DE3934207A1 - Anordnung zur befestigung von turboschaufeln - Google Patents
Anordnung zur befestigung von turboschaufelnInfo
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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
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
- F01D5/3023—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses
- F01D5/3046—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses the rotor having ribs around the circumference
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung von Turboschau
feln am Umfang eines Rotors, bei dem am Außenumfang des Rotors eine
nach außen hin sich erweiterende Tragleiste angeformt ist, die beid
seitig von Halteflanschen der Turboschaufeln umklammert ist.
Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus DE-OS 19 57 614 be
kannt geworden, bei der die der Außenumfang des Rotors bzw. der Ro
torscheibe selber als Tragleiste ausgeformt ist. Bei dieser Anordnung
werden die Halteflansche mit der Tragleiste verschweißt, und bilden so
ein integrales Bauteil.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Anordnung zu schaffen, welche die Vorteile der vorbekannten Anordnung,
nämlich die Abschirmung des Rotors vom Heißgasstrom, aufweist und
gleichzeitig einfach montierbar ist. Ferner soll auch bei Beschädigung
einzelner Schaufeln ein Auswechseln schnell durchführbar sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Tragleiste
aus gleich langen alternierend angeordneten Tragabschnitten mit beid
seitig angeformtem Tragwulsten und Zwischenabschnitten ohne Tragwul
sten besteht, und die Halteflansche die Breite der Tragabschnitte
aufweist.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß bei gleichzeitig schneller Mon
tierbarkeit und Heißgasabschirmung des Rotors eine rotationsymetrische
Kontur erzielbar ist, und somit keine ungünstigen Spannungskon
zentrationen an einigen Punkten im Rotoraußenbereich auftreten. Somit
läßt sich die Gesamtkonstruktion spannungsgünstig auslegen und unnö
tige, gewichtserhöhende Verstärkungen vermeiden.
Vorzugsweise sind die Halteflansche radial unter jeder Turboschaufel
angeordnet, und weisen eine derartige Breite und Wandstärke auf, daß
die im Betrieb auftretenden Fliehkräfte mit der nötigen Sicherheit
aufgenommen werden können.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß minde
stens an einer Stelle des Umfangs ein Mittel zur Arretierung der Tur
boschaufeln in Umfangsrichtung angebracht ist. Dieses ist vorzugsweise
als in mindestens einem Zwischenabschnitt eingepaßtes axial fi
xierbares Arretierfüllstück ausgebildet. Es können auch an mehreren
gleich verteilten Stellen des Umfangs derartige Mittel zur Arretierung
angebracht sein. Beidseitig der Zwischenabschnitte sind vorteil
hafterweise Füllstücke zur Erzielung einer günstigen Strömungskontur
eingesetzt, die keine tragende Funktion übernehmen.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß
mehrere, mindestens jedoch zwei Turboschaufeln mit Halteflanschen ein
integrales Bauteil bilden. Dabei ist es zweckmäßig, die Zuordnung von
Halteflanschen und Turboschaufeln genau wie bei Einzelschaufeln auszu
bilden. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Montageaufwand ver
ringert ist, und die Möglichkeit der Abstützung bei Werkstoffversagen
in einzelnen Halteflanschen besteht. Weiterhin vorteilhaft ist es, daß
auf beiden Seiten der Tragleiste die Halteflansche über Verbindungs
stege miteinander verbunden sind. Das ermöglicht eine Fixierung der
Füllstücke, die in den Zwischenabschnitten angeordnet sind. Ferner
kann über diese Verbindungsstege die axiale Fixierung des Arre
tierfüllstückes erfolgen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Axialteilschnitt durch eine Rotorschaufelbefestigung,
Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 in Draufsicht,
Fig. 3 eine Tragleiste im Querschnitt,
Fig. 4 die Tragleiste in Draufsicht,
Fig. 5 einen Schnitt in Umfangsrichtung durch die Befestigungsan
ordnung,
Fig. 6a einen Teilquerschnitt durch die Befestigungsanordnung,
Fig. 6b einen anderen Teilquerschnitt durch die Befestigungsanordnung,
Fig. 7 einen weiteren Querschnitt durch die Vorrichtung zwischen zwei
Halteflanschen,
Fig. 8 einen Schnitt analog Fig. 5 mit Außenelementen gemäß Fig. 7
Fig. 9 eine alternative Ausführungsform im Querschnitt,
Fig. 10 die Ausführungsform gemäß Fig. 9 in Draufsicht.
In Fig. 1 ist ein Axialteilschnitt bzw. Querschnitt durch eine Befe
stigungsanordnung gezeigt, mittels der am Umfang eines Rotors 1 vorge
sehene Turboschaufeln 2 befestigt werden. Die Befestigung erfolgt
dadurch, daß am Außenumfang des Rotors 1 eine sich in Umfangsrichtung
erstreckende Tragleiste 3 angeformt ist, die von an den Turboschaufeln
2 angeformten Halteflanschen 4a, b umklammert sind. Die Tragleiste 3
ist in den Fig. 3 und 4 näher dargestellt. In der Draufsicht gemäß
Fig. 4 ist zu erkennen, daß die Tragleiste 3 aus gleich langen
alternierend angeordneten Tragabschnitten 5 und dazwischen ange
ordneten Zwischenabschnitten 6 aufgebaut ist. In Fig. 3 ist die Trag
leiste 3 in Höhe eines Zwischenabschnittes 6 geschnitten dargestellt,
und es ist zu erkennen, daß die Tragabschnitte 5 aus beidseitig an der
Tragleiste 3 angeformten Tragwulsten 7 bestehen.
