WO2010007136A1 - Leitschaufelträgeranordnung - Google Patents

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WO2010007136A1
WO2010007136A1 PCT/EP2009/059161 EP2009059161W WO2010007136A1 WO 2010007136 A1 WO2010007136 A1 WO 2010007136A1 EP 2009059161 W EP2009059161 W EP 2009059161W WO 2010007136 A1 WO2010007136 A1 WO 2010007136A1
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WO
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holder
guide vane
fixing element
guide
carrier
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PCT/EP2009/059161
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Inventor
Richard Geist
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/246—Fastening of diaphragms or stator-rings
    • 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
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    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
    • F01D25/265—Vertically split casings; Clamping arrangements therefor
    • 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
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/041—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector using 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
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/60—Assembly methods
    • F05D2230/64—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins
    • F05D2230/644—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins for adjusting the position or the alignment, e.g. wedges or eccenters

Definitions

  • the invention relates to a guide vane support for a turbine and to a method for adjusting a radial gap between the guide vane support and a support for the guide vane support.
  • Guide vane carriers are nowadays installed in almost all multistage overpressure steam turbines.
  • the main task of the vane carrier is to accommodate the Leitbeschaufelung.
  • the guide vanes are guided axially in guide elements.
  • the lateral fixing is usually done by vertical bolts.
  • the carriers are held in the outer housing by a groove-web connection.
  • the arrangement must be chosen so that the guide blade carrier can stretch easily under the influence of heat, without changing the axis-centered position.
  • To adjust the center position of the guide vane carrier various adjustment elements are used, which must take in addition to the weight, even the resulting torque from the Leitbeschaufelung.
  • the guide blade carrier is usually divided into two parts, with the horizontal height adjustment usually taking place at the lower part of the two-part guide blade carrier.
  • fitting elements For horizontal height adjustment fitting elements are used, which are ground to an exact degree and which are arranged between the turbine housing and the vane support.
  • the fitting elements are fastened in the guide vane carrier by means of fixing screws.
  • the fitting elements must be ground to such a degree that the gap between the guide blade carrier and the turbine housing at the top and bottom is exactly the same size.
  • the adjustment of the gap in the lateral direction takes place via additional adjusting screws.
  • the centerline alignment of the vane support must be very accurate as this also adjusts the radial gap between the vane support / vanes and the turbine rotor.
  • a disadvantage of the vane support arrangement described is, above all, that the fitting elements must be individually ground in a complex manner for each guide vane support arrangement. This leads to a high installation cost.
  • a turbine comprising a vane carrier and a holder for the vane carrier is characterized in that a fixing element is arranged between the vane carrier and the holder, such that the guide vane carrier is pivotable about the fixing element within the holder. Due to the pivotable fixing of the guide blade carrier, it is achieved that the guide blade carrier can be fixed in the circumferential direction and, nevertheless, a change in the radial gap between the guide blade carrier and the rotor can be made.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the guide blade carrier assembly is characterized in that between the guide blade carrier and the holder twoginaneinstellelemente are arranged, such that the Leitschaufelani is adjustable within the holder in the horizontal direction.
  • the height adjustment elements are used instead of the previously used fitting elements and allow, in contrast to the previous solution, a simple horizontal adjustment of the vane carrier, without the re-grinding of the fitting elements is required.
  • the adjustment of the radial gap between the guide vane carrier and the rotor substantially simplified. The setting can be done easily in the installed state.
  • a particularly preferred embodiment of the invention provides that the fixing element has a pivot about which the guide blade carrier is pivotable.
  • a pivot pin results in a particularly simple embodiment of the fixing element and it is a particularly simple pivoting of the vane support realized.
  • the fixing element is characterized particularly simple and inexpensive to manufacture and it grants due to its simple training a secure function.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that the fixing element has two flats arranged parallel to one another, which form a positive connection together with a recess in the holder of the guide blade carrier, such that the guide blade carrier is fixed in the holder in the circumferential direction.
  • the holder is usually part of the turbine housing.
  • the fixation in the circumferential direction is thus particularly easy to implement, in which the fixing element is simply inserted together with the Leitschaufelaunterteil into the recess.
  • the flattenings of the fixing element come to rest against the lateral surfaces of the recess of the holder. A displacement of the fixing element and the associated guide vane carrier in the circumferential direction is effectively prevented.
  • the design of the fixing element with the two flats and the interaction with the recess in the holder of the guide blade carrier is particularly easy to produce and still provides a secure fixation of the guide vane carrier.
