DE2428775C3 - Device for securing the rotor blades of turbomachines - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Sicherung der Laufschaufeln von Strömungsmaschinen, bei der die Laufschaufeln mit ihren Schaufelfüßen über mindestens eine Einfüllöffnung in eine Umfangsnut des einer Radscheibe zugehörigen Radkranzes einsetzbar sind und zur Fixierung der Laufschaufeln in Umfangsrichtung ein über die mindestens eine Einfüllöffnung ebenfalls in die Umfangsnut einsetzbares, sich gegen eine Druckfeder radial abstützendes Bauteil vorgesehen ist. Hierbei können die zu den Laufschaufeln gehörigen Schaufelfußplattformen — die Umfangsnuten überdekkend — zwischen sich und den benachbarten Stirnkanten eines jeweiligen Schaufelkranzes eine glatte Schaufelkranzoberfläche bilden.The invention relates to a device for securing the rotor blades of turbomachines, in which the blades with their blade roots via at least one filling opening in a circumferential groove of the a wheel rim associated with a wheel disc can be used and for fixing the rotor blades in the circumferential direction one that can also be inserted into the circumferential groove via the at least one filling opening, against each other a compression spring radially supporting component is provided. Here, they can belong to the rotor blades Blade root platforms - covering the circumferential grooves - between themselves and the adjacent front edges of a respective blade ring form a smooth blade ring surface.

Eine derartige Einrichtung ist aus der GB-PS 9 03 176 bekannt.Such a device is from GB-PS 9 03 176 known.

Um die Laufschaufeln für Strömungsmaschinen an den zu den Laufradscheiben gehörigen Radkränzen in Umfangsrichtung zu sichern, ist es bekannt, pro Radkranz mindestens eine Einfüllöffnung für die Laufschaufeln vorzusehen, welche — nachdem die Laufschaufeln in der Umfangsnut für den Zusammenbau fest aneinandergepreßt sind — durch ein Schlußstück verschlossen wird. Das Schaufelsicherungselement ist infolge Niederdrückens gegen die Druckfeder über die Einfüllöffnung in die Umfangsnut einsetzbar. Zwischen der zuletzt und der zu vorletzt einzubauenden Laufschaufel kann das Sicherungselement innerhalb der Schaufeleinfüllöffnung wieder so weit auffedern, daß es zwischen den seitlich vorspringenden Nutflanken gegen Verschieben in Umfangsrichtung gesichert ist Hierbei ist die Fixierung des Schaufelsicherungselementes in seiner Verriegelungsstellung nur kraftschlüssig, was bei den vorkommenden dynamischen Schwingungen bei schneilaufenden Strömungsmaschinen einen ünsicherheitsfaktor ergeben könnte.In order to attach the rotor blades for turbo machines to the wheel rims belonging to the impeller disks in To secure the circumferential direction, it is known to have at least one filler opening for each wheel rim Provide blades, which - after the blades are fixed in the circumferential groove for assembly are pressed together - is closed by a tailpiece. The bucket securing element is as a result of being pressed down against the compression spring, it can be inserted into the circumferential groove via the filler opening. Between the last and the penultimate moving blade to be installed can be the securing element within the Spring open the shovel filler opening again so that it counteracts between the laterally protruding groove flanks Moving in the circumferential direction is secured here the fixation of the shovel securing element in its locking position is only frictional, which is the case with the dynamic vibrations that occur in high-speed turbomachines are an unsafety factor could result.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde eine Einfüllöffnung zur Sicherung der Laufschaufeln zu schaffen, die mit Rücksicht auf relativ hohe Drehzahlen einer Strömungsmaschine eine sichere, formschlüssige Sicherung der Schaufeln, insbesondere in Umfangsrichtung gewährleistet, wobei die Sicherung der Laufschaufeln einfach montierbar bzw. lösbar sein soll bzw. eine leichte Montage und Demontage der Laufschaufeln ermöglichen soll.The invention is therefore based on the object of a filler opening for securing the rotor blades create, taking into account the relatively high speeds of a turbomachine, a safe, form-fitting Securing of the blades, in particular in the circumferential direction, ensures that the rotor blades are secured should be easy to assemble or detach, or easy assembly and disassembly of the rotor blades should enable.

