EP2157283A1 - Blade attachment with damping element for a fluid flow engine - Google Patents

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EP2157283A1
EP2157283A1 EP08014644A EP08014644A EP2157283A1 EP 2157283 A1 EP2157283 A1 EP 2157283A1 EP 08014644 A EP08014644 A EP 08014644A EP 08014644 A EP08014644 A EP 08014644A EP 2157283 A1 EP2157283 A1 EP 2157283A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blade
friction means
mounting according
recess
foot mounting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08014644A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christoph Dr. Richter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP08014644A priority Critical patent/EP2157283A1/en
Priority to PCT/EP2009/060423 priority patent/WO2010020568A1/en
Publication of EP2157283A1 publication Critical patent/EP2157283A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/26—Antivibration means not restricted to blade form or construction or to blade-to-blade connections or to the use of particular materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise

Definitions

  • the invention relates to a blade attachment comprising a rotor provided with Schaufelfußnuten and at least one blade comprising a blade root and a Schaufelfußplatte, wherein the blade is designed for installation in the Schaufelfußnut.
  • a steam turbine as an exemplary embodiment of a turbomachine essentially comprises a rotor which is rotatably mounted and a housing arranged around the rotor.
  • the turbine blades are placed in so-called grooves in the rotor.
  • grooves there are various Nutenformen known, such as the so-called T-shape or the Christmas tree groove.
  • the blade roots are inserted into these grooves and, in use, are urged radially outwards by the centrifugal force, creating contact surfaces between the grooves and the blade roots.
  • the turbine blades may oscillate during operation. On the one hand, such vibrations lead to flow losses and, on the other hand, also lead to material fatigue. It would be desirable to have an improved turbine blade attachment where blade vibration is minimized.
  • the invention begins, whose task is to provide a blade attachment, are reduced in the vibrations.
  • a blade attachment comprising a rotor provided with Schaufelfußnuten and at least one blade comprising a blade root and a Schaufelfußplatte, wherein the blade is designed for installation in the Schaufelfußnut, wherein the rotor has a recess, in which a friction means is arranged is pressed by a centrifugal force occurring during operation against the blade root plate.
  • the friction means is arranged in the recess before the blade is installed in the blade root groove.
  • the recess is in this case a little larger than the size of the friction means, whereby it is possible to insert the blade root in the Schaufelfußnut.
  • the recess is designed as a bore.
  • a bore is a comparatively quick and inexpensive way to make a recess.
  • the friction means is formed as a pin, wherein the pin has a slightly smaller diameter than the bore.
  • the friction means can be moved freely in the bore.
  • there is then the possibility that the friction means is pressed against the blade base plate as a result of a centrifugal force acting in operation in the bore.
  • the recess is made oblique with respect to the radial direction. Due to the oblique arrangement of the friction means in the obliquely arranged recess prevail frictional forces with which the vibration of a blade can be effectively damped.
  • the friction means clamps in the recess against the blade root plate.
  • the system of friction means, recess and blade root plate forms a rigid system. Disturbing vibrations are reduced by the rigid system.
  • the recess is designed at an angle of 45 °.
  • the recess may advantageously also be between 35 ° and 55 °, between 30 ° and 60 °, between 40 ° and 50 ° and between 25 ° and 75 °.
  • the choice of angle depends on the coefficients of friction of the material of the rotor and the material of the friction means and the material of the blade root.
  • the recess is arranged on a Schaufelfußplattenende. If vibrations occur during operation, these vibrations are strongest at the outer end of the footplate. Therefore, it is advantageous to arrange the friction means just at this outer point. Vibrations are thereby further reduced.