  • the recess and the preparation of the mutually parallel flats in the fixing element can inexpensively and still be manufactured with high accuracy.
  • a further particularly preferred embodiment of the invention provides that thetreuneinstellelemente are substantially identical in construction to the fixing element and additionally have a threaded hole for an adjusting screw.
  • the substantially identical construction with the fixing element enables a particularly cost-effective production, since the components are manufactured substantially the same.
  • the flattenings which are formed on the fixing element can be omitted in the height adjustment elements.
  • the formation of a threaded hole in the fixing elements makes it possible to receive an adjustment screw.
  • the adjusting screw serves to move the guide vane carrier horizontally within the holder. By screwing the adjusting screw, the guide blade carrier can be moved in a horizontal position upwards. Unscrewing the adjusting screws moves the guide rail carrier downwards in a horizontal position.
  • the use of height adjustment elements with a threaded hole and an adjusting screw allows the stepless adjustment of the guide rail carrier in the horizontal direction when installed. This results in a particularly simple adjustment of the radial gap between the guide vane carrier and the rotor.
  • a particularly preferred embodiment of the invention provides that the longitudinal axis of the threaded holes in the height adjustment and the longitudinal axis of the pivot perpendicular to each other.
  • the height adjustment can rotate when screwing the adjusting screw to the pivot around, so that a clean investment of the adjusting screw is always ensured on a corresponding surface of the vane support. It can not come to a tilting or to an oblique rest of the adjusting screw on the correspondingly elaborated contact surface on the holder. This is important as the weight and the torque of the vane support are substantially absorbed by the screws.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the guide blade carrier and the holder for the guide blade carrier are each formed in two parts in the form of a lower part and an upper part.
  • the two-part design of the vane carrier facilitates the assembly of the guide vanes considerably. Through the use of the lower and upper part, both the guide blade carrier and the support for the guide vane, the overall assembly effort and the production of both components are facilitated.
  • the invention further includes a method of adjusting the radial gap between the vane support and the support, characterized by inserting the fixation element and the height adjustment screw into the vane support; Inserting the guide vane carrier in the holder and fixation on the fixing element; and adjusting the radial clearance by turning the adjusting screws in the100neinstellelementen.
  • the fixing element ensures by the arrangement in the holder of the guide blade carrier for a fixation of the guide blade carrier in the circumferential direction.
  • a height adjustment of the radial clearance of the vane carrier arrangement is made possible by the displaceability of the guide element in the vertical direction. In this case, a pivoting of the guide vane support is ensured by the fixing element.
  • the guide vane carrier By adjusting a setting screw in the height adjustment element, the guide vane carrier is displaced in a horizontal position. At the same time, the guide vane carrier is pivoted about the fixing element.
  • the radial gap between the guide blade carrier and the holder can be set exactly, so that a uniform Ra Dial gap is also set between the guide vane / vanes and the rotor of the turbine.
  • the guide vane carrier assembly according to the invention thus allows with only three elements, namely a fixing element and the two height adjustment an exact adjustment of the radial clearance between the vane support and the rotor. This results in a significant reduction in the design effort.
  • the adjustment of the guide blade carrier can be carried out with the aid of the height adjustment elements in the installed state and steplessly. This considerably reduces the assembly effort.
  • FIG. 1 shows a lower part of a holder according to the invention for the guide vane carrier;
  • Figure 2 shows a lower part of a two-part invention
  • FIG. 3 shows the guide vane carrier according to the invention shown in FIG. 2 with mounted fixing element and height adjustment elements;
  • Figure 4 is a detail view of a fixing and a mecanicneinstellelements;
  • FIG. 5 shows the guide blade carrier arrangement of a two-part guide blade carrier and a two-part holder for the guide blade carrier in the mounted state.
  • 1 shows the lower part of a two-part holder 2 for a guide vane carrier 1.
  • the holder 2 is usually part of the turbine housing, but could also be designed as a separate component.
  • the holder 2 has on its inner peripheral surface 11 a web 12. At both open ends of the holder 2 recesses 13 are formed in the web. The recesses serve in the assembled state to provide a clean contact surface for the adjusting screws 10 of theuiteneinstellelemente 4 (see Figures 3 and 4). Furthermore, the holder 2 in the circumferential direction in the middle of the web 12 has a recess 8. The recess 8 is used in the assembled state for receiving the fixing element 3 (see Figure 4). The exact structure of the vane support assembly and the function ofciteneinstellelemente and the fixing element 3 will be explained later in Figure 4 and 5 in more detail.
  • FIG. 2 shows a three-dimensional view of the guide blade carrier 1.
