SE505375C2 - Löphjul till francisturbin samt vid tillverkning av sådant löphjul - Google Patents

Löphjul till francisturbin samt vid tillverkning av sådant löphjul

Info

Publication number
SE505375C2
SE505375C2 SE9504175A SE9504175A SE505375C2 SE 505375 C2 SE505375 C2 SE 505375C2 SE 9504175 A SE9504175 A SE 9504175A SE 9504175 A SE9504175 A SE 9504175A SE 505375 C2 SE505375 C2 SE 505375C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
hub
segments
belt
impeller
segment
Prior art date
Application number
SE9504175A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9504175D0 (sv
SE9504175L (sv
Inventor
Conny Thyberg
Original Assignee
Kvaerner Turbin Ab
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 Kvaerner Turbin Ab filed Critical Kvaerner Turbin Ab
Priority to SE9504175A priority Critical patent/SE505375C2/sv
Publication of SE9504175D0 publication Critical patent/SE9504175D0/sv
Publication of SE9504175L publication Critical patent/SE9504175L/sv
Publication of SE505375C2 publication Critical patent/SE505375C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/04Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine or like blades from several pieces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12Blades; Blade-carrying rotors
    • F03B3/125Rotors for radial flow at high-pressure side and axial flow at low-pressure side, e.g. for Francis-type turbines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

