Bescbaufelung an Rotoren von axial durchströmten, verwundene Schaufeln aufweisenden Kreiselmaschinen, insbesondere von Dampf-, Gasturbinen und Verdichtern. Die Erfindung betrifft eine Beschaufelung an Rotoren von axial durchströmten, verwun dene Schaufeln aufweisenden Kreiselmascbi- nen, insbesondere von .Dampf-, Gasturbinen und Verdichtern, bei denen mindestens zwei benachbarten Schaufeln eines Schaufelgitters mindestens ein Versteifungsglied zugeordnet ist.
Die Erfindung ermöglicht, eine Besehaufe- lung dieser Art zu schaffen, bei der Sich die Versteifungsglieder verhältnismässig kurz be messen und infolgedessen verhältnismässig leicht bauen lassen, was zur Folge hat, dass die von denselben herrührenden Lind die Schaufeln beanspruchenden Fliehkräfte klein ausfallen. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Versteifungsglieder schräg zur Drehachse des Rotors angeordnet sind.
Auf den beiliegenden Zeichnungen sind verschiedene, beispielsweise Ausführungsfor men des Erfindungsgegenstandes veranschau- licht. Dabei zeigen die Fig. 1 bis 7 und 9 die Abwicklung eines Teils eines Schnittes in der Umfangsrichtung durch ein Laufscha,ufelgit- ter mit verschiedenen Ausführungsformen von Versteifungsgliedern, und Fig. 8 ist. eiii Sebnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7.
In den verschiedenen Figuren sind die stark verwundenen Schaufeln cler gezeigten Laufschaufelgitter jeweils mit dein Bezugs zeichen 1 belegt. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Laufschaufel- git.ter sind je zwei benachbarte Schaufeln 1 durch Bolzen 2, die mit den betreffenden Schaufeln vernietet sind, an zwei Stellen ver steift. Der im Strömungskanal gelegene Teil der :Nieten 2 ist von einer als Abstützglied dienenden Hülse 3 -umgeben.
Die Versteifung jeder Schaufel erfolgt einmal dort, wo sie einen verhältnismässig starken Querschnitt. aufweist, und sodann gegen das dünner aus laufende Ende hin. In der Richtung A be trachtet, das heisst in der Richtung, in wel cher die von den Schaufeln l begrenzten Ka näle von einem Medium durchströmt werden, liegen somit die zwei Versteifungsstellen jeder Schaufel. hintereinander, und die verschie denen Versteifungsglieder ?, 3 sind schräg zur Drehachse des nicht. gezeigten Rotors ange ordnet..
Zweekniässi-- werden die Hülsen 3 aus einem gegen Erosion hochwertigen Material und die Befestigungsbolzen 2 aus gut. niet barem Material hergestellt. Somit können die Teile ? und 3 aus zwei verschiedenen Werk stoffen bestehen.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Schaufelgitter weisen die Versteifungsglieder Schrauben schäfte 1 mit geschlitztem Kopf 6 auf, und sie sind auch hier schräg zur Drehachse des Rotors angeordnet. Der mit Gewinde versehene Fuss 5 jedes Versteifungsgliedes ist in eine Schaufel des Gitters eingeschraubt, und der geschlitzte Kopf 6 ragt mit Spiel in eine<B>A</B>us- nehmung 7 der benachbarten Schaufel des Gitters.
Treten im Gitter während des Be triebes Schwingungen auf, so kommt der Kopf 6 unter der Einwirkung der Fliehkraft gegen die Wandungen, welche die den betref fenden Kopf aufnehmende AusnehmLLng be grenzen, zu liegen, wobei er dann durch Rei bung auf die Schwingungen dämpfend, das heisst in bezug auf das Gitter versteifend wirkt.
Die in Fig.3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sieh von der zuletzt beschrie benen lediglich dadurch, dass der Kopf 9 des Versteifungsgliedes kegelförmig ausgebildet ist. Jedes Versteifi-mgsglied ist auch in diesem Falle schräg zur Drehachse des Rotors ange ordnet, und sein kegelförmiges Ende 9 kommt satt in eine entsprechend ausgebildete Aus- nehmung der benachbarten Schaufel 1 des Gitters zu liegen. Jedes Glied 8, 9 wirkt ver steifend auf die zugeordneten zwei Schaufeln 1, und es sichert gleichzeitig einen Mindest abstand zwischen diesen zwei Schaufeln.
Bei der in Fig.4 gezeigten Ausführungs form weisen die schräg zur Drehachse des Ro tors angeordneten Versteifungsglieder je einen Schraubenschaft 11 mit Senkkopf 12 auf.
