DE1078274B - Guide and rotor blades for axial flow machines - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Ausbildung einer Leit- und Lauf beschaufelung für Axialströmungsmaschinen, bei der die aus zwei benachbarten Schaufelblättern und einem Verbindungsteil bestehenden Schaufelpaare durch Ausstanzen oder Ausschneiden aus Blech und Abbiegen hergestellt sind.The invention relates to the formation of a guide and running blading for axial flow machines, in which the pairs of blades consisting of two adjacent blades and a connecting part are made by punching or cutting out of sheet metal and bending.

Man hat bereits miteinander verbundene Paare von Halbschaufeln vorgeschlagen, die aus einem einzigen Metallblech gestanzt sind. Die Halterung der Schaufeln wird hierbei durch Lappen bewirkt, die unter rechtem Winkel abgebogen sind und gegen die ebenen Seitenflächen eines Läuferteils gelegt und hier angeschlossen werden. Da jede Schaufel aus zwei Hälften besteht, ist ein Zusammenschweißen derselben an den Schaufelkanten erforderlich. ¹SInterconnected pairs of half-blades stamped from a single sheet of metal have already been proposed. The blades are held in place by tabs that are bent at right angles and placed against the flat side surfaces of a rotor part and connected here. Since each blade consists of two halves, they must be welded together at the blade edges. ¹ p

Bei einer solchen Konstruktion treten ferner unerwünschte Eckbeanspruchungen infolge der unter rechtem Winkel abgebogenen Befestigungslappen auf.With such a construction, undesirable corner loads occur as a result of the under right Angle bent fastening tabs on.

Man hat ferner eine Konstruktion vorgeschlagen, gemäß welcher jede Schaufel für sich ausgestanzt ist und einen aufgebogenen Fußteil besitzt. Hierbei wird keine Auswuchtung zentrifugaler Kräfte erzielt. Eine einzelne Schaufel mit gebogenem Fußteil kann nicht sicher befestigt und in bezug auf den Beaufschlagungswinkel unter Berücksichtigung der bei hohen Ge- schwindigkeiten auftretenden Zentrifugalkräfte in ihrer Stellung gehalten werden.A construction has also been proposed according to which each blade is stamped out for itself and has an upturned foot part. No balancing of centrifugal forces is achieved here. One Individual blades with a curved base cannot be securely fastened and, with regard to the angle of impact, taking into account the speeds occurring centrifugal forces are held in their position.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Schaufeln einer Reihe in an sich bekannter Weise mit ihrem Fußteil in eine Ringnut des Gehäuses bzw. Läufers von der Breite des Fußes einzuführen und durch Zwischenstücke, die am Verbindungsteil zweier Schaufeln anliegen und in axiale Eindrehungen der Ringnut eingreifen, zu halten, wobei gleiche Zwischenstücke den Abstand benachbarter Schaufelpaare festlegen.According to the invention it is proposed that the blades of a row in a known manner with their Insert the foot part into an annular groove of the housing or rotor the width of the foot and through spacers, which rest on the connecting part of two blades and engage in axial grooves in the annular groove, to hold, with the same spacers defining the distance between adjacent pairs of blades.

Durch eine solche Schaufelkonstruktion wird eine sichere und zuverlässige Verankerung der Schaufeln gegen Zentrifugalkräfte wie gegenüber allen anderen im Betrieb auftretenden Beanspruchungen, insbesondere auch eine Sicherung gegen Temperatureinflüsse, 4« Erhitzung und Abkühlung erzielt. Es ist ferner eine einwandfreie Anbringung der Schaufeln mit genau eingestellten Beaufschlagungswinkeln, die auch während langer Betriebsperioden erhalten bleiben, möglich. Eine Schweißung ist nicht erforderlich. 4-5Such a blade construction ensures that the blades are securely and reliably anchored against centrifugal forces as well as against all other stresses occurring during operation, in particular also a protection against temperature influences, 4 «heating and cooling achieved. It is also a flawless attachment of the blades with precisely set angles of application, which also during long operating periods are possible. Welding is not required. 4-5

Bei Ausbildung von Mehrstufenmaschinen lassen sich in an sich bekannter Weise für mehrere Stufen Schaufeln gleichen Profils und gleiche Zwischenstücke verwenden; nur die Schaufellänge wird von Stufe zu Stufe geändert. In ebenfalls bekannter Weise können die Eintrittskanten der Schaufeln abgerundet und die Austrittsenden zugespitzt sein.When forming multi-stage machines, several stages can be used in a manner known per se Use blades of the same profile and the same spacers; only the blade length increases from level to Level changed. In a likewise known manner, the leading edges of the blades can be rounded and the Exit ends to be pointed.

