DE967778C - Trommellaeufer fuer Axialverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Trommelläufer für Axialverdichter, der insbesondere für die Verwendung in Gasturbinenwerken geeignet ist.

Es sind bereits Trommelläufer für Axialverdichter vorgeschlagen worden, die aus einer Vielzahl koaxialer Scheiben aufgebaut sind, welche mit den benachbarten Teilen des Trommelmantels zentrierend verbunden und durch Befestigungsbolzen od. dgl. in der Nähe des Scheibenrandes zusammengespannt sind. Bei ihnen tragen die beiden Endscheiben die Achsstummel, mit denen der Trommelläufer in dem Verdichtergehäuse gelagert ist.

Ein weiterhin bekanntgewordener Axialverdichter weist eine Vielzahl koaxialer Scheiben auf, bei denen ringförmige Mantelansätze gegenüberliegende Wände von Ringnuten bilden, in denen die Schaufeln gelagert sind. Die Mantelteile ergeben dabei in Verbindung mit den Schaufelfüßen den axialen Abstand.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ao einen Trommelläufer für Axialverdichter aus einer Vielzahl koaxialer, zentrierend verbundener Scheiben zu schaffen, bei dem die Schaufelfüße nicht als kräfteübertragendes Bauelement des Läufers herangezogen und von den durch die Spannelemente ausgeübten Kräften entlastet werden, weiterhin die Montage zu erleichtern, die Zahl der mechanisch bearbeiteten Flächen zu verringern und Gewicht einzusparen.

Gemäß der Erfindung werden diese Aufgaben dadurch gelöst, daß jede Innenscheibe des Trommelläufers mit einem benachbarten Mantelteil aus

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einem Stück besteht und mit dem anderen benachbarten Mantelteil in an sich bekannter Weise gegenüberliegende Wände einer Ringnut zur Aufnahme einer Schaufelreihe bildet. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben.

Fig. ι ist eine schematische Ansicht eines Tür binenluftstrahltriebwerkes mit Lufteinlaß A, Axialverdichter B, Ringbrennkammer C (die aber auch ίο durch einen Kranz von Einzelbrennkammern ersetzt werden könnte), Axialturbine D und Schubdüse E;

Fig. 2 ist ein unterbrochener Längsschnitt (einige Teile sind der Klarheit wegen weggelassen) durch einen Axialverdichter mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Trommelläufer;

Fig. 3 ist ein vergrößerter Teilschnitt aus Fig. 2, wobei die Schaufelfüße eine andere Form haben; Fig. 4 ist ein ähnlicher Schnitt wie Fig. 3 von einer abgewandelten Konstruktion;

Fig. 5 und 6 sind Schnitte in den durch die Linie 5-5 und 6-6 in Fig. 4 markierten Ebenen;

Fig. 7 zeigt eine gegenüber Fig. 5 abgeänderte Schaufelform einer zum Einbau in den Trotnmelläufer des Axialverdichters gemäß der Erfindung bestimmten Laufschaufel und

Fig. 8 eine auseinandergezogene perspektivische Teilansicht, aus der die Lage eines Befestigungsbolzens in bezug auf eines der miteinander zentrierenden Teile hervorgeht.

Der Trommelläufer nach Fig. 2 und 3 enthält zwei Endscheiben 19, 20, deren Naben die miteinander fluchtenden Achsstummel 17, 18 aufnehmen, welche in Lagern 15, 16 in Endwänden 13, 14 des Statorgehäuses 12, das Kränze radialer Leitschaufeln 11, 11 enthält, gelagert sind. Weiterhin baut sich der Trommelläufer aus einer Reihe von Innenscheiben 21,21 auf, von denen nur zwei dargestellt sind.

Jede der Scheiben 21, die aus Leichtmetall hergestellt sind, besteht mit einem axial vorspringenden Mantelteil 22 aus einem Stück, das mit einem Flansch 23 in einen gegenüberliegenden, ebenfalls axial vorspringenden ringförmigen Flansch 24 an der (in Fig. 2 rechts davon liegenden) Nachbarscheibe zusammenzentriert ist, wobei der Mantelteil 22 der (nicht dargestellten) äußersten rechten Scheibe 21 in ähnlicher Weise mit einem ähnlichen Flansch 24 a der rechten Endscheibe zusammenzentriert ist. Ein unabhängiger, sich axial erstreckender Ring 22 α hat Flansche 23 α und 23 b, die in ähnlicher Weise mit dem Flansch 24 der linken Scheibe 21 und einem Flansch 24& der linken Endscheibe-19 zusammenzentriert sind. Diese zentrischen Verbindungen kann man am besten in Fig. 2 unten erkennen, während die Fig. 2 oben ebenso wie die Fig. 3 und 8 am besten erkennen läßt, wie die Scheiben zusammengeschraubt werden. Die Bolzen 25 (von denen nur einige dargestellt sind) liegen in Bohrungen, deren Achsen auf den Zylinderflächen der zusammenzentrierten Flanschen liegen; die Bolzen selbst haben in ihrer Mitte Bunde 26; nur die Bolzen 25 α zur Verbindung des Ringes 220 mit der Endscheibe 19 können ohne Bund sein.

