellung der Schaufelbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgtem Anbringen der Schaufeln (4) der Hauptgruppe an den Scheibenumfang durch den Eintrittskanal oder Kanäle diese Schaufeln derart zusammengedrängt werden, daß auf der einen Seite des Kanals oder eines Kanals ein zur Aufnahme

   der Schaufeln (6) der kleineren Gruppe dienendes (α) und auf der anderen Seite des Ein-" trittskanals ein der Umfangslänge der Vorsprünge eines Schaufelfußes entsprechendes Gebiet (b) übrigbleibt, wonach zunächst die Schaufeln (6) durch den betreffenden Kanal (3) eingeführt und auf das Gebiet (2) eingeschoben werden, dann die zusätzliche Schaufel (7) d-urch den Kanal (3) eingeführt und bis zur Berührung mit der letzten Schaufel (4) der Hauptgruppe auf das Gebiet (&) eingeschoben wird und schließlich die Abstandsstücke (8 und 9) auf Platz gebracht und in ihren Lagen verriegelt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 5407 9.53