In Fig. 2 ist in Draufsicht ein aus zwei Turboschaufeln 2 bestehendes
integrales Bauteil 8 dargestellt, bei dem die beiden Turboschaufeln 2,
die durch Halteflanschen 4a,b getragen werden, auf einer Plattform 9
stehen, die sich über zwei Teilungen der Beschaufelung erstreckt. Die
unter der Plattform 9 liegende Tragleiste 3 ist dabei gestrichelt
angedeutet.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch die Tragleiste 3, wobei die Au
ßenkontur der Plattform 9 (Fig. 4) zusammen mit den Turboschaufeln 2
angedeutet ist. Im Bereich der Tragabschnitte 5 ist die Tragleiste 3
von den Halteflanschen 4a, b umgeben, während im Bereich der Zwischen
abschnitte 6 Arretierfüllstücke 10 eingesetzt sind, die ein Ver
schieben mit der Plattform 9 verbundenen Halteflanschen 4a,b in Um
fangsrichtung verhindern. Diese Arretierfüllstücke 10 müssen nicht in
jedem Zwischenabschnitt 6 angebracht sein, es kann ausreichend sein,
diese nur in einem einzigen Zwischenabschnitt 6 anzuordnen. In den
anderen Zwischenabschnitten werden einfache Füllstücke 11 oder in
tegral mit der Plattform verbundene Formelemente 16 (Fig. 7) an den
Außenenden der Bauteile zur Erzielung einer günstigen Strömungskontur
eingesetzt.
Die Fig. 6a und 6b zeigen zwei Schnitte gemäß den Linien A-B aus
Fig. 5. In Fig. 6a ist dabei die Form eines Arretierfüllstückes 10
im Querschnitt zu sehen, an dem radial innen Haltebügel 12 angeformt
sind, die Stützleisten 13 umgreifen. Diese Stützleisten 13 sind, wie
in Fig. 6b dargestellt, am Schaufelfußbereich 14 der Turboschaufeln 2
nach radial innen weisend angeformt und dienen im Zusammenwirken mit
den Haltelaschen 12 der Fixierung der Arretierfüllstücke 10 und der
einfachen Füllstücke 11. Die Stützleiste 13 ist dabei vorzugsweise in
ihrem radial inneren Bereich mit je zwei benachbarten Halteflanschen
4a bzw. 4b rückenartig verbunden.
In Fig. 7 und 8 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Er
findung dargestellt, bei der die beiden tangentialen Außenenden der
Plattform 9 diagonal sich gegenüberliegend als Verlängerungen 15, 16
der Halteflansche 4a bzw. 4b ausgebildet sind. In Fig. 7 ist diese
Verlängerung im Schnitt gemäß der Linie VII aus Fig. 8 dargestellt,
wobei zu erkennen ist, daß diese einen Hohlraum 17 zur Gewichtsredu
zierung aufweist.
In Fig. 9 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung darge
stellt, die sich von den oben beschriebenen durch die pilzförmige
Form der Tragleiste 3a sowie die Ausbildung einer lediglich dünnen
Wandung 18 als Verbindung in Umfangsrichtung benachbarter Halte
flansche 4c unterscheidet. Um ein Verrutschen der Plattform 9 in Um
fangsrichtung gegenüber der Tragleiste 3a zu verhindern, ist ein ra
dial eingesetzter Bolzen 19 vorgesehen.
In der Draufsicht dieser Ausführungsform in Fig. 10 ist dargestellt,
wie der Bolzen 19 zwischen zwei Turboschaufeln 2 eingesetzt ist Fer
ner ist die Verbindung benachbarter Halteflansche 4c durch die relativ
dünnen Wandungen 18 erkennbar, wodurch eine in Umfangsrichtung glatte
Kontur des Schaufelfußes erzeugt wird.
Claims (8)
1. Anordnung zur Befestigung von Turboschaufeln am Umfang eines Ro
tors, bei dem am Außenumfang des Rotors eine nach außen hin sich
erweiternde Tragleiste angeformt ist, die beidseitig von Halte
flanschen der Turboschaufeln umklammert ist, dadurch gekennzeich
net, daß die Tragleiste (3) aus gleich langen, alternierend ange
ordneten Tragabschnitten (5) mit beidseitig angeformten Tragwul
sten (7) und Zwischenabschnitten (6) ohne Tragwulsten besteht, und
die Halteflansche (4a, b) die Breite der Tragabschnitte (5) auf
weisen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte
flansche (4a, b) radial unter jeder Turboschaufel (2) angeordnet
sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an minde
stens einem Halteflanschpaar (4a, b) Mittel zur Arretierung der
Turboschaufeln (2) in Umfangsrichtung angebracht sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel
zur Arretierung der Turboschaufeln (2) als in einem Zwischenab
schnitt (6) eingepaßtes, axial fixierbares Arretierfüllstück (10)
ausgebildet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den
Außenenden unter der Plattform (9), Füllstücke (11) zur Erzielung
einer, in Umfangsrichtung, glatten Strömungskontur eingesetzt
sind.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
zwei Turboschaufeln (2) mit Halteflanschen (4a, b) ein integrales
Bauteil bilden.
7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Stützlei
sten (13) im Bereich zwischen zwei benachbarten Halteflanschen
(4a, b) an den Turboschaufeln (2) angebracht sind.
8. Anordnung nach Anspruch 4, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß an
den Füllstücken (10, 11) Haltelaschen (12) angebracht sind, die mit
den Stützleisten (13) zu deren Fixierung dienen.
Priority Applications (2)
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DE3934207C2 DE3934207C2 (de) | 1992-07-16 |
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Family Applications (1)
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Also Published As
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EP0422433A1 (de) | 1991-04-17 |
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