505 375 2 10 15 20 25 30 35 denna konstruktion innebär någon lösning på problemet att kunna bearbeta skovlama på önskat sätt. I denna patentskrifi refereras i korthet även en tidigare konstruktion, enligt vilken en central del utan skovlar gjuts i ett stycke, medan ett antal segment, vart och ett med en skovel, skruvas fast omkring den centrala delens periferi. Patentskrifien beskriver emellertid inte närmare hur dessa segment är konstruerade eller hur tillverkningen är tänkt.
KORT REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att angripa ovanstående problem Mer bestämt är syftet med uppfinningen att åstadkomma följande: - att erbjuda ett löphjul ägnat att kunna gjutas i flera mindre delar, - att kunna sammanfoga dessa delar på ett fördelaktigt sätt till ett integrerat löphjul, - att kunna bearbeta alla skovelytor till önskad form och yta med hjälp av automatiskt arbetande maskiner efter en teoretisk modell och - att, i den mån svetsning används för att sammanfoga löphjulets delar till en enhet, kunna förlägga väsentligen allt svetsningsarbete till ställen på hjulet, där arbetet är ägnat att kunna utföras med hjälp av automatiska svetsmaskiner.
Ovanstående och andra syften kan uppfyllas därigenom att löphjulet väsentligen består av ett antal identiska element, vilka vart och ett är gjutna i ett stycke och består av ett nav- segment, ett bandsegment och mellan navsegmentet och bandsegmentet en enda skovel, och att nämnda element, efter mekanisk bearbetning av åtminstone skovelytoma samt navsegmentens och bandsegmentens vattenvägssidor, är monterade nmt löphjulets hela omkrets med närliggande navsegment anordnade sida vid sida och förenade med varandra till att bilda ett sammanhängande nav och närliggande bandsegment är anordnade sida vid sida och förenade med varandra till att bilda ett sammanhängande, nmtomgående band. Företrâdesvis är även de kantytor på navsegmenten och band- segmenten som är vända mot varandra i det monterade löphjulet mekaniskt bearbetade innan navsegmenten och bandsegmenten förenas med varandra till ett sammanhängande, nmtomgående nav, respektive band.
Navsegmenten och/eller bandsegmenten kan enligt uppfinningen förenas med varandra genom åtminstone någon av de typer av förband som innefattar ett skmvförband, svets- förband, limförband, kilförband och nitförband.
I det föredragna fallet är alla element lika stora och identiskt utformade, ehuru det i och för sig är möjligt att ge navsegmenten och bandsegrnenten olika bredd. Vare sig 10 15 20 25 30 35 3 505 375 elementen, såsom föredraget, är lika stora, eller har varierande nav- och bandsegment- bredder, har enligt en aspekt på uppfinningen åtminstone något parti av navsegmenten, projicerat på ett plan vinkelrätt mot löphjulets rotationsaxel, den huvudsakliga formen av en lcil, varvid kilvinkeln, i det fall alla navsegrnent är lika breda, respektive kilarnas medelvinkel i det fall segmenten har olika bredd, är 360 dividerad med antalet skovlar i hjulet. Mer bestämt kan kilvinkelns tänkta mittlinje sammanfalla med ett plan genom löphjulet, vilket plan är parallellt med löphjulets rotationsaxel och sammanfaller med en korda i en cirkel som genereras av vilken som helst punkt på löphjulet på ett avstånd från rotationsaxeln vid hjulets rotation, vilken korda icke skär cirkelns centrum. Det är även möjligt att navsegrnentet har flera kilformiga partier med olika riktning hos mittlinjen, t ex att ett första kilformigt parti sträcker sig från en punkt på ett avstånd från navsegmentets inre ände ut mot navsegrnentets periferi, att ett andra kilformigt parti med samma kilvinkel som det första kilformiga partiet sträcker sig från navsegrnentets inre ände, samt att även ett perifert parti av navsegmentet har formen av en kil med samma kilvinkel som de övriga kilformiga partierna och att nämnda andra och perifera partier har en mittlinje som skär hjulets rotationsaxel. I och för sig kan man även tänka sig att de kilformiga partierna övergår i varandra kontinuerligt, vilket innebär att kantytoma i detta fall har formen av krökta linjer. Navsegmentet kan i detta fall även beskrivas som ett segment av en månskära.
Navsegmenten kan endera förbindas direkt med varandra eller via ett för samtliga element sammanbindande organ, t ex en navskiva. I det senare fallet sträcker sig fäst- elementen, företrädesvis skruvar, företrädesvis parallellt med löphjulets rotationsaxel.
