DE950294C

DE950294C - Schwingungsdaempfer fuer die Schaufeln wesentlich axial durchstroemter Kreiselmaschinen

Info

Publication number: DE950294C
Application number: DEA16319A
Authority: DE
Inventors: Karl Frey
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1952-07-22
Filing date: 1952-08-07
Publication date: 1956-10-04
Also published as: CH302674A; NL81546C; GB732622A; FR1081513A; NL179681B

Description

AUSGEGEBEN AM 4. OKTOBER 1956

A 1631p Ia/14 c

Kreiselmaschinen

Es sind schon viele Arten von Schwingungsdämpfern für die Schaufeln von Dampf- und Gasturbinen, Verdichtern usw. bekanntgeworden. So werden z. B. die Schaufeln mit Hilfe von Verbindungsstücken miteinander vernietet oder verlötet, oder es werden Bindedrähte durch Löcher in den Schaufeln gezogen und mit diesen verlötet. Es ist ferner bekannt, Drahtstücke nur lose in Löcher in den Schaufeln einzuziehen, derart, daß jene dann durch die Fliehkraft an die Lochwandungen angepreßt werden und allfällige Schwingungen durch Reibung dämpfen.

Die Wirkung lose eingelegter Dämpferdrähte ist also von der auf sie wirkenden Fliehkraft abhängig. Es sind deshalb auch schon ihrer Länge nach unterteilte Dämpferdrähte vorgeschlagen worden, die die nötige Durchbiegung und das Anliegen von Schaufel zu Schaufel gewährleisten und dennoch einen als Ganzes genügend starken Draht ergeben sollen. Doch können auch solche der Länge nach geteilte

Dämpferdrähte nicht in allen Fallen so dünn gemacht werden, daß sie mit genügender Sicherheit von der Fliehkraft an die Lochwandungen angepreßt werden und damit eine sichere Dämpfung der Schaufelschwingungen erreicht wird.

Bei vielen bisher bekanntgewordenen Schaufelbindungen wird eine Klemmung eines ungeteilten Bindedrahtes in den Schaufeln selbst herbeigeführt. So werden z. B. Hülsen zwischen den Bindedraht ίο und die Lochwandung eingeklemmt oder in ähnlicher Weise sichelförmige Keile. Das Einklemmen solcher Klemmstücke ist aber fabrikatorisch unerwünscht. Zudem verlangen einige dieser Ausführungen ein unrundes Loch im Schaufelschaft, das unter Umständen nur mit viel fabrikatorischem Aufwand angebracht werden kann. Von sichelförmigen Keilen wird auch der Bindedraht einseitig gewürgt und verbogen, was darin 'zusätzliche und unübersichtliche Spannungen bewirkt. Nebst den Klemmbüchsen sind auch etwa die zugehörigen Werkzeuge beschrieben worden, was Einblick gewährt in die Unannehmlichkeiten der betreffenden Lösungsvorschläge. Entweder müssen recht große Abstände von Schaufel zu Schaufel gewählt werden, damit eine Klemmzange zwischen diese eingeführt werden kann, oder es muß ein kompliziertes Klemmwerkzeug verwendet werden. Die Schwierigkeiten der Einführung einer geeigneten Klemmzange zwi-. sehen die Schaufeln sind schwer zu überwinden, um so mehr, als die Teilung stark gekrümmter Schaufeln, deren Loch ungefähr senkrecht zum Schaufelschaft gebohrt werden kann, dort, wo der Durchmesser der Beschaufelung verhältnismäßig klein ist, naturgemäß zu eng ist, während Bindungen an den Schaufelenden, wo der Durchmesser der Beschaufelung größer und die Teilung der Schaufeln infolge ihrer Fädherung weiter ist, schräg gestellte Schaufelblätter versteifen müssen. Das Verklemmen des Bindedrahtes in den schräg liegenden Löchern führt aber erfahrungsgemäß zu Verbiegungen desselben und zu Verkrümmungen der Schaufelenden.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die klemmende Wirkung eines Dämpferdrahtes zwecks Vergrößerung der Reibung im Schaufelschaftloch dadurch zu erreichen, daß die Halbrunddrähte eines zweigeteilten Dämpf er drahtes wellenförmig verbogen werden. Das Verbiegen der Drähte an Ort und Stelle ist aber praktisch nicht durchführbar, da ein Biegen derselben in den Löchern selbst infolge des Zurückfederns ausgeschlossen ist und höchstens die Möglichkeit bleibt, die beiden Halbrunddrähte zuerst entsprechend der Schaufelteilung wellenförmig vorzubiegen, um so im voraus von Schaufel zu Schaufel die gewünschte Federung zu bekommen. Die weitere Möglichkeit, vorerst die Drähte zwischen den S-chaufeln auseinanderzutreiben und dann die Drähte gegenüber den Schaufeln um eine halbe Teilung zu verschieben, kommt wegen des Fehlens rascher und sicherer werkstättenmäßiger Ausführbarkeit nicht in Betracht. Schließlich hat diese Art der Schaufeldämpfung auch noch den Nachteil, daß die Klemmung des Dämpferdrahtes im Schaufelloch von selbst abnimmt, wenn es der Schaufel einmal gelingt, die Stelle stärkster Klemmung zu verlassen; die Verminderung der Klemmwirkung begünstigt aber die Entstehung von Schaufelschwingungen.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun Schwingungsdämpfer für die Schaufeln wesentlich axial durchströmter Kreiselmaschinen in Gestalt loser, ihrer Länge nach geteilter Bindedrähte, die in Löchern der Schaufeln getragen und durch elastische Spreizung an die Lochleibungen gedrückt werden, und ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je zwei Schaufeln und an den Drahtenden Spreizen zwischen die Drähte eingeschoben und an diesen befestigt sind.