  • the friction means has a lower coefficient of friction than the material of the rotor and the blade root.
  • a bronze-like alloy has proven to be a material for the friction agent.
  • the pin has a round-shaped end, which has contact with the blade root plate during operation.
  • the rounded end has a suitable radius, which depends on the angle of the recess to the radial direction, on the thickness of the friction means. Due to the round tip of the friction means ensures that at a vibration of the blade root plate always a sufficiently large contact surface between the friction means and the blade root plate prevails.
  • the blade root plate end has a bevel on which the friction means rests during operation.
  • the friction means is here seen in cross-section substantially triangular.
  • FIG. 1 shows a section of a blade root 1, which is arranged in a arranged in the rotor 3 Schaufelfußnut 2.
  • the rotor 3 rotates in operation about a rotation axis, not shown.
  • Presentation shows the situation during operation.
  • a centrifugal force in the radial direction 4 acts on the blade root 1.
  • a recess 6 is arranged in the rotor 3.
  • a friction means 7 is arranged movably.
  • the friction means 7 also experiences a centrifugal force in operation in the radial direction 4 and exerts a force on a Schaufelfußplattenende 8.
  • a movement of the Schaufelfußplattenendes 8 in the radial direction 4 is thereby effectively avoided, whereby blade vibrations are prevented.
  • FIG. 2 shows a plan view of the blade root 1 from above.
  • the blade root 1 is executed here curved.
  • the axis of rotation 9 is symbolized by the dotted line.
  • On a first side of the blade root 1 a plurality of recesses 6 are arranged with friction means 7.
  • the recesses 6 can in this case be arranged at equidistant intervals on the first side 10.
  • On the second side 11 a plurality of recesses 6 are arranged with friction means 7 as well.
  • the recesses 6 can be arranged at equidistant intervals on the second side 11. Preferably, at the ends of the second side 11, the number of recesses 6 heaped.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the friction means 7 with the recess 6 can be seen.
  • the recess 6 is in this case designed as a bore, wherein the diameter of the bore is larger than the diameter of the running as a pin friction means 7.
  • the recess 6 and the friction means 7 are inclined at an angle ⁇ relative to the axis of rotation 9.
  • the angle ⁇ is preferably 45 °.
  • the angle ⁇ is between 35 ° and 55 °.
  • the angle is between 30 ° and 60 °.
  • the angle is between 25 ° and 65 °.
  • FIG. 4 is a representation of the blade vibrations of the blade symbolized.
  • the blade root 1 has a contact with the Schaufelfußnut 2 at different support edges 5.
  • the friction means 7 exerts a force on the Schaufelfußplattenende 8 under centrifugal force.
  • a friction occurs between the friction means 7 and the blade root plate end 8, whereby a vibration is reduced.
  • a friction between the friction means 7 and the rotor 3 is present at the second friction point 15. This friction counteracts the centrifugal force.
  • the friction means 7 is shown symbolized.
  • the friction means 7 is cylindrical in shape with a radius R. At the contact point 16 between the friction means 7 and the blade root 1, the friction means 7 is formed pointed under a radius R '.
  • FIG. 7 An alternative embodiment of the friction means 7 can be seen.
  • the friction means 7 is in this case elongated and is seen in cross-section triangular.
  • the Schaufelfußplattenende 8 is hereby bevelled.
  • the recess 6 has a total of three straight walls 17. Under centrifugal force is the friction agent 7 moves in the radial direction 4, whereby the friction means 7 rests against the wall 17 and the chamfered surface 18.
  • FIG. 8 is a plan view of a curved blade root 1 with a total of four according to FIG. 7 trained friction means 7 to see.
  • the friction means 7 are elongate and arranged at the ends of the blade root 1.
  • the friction means 7 should have a low coefficient of friction, z.
  • bronze-type alloys can be used. These alloys have a reasonably high density, which is comparable to steel, which makes it possible to generate sufficient contact forces.