Denna utföringsform kan i första hand användas för mindre löphjul, där vikten inte är av avgörande betydelse.
Vid mycket stora löphjul är navsegmenten emellertid företrädesvis förenade direkt med varandra genom skruvar anordnade i borrhål, vilka sträcker sig snett in i navsegmenten genom åtminstone en öppning inavsegmentets mantel och genom de kantytor på respektive navsegrnent, vilka anligger mot varandra i det monterade löphjulet. Även bandsegrnenten kan i detta fall förenas med varandra på motsvarande sätt genom skruvar som sträcker sig genom snett riktade borrhål.
Uppfinningen erbjuder enligt en aspekt även möjligheter att på ett rationellt sätt förena elementen genom svetsning, genom att svetsfogama kan förläggas till områden som är lätt åtkomliga för automatiskt arbetande svetsmaskiner, nämligen till navets ovansida och bandets utsida. Dessutom ger uppfinningen enligt denna aspekt den fördelen att 505 375 10 15 20 25 30 35 skovlama överhuvud inte påverkas av svetsningen, eftersom några svetsfogar inte förekommer i närheten av skovlama, såsom vid konventionell teknik att montera skovlar genom svetsning.
Den mekaniska bearbetningen kan innefatta någon eller några av eller samtliga de bearbetningstekniker som innefattar fiäsning, borrning, brotchning, gängning, slipning och polering.
Ytterligare kännetecken och aspekter samt fördelar med uppfinningen framgår av de efterföljande patentkraven samt av följande detaljerade beskrivningar av ett par tänkbara utföringsformer.
KORT PIGURBESKRIVNING I den följande beskrivningen av ett par tänkbara utföringsformer kommer att hänvisas till bifogade ritningsfigurer, av vilka Pig. 1-5 visar ett element, innan detta försetts med skruv- och momenttapp shål, avsett att ingå i ett mindre francisturbinlöphjul enligt en första utföringsfonn av uppfinningen, varvid Pig. l utgör en perspektivisk vy mot bandets utsida och navsegrnentets yttre kant och visar skovelns trycksida samt navsegmentets ena vattenvägssida, Pig. 2 utgör en perspektivisk vy mot skovelns inloppskant och visar navsegmentets andra vattenvägssida, Pig. 3 utgör en perspektivisk vy i en riktning motsatt den i Pig. 1 och visar skovelns sugsida och bandsegmentets andra vattenvägssida, Pig. 4 utgör en perspektivisk vy i en riktning motsatt den i Pig. 2 mot skovelns ut- loppskant och visar bandsegmentets andra vattenvägssida, och Pig. 5 visar elementet i en vy uppifrån; Pig. 6 visar i en vy uppifrån hur ett antal element enligt Pig. 1-5 är anordnade sida vid sida i löphjulet, varvid skruvar, navskiva och bandgördel utelämnasi figuren för att den relativa orienteringen av elementen bättre skall framgå, Pig. 7 utgör ett vertikalt snitt genom det kompletta löphjulet i en vy motsvarande en vy utmed linjen VII-VII i Pig. 6, Pig. 8 visar ett större löphjul uppifrån (endast halva hjulet visat), med den perifera delen av navet delvis i genomskäming, enligt en andra utföringsform av uppfinningen, 20 25 30 35 5 sus 375 Fig. 9 utgör ett vertikalt snitt genom detta större löphjuli en vy utmed linjen Dí-IX i Fig. 8, och fortsättning av snittet utmed en motsvarande linje i den icke visade halvan av hjulet i Fig. 8, Fig. 10 visar schematiskt i en vy från sidan hur ett par nav- och bandsegment är förbundna med hjälp av slcruvförband, Fig. 11 , visar i en vy uppifiån i större skala ett par navsegment samt organ för posi- tionering och förening med varandra, och Fig. 12 illustrerar de färdiga skruvförbanden i ett par närliggande navsegment.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen skall nu förklaras genom detaljerade beskrivningar av ett par tänkbara utföringsforrner av ett par löphjul samt hur dessa kan tillverkas.
I Fig. 1-5 visas ett element somi ett större antal är avsett att ingå i ett företrädesvis mindre löphjul. Inget hindrar dock att även större löphjul kan tillverkas enligt samma princip. I ritningsfigrrrerna betecknas ett sådant element allmänt med sifiran 1. Det består av ett navsegment 2, ett bandsegment 3 och en skove14. Skoveln 4 har en inloppskant 5, en utloppskant 6, en trycksida 7 och en sugsida 8. Navsegmentet 2 har på undersidan en första vattenvägssida 9 på skovelns trycksida 7 och en andra vattenvägssida 10 på sko- velns sugsida 8. På motsvarande sätt har bandsegmentet 3 på sin insida en första vatten- vägssida 11 och en andra vattenvägssida 12 på ömse sidor om skoveln 4. Navsegmentets och bandsegrnentets vattenvägssidor 9 och 10, respektive ll och 12, har en dubbelkrökt form Navsegmentets ovansida 15 är enligt utföringsformen konkavt konisk, medan band- segmentets 3 utsida uppvisar ett första, andra och tredje cylindriskt parti 16, 17 respektive 18 med i nu nämnd ordning ökande radie.