Diese Bunde an den Bolzen sitzen auf dem Boden 27 von Aufbohrungen auf, die in den Teilen 22 bzw. dem Ring 22 α vorgesehen sind, damit die radialen Außenflächen 28 am Grund der Flanschen 23, 23a bündig liegen; sie werden durch Gegenmuttern29 festgehalten. Dies legt die Bolzen fest; beim Zusammenbau kann man die Scheibe am rechten Ende auf die vorstehenden Bolzenenden schieben und mit Muttern 30 festziehen.

Jede Scheibe 21 hat ein mittleres Loch 50 für die Kühlluft.

Radial auswärts von den zusammenzentrierten Flanschen haben die Scheiben 19, 20 und 21 und die Teile 22 sowie der Ring 22 α Ringnuten 31 für die Aufnahme der Füße 32 zusammengehöriger Kränze vom Laufschaufeln 33; die Teile 22 und der Ring 22 α wirken dabei als Manitelteiile zwischen den Schaufeilkränzen. Je nach dem Profil der Schaufelfüße kann man es einrichten, daß zwischen dem Grund der Nuten und den Füßen ein axialer Spielraum bleibt (vgl. Fig. 2) und beim Anziehen der Spanmmuttern 30 die Hälse der Schaufelfüße durch Flansche 34 gefaßt werden; man kann aber auch nach Fig. 3 oder 4 eine Art Keil Verbindung zwischen den Sohaufelfüßen und den Spannuten g₀ sch äffen.

Nach Fig. 2 kann der Verdichter Leitschaufeln 35 am Lüftern tritt und andere Leitseihauf ein 36 am Luftaustritt haben; diese sind am Ständer fest; die AuiStrittschaufeln 36 leiten die verdichtete Luft in Kanäle 37, 38, 39, die zur Brennkammer führen.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 bis 7 unterscheidet sich von der nach Fig. 2 hauptsächlich durch die Art, wie die (zweckmäßig aus Kunststoff gepreßten) Laufschaufeln befestigt sind. Hier sind die Schaufeln fest an Fußplatten 40, die an ihren Vorder- und Hinterkanten (der Strömung entgegen und von ihr abgekehrt) schwalbenschwanzartig abgeschrägt mit den entsprechend gestalteten Nuten 31a zusammengeschlossen sind. Die anderen beiden Kanten 41 der Fußplatten sind ebenfalls abgeschrägt und werden mittels entgegengesetzt schräger Zwischenstücke 42 festgehalten. Diese Zwischenstücke werden mittels ihrer ebenfalls schwalbenschwanzartig abgeschrägten Vorder- und no Hinterkanten ebenso wie die Fußplatten der Schaufeln in den Nuten 31 α festgehalten. Wie Fig. S erkennen läßt, ist der Grundriß der Fußplatten (und ebenso natürlich auch der Zwischenstücke) ein Parallelogramm.

Die in Fig. 7 dargestellte Schaufel hat eine rechteckige Fußplatte 40 α mit abgeschrägter Vorder- und Hinterkante wie bei der Fußplatte 40 nach Fig. 5 zu schwalbenschwanzartiger Befestigung in den Nuten 31a, dagegen liegen die anderen Kanten 41 α in Ebenen radial zur Läuferachse, damit sie sich fest zusammenschließen, wenn der Schaufelkranz zusammengezogen wird.

Um die Teile 22 und den Ring 22 α im Gewicht leichter zu machen, kann man sie innen ringsherum aussparen, wie aus Fig. 6 bei 44 hervorgeht, und

nur Augen 43 für die Aufnahme der Bolzen 25, α stehenlassen. Ebenso können zwecks Gewichtsersparnis die Fußplatten 40 und 40 a an ihrer Unterseite hohl ausgebildet sein, wie Fig. 4 erkennen läßt.

Claims (1)

1. PATENTANSPKUCH:

   Trommelläufer für Axialverdichter aus einer Vielzahl koaxialer Scheiben, die mit den benachbarten Teilen des Trommelmantels zentrierend verbunden und durch Befestigungsbolzen in der Nähe des Scheibenrandes zusammengespannt sind, wobei die beiden Endscheiben die in dem Verdichtergehäuse gelagerten Achsstummel des Läufers tragen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Innenscheibe (21) mit einem benachbarten Mantelteil (22) aus einem Stück besteht und in an sich bekannter Weise mit dem anderen benachbarten Mantelteil gegenüberliegende Wände (34) einer Ringnut zur Aufnahme einer Schaufelreihe (33) bildet.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 895 583; britische Patentschrift Nr. 579 425; USA.-Patentschrift Nr. 2 452 782.

   Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsche Patente Nr. 833 101, 840880.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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