EP0930420A1 - Manufacturing method of a bladed stator ring - Google Patents

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EP0930420A1
EP0930420A1 EP98810013A EP98810013A EP0930420A1 EP 0930420 A1 EP0930420 A1 EP 0930420A1 EP 98810013 A EP98810013 A EP 98810013A EP 98810013 A EP98810013 A EP 98810013A EP 0930420 A1 EP0930420 A1 EP 0930420A1
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EP
European Patent Office
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ring
nozzle
nozzle ring
inner ring
rings
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98810013A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Hartmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Asea Brown Boveri Ltd
ABB AB
Original Assignee
ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Asea Brown Boveri Ltd, Asea Brown Boveri AB filed Critical ABB Asea Brown Boveri Ltd
Priority to EP98810013A priority Critical patent/EP0930420A1/en
Publication of EP0930420A1 publication Critical patent/EP0930420A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/042Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators
    • F01D9/044Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators permanently, e.g. by welding, brazing, casting or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/20Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/23Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/20Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/25Manufacture essentially without removing material by forging

Definitions

  • the invention relates to a nozzle ring for the guide blades of a turbomachine. especially a steam turbine for very high steam pressures, which as Schmiedering is manufactured and then machined, as well as a process for the production of such a nozzle ring.
  • the required contours of the forged ring Blade profiles mechanically by milling or by means of electro-erosion from the solid ring worked out.
  • the mechanical processing of the massive forged ring is comparative complex and thus leads to high unit costs, the processing to manufacture the blade profiles are even more complex by means of eroding.
  • Nozzle ring for steam turbines with very high steam pressures of p ⁇ 18 MPa create the requirements regarding its strength and vibration behavior surely fulfilled.
  • the aim here is to make production as simple as possible of such a nozzle ring must be respected.
  • the nozzle ring an outer ring and an inner ring is composed that the Inner ring is machined by itself, and that both rings together are soldered.
  • the main advantage of this nozzle ring according to the invention is that On the one hand, the manufacturing effort is drastically reduced because the inner ring can process much easier than a solid, the outer ring and inner ring forming forging ring, in which the blade profiles with great effort must be worked out, and on the other hand, the requirements the strength and the vibration behavior can be adhered to without any problems can. Accordingly, the ring according to the invention can be considered the massive one Schmiedering considered to be on a par with technology become.
  • the nozzle ring preferably has the invention an inner ring machined by milling, in a further embodiment the machined inner ring on its outer circumference blade profiles has, which are also made by milling.
  • the outer peripheral surface of the inner ring with recesses which are used to hold solder serve and are also referred to as solder pockets.
  • the solder melts at the corresponding one Heat supply and is evenly distributed in the soldering gap between Inner and outer ring.
  • the ready-to-install nozzle ring must be provided with pins in the blade profiles, which are preferably soldered or shrunk.
  • the manufacture of the nozzle ring according to the invention can be simplified as much as possible, since practically all the necessary processing steps can be processed in an automatic production.
  • soldering is not carried out by local heating using a flame, as is often the case, but in the oven, for example a vacuum oven, to carry out, the solder must be provided in the area of the solder gap.
  • the soldering in a vacuum oven using high-temperature solder preferably based on Ni.
  • the furnace temperature is raised to around 1050 ° C set.
  • the gas produced in this way is added by supplying nitrogen gas Nozzle ring, which advantageously as well as the housing material of the assigned Steam turbine is made of 12 percent chrome steel, cooled and hardened.
  • a subsequent treatment is followed by a tempering treatment at about 700 to 750 ° C, whereby the basic material is set in its structure becomes.
  • FIG. 1 is a side view of a nozzle ring 10 according to the invention with removed or not yet assembled outer ring 12, that is, on one Inner ring 14 of a nozzle ring 10 according to the invention in sections shown, which shows from this representation that next to individual Blades 16 formed groups 17 massive sections are also provided which are called bladeless blind segments 18.
  • the dark areas in the illustration in FIG. 1 are the end faces of the blades 16 or the blind segments 18 and form contact surfaces which the outer ring 12 shown in cross section in FIG. 2 or 3 and with be connected to this. These contact areas serve as solder pads that are connect with the outer ring.
  • the outer ring is for this purpose with a radially directed bore 22 corresponding to the diameter of the provided pin or slightly smaller and in the respective blade 16 extended.
  • the pin 20 is inserted into this bore 22, whose length is greater than the thickness of the outer ring 12, so that it is also engages on the end face in the respectively assigned blade 16.
  • FIG. 2 and 3 is a cross section through the complete nozzle ring 10 shown according to the invention, wherein in Fig. 2 shows a section through a blade segment 17 and in FIG. 3 a section through a blind segment 18 is shown.
  • At 24 is the contact or soldering surface between the end face of the blade and designated the inner surface of the outer ring 12.
  • the cutting plane for the representation in FIG. 1 is placed in this contact area.
  • Fig. 3 is the cross section through the nozzle ring according to the invention in the area of a molded on the inner ring 14 blind segment 18, which additionally by means of a radially inserted pin 20 against rotation with the outer ring 12 is connected.
  • the pin 20 can either be in the bore 22 provided for this purpose Be soldered or secured with a shrink connection.