Betraktad uppifrån, Fig. 5, uppvisar navsegmentet 2 tre kilformiga partier, som i det följande benämns första kilformigt parti 20, andra kilfonniga parti 21 och perifera kilformiga parti 22. Det första kilformiga partiet 20 utgör enligt utföringsformen navsegmentets huvuddel Enligt utföringsformen är alla element 1 och därmed alla navsegment 2 lika stora. Kilvinkehi v uppgår till 360 dividerat med totala antalet skovlari det färdiga löphjulet, Fig. 6. Nämnda första kilformiga parti 20 sträcker sig från en tänkt första cirkelbåge 23 på ett avstånd fiån navsegmentets inre ändyta 24, som är cylindrisk ut till en tänkt andra cirkelbåge 25 på ett avstånd från navsegmentets yttre kant 26, som också är cylindrisk. Mittlinjen i det första kilformiga partiet 20 sammanfaller 505 375 10 20 25 30 35 med ett plan genom det löphjul 30, Fig. 6 och 7, ivilket elementet 1 skall ingå, vilket plan är parallellt med löphjulets rotationsaxel 31 och sammanfaller med en korda i en cirkel som genereras av vilken som helst punkt på löphjulet på ett avstånd från rotationsaxeln 31 vid löphjulets rotation, vilken korda icke skär cirkelns centrum Det andra, inre kilformiga partiet 21 är förhållandevis kort och brett, och dess mittlinje 32 skär löphjulets rotationsaxel 3 1 till skillnad från det första kilformiga partiets 20 mitt- linje. Det perifera kilformiga partiet 22 är ännu kortare och ännu bredare och även dettas mittlinje 33 skär rotationsaxeln 31.
De lcilformiga partiemas kantytor utgörs av ytor som är parallella med rotationsaxeln 31 och består av kantytoma 34, 35 på det första kílformiga partiet 20, kantytor 36, 37 på det andra, inre kilformiga partiet 21 och .kantytor 38, 39 på det perifera kilformiga partiet 22. Även bandsegmentet 3 består i princip av tre kilformiga partier, nämligen ett första kil- formigt parti, som utgör bandets huvuddel, ett andra kilformigt parti 42 i bandets nedersta del och ett övre kilformigt parti 43, som kan sägas motsvara navpartiets perifera kilformiga parti 22. Kantytoma har betecknats 44-49. Av dessa bildar kantytoma 46 och 47 respektive 48 och 49 kilytor riktade mot rotationsaxeln 31 och med samma kilvinkel v som hos det kilfomade partierna i navsegmentet. Bandsegrnentets 3 undre kantyta har betecknats 50.
Navsegrnentets 2 ovansida 15 är konkavt konisk, med undantag för ett mindre, perifert randparti, med konens axel sammanfallande med rotationsaxeln 31. I denna koniska yta finns en rad borrhål 53, 55, se Fig. 6, ej visade i Fig. 1-5, utmed vardera av de båda första kantytoma 34, 35. Borrhålens 53, 55 axlar är parallella med dessa kantytor och med rotationsaxeln 31. I vardera raden av borrhål finns ett par hål 53 för momenttappar och däremellan ett par gängade skruvhål 55 för montering av elementen 1 till en förenande navskiva 57, Fig. 7, med plan under- och översida och med en konísk yta 58 matchande elementens 1 koniska yta 15. Genom navskivan 57 sträcker sig ett antal vertikala hål 59, 60 svarande mot hålen 53 respektive 55 inavsegmenten. Moment- pluggar och fästskruvar har betecknats 54 respektive 56 i det monterade hjulet, Fig. 7.
Navskivan 57 är vidare försedd med fästhål 65 och momenttapp shål 64 och eventuellt även dräneringshål (icke visade) på i och för sig känt sätt för att fästa löphjtrlet vid en icke visad axel. 10 15 20 25 30 35 7 505 375 Slutligen finns på utsidan av bandsegmentens 3 första cylindriska parti 16 en påkryrnpt gördel 61.
Löphjulet 30 tillverkas på följande sätt. Obearbetade element gjuts som identiska gjut- stycken med den huvudsakliga form som visas i Fig. 1-5, medan navskivan 57 framställs av en plåt. Navskivans plana sidor och koniska yta 15 framställs genom svarvning.
