DE951871C - Verriegelung fuer die Laufradschaufeln von Kreiselradmaschinen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 8. NOVEMBER 1956

Die Erfindung bezieht sidh auif die axiale Verriegelung von Laufradsdiaufeln für Dampf- und Gasturbinen sowie Kompressoren und Gebläse, nachstehend ganz allgemein als Turbinen bezeichnet, deren Schaufelfüße in wesentlich axiale Nuten von hinterschnittetiem Profil eingeschoben sind.

Ein allgemein übliches Verfahren der· axialen Verriegelung solcher Schaufeln besteht darin, die Kanten des Schaufelfußes oder des Laufrades an jedem Ende des S chaufel fuß es leicht zu überhämmern. Obwohl dieses Verfahren seinen Zweck erreicht, leidet es doch unter dem Nachteil, daß das Laufrad bzw. die Lauf radscheibe in gewissem A11S7 maße örtlich beschädigt wird; das beschränkt die Anzahl der Wiederholungen dieses Verfahrens bei den folgenden Neubescfaauf düngen des Laufrades. Außerdem bringt die Entfernung einer auf diese Weise befestigten Schaufel eine weitere Beschädigung des Laufrades mit sich, da der ausgehämmerte Werkstoff, weggemeißelt oder abgeschert werden ao muß, und zwar bei oder nahe dem Schaufelfuß selbst.

Es sind daher auch Verriegelungen von Schaufeln bekanntgeworden, bei denen ein im Querschnitt rechteckig geformtes Halteglied in entsprechende »5 Ausnehmungen der Laufradscheibe eingesetzt und

an den Stirnflächen dieser Scheibe umgebogen wird, wobei ein am Halteglied befindlicher aufwärts ge-. richteter Zapfen in öine 'entsprechende Ausnehmung im Schaufelfuß 'hineinragt und diesen verriegelt. Vorrichtungen dieser Art weisen den erheblichen Nachteil auf, daß die stabartigen Halteglieder mindestens auf einer Seite umgebogen, z. B. umgehämmert werden müssen. Die Beschädigung des Schaufelfußes selbst ist zwar verhindert und die der ίο Turbinenscheibe vermindert, alber nicht gänzlich beseitigt.

Das Ziel der Erfindung ist eine axiale Verriegelung der Laufradschaufeln von Turbinen, welche einfach in der- Herstellung, wirksam und frei von den obigen Nachteilen ist.

Die Erfindung 'betrifft eine Verriegelung von Laufradschaufeln für Kreiselradmaschinen, deren Füße in wesentlich axiale Nuten von hinterschnittenem Profil eingeschoben sind. Die Erfindung besteht darin, daß das Laufrad eine Keilnut (3) in Utnfangsrichtung an seiner äußeren Mantelfläche und die Schaufelfüße je eine Keilnut (2) an einer bei allen Schaufeln in Umfangs richtung gleichen ihrer profilierten Flanken haben, daß ferner je ein Keil zwischen je zwei Schaufeln in der Keilnut des Rades liegt und in die Keilnut einer dieser beiden Schaufeln eingreift und daß der Keil¹ in Umfangsrichtung durch die-Flanken beider Schaufelfüße, in radialer Richtung durch überstehende Kanten eines oder beider Schaufel'füße festgehalten wird (Fig. 1 bis 3).

In den schematischen Zeichnungen zeigt die Fig. ι eine Bauart eines Schaufelfußes und dessen Befestigung am Laufrade in einer Form, auf welche die Erfindung anwendbar ist.

Die Fig. ia ist ein Schmitt nach der Linie ΐ_β-ΐ_α der Fig. I, in Richtung der Pfeile gesehen;

Fig. 2 ist ein teilweise abgewickelter Grundriß eines Turbinenlaufrades gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ist eine Ansicht eines Schaufelverriegelungskeils für sämtliche Schaufeln mit Ausnahme der letzten Schaufel des Kranzes; Fig. 4 ist eine Ansicht des Stihaufelverriegekmgs- ' keils für die letzte Schaufel des Kranzes;.