  • the guide blade carrier 1 has an outwardly directed U-shaped profile. Complementary to the recesses 13 in the web 12 and the recess 8, receptacles for the height adjustment elements 4 and the fixing element 3 are provided in the guide blade carrier 1 in the outer peripheral surface.
  • the recordings in the guide blade carrier have in addition to a flattening in each case a bore 14 which is introduced into a leg of the U-shaped profile.
  • the fixing element 3 and thentinoneinstellelemente 4 are introduced with their pivot pin 5 in the bore of the vane support 1.
  • the receptacles additionally have a slight flattening on the U-shaped base of the guide vane carrier 1.
  • the bores 14 are preferably introduced into the limb which lies downstream of the flow direction and thus in the pressure direction p (see FIG. 2).
  • the arrangement and attachment of the vanes in the vane support 1 is not shown in detail, but can be done in a known manner.
  • FIGS. 4a and 4b shows a detailed view of the fixing element 3 and a height adjustment element 4.
  • the two elements are substantially identical, and consist of a substantially cylindrical base body and a pivot pin 5 which is inserted into the bore 14 in the guide blade carrier 1.
  • the fixing element 3 additionally has two flattened portions 6, 7 arranged parallel to one another, which abut in the recess 8 of the holder 2 when installed and thereby enable a positive connection between the guide blade carrier 1 and the holder 2, such that the guide plate carrier 1 in the circumferential direction C is fixed in the holder 2.
  • the satisfiedneinstellelemente 4 additionally have a threaded hole 9 for an adjusting screw 10.
  • the longitudinal axis Ll of the threaded hole 9 and the longitudinal axis L2 of the pivot 5 are perpendicular to each other.
  • the height adjustment can rotate during rotation of the adjusting screws at a certain angle, so that the adjustment without tilting on the intended surface in the holder 2 comes to rest.
  • This is particularly important because the weight of the vane support 1 is on the adjusting screws. It must therefore be ensured on the intended surfaces in the holder 2 a particularly good and the largest possible contact surface of the adjusting screws.
  • FIG. 5 shows the completely assembled guide vane carrier arrangement.
  • the U-shaped profile of the guide blade carrier 1 is arranged in the holder 2 so that it surrounds the web 12 of the holder 2. As a result, it is simultaneously fixed in the axial direction.
  • the fixing element 3 and the mecanicneinstellelemente 4 are in the respective receptacles in the holder 2 and are protected enclosed by the guide vane 1. This can damage the elements are largely avoided.
  • the method for adjusting the radial gap between the guide blade carrier 1 and the holder 2 will be explained in more detail below. First, the fixing element 3 and themonyneinstellelemente 4 is used with its pivot 5 in the bore 14 in the guide vane 1.
  • Adjusting the radial gap between the guide blade carrier 1 and the holder 2 now takes place exclusively by adjusting the adjusting screws 10.
  • a pivoting of the guide blade carrier takes place within the holder 2 about the fixing element 3.
  • the adjusting screws 10 of thechezneinstellelemente 4 must now be screwed in each case to the left and right so far that sets a uniform radial gap between the vane support 1 and the bracket 2.
  • the guide vane support arrangement according to the invention for fixing a guide vane support 1 thus makes it possible to set the radial gap between the vane support 1 and the support 2 and thus the radial gap between guide vanes and rotor with only two adjustment screws.
  • the setting can be done continuously and in the installed state.
  • the hitherto complicated height adjustment with the aid of fitting elements which, moreover, has been designed to an exact measure. can be cut, can be dispensed with.
  • the present invention thus facilitates the assembly of the Leitschaufelaanowski enormous. In addition, the design effort of Leitschaufelafix ist reduced considerably.
  • the vane support arrangement according to the invention is suitable for any type of turbine, in particular for gas and steam turbines.
  • This described arrangement can also be used for fixing in wave labyrinths, Ausreteskolbenlabyrinthen, shelves or inner housings.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leitschaufelträgeranordnung für eine Turbine, umfassend einen Leitschaufelträger (1) und eine Halterung (2) für den Leitschaufelträger. Zwischen dem Leitschaufelträger (1) und der Halterung (2) ist ein Fixierungselement (3) angeordnet, dergestalt, dass der Leitschaufelträger (1) innerhalb der Halterung (2) um das Fixierungselement (3) schwenkbar ist. Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Einstellen des Radialspiels zwischen dem Leitschaufelträger (1) und der Halterung (2).