Ausgehend von einer Einrichtung nach der eingangs genannten Gattung ist die Erfindung zur Lösung der gestellten Aufgabe durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet:Based on a device according to the type mentioned, the invention is to solve the The task at hand is characterized by the combination of the following features:

a) Das Bauteil ist mit einem achsmittig nach oben aus diesem herausragenden Haltezapfen versehen, der gegenüber dem Bauteil sowohl in Umfangsrichtung verdrehbar als auch axial verschiebbar angeordnet ist, und zwar gegen die Rückstellkraft der auf den Haltezapfen aufgesetzten Druckfeder;a) The component is provided with an axially upwardly protruding retaining pin which with respect to the component both rotatable in the circumferential direction and arranged axially displaceable is, against the restoring force of the compression spring placed on the retaining pin;

b) mindestens zwei Schlußschaufeln bilden zwischen den aneinander zugekehrten Stoßkanlen der Schaufelfußplattformen einen Schlitz, in welchen zwei am Haltezapfen angeordnete Lappen eingreifen; b) at least two closing blades form between the mutually facing impact channels of the Blade root platforms have a slot in which two tabs arranged on the retaining pin engage;

c) im Bereich der Einfüllöffnung weist die Umfangsnut am Nutgrund eine Einsenkung auf, in der das untere Ende des Haltezapfens festlegbar ist, nachdem dieser zuvor gegen die Druckfeder niedergedrückt worden und infolge Verdrehens um etwa 90° mittels der Lappen in unterhalb der Schaufelfußplattformen beider Schlußschaufeln eingelassene Nuten eingerastet ist.c) the circumferential groove has in the area of the filling opening at the bottom of the groove there is a recess in which the lower end of the retaining pin can be fixed, after this has previously been pressed down against the compression spring and as a result of twisting around about 90 ° by means of the tabs in below the blade root platforms of both end blades recessed grooves is engaged.

Gegenüber der bekannten Einrichtung besteht der wesentliche Vorteil der erfindung-sgeinäßen Einrichtung darin, daß unter Zugrundelegung relativ geringer Gesamtdimensionen der Sicherungseinrichtung eine sichere Festlegung der Laufschaufeln gegen Verschiebung in Umfangsrichtung gewährleistet ist.Compared to the known device, there is the essential advantage of the device according to the invention is that based on relatively small overall dimensions of the security device a secure fixing of the blades against displacement in the circumferential direction is guaranteed.

Dabei wird der entscheidende Beitrag zur Sicherung durch das in die Ausnehmung am Nutgrund einrastende Halteelement geleistet, während zusätzlich aber auch noch das von der Druckfeder belastete und gegen den Nutgrund gepreßte Bauteil als Umfangssicherung für die Laufschaufeln wirksam ist.The decisive contribution to securing is made by the locking mechanism that engages in the recess at the bottom of the groove Holding element made, while in addition also still loaded by the compression spring and against the Groove base pressed component is effective as a circumferential protection for the blades.

Anhand der Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; in den Zeichnungen istAn exemplary embodiment of the invention is explained with the aid of the drawings; is in the drawings

F i g. 1 die Draufsicht eines mit der erfindungsgemäßen Einrichtung versehenen Radscheibenabschnittes undF i g. 1 the top view of one with the invention Device provided wheel disc section and

F i g. 2 ein Schnitt nach der Linie 1-1 der F i g. 1F i g. 2 a section along the line 1-1 of FIG. 1

In F i g. 1 ist die zu vorletzt einzubauende Laufschaufel mit 1, die zuletzt einzubauende Laufschaufel mit 2 sowie eine der übrigen Laufschaufeln mit 3 bezeichnet.In Fig. 1 is the penultimate blade to be installed with 1, the rotor blade to be installed last with 2 and one of the remaining rotor blades with 3.

Zwischen den beiden Schlußschaufeln 1, 2 befindet sich innerhalb der Umfangsnut 4 des zu einer Radscheibe 5 gehörigen Schaufelradkranzes 6 die Laufschaufelsicherungseinrichtung 7 (Fig.2). Die Einfüllöffnung für die Laufschaufeln, sowie für die beiden Schlußschaufeln 1, 2 und für das Schaufelsicherungselement 7 ist mit 8 (F i g 1) bezeichnet.Between the two closing blades 1, 2 is located within the circumferential groove 4 of the to one Wheel disk 5 belonging to the impeller ring 6, the blade securing device 7 (Figure 2). The filling opening for the rotor blades, as well as for the two closing blades 1, 2 and for the blade securing element 7 is denoted by 8 (F i g 1).