Fig. 5 zeigt wiederum eine teilweise abgewickelte Umfangsfläche des Laufrades im Grundriß, wobei die letzte Schaufel dargestellt ist, wie sie gerade eingesetzt wird;
So Fig. 6 ist ein Teilgrundriß und

Fig. 7 eine Stirnansicht der letzten Schaufel in ihrer richtigen Lage.

Die Fig. 1 zeigt also eine Bauart eines Schaufelfußes sowie dessen Befestigung an dem Laufrade, auf welche die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Wahlweise kann der Schaufelfuß die allgemein übliche Tannenbaumform oder die Zwiebelform besitzen, so lange das Einschieben der Schaufel in das Laufrad in einer im allgemeinen axialen Richtung erfolgt.

Der Fuß 1 jeder Schaufel ist mit einem· kleinen Schlitz von rechteckigem Querschnitt 2 versehen (s. die Fig. 1 a und 2), vorzugsweise in der Mitte einer axial angeordneten Seite des Schaufelfußes, wobei sich dieser Schlitz bei .sämtlichen Schaufeln an der gleichen Flanke des Schaufelfußes befindet. Eine kleine Nut 3, ebenfalls von rechteckigem Querschnitt, ist am Umfang des Laufrades eingedreht und schneidet die Nuten 4 für die Schaufeln bzw. wind von den letzteren unterbrochen. Die Lage dieser Umfangsnut ist so gewählt, daß sich ihre Mittellinie, welche in einer radialen Ebene liegt, direkt unterhalb des Schlitzes in dem Schaufelfuß befindet, wenn die Schaufel im Laufrade in ihrer richtigen Lage ist.

Eine derartige Schaufel wird dann in ihre Nut im Laufrad eingesetzt. Der Verriegelungskeil (Fig. 3), dessen einzelne Abmessungen sowohl den Abmessungen der Umfangsnut als auch denjenigen des Schaufelfußschlitzes (so wie sie in den Fig. 1, 2 und 3 angegeben sind) entsprechen, wind dann in seine richtige Lage gebracht, so daß seine Basis in der Umfangsnut liegt, während seine Zunge nach oben zu hervorsteht und den Schlitz im Schaufelfuß erfaßt; damit wird die Schaufel sicher gegen jede axiale Bewegung verriegelt. Es wird dann die nächste Schaufel in das Laufrad eingeschoben, und zwar in die Schaufelnut neben dem soeben eingesetzten Verriegelungskeil, wobei sich die ungeschützte Flanke des Schaufelfußes an den Ver- go riegelungskeil anlegt, wodurch dessen Bewegung völlig unterbunden wird. Dieses Verfahren wird rund um den Laufradumfang wiederholt, bis die letzte Schaufel erreicht ist; dann kommt ,ein anderes Verfahren der Verriegelung zur Anwendung.

Das bevorzugte Verfahren für die Verriegelung der letzten Schaufel eines Kranzes ist das folgende:

Bei der ersten in einen Kranz eingesetzten Schaufel sind beide Flanken des Schaufelfußes mit Schlitzen von rechteckigem Querschnitt versehen, wobei der zweite Schlitz in der Fig. 2 mit 2_fl bezeichnet ist. Ein Formstück aus Kupfer oder einem ähnlichen dehnbaren Werkstoff, wie es in der Fig. 4 dargestellt ist, wird als Verriegelungskeil für die letzte Schaufel verwendet.

In den Fig. 1 a, 2, 3 und 4 beziehen sich die Buchstaben a, b, c, d und e auf die entsprechenden Flächen der Verriegekingskeile und der Schlitze, in welche die ersteren eingepaßt sind; sie ergeben einen Anhaltspunkt für die ungefähren Abmessungen. Die Zunge des letzten Schaufelverriegelungskeils — in der Fig. 4 mit dem Maß c¹ bezeichnet — wird länger gemacht als diejenige des normalen Verriegelungskeils, d. h. etwa doppelt so groß, und zwar wegen des anschließend erforderlichen Niederhämmerns oder Stauchens.