Description

Beschreibung
Leitschaufeiträgeranordnung
Die Erfindung betrifft einen Leitschaufelträger für eine Turbine sowie ein Verfahren zum Einstellen eines Radialspaltes zwischen dem Leitschaufelträger und einer Halterung für den Leitschaufeiträger .
Leitschaufelträger werden heutzutage in nahezu allen mehrstufigen Überdruckdampfturbinen verbaut. Die wesentliche Aufgabe des Leitschaufelträgers besteht darin die Leitbeschaufelung aufzunehmen. Die Leitschaufelträger werden achsmittig in Leitelementen geführt. Das seitliche Fixieren erfolgt meist durch vertikale Bolzen. In axialer Richtung werden die Träger im Außengehäuse durch einen Nut-Steg-Verbindung gehalten. Die Anordnung muss dabei so gewählt werden, dass sich der Leitschaufelträger zwanglos unter dem Einfluss der Wärme dehnen kann, ohne dabei die achsmittige Lage zu verändern. Zum Ein- stellen der achsmittigen Lage des Leitschaufelträgers werden verschiedene Einstellelemente verwendet, die neben dem Gewicht, auch noch das resultierende Drehmoment aus der Leitbeschaufelung aufnehmen müssen. Der Leitschaufelträger ist üblicherweise zweigeteilt, wobei die horizontale Höheneinstel- lung meistens am Unterteil des zweiteiligen Leitschaufelträgers erfolgt. Zur horizontalen Höheneinstellung werden Passelemente verwendet, die auf ein exaktes Maß eingeschliffen werden und welche zwischen dem Turbinengehäuse und dem Leitschaufelträger angeordnet werden. Die Passelemente werden mit Hilfe von Fixierungsschrauben im Leitschaufelträger befestigt. Die Passelemente müssen dabei so auf Maß geschliffen werden, dass der Spalt zwischen dem Leitschaufelträger und dem Turbinengehäuse oben und unten exakt gleich groß ist. Die Einstellung des Spaltes in seitlicher Richtung erfolgt über zusätzliche Einstellschrauben. Die achsmittige Ausrichtung des Leitschaufelträger muss sehr exakt erfolgen da hierdurch auch der Radialspalt zwischen dem Leitschaufelträger/ Leitschaufeln und dem Turbinenrotor eingestellt wird. Nachteilig der beschriebenen Leitschaufelträgeranordnung ist vor allem, dass die Passelemente aufwendig für jede Leitschaufelträgeranordnung individuell eingeschliffen werden müssen. Dies führt zu einem hohen Montageaufwand.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Leitschaufelträgeranordnung bereitzustellen, die eine einfache achsmittige Ausrichtung des Leitschaufelträgers ermöglicht. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Einstellen des Radialspiels zwischen dem Leitschaufelträger und der Halterung bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie des unabhängigen Patentanspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Leitschaufelträgeranordnung für eine
Turbine, umfassend einen Leitschaufelträger und eine Halterung für den Leitschaufelträger, zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen dem Leitschaufelträger und der Halterung ein Fixierungselement angeordnet ist, dergestalt, dass der Leit- schaufelträger innerhalb der Halterung um das Fixierungselement schwenkbar ist. Durch die schwenkbare Fixierung des Leitschaufelträgers erreicht man, dass der Leitschaufelträger in Umfangsrichtung fixiert werden kann und trotzdem eine Veränderung des Radialspaltes zwischen dem Leitschaufelträger und dem Rotor vorgenommen werden kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Leitschaufelträgeranordnung dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen dem Leitschaufelträger und der Halterung zwei Höheneinstellelemente angeordnet sind, dergestalt, dass der Leitschaufelträger innerhalb der Halterung in horizontaler Richtung einstellbar ist. Die Höheneinstellelemente werden anstelle der bisher verwendeten Passelemente eingesetzt und erlauben im Gegensatz zu der früheren Lösung eine einfache horizontale Verstellung des Leitschaufelträgers, ohne das ein Nachschleifen der Passelemente erforderlich ist. Hierdurch vereinfacht sich die Einstellung des Radialspaltes zwischen dem Leitschaufelträger und dem Rotor wesentlich. Das Einstellen kann einfach im eingebauten Zustand erfolgen.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Fixierungselement einen Drehzapfen aufweist, um den der Leitschaufelträger schwenkbar ist. Durch die Verwendung eines Drehzapfens ergibt sich eine besonders einfache Ausführung des Fixierungselementes und es wird eine besonders einfache Schwenkbarkeit des Leitschaufelträgers realisiert. Das Fixierungselement ist dadurch besonders einfach und preisgünstig herzustellen und es gewährt aufgrund seiner einfachen Ausbildung eine sichere Funktion.