In Fig.5 ist ein Laufschaufelgitter ge zeigt, bei dem die schräg zur Drehachse des Rotors angeordneten Versteif Lingsglieder je aus einer Hülse 13 und zwei in diese einge schraubten Schrauben 7.4, 15 mit Linsenkopf 141 bzw.<B>151</B> bestehen. Dabei kommt der Lin senkopf 7.4I satt gegen die eine und der Lin senkopf<B>151</B> satt gegen die andere Schaufel benachbarter Schaufeln des Gitters zu liegen.
In Fig. 6 ist ein Laufschaufelgitter gezeigt, bei dem jede Schaufel an drei Stellen ver steift wird. Jedes der zu diesem Zwecke die nenden, wiederum schräg zur Drehachse des Rotors angeordneten Versteifungsglieder be steht aus zwei Teilen 16 und 17. Von diesen besitzt der Teil 16 ein konisches Ende 18, das in eine entsprechend geformte Bohrung einer der Schaufeln 1 des Gitters eingesetzt ist, und sein anderes Ende, welches einen Hohlraum 19 aufweist, der innen mit einem Gewinde versehen ist, liegt gegen eine zweite Schaufel 1 des Gitters an.
Der zweite Teil 17, welcher Teil schwerer als der Teil 16 ist, ist ebenfalls am einen Ende 20 kegelförmig aus gebildet; mit diesem Ende ist er in eine dritte Schaufel 1 des Gitters eingesetzt. Am an dern Ende weist der Teil 17 ein als Schrau benmutter 21 geformtes Stück und ferner einen mit Gewinde versehenen Ansatz 22 auf. Dieser ragt in den erwähnten Hohlraum 19 des Teils 16.
Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform ist insofern zweckmässig, als das kegelförmig aus gebildete Ende 20 des Teils 17 in das dickere Ende der dieses Ende 20 aufnehmenden Schaufel 1 ragt, während das kegelförmig ausgebildete Ende 18 des zweiten Teils 16 jedes Versteifungsgliedes in das dünnere Ende der dieses Ende 7.8 aufnehmenden Schaufel 1 eingesetzt ist. Vom Standpunkt der Festigkeit aus betrachtet ist dies eine zweckmässige Lösung, weil sich der schwerere Teil 17 in einem stärkeren Schaufelteil und der leichtere Teil 16 in einem dünneren Schaufelteil abstützt.
Fig. 7 und 8 zeigen eine Lösung, bei der jedes der schräg zur Drehachse des Rotors angeordneten Versteifungsglieder einen Steg 23 von stromlinienförmigem Profil aufweist. An jedem Ende dieser Stege 23 sind zwei Nietschäfte 24 vorgesehen, die zum Einfüh ren in Schaufeln 1 des Gitters bestimmt sincl und zum Vernieten der Stege 23 mit den be treffenden Schaufeln dienen, so dass jede Schaufel 1 pro Versteifungsglied an den bei den Stellen der Nietschäfte 24 versteift wird.
Bei dem in Fig. 9 gezeigten Schaufelgitter weisen die schräg zur Drehachse des Rotors angeordneten Versteifungsglieder ebenfalls einen als Steg 25 von stromlinienförmigem Profil ausgebildeten Teil auf. In diesem Steg 25 sind Bohrringen zum Einführen von Be festigungsnieten 26 vorgesehen. Mit Hilfe der Befestigungsnieten 26 lassen sich je zwei be nachbarte Schaufeln 1 des Gitters pro Ver steifungsglied je an zwei Stellen fest und ver steifend verbinden. Diese zwei Stellen liegen auch hier, in der Strömungsrichtung des Mo- diums durch die Sehaufelkanäle betrachtet, hintereinander.
Unter Umständen kann es genügen, wenn, in der Umfangsrichtung des Rotors betrach tet, nur einem Teil benachbarter Schaufeln des Gitters mindestens ein Versteifungsglied zugeordnet wird. Anders ausgedrückt soll das heissen, dass, wenn z. B. auf Fig. 1 Bezug genommen und diese Figur von unten nach oben betrachtet wird, nur die erste und zweite sowie die dritte und vierte Schaufel, nicht aber auch die zweite und dritte Schaufel des Gitters durch mindestens ein Versteifungs- 0 <B>01</B> ied verbunden sein können.
Blading on rotors of centrifugal machines with twisted blades, through which axial flow flows, in particular of steam, gas turbines and compressors. The invention relates to blading on rotors of axially flown through, twisting blades having centrifugal machines, in particular of .Dampf-, gas turbines and compressors, in which at least two adjacent blades of a blade grid is assigned at least one stiffening member.
The invention makes it possible to create a heap of this type in which the stiffening members are relatively short and consequently can be built relatively easily, with the result that the centrifugal forces originating from them and stressing the blades are small. It is characterized in that the stiffening member or members are arranged obliquely to the axis of rotation of the rotor.
Various, for example, embodiments of the subject matter of the invention are illustrated in the accompanying drawings. 1 to 7 and 9 show the development of a part of a section in the circumferential direction through a running frame, an undulating grid with various embodiments of stiffening members, and FIG. 8 is. eiii section along the line VIII-VIII in FIG. 7.
