DE966797C

DE966797C - Scheibenlaeufer fuer Gasturbine mit Ausgleichskolben

Info

Publication number: DE966797C
Application number: DES34116A
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-07-01
Filing date: 1953-07-01
Publication date: 1957-09-05

Description

Bei Gasturbinen treten hohe Wärmebeanspruchungen auf, die insbesondere mit Rücksicht auf die Wärmeausdehnung besondere Anforderungen an die Konstruktion stellen. Es ist bereits ein Gasturbinenläufer bekannt, bei dem sowohl der Ausgleichskclben als auch die Läuferscheiben mit Schiebesitz auf die Welle aufgeschoben sind. Der Ausgleichskolben stützt sich gegen eine Wellenschulter ab und nimmt die axialen Kräfte auf, mit denen die auf die Welle aufgeschobenen Teile verspannt sind. Hierbei erfolgt die Drehmornentübertragung durch Reibungsschluß an den die Verspannung des Läuferkörpers ermöglichenden Teilen. Wärmespannungen sind bei dieser Anordnung infolge Beweglichkeit der Läuferteile gegenüber der Welle vermieden.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die erwähnte Konstruktion nur bei verhältnismäßig niedrigen Betriebstemperaturen einen sicheren Betrieb ermöglicht, jedo#ch bei den immer höheren Temperaturen, mit denen Gasturbinen betrieben werden, praktisch nicht mehr anwendbar ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß mit zunehmenden Temperaturen das Spiel zwischen dein Ausgleichskolben und der Welle größer wird, die Abstützflächen des Ausgleichskolbens am Wellenbund kleiner werden und eine ausreichende Sicherheit in Übertragung der Drehrnomente nicht mehr gegeben ist. Vor allem ergibt sich bei höheren Temperaturen der Nachteil, daß eine ausreichende Zentrierung der Bauteile des Läufers nicht mehr gewährleistet ist.
Nach der Erfindung wird nun eine, wesentliche Verbesserung derartiger Gasturbinenläufer, bei denen sowohl der Ausgleichskolben als auch die Läuferscheiben auf die Welle aufgeschoben sind und sich der die axialen Verspannkräfte aufnehmende Ausgleichskolben gegen eine Wellenschulter abstützt, dadurch erreicht, daß in an sich bekannter Weise der Ausgleichskolben mit der Welle durch eine insbesondere unterschnittene Schweißlippe verdrehsicher verbunden ist.
Mit dieser Ausbildung des Läufers wird der Vorteil einer sicheren Drehmomentübertragung und einer guten Zentrierung von Scheiben und Kolben bei stark wechselnden und sehr hohen Betriebstemperaturen erzielt. Wesentlich ist für die erfindungsgemäße Anordnung auch die Tatsache, daß die Schweißverbindung durch das Abstützen des Ausgleichskolbens an der Wellenschulter von den beträchtlichen Axialkräften entlastet wird, so daß die Schweißlippen verhältnismäßig dünn und elastisch gestaltet werden können.
Die Erfindung sei an Hand des in der Zeichnung dargestelltenAusführungsbeispieleserläutert. Von den Turbinenscheiben sind nur die vorletzte Scheibe i und die letzte Scheibe 2 dargestellt, die auf die Welle 3 aufgeschoben sind. Die Scheibenköpfe 4, 5 sind mit Zwischenringen 6, 7 verklammert, auf die am Umfang die Schaufeln 8, 9 aufgeschweißt sind. io, ii sind elastische Ringe zur Gberbrückung des Spaltes zwischen den Ringen 53 und 7 bzw. zwischen Ring 7 und der Ringfläche i #", die an den Entlastungskelben 13 angearbeitet ist. Ringe und Scheiben sind über eine nicht dargestellte, Wellenmutter am anderen Wellenertde axial gegeneinander verspannt. Der Verspannungsdruck wird von der Ringfläche 14 des Entlastungskolbens aufgenommen.
Der Entlastungskolben ist ebenso wie die Scheiben mit seiner Nabenbohrung 15 auf die Welle aufgeschoben.
Die elastische Verbindung wird durch die Ringlippe 17 am Ausgleichskolben 13 und die Ringlippe ig an der Welle 3 gebildet, die durch eine Schweißnaht 18 miteinander verbunden sind. Um nun diese Schweißverbindung von der durch die Scheiben ausgeübten Axialkraft zu entlasten, ist die Scheibe 13 an einer Schulter 16 der Welle 3 abgestützt.

Claims

PATENTANSPIRUCH: Gasturbinenläufer, bei dem sowohl der Ausgleichskolben als auch die Läuferscheiben auf die Welle aufgeschoben sind, \vobei der Aus -gleichskolben sich gegen eine Wellenschulter abstützt und die axialen Verspannungskräfte aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Ausgleichskolben mit der Welle durch eine insbesondere unterschnittene Schweißlippe verdrehsicher verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 72() 493. 657 790, 595 668, 580 853; BBC-Nachrichten, Bd. 24, 1937, S. 147 und i4#).