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Fixierungselement zwei parallel zueinander an- geordnete Abflachungen aufweist, die gemeinsam mit einer Ausnehmung in der Halterung des Leitschaufelträgers eine formschlüssige Verbindung bilden, dergestalt, dass der Leitschaufelträger in Umfangsrichtung in der Halterung fixiert ist. Die Halterung ist üblicherweise Bestandteil des Turbinenge- häuses. Die Fixierung in Umfangsrichtung wird somit besonders einfach realisiert, in dem das Fixierungselement einfach gemeinsam mit dem Leitschaufelträgerunterteil in die Ausnehmung eingeschoben wird. Dabei kommen die Abflachungen des Fixierungselements zur Anlage an den seitlichen Flächen der Aus- nehmung der Halterung. Eine Verschiebung des Fixierungselementes sowie des damit verbundenen Leitschaufelträgers in Um- fangsrichtung wird wirkungsvoll verhindert. Die Ausführung des Fixierungselementes mit den beiden Abflachungen und das Zusammenwirken mit der Ausnehmung in der Halterung des Leit- schaufelträgers ist besonders einfach herstellbar und gewährt trotzdem eine sichere Fixierung des Leitschaufelträgers. Die Ausnehmung sowie die Ausarbeitung der parallel zueinander angeordneten Abflachungen in dem Fixierungselement können preisgünstig und trotzdem mit hoher Genauigkeit hergestellt werden .
Eine weitere besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Höheneinstellelemente im Wesentlichen baugleich zu dem Fixierungselement ausgebildet sind und zusätzlich eine Gewindebohrung für eine Einstellschraube aufweisen. Die im Wesentlichen baugleiche Ausbildung mit dem Fixierungselement ermöglicht eine besonders kostengünstige Fer- tigung, da die Bauteile im Wesentlichen gleich hergestellt werden. Die Abflachungen welche am Fixierungselement ausgebildet sind können bei den Höheneinstellelementen entfallen. Durch die Ausbildung einer Gewindebohrung in den Fixierungselementen wird die Aufnahme einer Einstellschraube ermög- licht. Die Einstellschraube dient dazu den Leitschaufelträger innerhalb der Halterung horizontal zu verschieben. Durch Eindrehen der Einstellschraube kann der Leitschaufelträger in horizontaler Lage nach oben bewegt werden. Ein Herausdrehen der Einstellschrauben bewegt den Leitschaufelträger in hori- zontaler Lage nach unten. Die Verwendung von Höheneinstellelementen mit einer Gewindebohrung und einer Einstellschraube ermöglicht die stufenlose Verstellung des Leitschaufelträgers in horizontaler Richtung im eingebauten Zustand. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Einstellung des Radial- Spaltes zwischen dem Leitschaufelträger und dem Rotor.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Längsachse der Gewindebohrungen in den Höheneinstellelementen und die Längsachse des Drehzapfens senk- recht aufeinander stehen. Hierdurch können sich die Höheneinstellelemente beim Einschrauben der Einstellschraube um den Drehzapfen herum drehen, so dass stets eine saubere Anlage der Einstellschraube an einer korrespondierenden Fläche des Leitschaufelträgers gewährleistet ist. Es kann nicht zu einem Verkanten bzw. zu einem schrägen Aufliegen der Einstellschraube auf der korrespondierend ausgearbeiteten Anlagefläche an der Halterung kommen. Dies ist wichtig, da das Gewicht sowie das Drehmoment des Leitschaufelträgers im Wesentlichen von den Schrauben aufgenommen werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Leitschaufelträger und die Halterung für den Leitschaufelträger jeweils zweiteilig in Form eines Unterteils und eines Oberteils ausgebildet sind. Die zweiteilige Ausführung des Leitschaufelträgers erleichtert die Montage der Leitschaufeln erheblich. Durch die Verwendung von Unter- und Oberteil, sowohl beim Leitschaufelträger als auch bei der Halterung für den Leitschaufelträger, werden insgesamt der Montageaufwand sowie die Fertigung beider Bauteile erleichtert.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zum Einstellen des Radialspaltes zwischen dem Leitschaufelträger und der Halterung, das gekennzeichnet ist durch, Einsetzen des Fixierungselements und der Höheneinstellschraube in den Leitschaufelträger; Einsetzen des Leitschaufelträgers in die Halterung und Fixierung über das Fixierungselement; und ein Einstellen des Radialspiels durch Verdrehen der Einstellschrauben in den Höheneinstellelementen . Das Fixierungselement sorgt durch die Anordnung in der Halterung des Leitschaufelträgers für eine Fixierung des Leitschaufelträgers in Umfangsrichtung. Gleich- zeitig wird aber durch die Verschiebbarkeit des Führungselementes in vertikaler Richtung eine Höheneinstellung des Radialspiels der Leitschaufelträgeranordnung ermöglicht. Dabei ist ein Schwenken des Leitschaufelträgers um das Fixierungselement gewährleistet. Durch Verstellen einer Einstellschrau- be im Höheneinstellelement wird zum Einen der Leitschaufelträger in horizontaler Lage verschoben. Gleichzeitig erfolgt ein Schwenken des Leitschaufelträgers um das Fixierungselement. Durch Verstellen beider Einstellschrauben an den jeweiligen Höheneinstellelementen lässt sich somit zum einen die korrekte horizontale Lage des Leitschaufelträgers innerhalb der Halterung gewährleisten, zum anderen kann insgesamt der Radialspalt zwischen dem Leitschaufelträger und der Halterung exakt eingestellt werden, so dass sich ein gleichmäßiger Ra- dialspalt auch zwischen dem Leitschaufelträger/ den Leitschaufeln und dem Rotor der Turbine einstellt.