Fig. 1 zeigt eine Rohform, die für ein Schaufelpaar zugeschnitten ist;Fig. 1 shows a rough form cut for a pair of blades;

Leit- und Laufbeschaufelung
für AxialströmungsmaschinenGuide and rotor blades
for axial flow machines

Anmelder:
The BritishApplicant:
The British

Thomson-Houston Company Limited,
LondonThomson-Houston Company Limited,
London

Vertreter: Dipl.-Ing. Dr. M. Herzfeld, Patentanwalt,
Düsseldorf, Kreuzstr. 32Representative: Dipl.-Ing. Dr. M. Herzfeld, patent attorney,
Düsseldorf, Kreuzstr. 32

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 30. September 1955Claimed priority:
Great Britain 30 September 1955

Bengt Erik Gustaf Forsling, Rugby, WarwickshireBengt Erik Gustaf Forsling, Rugby, Warwickshire

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden(Great Britain),
has been named as the inventor

Fig. 2 und 3 veranschaulichen die Spitzen der Schaufeln sowie ihren Fuß, in radialer Richtung gesehen ;FIGS. 2 and 3 illustrate the tips of the blades and their root, viewed in the radial direction ;

Fig. 4 ist ein Querschnitt, der das hintere Ende einer Schaufel veranschaulicht;Fig. 4 is a cross section illustrating the rear end of a bucket;

Fig. 5 zeigt einen Rohling, nachdem er gebogen und verdreht und somit für die Montage fertiggestellt ist.Fig. 5 shows a blank after it has been bent and twisted and thus ready for assembly.

Fig. 6 veranschaulicht die Befestigungseinrichtung für ein Schaufelpaar;Fig. 6 illustrates the attachment device for a pair of blades;

Fig. 7 zeigt einen Schnitt der erfindungsgemäß ausgebildeten Leit- und Laufbeschaufelung einer Axialströmungsmaschine. 7 shows a section of the guide and rotor blades of an axial flow machine designed according to the invention.

Die in Fig. 1 dargestellte Rohform b eines Schaufelpaares wird aus einer Blechplatte ausgestanzt oder ausgeschnitten. Anschließend wird durch Drücken und Verwinden zwischen den Kopflinien AB bzw. A₁B₁ und den Fußlinien CD bzw. C₁D₁ die gewünschte Profilform der Schaufeln erzeugt, während zwischen den Geraden EF bzw. E₁F₁ und den Fußlinien CD bzw. C₁-C^₁ Übergangszonen geschaffen werden. Zuletzt wird die Rohform b längs der Geraden EF bzw. E₁F₁ um jeweils 90° nach innen gefaltet. Die Abrundung der Eintrittskanten und die Zuspitzung der Austrittsenden gemäß Fig. 4 kann vor oder nach dem Formen des Schaufelprofils erfolgen. The raw form b of a pair of blades shown in FIG. 1 is punched or cut out from a sheet metal plate. Then the desired profile shape of the blades is generated by pressing and twisting between the head lines AB or A ₁ B ₁ and the foot lines CD or C ₁ D ₁ , while between the straight lines EF or E ₁ F ₁ and the foot lines CD or C ₁ -C ^ ₁ transition zones are created. Finally, the raw form b is folded inwards by 90 ° along the straight lines EF or E ₁ F _1. The rounding of the leading edges and the tapering of the exit ends according to FIG. 4 can take place before or after the shaping of the blade profile.

Die gemäß Fig. 5 fertiggeformten Schaufelpaare werden in einer Ringnut g eines Trägerkörpers (Gehäuse 4 bzw. Läufer 1) unter Anordnung abstandhaltender Zwischenstücke j zu einem Schaufelkranz vereinigt. The pairs of blades, which are fully formed according to FIG. 5, are combined in an annular groove g of a carrier body (housing 4 or rotor 1) with the arrangement of spacing intermediate pieces j to form a blade ring.

909 767/346909 767/346

Gemäß Fig. 6 ist die Ringnut g nach einer oder beiden Seiten axial unterschnitten. In diese Unterschneidungen greifen die Zwischenstücke s ein, die am Verbindungsteil i zweier Schaufeln anliegen. Der Abstand benachbarter Schaufelpaare wird durch gleiche Zwischenstücke s festgelegt. Zwischen dem Boden der Ringnut g und jedem dieser abstandhaltenden Zwischenstücke s ist ein Blechstreifen q von der Stärke des Schaufelblechs eingeklemmt. Die Zwischenstücke s werden durch eine bekannte verschließbare Füllöffnung /, h eingeführt.According to FIG. 6, the annular groove g is axially undercut on one or both sides. The intermediate pieces s , which rest on the connecting part i of two blades, engage in these undercuts. The distance between adjacent pairs of blades is determined by equal spacers s . A sheet metal strip q the thickness of the blade plate is clamped between the bottom of the annular groove g and each of these spacing intermediate pieces s. The intermediate pieces s are introduced through a known closable filling opening /, h .