Die Zeichnung stellt verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, und zwar sind in 8»

Fig. ι die Schaufeln im Längsschnitt durch die Löcher und die Dämpferdrähte mit den eingeschobenen Spreizen in Ansicht, in den

Fig. 2 und 4 die Schaufeln im Querschnitt und die Dämpferdrähte in Ansicht und in 85,

Fig. 3 eine Schaufel in Ansicht und der Dämpferdraht im Querschnitt gezeigt.

In dem in Fig. 1 gezeigten Ausschnitt aus einer Schaufelreihe sind 1 die Löcher in den Schaufeln 2. Die Schwingungsdämpfer können im Prinzip als 9a Ganzes einen beliebigen Querschnitt haben und der Länge nach in mehrere Teildrähte unterteilt sein; vorteilhafterweise werden aber zwei Halbrunddrähte 3 und 4 in kreisrunde Löcher eingeschoben, die aus fabrikatorischen Gründen einen etwas größeren Durchmesser haben müssen als der Draht als Ganzes. Die zwei Halbrunddrähte haben also in den zu großen Löchern noch ein gewisses Spiel. Nun werden je zwischen zwei Schaufeln Spreizen 5 zwischen die geteilten Drähte eingeschoben und an 100. diesen mechanisch oder durch Verlöten bei 9 gesichert. In gleicher Weise wird auch bei den Drahtenden 6 und 7 eine Spreize 8 eingefügt. Der in Fig. 1 gezeigte Schwingungsdämpfer liegt so, daß seine Trennebene mit den eingeschobenen Spreizen auf 105. einem Zylindermantel liegt. Die beiden Halbrunddrähte können aber auch mit ihrer Flachseite und mit den eingesetzten Spreizen" in einer zur Maschinenachse senkrechten Ebene liegen, wie in Fig. 2 dargestellt, oder die Trennebene kann nach Fig. 4 110, verwunden sein.

Die beschriebenen Schwingungsdämpfer haben den Vorteil, daß sie in den sie tragenden Löchern der Schaufeln mit Sicherheit satt anliegen und so die auftretenden Schaufelschwingungen zuverlässig dämpfen. Weil sie aber nicht an den Schaufeln selber festgelötet werden und diese beim Einlöten der Spreizen nicht oder nur unwesentlich erhitzt werden, bleiben diese metallurgisch unverändert und werden nicht in schädlicher Weise geschwächt. Zudem ist es ohne Schwierigkeiten möglich, die runden Löcher in den Schaufelschäften auch bei schrägem Schnitt zu bohren, und die beiden Halbrunddrähte lassen sich leicht in diese einführen. Die Spreizen können auch mit Leichtigkeit so bemessen werden, daß die Klemmwirkung von Schaufel zu Schaufel

gleichmäßig ist. Eine Schaufel, die allfällig schwingen will, findet zu beiden Seiten einen starker werdenden Klemmdruck. Die Schaufelschäfte und die Dämpferdrähte werden nicht durch zusätzliche, unübersichtliche Spannungen beansprucht. Jede unnötige Störung der Dampfströmung ist vermieden, während einige der bekannten Klemmstücke den Wirkungsgrad der Turbine stark beeinträchtigen müssen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Schwingungsdämpfer für die Schaufeln wesentlich axial durchströmter Kreiselmaschinen in Gestalt loser, ihrer Länge nach geteilter Bindedrähte, die in Löchern der Schaufeln getragen und durch elastische Spreizung an die Lochleibungen gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je zwei Schaufeln und an den Drahtenden Spreizen zwischen die Drähte eingeschoben und" an diesen befestigt sind.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dieTrennebene des geteilten Dämpferdrahtes mit den eingeschobenen Spreizen auf einem Zylindermantel liegt.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieTrennebene des geteilten Dämpferdrahtes mit den eingeschobenen Spreizen¹ in einer zur Maschinenachse senkrechten Ebene liegt.
4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieTrennebene des geteilten Dämpferdrahtes mit den eingeschobenen Spreizen auf einem Kegelmantel liegt.
5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieTrennebene des geteilten Dämpferdrahtes mit den eingeschobenen Spreizen verwunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 427963, 518 519, 871, 862 158.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 509 704/79 4.56 (609 634 9. 56)