Die erfindungsgemäße Leitschaufelträgeranordnung ermöglicht somit mit lediglich drei Elementen, nämlich einem Fixierungselement sowie den zwei Höheneinstellelementen eine exakte Einstellung des Radialspiels zwischen dem Leitschaufelträger und dem Rotor. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Verringerung des konstruktiven Aufwandes. Die Einstellung des Leit- schaufelträgers kann dabei mit Hilfe der Höheneinstellelemen- te im eingebauten Zustand und stufenlos erfolgen. Dies verringert den Montageaufwand erheblich.
Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung wer- den nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt schematisch:
Figur 1 ein Unterteil einer erfindungsgemäßen Halterung für den Leitschaufelträger; Figur 2 ein Unterteil eines zweigeteilten erfindungsgemäßen
Leitschaufelträgers;
Figur 3 den in Figur 2 gezeigten erfindungsgemäßen Leitschaufelträger mit montierten Fixierungselement und Höheneinstellelementen; Figur 4 eine Detailansicht eines Fixierungs- und eines Höheneinstellelements;
Figur 5 die Leitschaufelträgeranordnung eines zweigeteilten Leitschaufelträgers und einer zweigeteilten Halterung für den Leitschaufelträger im montierten Zu- stand.
Bei den Figuren handelt es sich jeweils stark vereinfachte Darstellungen, bei denen nur die wesentlichen, zu Beschreibung der Erfindung notwendigen, Bauteile gezeigt sind.
Gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile sind figurübergreifend mit denselben Bezugszeichen versehen. Figur 1 zeigt das Unterteil einer zweiteiligen Halterung 2 für einen Leitschaufelträger 1. Die Halterung 2 ist dabei üblicherweise Teil des Turbinengehäuses, könnte aber auch als separates Bauteil ausgebildet sein.
Die Halterung 2 weist an ihrer Innenumfangsflache 11 einen Steg 12 auf. Zu beiden offenen Enden der Halterung 2 sind in den Steg Ausnehmungen 13 ausgebildet. Die Ausnehmungen dienen im montierten Zustand dazu eine saubere Anlagefläche für die Einstellschrauben 10 der Höheneinstellelemente 4 zu bieten (siehe Fig.3 und 4) . Des Weiteren weist die Halterung 2 in Umfangsrichtung mittig im Steg 12 eine Ausnehmung 8 auf. Die Ausnehmung 8 dient im montierten Zustand zur Aufnahme des Fixierungselementes 3 (siehe Fig.4) . Der genaue Aufbau der Leitschaufelträgeranordnung sowie die Funktion der Höheneinstellelemente sowie des Fixierungselementes 3 werden später in Figur 4 und 5 näher erläutert.