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Abstract

The blades fastener has a rotor (3) with blade root groves and blade with a blade root (1) and a blade root plate. A blade is installed into the blade root groove. The rotor has a recess (6), in which a friction unit (7) is arranged that is pressed by a reoccurring centrifugal force against the blade root plate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaufelbefestigung umfassend einen mit Schaufelfußnuten versehenen Rotor und zumindest eine Schaufel umfassend einen Schaufelfuß und eine Schaufelfußplatte, wobei die Schaufel zum Einbau in die Schaufelfußnut ausgebildet ist.The invention relates to a blade attachment comprising a rotor provided with Schaufelfußnuten and at least one blade comprising a blade root and a Schaufelfußplatte, wherein the blade is designed for installation in the Schaufelfußnut.

In Strömungsmaschinen werden in der Regel Turbinenschaufeln eingesetzt, die jeweils ein Schaufelblatt und einen Schaufelfuß aufweisen. Eine Dampfturbine als Ausführungsbeispiel einer Strömungsmaschine umfasst im Wesentlichen einen Rotor, der drehbar gelagert ist und ein um den Rotor angeordnetes Gehäuse. Die Turbinenschaufeln werden in sogenannte Nuten in dem Rotor angeordnet. Es sind verschiedene Nutenformen bekannt, wie beispielsweise die so genannte T-Form bzw. die Tannenbaumnut. Die Schaufelfüße werden in diese Nuten eingeschoben und werden im Betrieb durch die Fliehkraft in radialer Richtung nach außen gedrängt, wodurch Berührungsflächen zwischen den Nuten und den Schaufelfüßen entstehen. Trotz genauen Fertigungsmethoden und präzisen Fräsmöglichkeiten, die dazu führen, dass die Schaufelfüße passgenau in den Nuten angeordnet werden können, kann es im Betrieb vorkommen, dass die Turbinenschaufeln schwingen. Solche Schwingungen führen einerseits zu Strömungsverlusten und führen andererseits auch zu einer Materialermüdung. Wünschenswert wäre es, eine verbesserte Turbinenschaufelbefestigung zu haben, bei der Schaufelschwingungen minimiert sind.In turbomachines turbine blades are generally used, each having an airfoil and a blade root. A steam turbine as an exemplary embodiment of a turbomachine essentially comprises a rotor which is rotatably mounted and a housing arranged around the rotor. The turbine blades are placed in so-called grooves in the rotor. There are various Nutenformen known, such as the so-called T-shape or the Christmas tree groove. The blade roots are inserted into these grooves and, in use, are urged radially outwards by the centrifugal force, creating contact surfaces between the grooves and the blade roots. Despite accurate manufacturing methods and precise milling capabilities that allow the blade roots to be accurately located in the grooves, the turbine blades may oscillate during operation. On the one hand, such vibrations lead to flow losses and, on the other hand, also lead to material fatigue. It would be desirable to have an improved turbine blade attachment where blade vibration is minimized.

An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine Schaufelbefestigung anzugeben, bei der Schwingungen vermindert sind.At this point, the invention begins, whose task is to provide a blade attachment, are reduced in the vibrations.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schaufelbefestigung umfassend einen mit Schaufelfußnuten versehenen Rotor und zumindest eine Schaufel umfassend einen Schaufelfuß und eine Schaufelfußplatte, wobei die Schaufel zum Einbau in die Schaufelfußnut ausgebildet ist, wobei der Rotor eine Ausnehmung aufweist, in die ein Reibungsmittel angeordnet ist, das durch eine im Betrieb auftretende Fliehkraft gegen die Schaufelfußplatte gedrückt wird.This object is achieved by a blade attachment comprising a rotor provided with Schaufelfußnuten and at least one blade comprising a blade root and a Schaufelfußplatte, wherein the blade is designed for installation in the Schaufelfußnut, wherein the rotor has a recess, in which a friction means is arranged is pressed by a centrifugal force occurring during operation against the blade root plate.

Mit der Erfindung wird nun vorgeschlagen, Schaufelschwingungen zu vermeiden, indem ein Reibungsmittel derart gegen die Schaufelfußplatte gedrückt wird, dass eine Kraft ausgeübt wird, die Schwingungen wirksam verhindert. Das Reibungsmittel wird vor dem Einbau der Schaufel in die Schaufelfußnut in die Ausnehmung angeordnet. Die Ausnehmung ist hierbei ein wenig größer als die Größe des Reibungsmittels, wodurch es möglich wird, den Schaufelfuß in die Schaufelfußnut einzuschieben.With the invention it is now proposed to avoid blade vibrations by pushing a friction means against the blade root plate in such a way that a force is exerted which effectively prevents vibrations. The friction means is arranged in the recess before the blade is installed in the blade root groove. The recess is in this case a little larger than the size of the friction means, whereby it is possible to insert the blade root in the Schaufelfußnut.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments are specified in the subclaims.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Ausnehmung als eine Bohrung ausgeführt. Eine Bohrung ist eine vergleichsweise schnelle und günstige Möglichkeit eine Ausnehmung herzustellen. Vorteilhafterweise wird das Reibungsmittel als ein Stift ausgebildet, wobei der Stift einen geringfügig geringeren Durchmesser hat als die Bohrung. Dadurch kann das Reibungsmittel frei in der Bohrung bewegt werden. Insbesondere besteht dann die Möglichkeit, dass das Reibungsmittel infolge einer im Betrieb wirkenden Fliehkraft in der Bohrung gegen die Schaufelfußplatte gedrückt wird.In an advantageous development, the recess is designed as a bore. A bore is a comparatively quick and inexpensive way to make a recess. Advantageously, the friction means is formed as a pin, wherein the pin has a slightly smaller diameter than the bore. Thereby, the friction means can be moved freely in the bore. In particular, there is then the possibility that the friction means is pressed against the blade base plate as a result of a centrifugal force acting in operation in the bore.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Ausnehmung gegenüber der radialen Richtung schräg ausgeführt. Durch die schräge Anordnung des Reibungsmittels in der schräg angeordneten Ausnehmung herrschen Reibungskräfte, mit denen die Schwingung einer Schaufel wirksam gedämpft werden kann.In a further advantageous development, the recess is made oblique with respect to the radial direction. Due to the oblique arrangement of the friction means in the obliquely arranged recess prevail frictional forces with which the vibration of a blade can be effectively damped.

