DE9215708U1 - Hydraulic clamping device for clamping and releasing tie rods in multi-part gas turbine rotors - Google Patents
Hydraulic clamping device for clamping and releasing tie rods in multi-part gas turbine rotorsInfo
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Description
. Beschreibung:. Description:
Die Neuerung betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung zum Spannen und Lösen von Zugankern von mehrteilig zusammengesetzten Gasturbinenrotoren.The innovation concerns a hydraulic clamping device for clamping and releasing tie rods of multi-part gas turbine rotors.
Zum Festspannen von Werkzeugen oder Werkstücken werden hydraulisch betätigte Spannelemente verwendet.Hydraulically operated clamping elements are used to clamp tools or workpieces.
Es ist zum Beispiel ein hydraulischer Spannring bekannt, bei dem mehrere Kolben in Zylinderbohrungen angeordnet sind, wobei die Kolben einen Spanndruck auf ein mit der Achse rotierendes Werkstück oder Werkzeug ausüben.For example, a hydraulic clamping ring is known in which several pistons are arranged in cylinder bores, whereby the pistons exert a clamping pressure on a workpiece or tool rotating with the axis.
Bekannt ist ferner eine Anordnung von mehreren Klammerschrauben, die in Serie geschaltet sind und über eine Vorlaufleitung mit Druck beaufschlagt werden, wobei der Druck an einem Manometer abgelesen werden kann.Also known is an arrangement of several clamp screws that are connected in series and are pressurized via a supply line, whereby the pressure can be read on a pressure gauge.
Die Aufgabe der Neuerung besteht nun darin, eine an sich bekannte hydraulische Spannvorrichtung so zu verbessern, damit ihr Einsatz bei Gasturbinenrotoren in Scheibenbauweise ermöglicht wird. Es sollen damit erreicht werden:The aim of the innovation is to improve a known hydraulic clamping device so that it can be used in gas turbine rotors with a disk design. The following should be achieved:
eine optimale Rund- und Planschlagqualität, daß auf jeden Zuganker die exakt gleichen Kräfte no wirken.an optimal round and plane runout quality, so that exactly the same forces act on each tie rod.
- daß die Längung jedes Zugankers genau gemessen werden kann,- that the elongation of each tie rod can be measured precisely,
daß die Laufruhe des Gasturbinenrotors bei hohen Drehzahlen insgesamt verbessert wird, daß eine Minimierung der Setzkraftverluste erreicht wird,that the smooth running of the gas turbine rotor at high speeds is improved overall, that the setting force losses are minimized,
daß keine Torsionskräfte während des Spann- und Lösevorganges auf die Zuganker einwirken, daß keine einseitigen Stützkräfte auf die Turbinenscheiben einwirken und daß bei der Montage/Demontage eine einfache, sichere und schnelle Handhabung ereicht wird.that no torsional forces act on the tie rods during the tightening and loosening process, that no one-sided supporting forces act on the turbine disks and that simple, safe and quick handling is achieved during assembly/dismantling.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt in der Weise, wie es in 1C- den Schutzansprüchen angegeben ist.The solution of the problem is carried out in the manner specified in 1C - the claims.
Die hydraulische Spannvorrichtung weist gegenüber der bekannten Vorrichtung folgende Verbesserungen auf: Mehrere dezentral angeordnete Zuganker lassen sich gleichzeitig und gleichmäßig spannen.The hydraulic tensioning device has the following improvements over the known device: Several decentrally arranged tension anchors can be tensioned simultaneously and evenly.
Die Messung der Längung erfolgt direkt und gleichzeitig auf allen Zugankern.The elongation is measured directly and simultaneously on all tension anchors.
Der massive Zylinderring mit integrierten Kolben, Stützringen und Dichtungen bildet jeweils einen Kolbenraum, wobei alle Kolbenräume durch Querbohrungen untereinander verbunden sind und beim Verspannen bzw. Lösen der dezentralen OQ Zuganker gleichzeitig mit dem Hydraulikmedium beaufschlagt werden.The solid cylinder ring with integrated pistons, support rings and seals forms a piston chamber, whereby all piston chambers are connected to each other by cross holes and are simultaneously pressurized with the hydraulic medium when the decentralized OQ tie rods are tightened or loosened.
Zusätzliche Sicherheitsfangbolzen sind nicht erforderlich.Additional safety catch bolts are not required.
- Die Meßstangen liegen durch Verwendung eines federbelasteten Meßbolzens am Ende der Meßstange auf dem Zuganker direkt an.- The measuring rods rest directly on the tie rod by using a spring-loaded measuring bolt at the end of the measuring rod.
- Die zentrierte Zugvorrichtung befindet sich jeweils direkt auf dem Wellenende des Gasturbinenrotors.- The centered traction device is located directly on the shaft end of the gas turbine rotor.
Durch die hydraulische Spannvorrichtung werden bei dem Zusammenbau des Gasturbinenrotors die dezentral angeordneten Zuganker verspannt und bei der Demontage die gespannten Zuganker gelöst.The hydraulic tensioning device tightens the decentrally arranged tie rods during assembly of the gas turbine rotor and releases the tensioned tie rods during disassembly.
Die neuerungsgemäße hydraulische Spannvorrichtung besteht aus einem Zylinderring, in den ein Druckkolben von oben eingesetzt wird. Zur Abdichtung werden jeweils Stützringe mit Dichtungen eingesetzt und bilden dadurch einen umlaufenden Kolbenraum, der mit dem Druckmedium beaufschlagt wird. Der Druckkolben weist eine zentrische Bohrung auf, durch die der Fangbolzen gesteckt wird. Dieser Bolzen hat am oberen Ende ein Gwinde, auf das eine Sechskantmutter aufgeschraubt wird.The new hydraulic tensioning device consists of a cylinder ring into which a pressure piston is inserted from above. Support rings with seals are inserted to seal them, thus forming a circumferential piston chamber that is pressurized with the pressure medium. The pressure piston has a central hole through which the catch bolt is inserted. This bolt has a thread at the top end onto which a hexagon nut is screwed.
Am unteren Ende ist der Bolzen mit einem Innengewinde ausgestattet. Daurch wird der Fangbolzen mit dem zu spannenden Zuganker verschraubt.The bolt is equipped with an internal thread at the lower end. This allows the catch bolt to be screwed to the tension anchor to be tightened.
Der Fangbolzen weist eine zentrische Bohrung auf, durch 3Q die eine federbelastete Meßstange geführt wird. Die Meßstange wird während des Spann- und Lösevorganges auf den Kopf des Zugankers gedrückt.The catch bolt has a central hole through which a spring-loaded measuring rod is guided. The measuring rod is pressed onto the head of the tie rod during the tightening and loosening process.
. Das untere Ende des Fangbolzens ist mit einem Innengewinde ausgestattet. Dadurch wird der Fangbolzen mit dem zu spannenden Zuganker verschraubt.. The lower end of the catch bolt is equipped with an internal thread. This means that the catch bolt is screwed to the tension anchor to be tightened.
Der Fangbolzen weist eine zentrische Bohrung auf, durch die eine federbelastete Meßstange geführt wird. Die Meßstange wird während des Spann- bzw. Lösevorganges auf den Kopf des Zugankers gedrückt.The catch bolt has a central hole through which a spring-loaded measuring rod is guided. The measuring rod is pressed onto the head of the tie rod during the tightening or loosening process.
Die hydraulische Spannvorrichtung wird auf den Flansch der Welle des Gasturbinenrotors aufgesetzt und mittels einer Kontermutter fixiert. Die Meßuhrplatte wird so auf die Spannvorrichtung aufgesetzt, daß die Meßuhrfuße der Meßuhr die Meßstange berühren, die Meßplatte wird mittels einer Rändelmutter festgesetzt.The hydraulic clamping device is placed on the flange of the shaft of the gas turbine rotor and secured using a lock nut. The dial gauge plate is placed on the clamping device so that the dial gauge feet touch the measuring rod; the measuring plate is secured using a knurled nut.
Durch den Anschluß der am Zylinderring befindlichen beiden Anschlüsse für Vor- und Rücklauf sind alle Kolben hydraulisch miteinander verbunden und an eine _n Hochdruckpumpe angeschlossen.By connecting the two forward and return connections on the cylinder ring, all pistons are hydraulically connected to one another and to a high-pressure pump.
Für den eigentlichen Spannvorgang werden die Kolbenräume der Ringspannvorrichtung mit dem entsprechenden Druck beaufschlagt.For the actual clamping process, the piston chambers of the ring clamping device are subjected to the corresponding pressure.
Beim Spannvorgang werden die Zuganker entsprechend der Spannkraft gelängt. Dabei bewegen sich die Kolben aus dem Zylinderring.During the clamping process, the tie rods are lengthened according to the clamping force. The pistons move out of the cylinder ring.
2Q Als weiterer Verfahrensschritt wird parallel zum Spannoder Lösevorgang eine Dehnungsmessung der Zuganker durchgeführt, wobei die Dehnungsmessung direkt über eine im Fangbolzen befindliche, federbelastete Meßstange erfolgt.2Q As a further process step, a strain measurement of the tension rods is carried out parallel to the tensioning or release process, whereby the strain measurement is carried out directly via a spring-loaded measuring rod located in the catch bolt.
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Die Dehnungszunahme kann auf der Meßuhr für jeden Zuganker direkt abgelesen werden.The increase in strain can be read directly on the dial gauge for each tie rod.
Nach Beendigung des Spann- bzw. des Lösevorganges wird durch mehrmaliges Spannen und Lösen der Zuganker eine Ermittlung der Setzkraftverluste in den Zugankern durchgeführt, da während der Drucksenkung eine elastische Rückdehnung und ein Setzen des Materials auftritt.After the tensioning or loosening process has been completed, the loss of setting force in the tie rods is determined by repeatedly tightening and loosening the tie rods, since elastic re-elongation and setting of the material occurs during the pressure reduction.
Die Dehnkraft fällt ab, weil durch den neuen Kraftfluß elastische bzw. plastische Verformungen an den Auflageflächen der Arretiermutter entstehen.The expansion force drops because the new force flow causes elastic or plastic deformations on the contact surfaces of the locking nut.
1t- Die hydraulische Spannvorrichtung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. 1t - The hydraulic tensioning device is explained in more detail using an example.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Schnitt durch den aus mehrerenFig. 1 a section through the several
Segmenten zusammengesetzten Läufer eines Gasturbinenrotors,Segmented rotor of a gas turbine rotor,
Fig. 2 einen Schnitt durch die hydraulische ?£- Spannvorrichtung mit gespanntem Zuganker undFig. 2 a section through the hydraulic ?£ tensioning device with tensioned tie rod and
Meßuhr,dial gauge,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die hydraulischeFig. 3 a top view of the hydraulic
Spannvorrichtung entsprechend Schnitt I-I und 3Q Schnitt II-II von Fig. 2.Clamping device according to section I-I and 3Q section II-II of Fig. 2.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den aus mehreren Segmenten (Turbinenscheiben 23) in ScheibenbauweiseFig. 1 shows a section through the turbine consisting of several segments (turbine disks 23) in disk construction
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zusammengesetzten Rotors einer Gasturbine, der durch dezentrale Zuganker (19) zusammengehalten wird.assembled rotor of a gas turbine, which is held together by decentralized tie rods (19).
Die Zuganker (19) werden durch eine Zugankermutter (20) mit dazwisi
verspannt.The tie rods (19) are secured by a tie rod nut (20) with
tense.
mit dazwischenliegenden Sicherungsblechen (21)with intermediate locking plates (21)
Fig. 2 zeigt die hydraulische Spannvorrichtung, deren Zylinderring (1) auf dem Wellenflansch (22) aufsitzt und über eine Kontermutter (14) abgestützt wird. In dem Zylinderring (1) sind Kolben (2) eingsetzt. Im Inneren des Zylinderringes (1) bildet sich ein Kolbenraum (11), der jeweils oben bzw. unten durch Stützringe (6, 8) mit entsprechenden Dichtungen (7, 9) begrenzt wird. Die .,- Kolbenräume (11) sind untereinander durch Querbohrungen (la) verbunden.Fig. 2 shows the hydraulic tensioning device, the cylinder ring (1) of which sits on the shaft flange (22) and is supported by a lock nut (14). Pistons (2) are inserted into the cylinder ring (1). A piston chamber (11) is formed inside the cylinder ring (1), which is delimited at the top and bottom by support rings (6, 8) with corresponding seals (7, 9). The .,- piston chambers (11) are connected to one another by cross bores (la).
Die Kolbenräume (11) werden über den Stecknippel (10) mit dem Hydraulikmedium beaufschlagt. Durch eine __ Bohrung im Kolben (2) wird der Fangbolzen (3) durchgesteckt, der durch eine Sechskantmutter (13) mit Unterlegscheibe (12) gehalten wird.The piston chambers (11) are supplied with hydraulic fluid via the plug nipple (10). The catch bolt (3) is pushed through a __ hole in the piston (2) and is held in place by a hexagon nut (13) with washer (12).
Durch die zentrische Bohrung des Fangbolzens (3) wird pe die Meßstange (5) geführt, die mit einer Druckfeder (18) den Kontakt zu dem Kopf des Zugankers (19) herstellt.The measuring rod (5) is guided through the central bore of the catch bolt (3) and establishes contact with the head of the tie rod (19) using a compression spring (18).
Klauen-Nüsse (4) sind verschiebbar auf dem Fangbolzen OQ (3) angeordnet und an der Oberkante durch einen Kugelindex leicht gesichert.Claw nuts (4) are arranged so that they can be moved on the catch bolt OQ (3) and are lightly secured at the upper edge by a ball index.
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Die Meßuhrplatte (16) wird mit der Rändelmutter (15) befestigt, die Meßuhrfüße (17a) der Meßuhr (17) haben Kontakt zur Meßstange (5).The dial indicator plate (16) is fastened with the knurled nut (15), the dial indicator feet (17a) of the dial indicator (17) are in contact with the measuring rod (5).
In Fig. 3 sind zwei Schnitte von Fig. 2 dargestellt. Schnitt I-I zeigt eine Draufsicht im Bereich des Zylinderringes (1), wobei der Fangbolzen (3) mit innenliegender Meßstange (5) zentrisch durch den Kolben (2) geführt wird. Zwischen Kolben (2) und Zylinderring (1) ist der Kolbenraum (11) zu erkennen, der über den Vorlaufnippel (10a) mit dem Hydraulikmedium beaufschlagt wird. Die Kolbenräume (11) sind durch Querbohrungen (la) quasi in Reihe geschaltet, so daß das Hydraulikmedium von einem Kolbenraum (11) zum ^c anderen Kolbenraum (11) fließen kann. DasIn Fig. 3, two sections of Fig. 2 are shown. Section I-I shows a top view in the area of the cylinder ring (1), whereby the catch bolt (3) with the internal measuring rod (5) is guided centrally through the piston (2). Between the piston (2) and the cylinder ring (1), the piston chamber (11) can be seen, which is supplied with the hydraulic medium via the feed nipple (10a). The piston chambers (11) are connected in series by cross holes (la), so that the hydraulic medium can flow from one piston chamber (11) to the other piston chamber (11). The
Hydraulikmedium wird über einen Rücklaufnippel (10b) wieder abgeführt.Hydraulic medium is drained away again via a return nipple (10b).
Schnitt II-II zeigt eine Draufsicht in Höhe der 2Q Zugankermutter (20), die auf den Zuganker (19) aufgeschraubt ist und auf dem Wellenende (22) des Gasturbinenrotors aufliegt.Section II-II shows a top view at the level of the 2Q tie rod nut (20), which is screwed onto the tie rod (19) and rests on the shaft end (22) of the gas turbine rotor.
. Bezugsziffernliste:. List of reference numbers:
1 Zylinderring1 cylinder ring
la Querbohrungen inla cross holes in
2 Kolben2 pistons
3 Fangbolzen3 catch bolts
4 Klauen-Nüsse4 claw nuts
5 Meßstange5 Measuring rod
6 Oberer Stützring6 Upper support ring
7 Dichtung7 Seal
8 Unterer Stützring8 Lower support ring
9 Dichtung9 Seal
10 Stecknippel 10a Vorlauf-Nippel10 Plug nipple 10a Flow nipple
10b Rücklauf-Nippel10b Return nipple
11 Kolbenraum11 Piston chamber
12 Unterlegscheibe12 Washer
13 Sechskantmutter13 Hexagon nut
14 Kontermutter 15 Rändelmutter14 Lock nut 15 Knurled nut
16 Meßuhrenplatte16 Dial gauge plate
17 Meßuhr
17a Meßuhrfuße17 Dial gauge
17a Dial gauge feet
18 Druckfeder „ 19 Zuganker18 Compression spring „ 19 Tie rod
20 Zuganker-Mutter20 Tie rod nut
21 Sicherungsblech21 Locking plate
22 Wellenflansch22 Shaft flange
23 Turbinenscheibe23 Turbine disc
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9215708U DE9215708U1 (en) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | Hydraulic clamping device for clamping and releasing tie rods in multi-part gas turbine rotors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9215708U DE9215708U1 (en) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | Hydraulic clamping device for clamping and releasing tie rods in multi-part gas turbine rotors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9215708U1 true DE9215708U1 (en) | 1993-01-14 |
Family
ID=6886169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9215708U Expired - Lifetime DE9215708U1 (en) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | Hydraulic clamping device for clamping and releasing tie rods in multi-part gas turbine rotors |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9215708U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2698127A1 (en) * | 1992-11-19 | 1994-05-20 | Gutehoffnungshuette Man | Method and device for tightening and loosening anchor rods of gas turbine rotors composed of several parts. |
| ITMI20112019A1 (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-08 | Ansaldo Energia Spa | EQUIPMENT FOR THE DISASSEMBLY OF EXTREMELY ELEMENTS OF CENTRAL TIE GAS TURBINE ROTORS |
-
1992
- 1992-11-19 DE DE9215708U patent/DE9215708U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2698127A1 (en) * | 1992-11-19 | 1994-05-20 | Gutehoffnungshuette Man | Method and device for tightening and loosening anchor rods of gas turbine rotors composed of several parts. |
| ITMI20112019A1 (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-08 | Ansaldo Energia Spa | EQUIPMENT FOR THE DISASSEMBLY OF EXTREMELY ELEMENTS OF CENTRAL TIE GAS TURBINE ROTORS |
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