Sobald die vorletzte Schaufel des Kranzes mitsamt ihrem Verriegelungskeil in der vorher beschriebenen Weise angelbracht worden ist, wird der letzte Schaufelverriegelungskeil (Fig. 4) so in seine Lage gebracht, daß seine Basis in der Umfangsnut liegt, und zwar teilweise unter dem Fuß der ersten Schaufel, während seine Zunge nach- oben zu hervorsteht über dein im Fuß der ersten Schaufel vorgesehenen Extraschlitz nach Fig. 5. Dann wird, wie

in Fig. 5, die letzte Schaufel in ihre Nut eingesetzt und in ihre endgültige Lage geschoben, wobei der Schlitz in ihrem Fuß direkt gegenüber dem Extraschlitz im Fuß der ersten Schaufel zu liegen kommt. Hierauf wind der letzte Verriegehingskeil halbwegs aus seiner Lage in der ersten Schaufel verschoben, so daß sich seine Zunge dann zur Hälfte in dem Extraschlitz der ersten Schaufel und zur anderen Hälfte in dem Schlitz der letzten

ίο Schaufel befindet, wie es die Fig. 6 und 7 deutlich zeigen. Schließlich wird der hervorstehende Teil der Zunge vorsichtig angestaucht, so daß der ganze Raum der vereinigten Schlitze in den Füßen der ersten und der letzten Schaufel ausgefüllt wird.

Wahlweise kann die letzte Schaufel auch in an .. sich bekannter Waise dadurch verriegelt werden, daß das Ende der Nuten mittels einer Schraube ausgefüllt wird, wobei diese Schraube in einer im allgemeinen radialen Richtung durch den Schaufelfuß hindurchgeht und in ein Gewindeloch in der Oberfläche des Laufrades eingreift; auch andere bekannte Verfahren der Verriegelung können zur Anwendung gelangen.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Verriegelung für die Schaufeln eines Kreiselradmaschinen-Laufrades, deren Füße in im wesentlichen axiale Nuten von hinterschnittenem Profil eingeschoben, mittels Keilen, die in Nuten der Sdhaufelfüße und des Laufrades eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad eine Keilnut (3) in Umfangsrichtung an seiner äußeren Mantelfläche und die Schaufelfuße je eine Keilnut (2) an einer bei allen Schaufeln in Umfangsrichtung gleichen ihrer profilierten Flanken haben, daß ferner je ein Keil zwischen je zwei Schaufeln in der Keilnut des -Rades liegt und in die Keilnut einer dieser beiden Schaufeln eingreift und daß der Keil in Umfangsrichtung durch die Flanken beider Schaufelfüße, in radialer Richtung durch überstehende Kanten eines oder beider Schaufelfüße festgehalten wird (Fig. 1 bis 3).
2. 2. Schaufeflschloß für einen Kranz von Schaufeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß der ersten einzusetzenden Schaufel an der anderen profilierten Flanke eine zweite Keilnut (2J hat und daß der letzte Keil so geformt ist, daß er, in die zweite Keilnut (2_fl) der ersten Schaufel eingeschoben, die letzte Schaufel einzuschieben gestattet und danach in die aneinanderliegenden Keilnuten der ersten und der letzten Schaufel gestaucht werden kann (Fig. 4 bis 7). -
3. 3. Verfahren zur axialen Festlegung der letzten Schaufel eines Kranzes von Schaufeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelfuß und das. Schaufelrad in an sich bekannter Weise an ihren Stirnflächen miteinander verstemmt werden.
4. 4. Einrichtung zur axialen Festlegung der letzten Schaufel eines Kranzes von Schaufeln nach Anspruch 1 mittels einer Schraube, die in allgemein radialer Richtung durch den Schaufelfuß hindurchgeht und in das Laufrad eingeschraubt ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schraube die Umfangs'keilnut (3) und die Keilnut (2) am Schaufelfuß ausfüllt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Britische Patentschriften Nr. 643 914, 704 882.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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