Im Betrieb klemmt das Reibungsmittel in der Ausnehmung gegen die Schaufelfußplatte. Das System aus Reibungsmittel, Ausnehmung und Schaufelfußplatte bildet ein starres System. Störende Schwingungen werden durch das starre System vermindert.In operation, the friction means clamps in the recess against the blade root plate. The system of friction means, recess and blade root plate forms a rigid system. Disturbing vibrations are reduced by the rigid system.

Vorzugsweise ist die Ausnehmung unter einem Winkel von 45° ausgeführt. Die Ausnehmung kann vorteilhafterweise auch zwischen 35° und 55°, zwischen 30° und 60°, zwischen 40° und 50° sowie zwischen 25° und 75° betragen. Die Wahl des Winkels hängt von den Reibungskoeffizienten des Materials des Rotors und des Materials des Reibungsmittels und des Materials des Schaufelfußes ab.Preferably, the recess is designed at an angle of 45 °. The recess may advantageously also be between 35 ° and 55 °, between 30 ° and 60 °, between 40 ° and 50 ° and between 25 ° and 75 °. The choice of angle depends on the coefficients of friction of the material of the rotor and the material of the friction means and the material of the blade root.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Ausnehmung an einem Schaufelfußplattenende angeordnet. Sofern Schwingungen auftreten im Betrieb sind diese Schwingungen an dem äußeren Ende der Fußplatte am stärksten. Daher ist es vorteilhaft, gerade an dieser äußeren stelle das Reibungsmittel anzuordnen. Schwingungen werden dadurch noch weiter vermindert.In a further advantageous development, the recess is arranged on a Schaufelfußplattenende. If vibrations occur during operation, these vibrations are strongest at the outer end of the footplate. Therefore, it is advantageous to arrange the friction means just at this outer point. Vibrations are thereby further reduced.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das Reibungsmittel einen niedrigeren Reibungskoeffizienten auf als das Material des Rotors und des Schaufelfußes. Als besonders vorteilhaft hat sich eine bronzeartige Legierung als Material für das Reibungsmittel bewährt.In a further advantageous development, the friction means has a lower coefficient of friction than the material of the rotor and the blade root. As a particularly advantageous a bronze-like alloy has proven to be a material for the friction agent.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Stift ein rund ausgebildetes Ende auf, das im Betrieb Kontakt mit der Schaufelfußplatte aufweist. Das rund ausgebildete Ende weist einen geeigneten Radius auf, der von dem Winkel der Ausnehmung zur radialen Richtung, von der Dicke des Reibungsmittels abhängt. Durch die rund ausgebildete Spitze des Reibungsmittels ist gewährleistet, dass bei einer Schwingung der Schaufelfußplatte immer eine genügend große Anlagefläche zwischen dem Reibungsmittel und der Schaufelfußplatte herrscht.In a further advantageous development, the pin has a round-shaped end, which has contact with the blade root plate during operation. The rounded end has a suitable radius, which depends on the angle of the recess to the radial direction, on the thickness of the friction means. Due to the round tip of the friction means ensures that at a vibration of the blade root plate always a sufficiently large contact surface between the friction means and the blade root plate prevails.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Schaufelfußplattenende eine Abschrägung auf, an der das Reibungsmittel im Betrieb anliegt. Das Reibungsmittel ist hierbei im Querschnitt gesehen im Wesentlichen dreieckig ausgebildet.In an advantageous development, the blade root plate end has a bevel on which the friction means rests during operation. The friction means is here seen in cross-section substantially triangular.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1
einen Ausschnitt einer Schaufelbefestigung mit einem Reibungselement,
Figur 2
eine Draufsicht auf einen gekrümmten Schaufelfuß,
Figur 3
eine vergrößerte Darstellung des Reibungsmittels aus Figur 1,
Figur 4
eine symbolisierte Darstellung der Schaufel sowie der Schaufelbefestigung,
Figur 5
eine Prinzipskizze für die Anordnung des Reibungsmittels,
Figur 6
eine Darstellung des Reibungsmittels,
Figur 7
eine Darstellung einer alternativen Ausführungsform des Reibungsmittels,
Figur 8
eine Draufsicht auf einen Schaufelfuß mit dem gemäß Figur 7 dargestellten alternativ ausgeführten Reibungsmittel.
In the following an embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to figures. Showing:
FIG. 1
a detail of a blade attachment with a friction element,
FIG. 2
a plan view of a curved blade root,
FIG. 3
an enlarged view of the friction means FIG. 1 .
FIG. 4
a symbolized representation of the blade and the blade attachment,
FIG. 5
a schematic diagram of the arrangement of the friction agent,
FIG. 6
a representation of the friction agent,
FIG. 7
a representation of an alternative embodiment of the friction agent,
FIG. 8
a plan view of a blade root with the according to FIG. 7 illustrated alternatively executed friction means.