Bearbemingen av elementen 1 inleds med att kantytoma 34-39 och 44-49 på elementens navsegment 2 respektive bandsegment 3 fräsesi en automatiskt arbetande, datorstyrd verktygsmaskin enligt ett i maskinen inprogrammerat CAD/CAM-program, så att man i de sidor på nav- och bandsegmenten som hos närliggande element i det monterade hjulet skall vändas mot varandra inte får något övergods. Därefter placeras elementen sida mot sida i en fixtur, så att man får ett temporärt sammanhållet hjul, varefter navsegmentens 2 koniska ytor 52 framställs genom svarvning till en form matchande navskivans 57 koniska yta 58. Navskivan 57 placeras nu på de sammanhållna elementen 1 med sin koniska yta 58 anliggande mot navsegmentens 2 koniska yta 15 och fixeras temporärt i detta läge. Därefter borras samtliga hål upp, nämligen momenttappshålen 59, 53, skruv- hålen 60, 55, det centrala hålet 63 samt de icke visade hålen i navskivan för dennas montering till axeln. Navskivan 57 avlägsnas därefter och skmvhålen 55 inavsegmenten gängas.
Under den fortsatta mekaniska bearbetningen av elementen 1 används den preparerade navskivan 57 som fixtur i en automatiskt arbetande, datorstyrd bearbetningsmaskin, varvid elementens ett position på navskivan har bestämts genom de framställda skruv- och momenttappshålen. Referens vid denna bearbetning är navskivans centrumlinje, som svarar mot löphjulets rotationsaxel 31. Bearbemingen av elementen utförs efter en teoretisk modell som finns lagrad i bearbetningsmaskinens CAD/CAM-program Före bearbetningen monteras elementet 1 i avsedd position på navskivan med hjälp av skruvar. Endast ett element är vid varje arbetsoperation monterad på navskivan, vilket innebär att samtliga vattenvägssidor på elementet är lättåtkomliga för bearbetnings- maskinens verktyg. Sålunda bearbetas skovelns 4 tryck- och sugsidor 7, 8 och nav- segmentens och bandsegmentens vattenvägssidor 9, 10 respektive 12, 13 med hjälp av skärande verktyg, såsom fiâsar etc, till avsedd form enligt den teoretiska modellen, vilket är möjligt att utföra eftersom alla ytor som skall bearbetas är åtkomliga och alla punkter i rummet är definierade, utgående från navskivans centrumlinje. Under denna bearbetning är bandsegmenten 3 fixerade med hjälp av stödanordningar enligt i och för sig väl känd 505 375 10 20 25 30 35 telmik. Viss, kompletterande bearbetning kan eventuellt även utföras för hand liksom avslutande putsningsarbete.
Då ett element 1 sålunda har bearbetats, så att alla vattenvägsytor har fått sin avsedda, slutliga form och yta, lossas detta element 1 från navskivan 57. Denna vrids fram ett stycke, svarande mot elementens 1 delning i löphjulet, dvs en vinkel motsvarande 360 dividerat med antalet skovlar ihjulet. Därefter skruvas ett nytt element 1 fast på nav- skivan, varefter proceduren upprepas.
Då alla element 1 sålunda har bearbetats, skruvas samtliga åter fast på navskivan. Vid denna montering, liksom vid den tidigare nämnda temporära monteringen för svarv- ningen av de konisk ytoma, kan elementen föras successivt inåt mot centrum eller, alter- nativt, först temporärt förenas i två lika eller i det närmaste lika stora block (beroende på om antalet ingående skovlar och därmed element i löphjulet är udda eller jämnt), varefter blocken sammanföres till en enhet. Då sålunda samtliga, bearbetade element åter- monterats på navskivan 57, svarvas bandsegmentens forsta cylindriska parti 16 till önskat mått, varefter gördeln krymps fast. Därefter svarvas bandets kontur, inklusive den påkrympta gördeln 61, till önskat mått på utsida och undersida.
Den konstruktion som visas i Fig. 8-13, och som är avsedd i forsta hand för mycket stora löphjul, skall nu beskrivas. För detaljer som har direkt motsvarighet i utföringsformen enligt Fig. 1-7 har härvid getts samma hänvisningsbeteckningar som i dessa ritnings- figurer med tillägget ” och kommer därför inte att här närmare beskrivas. Dock skall några framträdande skillnader förklaras.
En skillnad i förhållande till den föregående utföringsformen är att löphjulet 30” saknar separat navskiva. Istället är navsegrnentens 2” andra (inre) kilformiga partier 20” för- längda in mot navets centrum och försedda med skruvhål 64” och hål 65” för moment- tappar för löphjulets 30” montering på en axel.