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Abstract

The jet ring (10) for the guide vane structure of a turbine is a shaped and forged ring. The jet ring has a forged steel outer (12) and inner (14) ring fitted together. The inner ring is worked mechanically by milling, and has the vane profile (16). Both rings are soldered together. The outer circumference surface of the inner ring has recesses to hold the solder.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft einen Düsenring für die Leitbeschaufelung einer Turbomaschine, insbesondere einer Dampfturbine für sehr hohe Dampfdrücke, der als Schmiedering hergestellt und anschließend formbearbeitet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Düsenringes.The invention relates to a nozzle ring for the guide blades of a turbomachine. especially a steam turbine for very high steam pressures, which as Schmiedering is manufactured and then machined, as well as a process for the production of such a nozzle ring.

Stand der TechnikState of the art

Es ist allgemein bekannt, daß die Düsenringe für Dampfturbinen mit sehr hohen Dampfdrücken von etwa p ≥ 18 MPa üblicherweise einstückig als Schmiedeteil hergestellt werden.It is well known that the nozzle rings for steam turbines with very high Steam pressures of around p ≥ 18 MPa usually in one piece as a forged part getting produced.

Hierbei werden am fertig geschmiedeten Ring die erforderlichen Konturen der Schaufelprofile mechanisch mittels Fräsen oder mittels Elektroerosion aus dem massiven Ring herausgearbeitet.Here, the required contours of the forged ring Blade profiles mechanically by milling or by means of electro-erosion from the solid ring worked out.

Die mechanische Bearbeitung des massiven Schmiederings ist vergleichsweise aufwendig und führt so zu hohen Stückkosten, wobei die Bearbeitung zur Herstellung der Schaufelprofile mittels Erodieren noch aufwendiger ist. The mechanical processing of the massive forged ring is comparative complex and thus leads to high unit costs, the processing to manufacture the blade profiles are even more complex by means of eroding.

Ferner ist es bekannt, bei Dampfturbinen mit niedrigen Frischdampfdrücken, zum Beispiel von etwa 1,5 MPa ≥ p ≤ 5 MPa, aus einem Innenring und einem Außenring zusammengesetzte Düsenringe vorzusehen, bei welchen die dazwischen befindliche Beschaufelung jeweils von Profilstäben gebildet ist, die durch hierfür vorgesehene Durchbrüche in den Ringen durchgesteckt werden und jeweils mit dem Innenring und dem Außenring durch Schweißen oder Löten verbunden werden.Furthermore, it is known for steam turbines with low live steam pressures to Example of approximately 1.5 MPa ≥ p ≤ 5 MPa, consisting of an inner ring and an outer ring to provide composite nozzle rings, in which the in between Blading located is each formed by profile bars by this intended openings are inserted in the rings and each with the inner ring and the outer ring are connected by welding or soldering.

Als weitere Variante ist bekannt, für Dampfturbinen mit normalen Betriebsdrücken von etwa p < 12 MPa Düsengruppen mit Einzelstückschaufeln vorzusehen. Diese konstruktive Variante kommt jedoch für höhere Dampfdrücke wegen der unzureichenden Festigkeits- und Schwingungseigenschaften nicht in Betracht.Another variant is known for steam turbines with normal operating pressures of about p <12 MPa nozzle groups with single piece blades. This constructive variant, however, comes for higher vapor pressures because of the insufficient Strength and vibration properties are not taken into account.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Düsenring für Dampfturbinen mit sehr hohen Dampfdrücken von p ≥ 18 MPa zu schaffen, der die Anforderungen bezüglich seiner Festigkeit und des Schwingungsverhaltens sicher erfüllt. Hierbei soll auf eine möglichst einfache Herstellung eines solchen Düsenringes geachtet werden.Based on this prior art, it is an object of the invention to Nozzle ring for steam turbines with very high steam pressures of p ≥ 18 MPa create the requirements regarding its strength and vibration behavior surely fulfilled. The aim here is to make production as simple as possible of such a nozzle ring must be respected.