Das Schaufelsicherungselement 7 (F i g. 2) besieht aus einem annähernd der jeweils unteren SchaufelfullkonturThe shovel securing element 7 (FIG. 2) consists of approximately the respective lower shovel full contour

entsprechend ausgebildeten Bauteil 9, welches mit einem achsmittig nach oben aus diesem herausragenden Haltezapfen 10 versehen istappropriately designed component 9, which protrudes with an axially upwardly from this Retaining pin 10 is provided

Gegenfiber dem Bauteil 9 ist der Haltezapfen 10 in Umfangsrichtung verdrehbar sowie axial verschiebbar angeordnetThe retaining pin 10 can be rotated in the circumferential direction and axially displaced in relation to the component 9 arranged

Auf den Haitezapfen 10 ist weiter eine Druckfeder U aufgesetzt und weiter zwischen dem Bauteil 9 und einem umlaufenden Bund 12 des Haltezapfens 10 angeordnetA compression spring U is also on the retaining pin 10 placed and further arranged between the component 9 and a circumferential collar 12 of the retaining pin 10

Zwischen den aneinanderstoßenden Schaufelfuß- ίο plattformen 13,14 der beiden Schlußschaufeln 1,2 ist ein Schlitz 15 (F i g. 1) gebildet, in welchen am oberen Ende des Haltezapfens 10 angeordnete Lappen 16, 17 eingreifen können.Between the abutting blade root- ίο platforms 13,14 of the two closing blades 1,2 is a Slot 15 (FIG. 1) is formed, in which tabs 16, 17 arranged at the upper end of the retaining pin 10 can intervene.

Beim Verschieben beider Schlußschaufeln 1, 2 innerhalb der Umfangsnut 4 wird somit die Schaufelsicherungseinrichtung 7 einwandfrei mitgenommen.When the two closing blades 1, 2 are displaced within the circumferential groove 4, the blade securing device thus becomes 7 picked up perfectly.

Weiter sind beide SchluGschaufeln 1, 2 unterhalb deren jeweiliger beider Schaufelfußplattformen 13, 14 mit einander zugekehrten und um etwa 90° gegenüber dem Schlitz 15 versetzt angeordneten Haltenuten 18 versehen.Furthermore, the two SchluG blades 1, 2 are below their respective two blade root platforms 13, 14 with holding grooves 18 facing one another and offset by approximately 90 ° with respect to the slot 15 Mistake.

Die Montage geht wie folgt vor sich:The assembly is carried out as follows:

Nachdem die vorletzte Laufschaufel 1 über die Einfüllöffnung 8 in die Umfangsnut 4 eingesetzt und in 2s Umfangsrichtung Lh verschoben worden ist, wird die Schaufelsicherungseinrichtung 7 über die Einfüllöffnung 8 in die Umfangsnut 4 eingesetzt und ebenfalls in Umfangsrichtung Ui gegen die Schlußschaufel 1 verschoben.After the penultimate rotor blade 1 has been inserted into the circumferential groove 4 via the filler opening 8 and shifted in 2s circumferential direction Lh , the blade securing device 7 is inserted into the circumferential groove 4 via the filler opening 8 and also moved in the circumferential direction Ui against the end blade 1.

Hierauf erfolgt die Montage der letzten Laufschaufel 2.The last rotor blade 2 is then assembled.

Einschließlich der beiden Schlußschaufeln 1,2 werden nunmehr alle übrigen Laufschaufeln in Umfangsrichtung Ik so weit verschoben, bis der Haltezapfen 10 über einer Einsenkung 19 (Fig. 2) am Nutgrund der Umfangsnut 4 steht.Including the two end blades 1, 2, all remaining rotor blades are now shifted in the circumferential direction Ik until the retaining pin 10 is above a recess 19 (FIG. 2) on the groove base of the circumferential groove 4.

In dieser Stellung wird der Haltezapfen 10 gemäß strichpunktiert dargestellter Kontur gegen die Spiralfeder heruntergedrückt und um etwa 90° verdreht, so daß die Lappen 16,17 des Haltezapfens 10 in die Haltenuten 18 der beiden Schlußschaufeln 1,2 einrasten können.In this position, the retaining pin 10 is according to FIG The dash-dotted contour is pressed down against the spiral spring and rotated by about 90 °, so that the tabs 16, 17 of the retaining pin 10 can snap into the retaining grooves 18 of the two closing blades 1,2.

