EP4605636A1 - Dichtblech, turbine, aufbiegewerkzeug sowie verfahren - Google Patents

Dichtblech, turbine, aufbiegewerkzeug sowie verfahren

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EP4605636A1
EP4605636A1 EP23798470.3A EP23798470A EP4605636A1 EP 4605636 A1 EP4605636 A1 EP 4605636A1 EP 23798470 A EP23798470 A EP 23798470A EP 4605636 A1 EP4605636 A1 EP 4605636A1
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EP
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locking plate
bending tool
bending
clamping
plate
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Pending
Application number
EP23798470.3A
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Inventor
Stefan Krause
Rayk LAGODKA
Fabian GÖBEL
Benjamin Runge
Fene Winkler
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Publication date
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    • F01D5/3015—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type with side plates
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    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position

Definitions

  • FIG. 1 shows Figure 1 in cross section.
  • the locking plate including the sealing plate is replaced with a new one, which incurs costs.
  • the object is achieved by a sealing plate according to claim 1, a turbine according to claim 4, a tool according to claim 5, and a method according to claim 11.
  • FIG. 3 shows a sealing plate according to the invention
  • Figures 5 to 9 show a bending tool in various detailed views.
  • the groove 100 extends in the same direction as the slots 111, 112 and is wider than the slots 111, 112.
  • the bending of locking plates 20 is supported by a bending tool 30 ( Fig. 5f f ) so that the risk of damage to components or adjacent components is avoided.
  • the bending tool 30 has at least: a base body 33, a bending lever 31 on the base body 33, with which the locking plate 20 is bent, wherein the bending lever 31 preferably extends the base body 33, a preferably fixed clamping jaw 34 and a movable clamping jaw 37 for clamping the locking plate 20 and a clamping lever 49 therefor.
  • interchangeable clamping wedges 40 : 40 ', 40 '' are provided on both the fixed clamping jaw 34 and the movable clamping jaw 37.
  • the clamping wedges 40 protrude beyond the base body 33 .
  • Different clamping wedges 40 can be used for different sealing plates corresponding to different turbine stages and/or different locking plates 20.
  • the fixed clamping jaw 34 and the movable clamping jaw 37 can be wedge-shaped in order to take over the function of the clamping wedges 40.
  • the bending tool 30 preferably has a bending limiter 46 at the distal end (opposite the bending lever 31), with which the bending angle of the locking plate 20 is limited, as well as a positioning aid 43.
  • the locking plate 20 is partially bent open at one end until a sufficiently large angle a is reached to enable the combination of sealing and locking plate to be removed from its retaining groove.
  • the bending limit 46 must be secured to prevent unintentional adjustment of the bending angles on the other (adjacent) locking plates.
  • the bending tool 30 is small, easy to handle and does not collide with adjacent components. Using the bending tool 30 avoids damage and ensures straight bending.
  • the bending tool 30 is placed over the locking plate 20 to be bent in such a way that the entire locking plate 20 is bent in a straight line and no further bending radii are created in the locking plate 20. To do this, the bending tool 30 is placed as close as possible to the existing bending radius, close to the slot 112.
  • the clamping wedges 40 are designed to be correspondingly hard, i.e. preferably made of a hardened material, so that deformation during repeated use is avoided.
  • the clamping wedges 40 have a specific wedge angle which is optimized for the different thicknesses and lengths of the locking plates 20 .
  • the clamping wedges 40 used for bending the locking plates 20 have a low surface roughness.
  • FIG. 8 top view
  • 9 cross-sectional detail
  • the wedge-shaped ends 41 of the clamping wedges 40 are blunt so that the cutting edge of the wedge 40 does not break under high load.
  • the spring-loaded positioning aid 43 is S-shaped and is attached to the base body 33 of the bending tool 30 with a first section.
  • a second section, which extends in an axial direction 51, has a length such that the following third section comes to rest flat on the locking plate 20 and grips one end of the locking plate 20 on the sealing plate 200 with a cutting edge 44.
  • a bending limiter 46, 46' (Fig. 7). It is a mechanical limiter that interacts with the rotor of the turbine in a certain direction.
  • This can be a threaded pin locked with a nut (Fig 6) which is connected to the base body 33 of the bending tool 30 and is locked.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dichtblech (200) zur Aufnahme eines Sicherungsbleches (20), das bei der Montage von Turbinenschaufeln (28) einer Turbine moniert wird, und das zwei Schlitze (111, 112) für das Sicherungsblech (20) aufweist, wobei das Dichtblech (200) eine Nut (100) oberhalb der Schlitze (111, 112) aufweist sowie ein entsprechendes Aufbiegewerkzeug und Verfahren dazu.