Die Figur 1 zeigt einen Ausschnitt eines Schaufelfußes 1, der in eine im Rotor 3 angeordnete Schaufelfußnut 2 angeordnet ist. Der Rotor 3 rotiert im Betrieb um eine nicht näher dargestellte Rotationsachse. Die in Figur 1 gezeigte Darstellung zeigt die Situation während des Betriebs. Während des Betriebs wirkt eine Fliehkraft in radialer Richtung 4 auf den Schaufelfuß 1. Zwischen dem Schaufelfuß 1 und dem Rotor 3 entsteht dadurch eine Berührung an den Tragflanken 5. In den Rotor 3 ist eine Ausnehmung 6 angeordnet. In dieser Ausnehmung 6 ist ein Reibungsmittel 7 beweglich angeordnet. Das Reibungsmittel 7 erfährt ebenfalls eine Fliehkraft im Betrieb in radialer Richtung 4 und übt eine Kraft auf ein Schaufelfußplattenende 8 aus. Eine Bewegung des Schaufelfußplattenendes 8 in radialer Richtung 4 wird dadurch wirksam vermieden, wodurch Schaufelschwingungen verhindert sind.The FIG. 1 shows a section of a blade root 1, which is arranged in a arranged in the rotor 3 Schaufelfußnut 2. The rotor 3 rotates in operation about a rotation axis, not shown. In the FIG. 1 shown Presentation shows the situation during operation. During operation, a centrifugal force in the radial direction 4 acts on the blade root 1. Between the blade root 1 and the rotor 3, this results in a contact on the supporting flanks 5. In the rotor 3, a recess 6 is arranged. In this recess 6, a friction means 7 is arranged movably. The friction means 7 also experiences a centrifugal force in operation in the radial direction 4 and exerts a force on a Schaufelfußplattenende 8. A movement of the Schaufelfußplattenendes 8 in the radial direction 4 is thereby effectively avoided, whereby blade vibrations are prevented.

Die Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf den Schaufelfuß 1 von oben. Der Schaufelfuß 1 ist hierbei gekrümmt ausgeführt. Der Übersichtlichkeit wegen ist mit der strichpunktierten Linie die Rotationsachse 9 symbolisiert. Auf einer ersten Seite des Schaufelfußes 1 sind mehrere Ausnehmungen 6 mit Reibungsmitteln 7 angeordnet. Die Ausnehmungen 6 können hierbei in äquidistanten Abständen an der ersten Seite 10 angeordnet werden. Auf der zweiten Seite 11 sind ebenso mehrere Ausnehmungen 6 mit Reibungsmitteln 7 angeordnet. Die Ausnehmungen 6 können in äquidistanten Abständen an der zweiten Seite 11 angeordnet sein. Vorzugsweise ist an den Enden der zweiten Seite 11 die Anzahl an Ausnehmungen 6 gehäuft.The FIG. 2 shows a plan view of the blade root 1 from above. The blade root 1 is executed here curved. For the sake of clarity, the axis of rotation 9 is symbolized by the dotted line. On a first side of the blade root 1 a plurality of recesses 6 are arranged with friction means 7. The recesses 6 can in this case be arranged at equidistant intervals on the first side 10. On the second side 11 a plurality of recesses 6 are arranged with friction means 7 as well. The recesses 6 can be arranged at equidistant intervals on the second side 11. Preferably, at the ends of the second side 11, the number of recesses 6 heaped.