Zum Zwecke der Schaufelsicherung verbleibt somit der Haltezapfen 10 mit seinem unteren Ende in der Einsenkung 19.For the purpose of securing the shovel, the retaining pin 10 remains with its lower end in the Recess 19.

Die Demontage erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, wobei zunächst die Schaufelsicherungseinrichtung 7 gelöst und dann die Laufschaufeln in Umfangsrichtung U] so weit verschoben werden, daß die letzte Laufschaufel 2 aus der Einfüllöffnung 8 nach loen herausgezogen werden kann.The dismantling takes place in the reverse order, whereby first the blade securing device 7 is released and then the blades are moved in the circumferential direction U] so far that the last blade 2 can be pulled out of the filling opening 8 after loosening.

Aus Fig. 1 ist weiter ersichtlich, daß in der Betriebsstellung der Schaufelsicherungseinrichtung 7 die Einfüllöffnung 8 von den Schaufelfußplattformen 14, 20 der Laufschaufeln 2,3 bedeckt ist.From FIG. 1 it can also be seen that in the operating position of the blade securing device 7, the filling opening 8 is covered by the blade root platforms 14, 20 of the rotor blades 2, 3.

Das Verdrehen und Herunterdrücken des zum Sicherungselement 7 gehörigen Haltezapfens 10 kann beispielsweise mittels eines Außenkantschlüssels erfolgen, der von oben über den Schlitz 15 in einen lnnensechskant 21 des Haltezapfens 10 eingeführt wird.The twisting and pressing down of the retaining pin 10 belonging to the securing element 7 can take place for example by means of an outside wrench, which is from above through the slot 15 in a Hexagon socket 21 of the retaining pin 10 is inserted.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Einrichtung zur Sicherung der Laufschaufeln von Strömungsmaschinen, bei der die Laufschaufeln mit ihren SchaufelfüBen über mindestens eine Einfüllöffnung in eine Umfangsnut des einer Radscheibe zugehörigen Radkranzes einsetzbar sind und zur Fixierung der Laufschaufeln in Umfangsrichtung ein über die mindestens eine Einfüllöffnung ebenfalls in die Umfangsnut einsetzbares, sich gegen eine Druckfeder radial abstützendes Bauteil vorgesehen ist gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:Device for securing the rotor blades of turbomachines, in which the rotor blades with their blade feet via at least one filling opening can be inserted into a circumferential groove of the wheel rim associated with a wheel disc and for Fixing of the rotor blades in the circumferential direction via the at least one filling opening also in the circumferential groove insertable, provided against a compression spring radially supporting component is characterized by the combination of the following features: a) Das Bauteil (9) ist mit einem achsmittig nach oben aus diesem herausragenden Haltezapfen (10) versehen, der gegenüber dem Bauteil sowohl in Umfangsrichtung verdrehbar als auch axial verschiebbar angeordnet ist, und zwar gegen die Rückstellkraft der auf den Haltezapfen aufgesetzten Druckfeder (11);a) The component (9) has an axially upwardly protruding retaining pin (10) provided, which can be rotated relative to the component both in the circumferential direction and Is arranged axially displaceable, against the restoring force on the retaining pin attached compression spring (11); b) mindestens zwei Schlußschaufeln (1, 2) bilden zwischen den aneinander zugekehrten Stoßkanten der Schaufelfußplattformen (13, 14) einen Schlitz (15), in welchen zwei am Haltezapfen (10) angeordnete Lappen (16,17) eingreifen;b) at least two closing blades (1, 2) form between the mutually facing abutting edges the blade root platforms (13, 14) have a slot (15) in which two on the retaining pin (10) arranged tabs (16, 17) engage; c) im Bereich der Einfüllöffnung (8) weist die Umfangsnut (4) am Nutgrund eine Einsenkung (19) auf, in der das untere Ende des Haltezapfens (10) festlegbar ist, nachdem dieser zuvor gegen die Druckfeder (11) niedergedrückt· worden und infolge Verdrehens um etwa 90° mittels der Lappen (16, 17) in unterhalb der Schaufelfußplattformen beider Schlußschaufeln eingelassene Nuten (18) eingerastet ist.c) In the area of the filling opening (8), the circumferential groove (4) has a depression at the groove base (19), in which the lower end of the retaining pin (10) can be fixed after this previously has been pressed down against the compression spring (11) and as a result of being rotated by about 90 ° by means of the tabs (16, 17) in below the blade root platforms of both end blades recessed grooves (18) is engaged.