Description

Dichtblech, Turbine , Aufbiegewerkzeug sowie Verfahren
Die Erfindung betri f ft ein Dichtblech zur Turbinenschaufelsicherung, ein Werkzeug sowie eine Turbine und ein Verfahren .
Dichtbleche werden bei der Montage von Turbinenschaufel in die Scheiben angebracht und durch Sicherungsbleche gesichert . Sicherungsbleche sind ähnlich einem Zeiger, der durch das Dichtblech gewunden ist , um die Turbinenschaufeln in ihrer Position zu halten .
Die Figuren 1 , 2 zeigen j eweils ein Dichtblech 10 mit einem Sicherungsblech 20 .
Das Dichtblech 10 ist vorzugsweise eckig, vorzugsweise viereckig und vorzugsweise leicht trapez förmig ausgebildet .
Das Dichtblech 10 weist zwei zueinander parallel verlaufende Schlitze 11 , 12 ( Fig . 1 , 2 ) auf , durch die das Sicherungsblech 20 durchgeführt wurde und danach gebogen wurde . Das Ende des Sicherungsblech 20 ist vorzugsweise spitz oder dreieckförmig ausgebildet .
Figur 2 zeigt die Figur 1 im Querschnitt .
Das Bezugs zeichen 20 ' zeigt das Sicherungsblech 20 im nicht gebogenen Zustand .
Das Sicherungsblech 20 als starres Verschlussblech aus Metall liegt in der Regel flach auf dem Dichtblech 10 auf .
Die Sicherungsbleche 20 müssen wie in der folgenden Abbildung dargestellt zum Ausbau um einen Winkel 25 hochgebogen werden . Zum Ausbau wird typischerweise ein keil förmiges Werkzeug einseitig, meist mit Schlägen, eingetrieben, was zu Beschädigungen führen kann . Derzeit werden die Sicherungsbleche 20 beim Ausbau mit z . B . einem Schraubendreher aufgebogen . Dies erfolgt j e nach Monteur unterschiedlich, so dass die Qualität der Sicherungsbleche 20 unterschiedlich ist und ein erneuter Einbau und damit eine Freigabe für weitere Betriebsstunden nicht genehmigt wird .
Das Sicherungsblech samt Dichtblech wird durch ein neues ersetzt , was Kosten verursacht .
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Dichtblech einer Turbine auf zuzeigen, mit dem die Probleme überwunden werden, sowie ein Werkzeug und ein Verfahren auf zuzeigen, mit dem ein Ausbau kontrolliert erfolgt .
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Dichtblech nach Anspruch 1 , eine Turbine nach Anspruch 4 , ein Werkzeug Anspruch 5 , sowie ein Verfahren nach Anspruch 11 .
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet , die beliebig kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen .
Es zeigen Figur 1 , 2 ein Dichtblech und Sicherungsblech nach dem Stand der Technik,
Figur 3 ein erfindungsgemäßes Dichtblech,
Figur 4 ein erfindungsgemäßes Dichtblech mit Sicherungsblech im eingebauten Zustand,
Figuren 5 bis 9 ein Aufbiegewerkzeug in verschiedenen De- tailansichten .
Die Figuren und die Beschreibung stellen nur ein Aus führungsbeispiel der Erfindung dar .
Dichtblech 200 Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Dichtblech 200 ohne Sicherungsblech und Figur 4 im eingebauten Zustand mit Sicherungsblech 20 im Rotor und Turbinenschaufeln 28 .
Das Dichtblech 200 weist im Gegensatz zum Stand der Technik nun eine „Service"- Nut 100 mit einer Tiefe vorzugsweise bis 50% der Dicke des Dichtblechs 200 auf , die die Anwendung eines Aufbiegewerkzeuges 30 ( Fig . 5 f f ) fördert und damit das direkte Wiederverwenden der Dichtbleche 200 ermöglicht .
Die Nut 100 ist oberhalb der zwei Schlitze 111 , 112 ( entsprechend der Schlitze 11 , 12 des Dichtblechs 10 nach dem Stand der Technik) angeordnet .
Die Nut 100 erstreckt sich in derselben Richtung wie die Schlitze 111 , 112 und ist breiter ausgebildet als die Schlitze 111 , 112 .
Aufbiegewerkzeug 30
Das Aufbiegen von Sicherungsblechen 20 wird durch ein Aufbiegewerkzeug 30 ( Fig 5f f ) unterstützt , so dass die Gefahr einer Beschädigung von Komponenten oder benachbarter Komponenten vermieden wird .