En annan skillnad är att elementen 1” är förenade direkt med varandra genom skruvar i navsegment och bandsegment. I navsegmentens perifera, kilformiga parti 22” finns två borrhål, nämligen ett första borrhål 71 och ett andra borrhål 72, vilka sträcker sig snett in inavsegrnentet genom en för de båda borrhålen gemensam öppning 81 i det perifera partiets 22” mantelyta 26”. Det första borrhålet 71 sträcker sig vidare vinkelrätt mot och genom kantytan 38”, medan det andra borrhålet 72 sträcker sig vinkelrätt in mot och genom kantytan 39”. Hålens centrumaxlar skär varandra i en punkt 73 innanför det peri- 10 15 20 25 30 35 505 375 fera kilpartiets 22” utsida 26”. Det första hålets 71 inre del 74 är gängad, medan den del 75 som sträcker sig från det gängade partiet 74 fiam till kantytan 38” är slätborrad och har en större diameter. Det andra hålet 72 har i den del 76 som ligger närmast kantytan 39” samma diameter som nämnda hålparti 75 i det första hålet 71 och är likaså slät- borrad. Ett parti 77 närmast skämingspunkten 73 har ytterligare större diameter och dess inre kant bildar säte för en fläns på en styr- och positioneringshylsa 80, vars ytterdiameter med passning överensstämmer med diametern hos hålpartiema 75 och 76. Då två element 1” är sammaníörda, så att kantytoma 38” och 39” i de närliggande elementen anligger mot varandra i delningsplanet mellan elementen, är nämnda första och andra hål 71, 72 i de sammanförda elementen koaxiella. Genom att införa hylsan 80 genom öppningen 81 i det perifera partiets 22” utsida, in genom det andra hålet 72 i det ena elementet och vidare in i hålpartiet 75 i det första hålet 71 i det andra elementet, kan de båda elementen positioneras i önskat läge samt fixeras i detta läge med hjälp av skruven 79.
På motsvarande sätt är bandsegmenten borrade, positionerade relativt varandra och förenade medelst skruvar. Principen är helt analogt med den som ovan beskrivits med hänvisning till hopfogningen i området för navsegmenten. För hopfogningen av band- segmenten används enligt uttöringsfonnen tre skruvar 99, som sträcker sig genom kant- ytoma 47” och 48” och därmed över delningsplanet mellan bandsegmenten i området för bandsegmentets övre kilformade parti 43”. I området för bandsegmentens undre kilformade parti 42” finns också hål som sträcker sig in i bandsegmenten från kantytoma 46” och 49” och i dessa hål är anordnad en skruv 101. Dessutom är både i övre och nede delen av bandsegmenten anordnade positioneringshylsor enligt samma princip som beskrivits ovan för navsegmenten.
Utanpå navsegmenten 2” är en nmtomgående gördel 102 påkrympt och utanpå band- segrnenten 3” finns en påkrympt gördel 61”. Den senare sträcker sig över band- segrnentens 3” hela utsida. De båda gördlarna 102 och 61” täcker borrhålsöppningarnai navsegrnentens respektive bandsegmentens mantelytor liksom även de i hålen anordnade skruvarna 79 och 99 samt 101.
Vid tillverkningen av det sålunda beskrivna, företrädesvis mycket stora löphjulet 30” framställs först de obearbetade elementen 1” som gjutstycken. Ett gjutstycke placeras i en fixtur, där alla vattenvägsytor bearbetas liksom kantytoma enligt bearbetningsmaskinens CAD/CAM-programi enlighet med teknik som tillhör avancerad men nu allmänt praktiserad bearbetningsteknik. Även borrhålen 71, 72 inavsegmenten 2” liksom 505 375 10 borrhålen i bandsegmenten 3' för skruvarna 101 så att nämnda hål blir placerade på avsedda ställen i bandsegmentets övre parti 432 respektive undre parti 42”, vilket är möjligt att utföra reproducerbart med hög noggrannhet, så att även nästa element 1' bearbetas på samma sätt tills dess samtliga element 1' som skall ingå ilöphjulet 30” bearbetats på , så långt de mycket snäva tillverkningstoleranserna medger, identiskt samma sätt. Liksom vid framställningen av det lilla löphjulet 30 kan kompletterande bearbetning utföras fór hand liksom putsningen av vattenvägsytoma.
Elementen 1' fixeras och förbinds därefter till varandra med hjälp av positionerings- hylsorna 80 inavsegmenten och motsvarande ibandsegmenten samt skruvama 79, 99 och 101. Elementen 1” förs sålunda samman till en helhet, t ex genom att först hälften av elementet skruvas samman i två block, som därefter förenas med varandra eller genom att elementen l' successivt förs i radiell riktning mot varandra till en helhet. Därefter svarvas utsidoma på nav och band samt även navets ovansida och bandets undersida. De båda gördlarna 102 och 61' kryrnps fast på nav respektive band och svarvas utvändigt till avsedda mått. Slutligen borras centrumhålet 63” och skruvhålen 64” och momenttapp s- hålen 65' upp inavet.