Gemäß Fig. 7 ist die Läufertrommel 1 zylindrisch ausgebildet. Für die Laufschaufeln 2 a bis 2 d wird das gleiche Profil und werden die gleichen Zwischenstücke 6 α bis 6 c verwendet. Zur Erreichung der erforderlichen Kanalquerschnitte werden von Stufe zu Stufe allein die Schaufellängen geändert.According to FIG. 7, the rotor drum 1 is cylindrical. For the blades 2 a to 2 d , the same profile and the same spacers 6 α to 6 c are used. In order to achieve the required duct cross-sections, only the blade lengths are changed from step to step.

Ebenso sind die Profile der Leitschaufeln 3a bis 3d einander gleich. Auch die Durchmesser D_s und die Höhe H der axialen Eindrehungen der Ringnuten sind für alle Leitstufen gleich gehalten. Die Zwischenstücke 5 a bis 5 if unterscheiden sich allein bezüglich ihrer Höhe und ihrer schrägen, den Strömungskanal begrenzenden Fläche.Likewise, the profiles of the guide vanes 3a to 3d are identical to one another. The diameter D _s and the height H of the axial indentations of the annular grooves are also kept the same for all guide stages. The intermediate pieces 5 a to 5 if differ only in terms of their height and their inclined surface delimiting the flow channel.

Selbstverständlich kann die stufenweise Änderung der Schaufellängen auch durch Änderung des Läuferdurchmessers bewirkt werden.It goes without saying that the step-by-step change in the blade lengths can also be achieved by changing the rotor diameter be effected.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: 30PATENT CLAIMS: 30 1. Leit- und Lauf beschaufelung für Axialströmungsmaschinen, bei der die aus zwei benachbarten Schaufelblättern und einem Verbindungsteil bestehenden Schaufelpaare durch Ausstanzen oder Ausschneiden aus Blech und Abbiegen hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln einer Reihe in an sich bekannter Weise mit ihrem Fußteil in eine Ringnut (g) des Gehäuses (4) bzw. Läufers (1) von der Breite des Fußes eingreifen und durch Zwischenstücke (s), die am Verbindungsteil (i) zweier Schaufeln anliegen und in axiale Eindrehungen der Ringnut eingreifen, gehalten sind, wobei gleiche Zwischenstücke (j) den Abstand benachbarter Schaufelpaare festlegen.1. Guide and running blading for axial flow machines, in which the blade pairs consisting of two adjacent blades and a connecting part are made by punching or cutting out of sheet metal and bending, characterized in that the blades of a number in a known manner with their foot part in an annular groove (g) of the housing (4) or rotor (1) engage the width of the foot and are held by intermediate pieces (s) which rest on the connecting part (i) of two blades and engage in axial grooves in the annular groove, wherein equal spacers (j) define the distance between adjacent pairs of blades. 2. Leit- und Laufbeschaufelung für Axialströmungsmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Mehrstufenmaschinen in an sich bekannter Weise für mehrere Stufen das gleiche Schaufelprofil und gegebenenfalls die gleichen Zwischenstücke (s) verwendet werden und nur die Schaufellänge geändert wird.2. Guide and rotor blades for axial flow machines according to claim 1, characterized in that the same blade profile and optionally the same spacer (s) are used in multi-stage machines in a manner known per se for several stages and only the blade length is changed. 3. Leit- und Laufbeschaufelung für Axialströmungsmaschinen nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Eintrittskanten abgerundet und die Austrittsenden zugespitzt sind.3. Guide and rotor blades for axial flow machines according to claims 1 and 2, characterized in that the leading edges rounded in a known manner and the Exit ends are pointed. 4. Leit- und Laufbeschaufelung für Axialströmungsmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Boden der Ringnut (g) und jedem abstandhaltenden Zwischenstück (s) ein Blechstreifen (q) von der Stärke des Schaufelblechs eingeklemmt ist.4. guide and rotor blades for axial flow machines according to claim 1, characterized in that between the bottom of the annular groove (g) and each spacing intermediate piece (s) a sheet metal strip (q) is clamped from the thickness of the blade plate. 5. Leit- und Laufbeschaufelung für Axialströmungsmaschinen nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln in an sich bekannter Weise mit entlang der Schaufellänge sich ändernden Eintritts- und Austrittswinkeln ausgeführt sind.5. guide and rotor blades for axial flow machines according to claims 1 to 4, characterized characterized in that the blades along the blade length in a manner known per se changing entry and exit angles are carried out. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 236 608, 318 662;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 708104;
schweizerische Patentschrift Nr. 216 490;
britische Patentschrift Nr. 576 218;
USA.-Patentschriften Nr. 1773 349, 2 084111.Considered publications:
German Patent Nos. 236 608, 318 662;
German utility model No. 1 708104;
Swiss Patent No. 216 490;
British Patent No. 576,218;
U.S. Patent Nos. 1773,349, 2,084,111. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 767/3Φ6 3.60© 909 767 / 3Φ6 3.60