Das Aufbiegewerkzeug 30 weist zumindest auf : einen Grundkörper 33 , einen Biegehebel 31 am Grundkörper 33 , mit dem das Sicherungsblech 20 aufgebogen wird, wobei der Biegehebel 31 vorzugsweise den Grundkörper 33 verlängert , eine vorzugsweise feste Spannbacke 34 sowie eine bewegliche Spannbacke 37 für das Einklemmen des Sicherungsblechs 20 sowie ein Spannhebel 49 dafür .
Sowohl an der festen Spannbacke 34 sowie an der beweglichen Spannbacke 37 sind vorzugsweise austauschbare Klemmkeile 40 : 40 ' , 40 ' ' vorhanden . Die Klemmkeile 40 stehen über den Grundkörper 33 hervor .
Verschiedene Klemmkeile 40 können für verschiedene Dichtbleche entsprechend verschiedener Turbinenstufen und/oder verschiedener Sicherungsbleche 20 verwendet werden .
Ebenso kann anstelle dessen die feste Spannbacke 34 sowie die bewegliche Spannbacke 37 keil förmig ausgebildet sein, um die Funktion der Klemmkeile 40 zu übernehmen .
Ebenso weist das Aufbiegewerkzeug 30 vorzugsweise am distalen Ende ( dem Biegehebel 31 gegenüber ) eine Biegebegrenzung 46 auf , mit der der Aufbiegewinkel des Sicherungsblech 20 begrenzt wird sowie eine Positionierhil fe 43 .
Ein beispielhafter Verlauf ist wie folgt :
1 ) Vorbereiten des Aufbiegewerkzeuges 30 für den Einsatz an einer bestimmten Turbinenstufe :
- Montage der Klemmkeile 40 am Aufbiegewerkzeug 30
- Montage der Biegebegrenzung 46 für die Biegung für die j eweilige Version/Anwendung .
2 ) Positionierung
Positionieren des Aufbiegewerkzeuges 30 über dem zu biegenden Sicherungsblech 20 , mit der Positionierhil fe 43 wird das Aufbiegewerkzeug 30 am freien Ende des Sicherungsblech 20 eingehängt und zentriert .
3 ) Spannen
Mit dem Spannhebel 49 , insbesondere durch eine Schraubbewegung, werden die beiden Klemmkeile 40 eingestellt und schließlich insbesondere durch Betätigen des Spannhebels 49 fixiert . Das Sicherungsblech 20 ist nun durch den Anpressdruck und das Grei fen der Klemmkeile 40 fest mit dem Aufbiegewerkzeug 30 verbunden . Die Klemmkeile 40 grei fen in die Nut 100 ein ( Fig . 6, 7 ) und liegen unter dem zu biegenden Sicherungsblech 20 an .
4 ) Einstellung Biegewinkel
- Mit dem Biegehebel 31 wird das Sicherungsbleches 20 an einem Ende zum Teil aufgebogen, bis ein ausreichend großer Winkel a erreicht ist , um die Kombination aus Dicht- und Sicherungsblech aus Ihrer Haltenut ausbauen zu können .
- Wenn der Winkel a richtig ist , muss die Biegebegrenzung 46 gesichert werden, um ein ungewolltes Verstellen der Aufbiegewinkel an den anderen (benachbarten) Sicherungsblechen zu verhindern .
5 ) Öf fnen und Entfernung
- Weitere Sicherungsbleche 20 durch Aufbiegen mittels Aufbiegewerkzeug 30 bis zum Anschlag aufbiegen,
- Nach j edem aufgebogenen Sicherungsblech 20 ist zu prüfen, ob der maximal zulässige Winkel nicht überschritten wurde .
- Wurde der Winkel durch Streuung beim Biegen überschritten, muss die Biegegrenze neu eingestellt und dieser Schritt wiederholt werden .
Das Verfahren ist für alle Stufen verschiedener Turbinen identisch, unabhängig von der Aus führung der Biegegrenze .
- Verbleibende Sicherungsbleche wie zuvor beschrieben aufbiegen : Aufsetzen und positionieren - Klemmhebel schließen - Aufbiegen bis zur Biegegrenze - Dichtblech verschieben .
Die Vorteile sind :
Einheitliche sicherungstechnisch konforme Arbeitsweise ohne provisorische Werkzeuge
Keine Einschränkung durch eine Arbeitsposition Kein Missbrauch von Werkzeugen aus einem Sortiment , die nicht für diese Arbeit ausgelegt sind schnelle und einfache Anwendung definierter Ausbau mit einer so gering wie nötigen Bauteilbelastung Mehrfachnutzung der Sicherungsbleche 20 samt Dichtbleche 200 und dadurch Kosteneinsparung .