Außerdem soll ein Verfahren aufgezeigt werden, mittels welchem der zuvor skizzierte Düsenring hergestellt werden kann. Auch hierbei soll darauf geachtet werden, den Aufwand möglichst niedrig zu halten. In addition, a method is to be shown by means of which the one outlined above Nozzle ring can be made. Here too, care should be taken to keep the effort as low as possible.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen behandelt.This object is achieved by the characterizing features of Claim 1 solved. Further advantageous refinements and improvements the invention are dealt with in the subclaims.

Dementsprechend ist nach der Erfindung vorgesehen, daß der Düsenring aus einem Außenring und einem Innenring zusammengesetzt ist, daß jeweils der Innenring für sich mechanisch bearbeitet ist, und daß beide Ringe miteinander verlötet sind.Accordingly, it is provided according to the invention that the nozzle ring an outer ring and an inner ring is composed that the Inner ring is machined by itself, and that both rings together are soldered.

Der wesentliche Vorteil dieses erfindungsgemäßen Düsenrings beruht darauf, daß einerseits der Fertigungsaufwand drastisch reduziert wird, da sich der Innenring wesentlich einfacher bearbeiten läßt als ein massiver, den Außenring und Innenring bildender Schmiedering, bei welchem die Schaufelprofile mit großem Aufwand herausgearbeitet werden müssen, und daß andererseits die Anforderungen an die Festigkeit und an das Schwingungsverhalten problemlos eingehalten werden können. Dementsprechend kann der erfindungsgemäße Ring als dem massiven Schmiedering entsprechend dem Sand der Technik als ebenbürtig angesehen werden.The main advantage of this nozzle ring according to the invention is that On the one hand, the manufacturing effort is drastically reduced because the inner ring can process much easier than a solid, the outer ring and inner ring forming forging ring, in which the blade profiles with great effort must be worked out, and on the other hand, the requirements the strength and the vibration behavior can be adhered to without any problems can. Accordingly, the ring according to the invention can be considered the massive one Schmiedering considered to be on a par with technology become.

Vorzugsweise besitzt der Düsenring gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung einen mittels Fräsen bearbeiteten Innenring, wobei in weiterer Ausgestaltung der bearbeitete Innenring an seinem Außenumfang Schaufelprofile aufweist, welche ebenfalls mittels Fräsen hergestellt sind.According to an advantageous embodiment, the nozzle ring preferably has the invention an inner ring machined by milling, in a further embodiment the machined inner ring on its outer circumference blade profiles has, which are also made by milling.

Ferner kann entsprechend einer weiteren Verbesserung die Außenumfangsfläche des Innenrings mit Ausnehmungen versehen sein, welche zur Aufnahme von Lot dienen und auch als Lottaschen bezeichnet werden. Das Lot schmilzt bei entsprechender Wärmezufuhr und verteilt sich gleichmäßig im Lötspalt zwischen Innen- und Außenring. Auf diese Weise kann die Fertigung des erfindungsgemäßen Düsenrings weitestgehend automatisiert werden, da zur Verbindung des in den Außenring eingesetzten Innenrings mit dem Außenring nur Wärme zugeführt werden muß, um das Lot zu schmelzen, welches hierbei aber nicht wie sonst üblich manuell zugegeben wird, sondern bereits vorhanden ist.Furthermore, according to a further improvement, the outer peripheral surface of the inner ring with recesses which are used to hold solder serve and are also referred to as solder pockets. The solder melts at the corresponding one Heat supply and is evenly distributed in the soldering gap between Inner and outer ring. In this way, the manufacture of the invention Nozzle ring are largely automated, because to connect the only heat applied to the inner ring with the outer ring must be in order to melt the solder, but this is not as usual is usually added manually, but already exists.

Um die mechanische Festigkeit zu steigern beziehungsweise zu verbessern kann der einbaufertige Düsenring in den Schaufelprofilen mit Stiften versehen sein, welche vorzugsweise eingelötet oder aber eingeschrumpft sind.To increase or improve the mechanical strength the ready-to-install nozzle ring must be provided with pins in the blade profiles, which are preferably soldered or shrunk.

