DE916987C

DE916987C - Verfahren zum Herstellen von verwundenen Hohlschaufeln fuer Turbinen oder Verdichter

Info

Publication number: DE916987C
Application number: DEE4971A
Authority: DE
Original assignee: Escher Wyss Maschinenfabriken GmbH
Current assignee: Escher Wyss Maschinenfabriken GmbH
Priority date: 1951-02-23
Filing date: 1952-01-31
Publication date: 1954-08-23

Description

Aus strömungstechnischen Gründen werden die Schaufeln von Turbomaschinen von einer bestimmten Länge an bekanntlich verwunden ausgeführt, d. h. die Schaufelwinkel bleiben in Längsrichtung der Schaufel nicht konstant. Bei gefrästen Schaufeln läßt sich die Verwindung z. B. mittels Kopiermaschinen herstellen, was jedoch einen sehr großen Arbeitsaufwand erfordert. Bei geschmiedeten Schaufeln müssen die verwendeten Gesenke oder Prägwerkzeuge der Verwindung ängepaßt sein. Da sich die Steilheit der Verwindung mit dem Durchmnesser :der jeweiligen Turbomaschine ändert, benötigt man also für jede Verwindung neue Gesenke, was ebenfalls sehr kostspielig ist. Man hat deshalb bereits versucht, die Schaufeln unter Zugbelastung zu verdrehen, wobei die Streckgrenze überschritten wurde, um je nach Wahl des Verdrehungswinkels die gewünschte Schaufelverwindung zu erzielen. Dieses Verfahren ist jedoch grundsätzlich nur bei zylindrischen Schaufeln, nicht aber bei verjüngten Schaufeln anwendbar; aber auch bei zylindrischen Schaufeln ergeben sich örtlich stark verschiedene Dehnungen, so .daß praktisch stets erhebliche Streuungen auftreten. Die hier geschilderten Schwierigkeiten gelten in vermehrtem Maße für hohle Turbinenschaufeln, die in letzter Zeit infolge verschiedener Vorteile besonderes Interessegefunden haben.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von aus Blech gebogenen verwundenen Hohlschaufeln für Turbinen oder Verdichter, und sie bezweckt, die Möglichkeit zu schaffen, solche Hohlschaufeln in dem praktisch in Betracht kommenden Bereich in einfacher Weise beliebig verwinden zu können und dabei Überschreitungen der Streckgrenze des Materials zu vermeiden. Nach diesem Verfahren wird ein ein- oder mehrteiliger Profilteil der Schaufel mit mindestens noch einer offenen Profillängskante verwunden, worauf die noch offene Profillängskante bei Fortwirken der die Verwindung erzeugenden Kräfte durch Schweißen, beispielsweise durch Punkt-, Rollen- oder Lotschweißung, geschlossen wird.
Bei Anwendung dieses Verfahrens wird die zunächst rein elastische Deformation bei der Verwindung .durch das Schweißen nahezu vollständig festgehalten, da der geschlossene Profilkörper eine wesentlich größere Drehsteifigkeit besitzt als das offene Profil vor der Verschweißung der Profilkante. Beim Verfahren gemäß der Erfindung können auch mit der gleichen Vorrichtung verschiedene Verwindungswinkel erhalten werden. Das eine Schaufelende kann dabei in einer festen Einspannstelle gehalten werden, während das andere- Ende in einer drehbaren Einspannstelle gehalten wird, welche entsprechend dem gewünschten Verwindungswinkel gedreht wird.
In der Zeichnung ist als Beispiel eine Ausführungsform einer nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Hohlschaufel aus Blech gezeigt, an Hand welcher auch das Verfahren beispielsweise erläutert wird.
In Fig. i ist eine aus Blech gebogene Hohlschaufel für eine Dampfturbine im Zustand vor dem Verwinden im Schrägriß und in Fig. a im Profilschnitt gezeigt. Es ist ersichtlich, daß (die Austrittskante A der Schaufel noch nicht geschlossen ist. Es können mithin an- dieser Stelle bei einer Verdrehung noch keine Schubkräfte übertragen werden, so daß relativ kleine Momente genügen, um das Blech um einen dem gewünschten Verwindüngswinkel entsprechenden Winkel zu verdrehen. Nach dem Verschweißen ,der Austrittskante A ist die Drehsteifigkeit des Profils wesentlich größer als vorher, so daß .das ursprünglich aufzuwendende Moment nach Lösen der für das Verwinden vorgenommenen Einspannung nur noch eine geringe Rückdrehung zur Folge hat.
Fig: 3 zeigt den Profilteil derselben Schaufel nach dem Verwinden im Schrägriß, wobei auch die Austrittskante A bereits verschweißt ist. Fig. q. zeigt den Profilschnitt der verwundenen Schaufel.
Bei der in der Zeichnung in zwei verschiedenen Herstellungsstadien gezeigten Schaufel ist der Profilteil einteilig; das Verfahren ist jedoch auch bei Schaufeln mit mehrteiligem Profilteil anwendbar. Ebenso läßt sich das Verfahren bei den wesentlich flacheren Profilformen von Axialverdichtern anwenden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Herstellen von aus Blech gebogenen verwundenen Hohlschaufeln für Turbinen oder Verdichter, dadurch gekennzeichnet, daß ein ein- oder mehrteiliger Profilteil der Schaufel mit mindestens noch einer offenen Profillängskante verwunden wird, worauf die noch offene Profillängskante bei Fortwirken der die Verwindung erzeugenden Kräfte durch Schweißen geschlossen wird.