Das Aufbiegewerkzeug 30 ist klein, leicht zu handhaben und kollidiert nicht mit angrenzenden Bauteilen . Der Einsatz des Aufbiegewerkzeuges 30 vermeidet Beschädigungen und gewährleistet ein gerades Aufbiegen . Das Aufbiegewerkzeug 30 wird so über dem zu biegenden Sicherungsblech 20 platziert , dass das gesamte Sicherungsblech 20 in einer geraden Linie gebogen wird und keine weiteren Biegeradien im Sicherungsblech 20 entstehen . Dazu wird das Aufbiegewerkzeug 30 so nah wie möglich am vorhandenen Biegeradius , nahe dem Schlitz 112 , angesetzt .
Die Klemmkeile 40 sind entsprechend hart ausgebildet , also vorzugsweise aus einem gehärteten Material gefertigt , so dass eine Verformung bei mehrmaligem Gebrauch vermieden wird .
Die Klemmkeile 40 haben einen bestimmten Keilwinkel , der für die verschiedenen Dicken und Längen der Sicherungsbleche 20 optimiert ist .
Die Klemmkeile 40 , die zum Biegen der Sicherungsbleche 20 verwendet werden, haben eine geringe Oberflächenrauhigkeit .
Ein beispielhafter Klemmkeil 40 ist in den Figuren 8 (Aufsicht ) , 9 ( Querschnittsdetail ) dargestellt .
Die keil förmigen Enden 41 der Klemmkeile 40 sind stumpf , damit die Schneide des Keils 40 bei hoher Belastung nicht bricht .
Zur Anpassung des Aufbiegewerkzeuges 30 an die unterschiedlichen Breiten der Sicherungsbleche 20 können zwischen Klemmkeile 40 und Spannbacken Distanzplatten montiert werden . Die federnde Positionierhil fe 43 dient dazu, das Aufbiegewerkzeug 30 so zu positionieren, dass die Drehachse und die Biegeachse aufeinander ausgerichtet sind . Bei der Positionierung des Aufbiegewerkzeuges 30 wird die federnde Positionierhil fe 43 mit dem stumpfen Ende des Sicherungsblech 20 in Kontakt gebracht . Für den Biegevorgang ist die federnde Positionierhil fe 43 so ausgelegt , dass sie in einer Richtung starr ist , so dass die Drehachse und die Biegeachse aufeinander ausgerichtet sind, und in der anderen Richtung elastisch, so dass sie sich beim Biegen des Sicherungsblech 20 nicht plastisch verformt .
Die Drehachse und die Biegeachse müssen so ausgerichtet sein, dass ein linearer Kontakt zwischen Klemmkeil 40 und Sicherungsblech 20 besteht . Dadurch wird eine Beschädigung sowohl des Sicherungsblechs 20 als auch der Klemmkeile 40 vermieden . Die Klemmkeile 40 selbst werden nah des bereits vorhandenen Knickes des Sicherungsbleches positioniert , um zu verhindern, dass das Sicherungsblech eine zusätzliche Biegung bekommt . In Figur 6 ist zu erkennen, wie der Klemmkeil 40 in der Nut 100 des Dichtblechs 200 anliegt und die federnde Positionierhil fe 43 am Ende des Sicherungsblech 20 anliegt .
Die federnde Positionierhil fe 43 ist S- förmig und mit einem ersten Abschnitt an dem Grundkörper 33 des Aufbiegewerkzeuges 30 befestigt . Ein zweiter Abschnitt , der sich in einer axialen Richtung 51 erstreckt weist eine solche Länge auf , dass der folgende dritte Abschnitt auf dem Sicherungsblech 20 flächig zum Auflegen kommt und mit einer Schneide 44 das eine Ende des Sicherungsbleches 20 auf dem Dichtblech 200 umgrei ft .
Um zu verhindern, dass der Benutzer das Sicherungsblech 20 zu stark verbiegt , gibt es eine Biegebegrenzung 46 , 46 ' ( Fig 7 ) . Es handelt sich um eine mechanische Begrenzung, die mit dem Rotor der Turbine in einer bestimmten Richtung in Interaktion tritt .
Dies kann ein mit einer Mutter gekonterter Gewindesti ft ( Fig 6) sein, der mit dem Grundkörper 33 des Ausbiegewerkzeugs 30 verbunden ist und gekontert wird.