In bestimmten Einbaufällen kann es erforderlich oder vorteilhaft für die Montage des Düsenrings in der zugeordneten Dampfturbine sein, daß der einbaufertige Düsenring in zwei Halbringe getrennt ist. Diese Trennung erfolgt erst nachdem die Fertigbearbeitung abgeschlossen ist.In certain installation cases, it may be necessary or advantageous for assembly of the nozzle ring in the associated steam turbine that the ready-to-install Nozzle ring is separated into two half rings. This separation takes place only after the Finishing is complete.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung des zuvor beschriebenen Düsenringes ist gekennzeichnet durch die folgenden Schritte

  • Schmieden eines ersten Stahlrings,
  • Schmieden eines zweiten Stahlrings, der in den ersten Stahlring als Innenring passend eingreift, wobei dessen Außendurchmesser auf den Innendurchmesser des ersten Stahlrings maßlich abgestimmt ist,
  • Herstellung der Schaufelprofile durch mechanische Bearbeitung des Innenrings
  • Zusammenfügen der beiden Ringe durch Einsetzen des Innenrings in den Außenring und Lötung der beiden Ringe,
  • Wärmebehandlung des so zusammengesetzten Stahlrings und
  • mechanische Fertigbearbeitung des auf diese Weise hergestellten Düsenrings.
A method according to the invention for producing the nozzle ring described above is characterized by the following steps
  • Forging a first steel ring,
  • Forging a second steel ring which fits into the first steel ring as an inner ring, the outer diameter of which is dimensionally matched to the inner diameter of the first steel ring,
  • Production of the blade profiles by mechanical processing of the inner ring
  • Joining the two rings by inserting the inner ring into the outer ring and soldering the two rings,
  • Heat treatment of the steel ring and
  • mechanical finishing of the nozzle ring produced in this way.

Man könnte annehmen, daß die Herstellung von zwei Stahlringen, deren Bearbeitung und anschließende Verbindung mittels Löten aufwendiger ist als die Bearbeitung eines massiven einteiligen Schmiederinges, doch zeigt die Praxis, daß die mechanische Bearbeitung des massiven einteiligen Schmiederinges sehr viel mehr Zeit benötigt als die Bearbeitung des mit Schaufelprofilen zu versehenden Innenringes.One could assume that the manufacture of two steel rings, their processing and subsequent connection by means of soldering is more complex than processing a massive one-piece forged ring, but practice shows that the Mechanical processing of the massive one-piece forged ring very much takes more time than machining the blade profile Inner ring.

Wie bereits erwähnt, kann die Fertigung des erfindungsgemäßen Düsenringes weitestgehend vereinfacht werden, da praktisch alle erforderlichen Bearbeitungsgänge in einer automatischen Fertigung abgewickelt werden können.As already mentioned, the manufacture of the nozzle ring according to the invention can be simplified as much as possible, since practically all the necessary processing steps can be processed in an automatic production.

Hierbei erweist es sich als vorteilhaft, die Lötung nicht durch örtliche Erwärmung mittels Flamme, wie vielfach üblich, sondern im Ofen, zum Beispiel Vakuumofen, vorzunehmen, wobei das Lot im Bereich des Lotspalts bereitgestellt sein muß.It proves advantageous here that the soldering is not carried out by local heating using a flame, as is often the case, but in the oven, for example a vacuum oven, to carry out, the solder must be provided in the area of the solder gap.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung in die Außenumfangsfläche des Innenrings Ausnehmungen eingeformt sind, in welche anschließend Lot eingebracht wird, welches im Ofen geschmolzen wird, dann in die Lötfuge zwischen Innenring und Außenring eintritt und sich dort gleichmäßig verteilt.In this context, it is advantageous that according to an expedient Embodiment of the invention in the outer peripheral surface of the inner ring recesses are molded, in which solder is subsequently introduced, which is melted in the furnace, then in the solder joint between the inner ring and Outer ring enters and is evenly distributed there.

So ist beispielsweise entsprechend einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, daß das Löten in einem Vakuumofen unter Verwendung von Hochtemperaturlot, vorzugsweise auf Ni-Basis erfolgt. Die Ofentemperatur wird hierbei abhängig vom verwendeten Lot auf etwa 1050°C eingestellt.For example, according to a preferred development of the invention Process provided that the soldering in a vacuum oven using high-temperature solder, preferably based on Ni. The Depending on the solder used, the furnace temperature is raised to around 1050 ° C set.