In der Figur 3 ist eine vergrößerte Darstellung des Reibungsmittels 7 mit der Ausnehmung 6 zu sehen. Die Ausnehmung 6 ist hierbei als Bohrung ausgeführt, wobei der Durchmesser der Bohrung größer ist als der Durchmesser des als Stift ausgeführten Reibungsmittels 7. Die Ausnehmung 6 sowie das Reibungsmittel 7 sind unter einem Winkel α gegenüber der Rotationsachse 9 geneigt. Der Winkel α liegt vorzugsweise bei 45°. In alternativen Ausführungsformen liegt der Winkel α zwischen 35° und 55°. In einer weiteren alternativen Ausführungsform liegt der Winkel zwischen 30° und 60°. In einer weiteren alternativen Ausführungsform liegt der Winkel zwischen 40° und 50°. In einer weiteren alternativen Ausführungsform liegt der Winkel zwischen 25° und 65°.In the FIG. 3 is an enlarged view of the friction means 7 with the recess 6 can be seen. The recess 6 is in this case designed as a bore, wherein the diameter of the bore is larger than the diameter of the running as a pin friction means 7. The recess 6 and the friction means 7 are inclined at an angle α relative to the axis of rotation 9. The angle α is preferably 45 °. In alternative embodiments, the angle α is between 35 ° and 55 °. In a further alternative embodiment, the angle is between 30 ° and 60 °. In a further alternative embodiment lies the angle between 40 ° and 50 °. In a further alternative embodiment, the angle is between 25 ° and 65 °.

In der Figur 4 ist eine Darstellung der Schaufelschwingungen der Schaufel symbolisiert. Die Schaufel 12, die durch einen Strich symbolisiert ist, kann eine Schwingung 13 ausführen. Der Schaufelfuß 1 weist bei verschiedenen Tragflanken 5 einen Kontakt mit der Schaufelfußnut 2 auf. Das Reibungsmittel 7 übt unter Fliehkrafteinwirkung eine Kraft auf das Schaufelfußplattenende 8 auf. An der Reibstelle 14 erfolgt eine Reibung zwischen dem Reibungsmittel 7 und dem Schaufelfußplattenende 8, wodurch eine Schwingung reduziert wird. Ebenso ist an der zweiten Reibstelle 15 eine Reibung zwischen dem Reibungsmittel 7 und dem Rotor 3 vorhanden. Diese Reibung wirkt der Fliehkraft entgegen.In the FIG. 4 is a representation of the blade vibrations of the blade symbolized. The blade 12, which is symbolized by a dash, can perform a vibration 13. The blade root 1 has a contact with the Schaufelfußnut 2 at different support edges 5. The friction means 7 exerts a force on the Schaufelfußplattenende 8 under centrifugal force. At the friction point 14, a friction occurs between the friction means 7 and the blade root plate end 8, whereby a vibration is reduced. Likewise, a friction between the friction means 7 and the rotor 3 is present at the second friction point 15. This friction counteracts the centrifugal force.

In der Figur 5 ist das Reibungsmittel 7 symbolisiert dargestellt. Der Rotor 3 ist hierbei in einem Abstand a von dem Schaufelfuß 1 entfernt. Sofern das Reibungsmittel 7 unter einem Winkel von 45° gegenüber der Rotationsachse 9 angeordnet wird, liegt die Entfernung b des Reibungsmittels 7 bis zum Kontakt mit dem Schaufelfuß 1 unter der gleichen Entfernung wie a, wodurch gilt: a = b. Das Reibungsmittel 7 legt dann den Weg c = 2 ⁢ a

Figure imgb0001
zurück.In the FIG. 5 the friction means 7 is shown symbolized. The rotor 3 is in this case at a distance a from the blade root 1. If the friction means 7 is arranged at an angle of 45 ° with respect to the axis of rotation 9, the distance b of the friction means 7 until contact with the blade root 1 is at the same distance as a, whereby a = b. The friction agent 7 then sets the path c = 2 ⁢ a
Figure imgb0001
 back.