Claims (22)

l0 15 20 25 30 35 “ sos 375 PATENTKRAV
1. Löphjul till fiancisturbin bestående av nav, skovlar och band, k ä n n e t e c k n a t av att det väsentligen består av ett antal identiska element (1, 1°), vilka vart och ett är gjutna i ett stycke och består av ett navsegment (2, 2°), ett bandsegment (3, 3”)och mellan nav- segmentet och bandsegmentet en enda skovel (4, 4'), och att nämnda element, efter mekanisk bearbetning av åtminstone skovelytoma samt navsegmentens och band- segmentens vattenvägssidor, är monterade nmt löphjulets hela omkrets med närliggande navsegment anordnade sida vid sida och förenade med varandra till att bilda ett samman- hängande nav och närliggande bandsegment är anordnade sida vid sida och förenade med varandra till att bilda ett sammanhängande, nmtomgående band.
2. Löphjul enligt hav 1, k ä n n e t e c k n a t av att navsegmenten (2, 2') är förenade med varandra genom åtminstone någon av de typer av förband som innefattar skruv- förband, svetsförband, limförband, kilförband och nitförband.
3. Löphjul enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n at av att bandsegmenten (3, 3°) är förenade med varandra genom åtminstone någon av de typer av förband som innefattar skruvförband, svetsfórband, limförband, kilförband och nitfórband.
4. Löphjul enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att även de kantytor (34- 39, 34”-39°, 44-49, 44'-49') på navsegmenten och bandsegmenten som är vända mot varandra i det monterade löphjulet är mekaniskt bearbetade innan navsegmenten och bandsegmenten förenas med varandra till ett sammanhängande, nmtomgående nav, respektive band.
5. Löphjul enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n at av att åtminstone något parti (20-22, 20°-22”) av navsegmenten, projicerat på ett plan vinkelrätt mot löphjulets rotationsaxel (31, 31”) har den huvudsakliga formen av en kil, och att kilvinkeln, i det fall alla navsegment är lika breda, respektive kilarnas medelvinkel i det fall segmenten har olika bredd, är 360 dividerad med antalet skovlar ihjulet.
6. Löphjul enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att kilens tänkta mittlinje sammanfaller med ett plan genom löphjulet, vilket plan är parallellt med löphjulets rotationsaxel och sammanfaller med en korda i en cirkel som genereras av vilken som helst punkt på löp- hjulet på ett avstånd från rotationsaxeln vid hjulets rotation, vilken korda icke skär cirkelns centrum. 12 505 375 10 15 20 25 30 35
7.Löphj1r1enligtnågot avkraven 5 och 6,känn et e ckn at av att ett första kilformigt parti (20, 20°) sträcker sig från en punkt på ett avstånd från navsegmentets inre ände ut mot navsegmentets perifer-i, att ett andra kilformigt parti (21, 21') med samma ldlvinkel som det första kilformiga partiet sträcker sig från navsegmentets inre ände ut till nämnda punkt på ett avstånd från navsegmentets inre ände, och att det andra kilformiga partiets mittlinje skär hjulets rotationsaxel.
8. Löphjul enligt något av kraven 5-7, k ä n n e t e c k n a t av att även ett perifert parti (22, 22”) av navsegrnentet har formen av en kil med samma kilvinkel som nämnda första kilformiga parti.
9. Löphjul enligt något av kraven 1-8, k ä n n e t e c k n a t av att navsegmenten är förenade med varandra via ett samtliga element sammanbindande organ (57).
10. Löphjul enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda gemensamma organ utgörs av en navskiva (57) och att navskrvan är förbunden med navsegmenten genom fástelementen som sträcker sig parallellt med hjulets rotationsaxel (31).
11. ll. Löphjul enligt något av kraven 1-10, k ä n n e t e c k n a t av att navsegmenten är förenade med varandra genom skruvar (79) anordnade i borrhål (71, 72), vilka sträcker sig snett in inavsegmentet genom åtminstone en öppning (81) i navsegmentets mantel och genom de kantytor (382 39°) på respektive navsegment, vilka anligger mot varandra i det monterade löphjulet.
12. Löphjul enligt något av kraven 1-11, k ä n n e t e c k n a t av att bandsegnenten är förenade med varandra genom skruvar (99, 101) anordnade iborrhål, som sträcker sig snett in i bandsegmentet genom åtminstone en öppning i bandsegmentets mantelyta och genom de kantytor (47°, 48') vilka anligger mot varandra i det monterade löphjulet.
13. Löphjul enligt något av kraven 1-8, k ä n n et e c k n a t av att navsegrnenten är förenade med varandra genom svetsfogar på den sida av navsegrnenten som är vänd från navsegmentens vattenvägssidor i områdena för delningsplanen mellan navsegmenten.
14. Löphjul enligt något av kraven 1-13, k ä n n e t e c k n at av att bandsegmenten är förenade med varandra genom svetsfogar på bandsegmentens mantelytasidor i områdena för delningsplanen mellan bandsegrnenten. 10 15 20 25 30 13 505 375
15. Löphjul enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att en runtom- gående gördel (102) är påkrympt utanpå navsegmenten.
16. Löphjul enligt något av kraven 1-15, k ä n n e t e c k n at av att en nmtomgående gördel (61, 6l°) är påkrympt utanpå bandsegmenten.
17. Löphjul enligt krav 15 eller 16, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda gördel täcker borrhål mynnande inavsegmentens och/eller bandsegmentens mantelytor jämte i nämnda borrhål anordnade fástskruvar.
18. Löphjul enligt något av kraven 1-17, k ä n n e t e c k n a t av att navets hela ovan- sida utgörs av en svarvad, rotationssymmetrisk yta.
19. Sätt vid tillverkning av ett löphjul till francisturbin bestående av nav, skovlar och band, k ä n n e t e c k n a t av att man gjuter ett antal element (1, 1') motsvarande antalet skovlar i löphjulet, varvid varje sådant gjutet element består av ett navsegment (2, 2'), ett bandsegment (3, 3”)och en enda skovel (4, 4°) mellan navsegmentet och band- segmentet, att elementet fixeras i en automatiskt arbetande, datorstyrd bearbetnings- maskin och orienteras i ett tredimensionellt koordinatsystem, och att åtminstone skovlarna och nav- och bandsegmentens vattenvägssidor därefter bearbetas till önskad form och yta efter en i förväg bestämd, och i maskinen inprogrammerad teoretisk modell.
20. Sätt enligt krav 19, k ä n n e t e c k n at av att även de kantytor på navsegmenten (34-39, 34'-39°) och på bandsegmenten (44-49, 44”-49°) vilka skall vändas mot kant- ytorna på närliggande element bearbetas till önskad slutlig form i nämnda datorstyrda bearbetningsmaskin.
21. Sätt enligt något av kraven 19 och 20, k ä nn e t e c k n a t av att även borrhål och gängor för fórbindning av närliggande element med varandra framställs i nav- och/eller bandsegmenten i nämnda datorstyrda bearbetningsmaskin.
22. Sätt enligt något av kraven 19-21, k ä n n e t e c k n a t av att närliggande element positionerasi sina slutliga positioner genom åtminstone någon styrpinne, styrtapp eller styrhylsa.
SE9504175A 1995-11-23 1995-11-23 Löphjul till francisturbin samt vid tillverkning av sådant löphjul SE505375C2 (sv)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9504175A SE505375C2 (sv) 1995-11-23 1995-11-23 Löphjul till francisturbin samt vid tillverkning av sådant löphjul