Figur 2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des Leit- schaufelträgers 1. Der Leitschaufelträger 1 weist ein nach außen hin gerichtetes U-förmiges Profil auf. Komplementär zu den Ausnehmungen 13 im Steg 12 sowie der Ausnehmung 8 sind im Leitschaufelträger 1 in der Außenumfangsflache Aufnahmen für die Höheneinstellelemente 4 und das Fixierungselement 3 vor- gesehen. Die Aufnahmen im Leitschaufelträger weisen neben einer Abflachung jeweils eine Bohrung 14 auf, die in einen Schenkel des U-förmigen Profils eingebracht ist. Die Bohrungen 14 dienen zur Aufnahme des Fixierungselementes 3 bzw. der Höheneinstellelemente 4. Hierzu wird wie in Figur 3 gezeigt das Fixierungselement 3 bzw. die Höheneinstellelemente 4 mit ihren Drehzapfen 5 in die Bohrung des Leitschaufelträgers 1 eingeführt. Um das Einführen sowie die Beweglichkeit der Elemente zu erleichtern weisen die Aufnahmen zusätzlich eine leichte Abflachung am U-förmigen Grund des Leitschaufelträ- gers 1 auf. Die Bohrungen 14 sind vorzugsweise in den Schenkel eingebracht, der stromabwärts der Strömungsrichtung und damit in Druckrichtung p (siehe Fig. 2) liegt. Die Anordnung und Befestigung der Leitschaufeln im Leitschaufelträger 1 ist nicht näher dargestellt, kann aber in bekannter Weise erfolgen .
Figur 4a und 4b zeigt jeweils eine Detailansicht des Fixie- rungselementes 3 sowie eines Höheneinstellelementes 4. Die beiden Elemente sind im Wesentlichen gleich ausgebildet, und bestehen aus einem im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper sowie einem Drehzapfen 5 welcher in die Bohrung 14 im Leitschaufelträger 1 eingeführt wird. Das Fixierungselement 3 weist zusätzlich zwei parallel zueinander angeordnete Abflachungen 6, 7 auf, die im eingebauten Zustand in der Ausnehmung 8 der Halterung 2 anliegen und dadurch eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Leitschaufelträger 1 und der Halterung 2 ermöglichen, dergestalt, dass der Leitschaufel- träger 1 in Umfangsrichtung C in der Halterung 2 fixiert ist. Die Höheneinstellelemente 4 weisen zusätzlich eine Gewindebohrung 9 für eine Einstellschraube 10 auf. Die Längsachse Ll der Gewindebohrung 9 und die Längsachse L2 des Drehzapfens 5 stehen dabei senkrecht aufeinander. Hierdurch können sich die Höheneinstellelemente beim Verdrehen der Einstellschrauben in einem gewissen Winkel verdrehen, so dass die Einstellschraube ohne eine Verkantung an der vorgesehenen Fläche in der Halterung 2 zum Aufliegen kommt. Dies ist besonders wichtig, da das Gewicht des Leitschaufelträgers 1 auf den Einstellschrau- ben liegt. Es muss daher eine besonders gute und möglichst große Auflagefläche der Einstellschrauben auf den vorgesehenen Flächen in der Halterung 2 gewährleistet werden.
Figur 5 zeigt die fertig montierte Leitschaufelträgeranord- nung. Das U-förmige Profil des Leitschaufelträgers 1 ist so in der Halterung 2 angeordnet, dass es den Steg 12 der Halterung 2 umschließt. Hierdurch wird es gleichzeitig in Achsrichtung fixiert. Das Fixierungselement 3 sowie die Höheneinstellelemente 4 liegen in den jeweiligen Aufnahmen in der Halterung 2 und sind geschützt umschlossen vom Leitschaufelträger 1. Hierdurch können Beschädigungen der Elemente weitgehend vermieden werden. Nachfolgend soll das Verfahren zum Einstellen des Radialspaltes zwischen dem Leitschaufelträger 1 und der Halterung 2 näher erläutert werden. Zunächst wird dazu das Fixierungselement 3 und die Höheneinstellelemente 4 mit ihrem Drehzapfen 5 in die Bohrung 14 im Leitschaufelträger 1 eingesetzt. Nach dem Einsetzen der Elemente 4, 5 in den Leitschaufelträger wird der Leitschaufelträger 1 in die Halterung 2 hinein geschoben. Dabei kommen die Abflachungen 6, 7 des Fixierungselementes 3 in der Ausnehmung 8 der Halterung 2 zum Anliegen, wodurch eine Fixierung des Leitschaufelträgers 1 in Umfangs- richtung C erreicht wird. Das Fixierungselement 3 und die Ausnehmung 8 bilden dabei eine formschlüssige Verbindung, wobei eine Bewegung in radialer Richtung weiterhin gewährleistet ist, da das Fixierungselement in radialer Richtung in der Ausnehmung 8 hin und her beweglich ist. Gleichzeitig kommen die Einstellschrauben 10 beim Einlegen des Leitschaufelträgers 1 in die Halterung 2 an den Ausnehmungen in der Halterung 2 zum Aufliegen. Das Einstellen des Radialspaltes zwischen dem Leitschaufelträger 1 und der Halterung 2 erfolgt nun ausschließlich durch Verstellen der Einstellschrauben 10. Durch das Verstellen der Einstellschrauben 10 erfolgt ein Schwenken des Leitschaufelträgers innerhalb der Halterung 2 um das Fixierungselement 3. Gleichzeitig erfolgt eine Höhenverstellung des Leitschaufelträgers 1 innerhalb der Leit- schaufelträgeranordnung. Die Einstellschrauben 10 der Höheneinstellelemente 4 müssen nun links und rechts jeweils soweit eingedreht werden, dass sich ein gleichmäßiger Radialspalt zwischen dem Leitschaufelträger 1 und der Halterung 2 einstellt.