In der Figur 6 ist eine Darstellung des Reibungsmittels 7 zu sehen. Das Reibungsmittel 7 ist zylinderförmig ausgeführt mit einem Radius R. An der Kontaktstelle 16 zwischen dem Reibungsmittel 7 und dem Schaufelfuß 1 ist das Reibungsmittel 7 unter einem Radius R' spitzförmig ausgebildet.In the FIG. 6 is a representation of the friction means 7 can be seen. The friction means 7 is cylindrical in shape with a radius R. At the contact point 16 between the friction means 7 and the blade root 1, the friction means 7 is formed pointed under a radius R '.

In der Figur 7 ist eine alternative Ausführungsform des Reibungsmittels 7 zu sehen. Das Reibungsmittel 7 ist hierbei länglich ausgebildet und ist im Querschnitt gesehen dreieckförmig. Das Schaufelfußplattenende 8 ist hierbei gerade abgeschrägt. Die Ausnehmung 6 weist insgesamt drei gerade Wände 17 auf. Unter Fliehkraft wird das Reibungsmittel 7 in radialer Richtung 4 bewegt, wodurch das Reibungsmittel 7 an der Wand 17 und der abgeschrägten Fläche 18 anliegt.In the FIG. 7 An alternative embodiment of the friction means 7 can be seen. The friction means 7 is in this case elongated and is seen in cross-section triangular. The Schaufelfußplattenende 8 is hereby bevelled. The recess 6 has a total of three straight walls 17. Under centrifugal force is the friction agent 7 moves in the radial direction 4, whereby the friction means 7 rests against the wall 17 and the chamfered surface 18.

In der Figur 8 ist eine Draufsicht eines gekrümmten Schaufelfußes 1 mit insgesamt vier gemäß Figur 7 ausgebildeten Reibungsmitteln 7 zu sehen. Die Reibungsmittel 7 sind länglich ausgebildet und an den Enden des Schaufelfußes 1 angeordnet.In the FIG. 8 is a plan view of a curved blade root 1 with a total of four according to FIG. 7 trained friction means 7 to see. The friction means 7 are elongate and arranged at the ends of the blade root 1.

Das Reibungsmittel 7 sollte einen niedrigen Reibungskoeffizient aufweisen, z. B. können bronzeartige Legierungen verwendet werden. Diese Legierungen weisen eine angemessen hohe Dichte auf, die vergleichbar ist zu Stahl, wodurch es möglich ist, ausreichende Kontaktkräfte zu erzeugen.The friction means 7 should have a low coefficient of friction, z. For example, bronze-type alloys can be used. These alloys have a reasonably high density, which is comparable to steel, which makes it possible to generate sufficient contact forces.

Claims (16)

Schaufelbefestigung,
umfassend einen mit Schaufelfußnuten (2) versehenen Rotor (3) und zumindest eine Schaufel,
umfassend einen Schaufelfuß (1) und eine Schaufelfußplatte,
wobei die Schaufel zum Einbau in die Schaufelfußnut (2) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Rotor (3) eine Ausnehmung (6) aufweist, in die ein Reibungsmittel (7) angeordnet ist, das durch eine im Betrieb auftretende Fliehkraft gegen die Schaufelfußplatte gedrückt wird.Blade attachment,
comprising a rotor (3) provided with Schaufelfußnuten (2) and at least one blade,
comprising a blade root (1) and a blade foot plate,
wherein the blade is designed for installation in the Schaufelfußnut (2),
characterized in that
the rotor (3) has a recess (6) in which a friction means (7) is arranged, which is pressed against the blade base plate by a centrifugal force occurring during operation. Schaufelfußbefestigung nach Anspruch 1,
wobei der Rotor (3) entlang einer Rotationsachse (9) ausgebildet ist und der Schaufelfuß (1) und die Schaufelfußnut (2) gegenüber der Rotationsachse (9) gekrümmt ausgebildet ist.Blade foot mounting according to claim 1,
wherein the rotor (3) along an axis of rotation (9) is formed and the blade root (1) and the Schaufelfußnut (2) opposite to the rotation axis (9) is curved. Schaufelfußbefestigung nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Ausnehmung (6) eine Bohrung ist.Blade foot mounting according to claim 1 or 2,
wherein the recess (6) is a bore. Schaufelbefestigung nach Anspruch 3,
wobei das Reibungsmittel (7) als ein Stift ausgebildet ist.Blade attachment according to claim 3,
wherein the friction means (7) is formed as a pin. Schaufelfußbefestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Schaufel entlang einer in Bezug auf die Rotationsachse (9) radialen Richtung (4) ausgebildet ist und die Ausnehmung (6) gegenüber der radialen Richtung (4) schräg ausgeführt ist.Blade foot mounting according to one of the preceding claims,
wherein the blade is formed along a radial direction (4) with respect to the rotation axis (9), and the recess (6) is inclined relative to the radial direction (4). Schaufelfußbefestigung nach Anspruch 5,
wobei die Ausnehmung (6) unter einem Winkel zwischen 35° und 55° gegenüber der radialen Richtung (4) schräg ausgeführt ist.Blade foot mounting according to claim 5,
wherein the recess (6) is inclined at an angle between 35 ° and 55 ° with respect to the radial direction (4). Schaufelfußbefestigung nach Anspruch 5,
wobei die Ausnehmung (6) unter einem Winkel zwischen 30° und 60° gegenüber der radialen Richtung schräg ausgeführt ist.Blade foot mounting according to claim 5,
wherein the recess (6) is inclined at an angle between 30 ° and 60 ° with respect to the radial direction. Schaufelfußbefestigung nach Anspruch 5,
wobei die Ausnehmung (6) unter einem Winkel zwischen 40° und 50° gegenüber der radialen Richtung (4) schräg ausgeführt ist.Blade foot mounting according to claim 5,
wherein the recess (6) is inclined at an angle between 40 ° and 50 ° relative to the radial direction (4). Schaufelfußbefestigung nach Anspruch 5,
wobei die Ausnehmung (6) unter einem Winkel zwischen 25° und 65° gegenüber der radialen Richtung (4) schräg ausgeführt ist.Blade foot mounting according to claim 5,
wherein the recess (6) is inclined at an angle between 25 ° and 65 ° relative to the radial direction (4). Schaufelfußbefestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Schaufelfußplatte ein äußeres an dem Rotor anliegendes Schaufelfußplattenende (8) aufweist und die Ausnehmung (6) am Schaufelfußplattenende (8) angeordnet ist.Blade foot mounting according to one of the preceding claims,
wherein the blade root plate has an outer blade root plate end (8) against the rotor, and the recess (6) is disposed at the blade root plate end (8). Schaufelfußbefestigung nach einem der Ansprüche 3 bis 10,
wobei das Reibungsmittel (7) einen niedrigeren Reibungskoeffizienten aufweist als das Material des Rotors (2) und des Schaufelfußes (1).Blade foot mounting according to one of claims 3 to 10,
wherein the friction means (7) has a lower coefficient of friction than the material of the rotor (2) and the blade root (1). Schaufelfußbefestigung nach Anspruch 11,
wobei das Material des Reibungsmittels (7) eine bronzeartige Legierung ist.Blade foot mounting according to claim 11,
wherein the material of the friction means (7) is a bronze-like alloy. Schaufelfußbefestigung nach einem der Ansprüche 4 bis 12,
wobei der Stift ein rund ausgebildetes Ende aufweist, das im Betrieb Kontakt mit der Schaufelfußplatte aufweist.Blade foot mounting according to one of claims 4 to 12,
wherein the pin has a rounded end which in use has contact with the blade root plate. Schaufelfußbefestigung nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Schaufelfußplatte ein Schaufelfußplattenende (8) aufweist und das Schaufelfußplattenende (8) eine Abschrägung aufweist, an der das Reibungsmittel (7) im Betrieb anliegt.Blade foot mounting according to claim 1 or 2,
wherein the blade root plate has a Schaufelfußplattenende (8) and the Schaufelfußplattenende (8) has a bevel on which the friction means (7) rests in operation. Schaufelfußbefestigung nach Anspruch 14,
wobei das Reibungsmittel (7) im Querschnitt gesehen im Wesentlichen dreieckförmig ausgebildet ist.Blade foot mounting according to claim 14,
wherein the friction means (7) seen in cross section is formed substantially triangular. Schaufelfußbefestigung nach Anspruch 14 oder 15,
wobei das Reibungsmittel (7) länglich ausgebildet ist und im Wesentlichen entlang einer Rotoroberfläche angeordnet ist.Blade foot mounting according to claim 14 or 15,
wherein the friction means (7) is elongated and disposed substantially along a rotor surface.
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