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9504175A SE505375C2 (sv) 1995-11-23 1995-11-23 Löphjul till francisturbin samt vid tillverkning av sådant löphjul

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9504175D0 SE9504175D0 (sv) 1995-11-23
SE9504175L SE9504175L (sv) 1997-05-24
SE505375C2 true SE505375C2 (sv) 1997-08-18

Family

ID=20400321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9504175A SE505375C2 (sv) 1995-11-23 1995-11-23 Löphjul till francisturbin samt vid tillverkning av sådant löphjul

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE505375C2 (sv)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO20076266L (no) * 2007-12-05 2009-06-08 Dynavec As Anordning ved løpehjul
WO2014038949A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-13 Dynavec As Runner device for a hydraulic fluid flow machine
WO2014038950A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-13 Dynavec As Base connection device for a runner
WO2020147997A1 (en) 2019-01-14 2020-07-23 Voith Patent Gmbh Method for producing a radial flow runner and a runner produced
EP3517771B1 (en) 2018-01-25 2022-09-28 GE Renewable Technologies Improvements relating to hydroturbine manufacture

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO20076266L (no) * 2007-12-05 2009-06-08 Dynavec As Anordning ved løpehjul
NO327520B1 (no) * 2007-12-05 2009-07-27 Dynavec As Anordning ved løpehjul
US8342809B2 (en) 2007-12-05 2013-01-01 Dynavec As Device for a runner
WO2014038950A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-13 Dynavec As Base connection device for a runner
WO2014038949A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-13 Dynavec As Runner device for a hydraulic fluid flow machine
CN104603451A (zh) * 2012-09-07 2015-05-06 戴纳维科公司 一种用于液压流体机的叶轮装置
US9909553B2 (en) 2012-09-07 2018-03-06 Dynavec As Runner device for a hydraulic fluid flow machine
CN104603451B (zh) * 2012-09-07 2018-08-31 戴纳维科公司 一种用于液压流体机的叶轮装置
EP3517771B1 (en) 2018-01-25 2022-09-28 GE Renewable Technologies Improvements relating to hydroturbine manufacture
US11808245B2 (en) 2018-01-25 2023-11-07 Ge Renewable Technologies Hydroturbine manufacture
WO2020147997A1 (en) 2019-01-14 2020-07-23 Voith Patent Gmbh Method for producing a radial flow runner and a runner produced

Also Published As

Publication number Publication date
SE9504175D0 (sv) 1995-11-23
SE9504175L (sv) 1997-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10227874B2 (en) Tooling fixture assembly for processing a component of a gas turbine engine
EP1500453B1 (en) Slot machining
US4775270A (en) Impeller of centrifugal fluid-type rotary machine and manufacturing method thereof
EP1766235B1 (en) Hydraulic turbocharger
US6276899B1 (en) Impeller manufacturing process
CA1324765C (en) Turbine blade with integral shroud and method of assembling the blades in a circular array
US5586864A (en) Turbine nozzle diaphragm and method of assembly
EP0733807B2 (en) Multistage centrifugal compressor
SE505375C2 (sv) Löphjul till francisturbin samt vid tillverkning av sådant löphjul
US2848190A (en) Radial flow turbo-machines
US2354653A (en) Impeller
US3608172A (en) Method and device for the manufacture of francis turbine runners
US20120141260A1 (en) Steam turbine singlet interface for margin stage nozzles with pinned or bolted inner ring
US3130481A (en) Method of manufacturing a blade wheel
JP6972473B2 (ja) ラジアルターボ機械用羽根付きディスクの製造方法およびこの方法によって得られる羽根付きディスク
JPH01234102A (ja) 回転式アクチュエータにおいて使用されるトーラスと作成ピストンを形成するための方法
US1371768A (en) Method of setting turbine-blades
WO2022137794A1 (ja) 遠心圧縮機およびその製造方法
US3323194A (en) Milling cutter
JP2002310053A (ja) 水車のランナ及びその製造方法並びに水車
JPS6058126B2 (ja) コンベア用スクリユの製作方法
EP3612721B1 (en) Method for the construction of bladed rings for radial turbomachinery
CA2499830A1 (en) Hydraulic machine rotor
JPS5920909Y2 (ja) 組合せフライスカツタ−
US3371403A (en) Flexible coupling manufacturing

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed