DE932042C

DE932042C - Befestigungsvorrichtung fuer radial einzusetzende Laufschaufeln von Kreiselradmaschinen, insbesondere Gas- und Dampfturbinen

Info

Publication number: DE932042C
Application number: DEM14030A
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl-Ing Achatz
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1952-05-11
Filing date: 1952-05-11
Publication date: 1955-08-22

Description

Befestigungsvorrichtung für radial einzusetzende Laufschaufeln von Kreiselradmaschinen, insbesondere Gas- und Dampfturbinen Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für in eine unterschnittene Läuferumfangsnut radial @einzusütz@ende Laufschaufeln von Kreiselradmaschinen, insbesondere Gas,- und Dampfturbinen.
Bei den bisher zur Verwendung gelangenden Schaufelfüßen für Axialkreis:elradmaschinen, insbesondere Gas- und Dampfturbinen, war es, abgesehen von der meist sehr schwierigen Herstellung der Schaufelfußformen, erforderlich, die Schaufelstellung gegenüber der Laufscheibe durch Einhalten eines bestimmten Winkels zwischen Schaufelblatt und Schaufelfuß zu gewährleisten. Damit war aber die Schaufelstellung eindeutig festgelegt, d. h. eine Verwendung derselben Schaufel für mehrere Laufkränze nicht möglich. Weiterhin trat bei der Ausführung des Schaufelfußes, z. B. als ;.Hammerfuß«, der Nachteil auf, daß beim Einbringen der Beschaufelung in die Ringnut der Laufscheibe ein Verklemmen der Schaufeln eintrat, da die Form meist durch Parallelfräsen erreicht wird, während die Scheibennut gedreht ist. Damit war aber auch die radiale Stellung der Schaufeln unisicher, besonders dann, wenn der Schaufelfuß in Umfangsrichtung gesehen sehr breit war, wie es z. B. bei einer,Vollprofilgleichdruckbeschaufelung der Fall ist.
Man ist daher in Erstrebung einer Verbesserung von der absolut form- und kraftschlüssigen Verbindung zwischen Schaufelfuß und Laufradkörper zu den sogenannten Spannungsverbindungen für radialen Einbau übergegangen, die durch Beilagen und Keile unter dem Schaufelfuß bewirkt werden. Bei einer bekannten Ausführung dieser Art sind zwecks Herstellung einer sicheren Verspannung der Schaufelfuß und die denselben aufnehmende Nut im Laufradkörper außerdem trapezförmig aus; gebildet, was wohl eine bessere Kraftschlüssigkeit gewährleistet, aber nicht den Nachteil der eindeutigen, d. h. nur für ein und denselben Laufkranz festlegbaren Schaufelstellung beseitigt.
Weiterhin ist für radial durchflossene Räder vorn Strömungsmaschinen eine Schaufelbefestigung angegeben worden, bei der .der Schaufelfuß mindestens auf einem Teil seiner Länge hohl ist und dieser hohle Fußteil nach Einstecken in das Rad 'zu deiner von :seiner bisherigen Form abweichenden Umrißform aufgeweitet wird, welche ebenfalls ihre Gegenform im Rad findet. Diesle Axt Schaufelbefestigung ist jedoch, wie ohne weiteres einleuchtend, für Axialmaschinen nicht anwendbar.
- Dem Gegenstand dar Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde: Neben der Einfachheit in dein Herstellung des Schaufelfußes soll es möglich gemacht werden, ein und dieselbe Schaufel für mehrere Laufkränze zu verwenden, die Schaufelstellung zurr Umfangsrichtung leicht und sehr genau herzustellen und ,auch die radiale Stellung der Schaufel sicher zu gewährleisten.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die im wesentlichen als kegelige Körper ausgebildeten Schaufelfüße der Laufschaufeln jeweils durch in die Scheibennut einsetzbare mehrteilige, vorzugsweise zweiteilige Hülsen gegenüber der Laufscheibe festgehalten sind, wobei die Lage der Schaufeln gegenüber der Laufscheibe (Laufschaufelstellung) durch Anfräsen der Schaufelfußplatten unter dem jeweils gewünschten Winkel fixiert ist. Ein weiteres wichtiges Merkmal betrifft die einzubringenden Hülsen, die aus einem den Abmessungen der Scheibennut entsprechenden Ring geschnitten und zweiteilig ausgeführt sind. Nacheiner weiteren. Merkmal des Gegenstandes der Erfindung ist die Schaufelstellung gegenüber der Umfangsrichtung durch Anfräsen der Schaufel. fußplatte unter einem Winkel festgelegt.
Gemäß der Erfindung ist weiterhin der Kegel des. Schaufelfußes :mit zwei angefrästen Flächen versehen, wodurch erreicht wird, daß die Teiltang enger gestaltet werden kann.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes im Grundzuge dar.
Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch eine Laufscheibe (Turbinenscheibe) nach der Schnitt. ebene A-A in Fig. a; Fig. a zeigt eine Dtraufsicht ,auf die Laufscheibe: Fig. 3 stellt eine Dwaudsicht ,auf die Laufscheibe bei Anwendung sehr kleiner Schaufelteilungen dar.
Der Schaufelfuß i besteht, wie Fig. i zeigt, aus einem kegelstumpfförmig ausgebildeten Körper und einem zylindrischen Übergangsstück 5. Die den Schaufelfuß i mit der Lanfscheibe z verbindende Hülse 3 ist aus einem vollen Ring geschnitten, welcher in, :seinen Abmessungen im wesentlichen der Scheibennut q. entspricht.
Die Hülse 3 ist nach derr Umfangsrichtung hin in der Mitte geteilt. Dadurch, daß der Außendurchmes:ser D1 der Hülse 3 gleich dem Durchmesser D2 der Scheibennut 4 ist, ist es möglich, daß die Hülse 3 auf ihrem ganzen Umfang hin in der Scheibennut ¢ der Laufscheibe z zum .satten Anliegen und somit zum Tragkai kommt. In Fig. i ist diese Anliiegefläche mit dem Bezugszeichen a angedeutet. Damit ist auch [ein Verklemmen der Schaufeln beim Einbringen in die Scheibennut vä1kg vermieden bzw. ein glattes, Einschieben gewährleistet.
Die Schaufelstellung gegenüber der Laufscheibe z wird durch Anfräsen der Schaufelfußplatte 6 unter einem Winkel ß ermöglicht (Fig. z). Damit wird er-,reicht, daß der jeweils geforderte Winkel sehr genau hergestellt werden kann, d. h., durch weitg ehend mögliche Änderung von ß kann das gleiche Profil für mehrere Laufkränze verwendet werden, was insbesondere bei der Anwendung des. Gegenstandes der Erfindung, z. B. bei Axalgebläsen, von besonderer Wichtigkeit ist. Die Hülse 3 wird vorteilhaft auch unter dem Winkel ß abgeschnitten, nur ist ihre Breite B etwas geringer als die Breite B1 des Parallelogramms der Schaufelfußplatte 6. Während die Breite B2 der Scheibennut nur durch die Größe des Durchmessers d des zylindrischen übergangsstückes 5 des Schaufelfußes i bestimmt ist, kann der kegelige Körper des Schaufelfußes i durch Anfräsien zweier paralleler Flächen F1 und F2 auf eine Breite, z. B. Bl, verringert werden. Das ist besonders dann erfoirderlich, wenn eine enge Schaufelteilung t zur Anwendung kommen soll (Fig.3).
Die Herstellung des Schaufelfußes i macht lediglicheine Dreharbeit nötig; Fräsarbeitsgänge entfallen weitgehendst. Die Herstellung der Hülsen erfolgt ebenfalls auf einfachste Weise: Sie werden aus einem gedrehten Ring geschnitten, ausgebohrt oder ausgedreht und sodann längs, geteilt. Die Zahl der Paßmaße ist auf ein Mindestmaß beschränkt. Dadurch, daß Scheibennut, Schaufelfuß und Hülse von der jeweils, geforderten Schaufelstellung unabhängig und ihre. Abmessungen nur festigkeitsmäßig bedingt :sind, -entfallen auch eine Vielzahl von überwachungseinri.chtungen für die Fertigung.
Die Verspannung der Schaufeln gegenüber der Laufscheibe erfolgt im Betrieb durch die auftretende Fliehkraft.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Befestigungsverrichtung für in eine unterschnittenieLäuferumfangsnut radial einzusetzende Laufschaufeln von Kreiselradmaschinen, insbesondere Gas- und Dampfturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen als. kegelige Körper ausgebildeten Schaufelfüße (i) der Laufschaufeln jeweils durch in die Scheibennut (¢) @einisetzbame mehrteilige, vorzugsweise zweiteilige Hülsen (3) gegenüber der Laufscheibe (a) festgehalten .sind, wobei die Lage der Schaufeln gegenüber der Laufscheibe (Laufschau£eIstellung) durch Anfräsen der Schauklfußplatten (6) unter dem jeweils. gewünschten Winkel (ß) fixiert ist. a. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (3) aus einem den Abmessungen der Scheibennut (4) entsprechenden Ring geschnitten sind. 3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß. der Kegel des Schaufelfußes mit zwei angefrästen Flächen (Fi, F2) versehen ist. q.. Befestigungsvorrichtung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Änderung des die Stellung der Schaufel zur Umfangsrichtung bestimmenden Winkels (ß) ,ein und dieselbe Schaufel bzw. ein und dasselbe Schaufelprofil für mehrere Schaufelkränze verwendbar ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 803 471-