Die erfindungsgemäße Leitschaufelträgeranordnung zur Fixierung eines Leitschaufelträgers 1 ermöglicht somit mit lediglich zwei Einstellschrauben das Einstellen des Radialspaltes zwischen dem Leitschaufelträger 1 und der Halterung 2 und da- mit des Radialspaltes zwischen Leitschaufeln und Rotor. Die Einstellung kann dabei kontinuierlich und im eingebauten Zustand erfolgen. Die bislang komplizierte Höheneinstellung mit Hilfe von Passelementen die zudem auf ein exaktes Maß vorge- schliffen werden mussten, kann damit entfallen. Die vorliegende Erfindung erleichtert damit die Montage der Leitschau- felträgeranordnung enorm. Zudem verringert sich der Konstruktionsaufwand der Leitschaufelträgerfixierung erheblich.
Die erfindungsgemäße Leitschaufelträgeranordnung eignet sich für jegliche Art von Turbinen insbesondere für Gas- und Dampfturbinen .
Diese beschriebene Anordnung kann auch zur Fixierung bei Wellenlabyrinthen, Ausgleichskolbenlabyrinthen, Zwischenböden oder Innengehäusen verwendet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Leitschaufelträgeranordnung zur Fixierung eines Leitschaufelträgers für eine Turbine, umfassend einen Leitschau- feiträger (1) und eine Halterung (2) für den Leitschaufelträger (1), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Leitschaufelträger (1) und der Halterung (2) ein Fixierungselement (3) angeordnet ist, dergestalt, dass der Leitschaufelträger (1) innerhalb der Halterung (2) um das Fixierungselement (3) schwenkbar ist.
2. Leitschaufelträgeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Leitschaufelträger (1) und der Halterung
(2) zwei Höhenstelleelemente (4) angeordnet sind, dergestalt, dass der Leitschaufelträger (1) innerhalb der Halterung (2) in horizontaler Richtung verschiebbar ist.
3. Leitschaufelträgeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (3) einen Drehzapfen (5) aufweist um den der Leitschaufelträger (1) schwenkbar ist.
4. Leitschaufelträgeranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (3) zwei parallel zueinander angeordnete Abflachungen (6,7 aufweist, die gemeinsam mit einer Ausnehmung (8) in der Halterung (2) eine formschlüssige Verbindung bilden dergestalt, dass der Leitschaufelträger (1) in Umfangsrichtung (C) in der Halterung (2) fixiert ist.
5. Leitschaufelträgeranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höheneinstellelemente (4) im Wesentlichen baugleich zu dem Fixierungselement (3) ausgebildet sind und zusätzlich eine Gewindebohrung (9) für eine Einstellschraube (10) aufweisen .
6. Leitschaufelträgeranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (Ll) der Gewindebohrung (9) und die Längsachse (L2) des Drehzapfens (5) senkrecht aufeinander stehen.
7. Leitschaufelträgeranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitschaufelträger (1) und die Halterung (2) jeweils zweiteilig in Form eines Unter- und eines Oberteils ausgebildet sind.
8. Leitschaufelträgeranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (3) und die Höheneinstellelemente (4) zwischen dem Unterteil des Leitschaufelträgers (1) und dem Unterteil der Halterung (2) angeordnet sind.
9. Verfahren zum Einstellen des Radialspaltes zwischen dem Leitschaufelträger (1) und der Halterung (2) einer Leitschau- felträgeranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch,
- einsetzen des Fixierungselementes (3) und der Höheneinstellelemente (4) in den Leitschaufelträger (1)
- Einsetzen des Leitschaufelträgers (1) in die Halterung
(2) und Fixierung in Umfangsrichtung (C) über das Fixie- rungselement (3)
- Einstellen des Radialspiels (R) durch Verdrehen der Einstellschrauben (10) in den Höheneinstellelementen (4) .
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