Oder es wird ein Adapter (Fig. 7) verwendet der dann beim Auflegen zum Anschlag an den Rotor (Linie 50) kommt.
Bei beiden Varianten 46, 46' ist die Position der Biegebegrenzung 46, 46' einstellbar und kann für die nachfolgenden Dichtbleche fixiert werden. Daher muss die Biegebegrenzung nur einmal zu Beginn eingestellt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Dichtblech (200) zur Aufnahme eines Sicherungsbleches (20) , das bei der Montage von Turbinenschaufeln (28) moniert wird, und das zwei Schlitze (111, 112) für das Sicherungsblech (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtblech (200) eine Nut (100) oberhalb der Schlitze (111, 112) aufweist.
2. Dichtblech (200) nach Anspruch 1, wobei die Nut (100) breiter ausgebildet ist als die zwei Schlitze (111, 112) und/oder breiter als das zu biegende Sicherungsblech (20) , sodass Keile (40) eines Aufbiegewerkzeuges (30) vollständig einliegen können bevor diese das Sicherungsblech (20) einspannen, insbesondere nur eine Nut (100) aufweist.
3. Dichtblech (200) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Nut (100) eine Tiefe von bis zu 50% in dem Dichtblech (200) aufweist.
4. Turbine aufweisend zumindest eine Stufe mit Turbinenschaufeln (28) in einer Rot or scheibe, wobei an der Rotorscheibe Dichtbleche (200) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2 oder 3 montiert sind.
5. Aufbiegewerkzeug (30) zum Aufbiegen eines Sicherungsbleches (20) , wobei das Sicherungsblech (20) vorzugsweise an einem Dichtblech (200) angeordnet ist, wobei das Aufbiegewerkzeug (30) zumindest aufweist: ein Grundkörper (33) , wobei der Grundkörper (33) zwei Spannbacken (34, 37) , insbesondere eine feste Spannbacke (34) und eine bewegliche Spannbacke (37) , zur Aufnahme des Sicherungsbleches (20) aufweist.
6. Aufbiegewerkzeug nach Anspruch 5, aufweisend eine feste Spannbacke (34) und eine bewegliche Spannbacke (37) sowie einen Spannhebel (49) zum Verklemmen der Spannbacken (34, 37) .
7. Aufbiegewerkzeug nach einem oder beiden der Ansprüche 5 oder 6, aufweisend austauschbare Klemmkeile (40) an den Spannbacken (34, 37) , wobei die Klemmkeile ein Ende (41) aufweisen, das im eingebauten Zustand des Ausbiegewerkzeugs (30) in einer Nut (100) des Dichtblechs (200) unter dem Sicherungsblech (20) angreifen kann.
8. Aufbiegewerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 5, 6 oder 7, aufweisend eine insbesondere federnde Positionierhilfe (43) zur Anlage an ein Dichtblech (200) .
9. Aufbiegewerkzeug nach Anspruch 8, bei dem die Positionierhilfe (43) eine Schneide (44) aufweist, die ein Ende eines Sicherungsbleches (20) umfassen kann.
10. Aufbiegewerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 5, 6, 7, 8 oder 9, aufweisend eine Biegebegrenzung (46) .
11. Verfahren zum Ausbau eines Sicherungsblechs (20) von einem Dichtblech, insbesondere von einem Dichtblech (200) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei dem ein Aufbiegewerkzeug (30) nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10 verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem Klemmkeile (40) unter dem Sicherungsblech (20) positioniert werden, bei dem das Aufbiegewerkzeug (30) mittels der federnden Positionierhilfe (43) gegenüber dem Sicherungsblech (20) positioniert wird, dass das Sicherungsblech (20) fixiert wird durch die Spannhebel (43) und dann das Sicherungsblech (20) durch Bewegen des Biegehebel (31) aufgebogen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem eine Positionierhilfe (43) an dem Sicherungsblech (20) angeordnet wird.
EP23798470.3A 2023-01-11 2023-10-31 Dichtblech, turbine, aufbiegewerkzeug sowie verfahren Pending EP4605636A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023200159.4A DE102023200159A1 (de) 2023-01-11 2023-01-11 Dichtblech, Turbine, Aufbiegewerkzeug sowie Verfahren
PCT/EP2023/080333 WO2024149486A1 (de) 2023-01-11 2023-10-31 Dichtblech, turbine, aufbiegewerkzeug sowie verfahren

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Publication Number Publication Date
EP4605636A1 true EP4605636A1 (de) 2025-08-27

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