In the various figures, the strongly twisted blades of the rotor blade grids shown are each given the reference symbol 1. In the rotor blade grid shown in FIG. 1, two adjacent blades 1 are stiffened at two points by bolts 2 which are riveted to the relevant blades. The part of the rivets 2 located in the flow channel is surrounded by a sleeve 3 serving as a support member.
The stiffening of each blade takes place once where it has a relatively strong cross-section. has, and then towards the thinner from running end. When viewed in the direction A, that is to say in the direction in which the channels delimited by the blades 1 are flowed through by a medium, the two stiffening points of each blade are thus located. one behind the other, and the various stiffening members?, 3 are inclined to the axis of rotation of the not. shown rotor.
Zweekniässi- the sleeves 3 are made of a material of high quality against erosion and the fastening bolts 2 are made of good. rivet made material. So the parts can? and 3 consist of two different materials.
In the vane grid shown in Fig. 2, the stiffening members screw shafts 1 with a slotted head 6, and they are also arranged here obliquely to the axis of rotation of the rotor. The threaded foot 5 of each stiffening member is screwed into a blade of the lattice, and the slotted head 6 protrudes with play into a recess 7 of the adjacent blade of the lattice.
If vibrations occur in the grille during operation, the head 6 comes to rest under the action of centrifugal force against the walls that limit the recess receiving the head in question, whereupon it dampens the vibrations by friction means has a stiffening effect on the grid.
The embodiment shown in Figure 3 differs from the last described enclosed only in that the head 9 of the stiffening member is conical. In this case, too, each stiffening member is arranged at an angle to the axis of rotation of the rotor, and its conical end 9 lies snugly in a correspondingly designed recess in the adjacent blade 1 of the grid. Each member 8, 9 has a stiffening effect on the associated two blades 1, and it also ensures a minimum distance between these two blades.
In the embodiment shown in FIG. 4, the stiffening members arranged at an angle to the axis of rotation of the Ro tor each have a screw shaft 11 with a countersunk head 12.
5 shows a rotor blade grille in which the stiffening Lingsglieder arranged obliquely to the axis of rotation of the rotor each consist of a sleeve 13 and two screws 7.4, 15 screwed into this with a pan head 141 or 151 . The lens head 7.4I comes to rest snugly against one and the lens head <B> 151 </B> snugly against the other blade of adjacent blades of the grid.
In Fig. 6, a blade grille is shown in which each blade is stiffened ver at three points. Each of the nenden for this purpose, again arranged obliquely to the axis of rotation of the rotor stiffening members be consists of two parts 16 and 17. Of these, the part 16 has a conical end 18 which is inserted into a correspondingly shaped bore of one of the blades 1 of the grid , and its other end, which has a cavity 19 which is internally threaded, rests against a second blade 1 of the grid.
The second part 17, which part is heavier than the part 16, is also formed conically from one end 20; with this end it is inserted into a third blade 1 of the grid. At the other end, the part 17 has a piece shaped as a screw benmut 21 and also a threaded projection 22 on. This protrudes into the mentioned cavity 19 of part 16.
The embodiment shown in Fig. 6 is useful in that the conical end 20 of the part 17 protrudes into the thicker end of the blade 1 receiving this end 20, while the conical end 18 of the second part 16 of each stiffening member into the thinner end the blade 1 receiving this end 7.8 is used. From the standpoint of strength, this is an expedient solution because the heavier part 17 is supported in a stronger blade part and the lighter part 16 is supported in a thinner blade part.
7 and 8 show a solution in which each of the stiffening members arranged obliquely to the axis of rotation of the rotor has a web 23 with a streamlined profile. At each end of these webs 23 two rivet stems 24 are provided, which are intended for Einfüh ren in blades 1 of the grid and used to rivet the webs 23 to the blades concerned, so that each blade 1 per stiffener at the points of the rivet stems 24 is stiffened.
In the vane grid shown in FIG. 9, the stiffening members arranged obliquely to the axis of rotation of the rotor also have a part designed as a web 25 with a streamlined profile. In this web 25 drilling rings for inserting fastening rivets 26 are provided. With the help of the rivets 26 can be two neighboring blades 1 of the grid per Ver stiffening link firmly and ver stiffening connect at two points. Here, too, these two points lie behind one another, viewed in the direction of flow of the medium through the Sehaufel channels.
Under certain circumstances, it may be sufficient if, viewed in the circumferential direction of the rotor, at least one stiffening member is assigned to only some of the adjacent blades of the grid. In other words, this should mean that if z. For example, if reference is made to FIG. 1 and this figure is viewed from bottom to top, only the first and second as well as the third and fourth blades, but not also the second and third blades of the lattice by at least one stiffening 0 <B> 01 </B> ied can be connected.