Nach dem Lötvorgang wird durch Zuführung von Stickstoffgas der so hergestellte Düsenring, der vorteilhafterweise ebenso wie der Gehäusewerkstoff der zugeordneten Dampfturbine aus 12-prozentigem Chromstahl gefertigt ist, abgekühlt und gehärtet. Durch anschließende erneute Wärmezufuhr folgt eine Anlaßbehandlung bei etwa 700 bis 750 °C, wodurch der Grundwerkstoff in seinem Gefüge eingestellt wird.After the soldering process, the gas produced in this way is added by supplying nitrogen gas Nozzle ring, which advantageously as well as the housing material of the assigned Steam turbine is made of 12 percent chrome steel, cooled and hardened. A subsequent treatment is followed by a tempering treatment at about 700 to 750 ° C, whereby the basic material is set in its structure becomes.

Sofern erforderlich beziehungsweise vorgesehen, können zur mechanischen Verstärkung des Düsenrings zusätzliche Elemente, zum Beispiel Stifte, eingelötet oder eingeschrumpft werden. Zu diesem Zweck ist der Außenring jeweils an den Orten, wo jeweils die am Innenring herausgearbeiteten Schaufeln am Außenring anliegen, mit entsprechenden Durchgangsbohrungen versehen, die in die Stirnflächen der Schaufeln verlängert sind und zur Aufnahme der erwähnten Verstärkungsstifte dienen.If necessary or provided, mechanical Reinforcement of the nozzle ring additional elements, such as pins, soldered or shrink fit. For this purpose the outer ring is attached to the Places where the blades worked out on the inner ring on the outer ring apply, provided with appropriate through holes in the end faces the blades are extended and to accommodate the reinforcement pins mentioned to serve.

Entsprechend einer auf einfache Montage abzielenden Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß der Stahlring für den Einbau in die zugeordnete Dampfturbine in zwei Halbringe geteilt wird.According to a variant of the invention aimed at simple assembly provided that the steel ring for installation in the associated steam turbine in two half rings is divided.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These and other advantageous refinements and improvements to the Invention are the subject of the dependent claims.

Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Anhand eines in der beigefügten schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Using an exemplary embodiment shown in the accompanying schematic drawing the invention, advantageous refinements and improvements the invention and special advantages of the invention are explained and described.

Es zeigen:

Fig. 1:
eine ausschnittweise Seitenansicht eines fertigbearbeiteten Innenrings eines erfindungsgemäßen Düsenringes gemäß Fig. 2 entlang Schnittlinie I-I;
Fig. 2:
einen Querschnitt durch den Innenring gemäß Fig. 1 entlang Schnittlinie II-II und
Fig. 3:
einen Querschnitt durch den Düsenring gemäß Fig. 1 entlang Schnittlinie III-III.
Show it:
Fig. 1:
a partial side view of a finished inner ring of a nozzle ring according to the invention shown in Figure 2 along section line II.
Fig. 2:
a cross section through the inner ring of FIG. 1 along section line II-II and
Fig. 3:
a cross section through the nozzle ring of FIG. 1 along section line III-III.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays of Carrying Out the Invention

In Fig. 1 ist eine Seitenansicht auf einen erfindungsgemäßen Düsenring 10 mit abgenommenem oder noch nicht montiertem Außenring 12, das heißt auf einen Innenring 14 eines erfindungsgemäßen Düsenrings 10 ausschnittweise dargestellt, wobei aus dieser Darstellung hervorgeht, daß neben von einzelnen Schaufeln 16 gebildeten Gruppen 17 auch massive Abschnitte vorgesehen sind, die als schaufellose Blindsegmente 18 bezeichnet werden.In Fig. 1 is a side view of a nozzle ring 10 according to the invention with removed or not yet assembled outer ring 12, that is, on one Inner ring 14 of a nozzle ring 10 according to the invention in sections shown, which shows from this representation that next to individual Blades 16 formed groups 17 massive sections are also provided which are called bladeless blind segments 18.

Die dunklen Flächen in der Darstellung in Fig. 1 sind die Stirnseiten der Schaufeln 16 beziehungsweise der Blindsegmente 18 und bilden Kontaktflächen, welche an den in Fig. 2 oder 3 im Querschnitt abgebildeten Außenring 12 angrenzen und mit diesem verbunden werden. Diese Kontaktflächen dienen als Lötflächen, die sich mit dem Außenring verbinden.The dark areas in the illustration in FIG. 1 are the end faces of the blades 16 or the blind segments 18 and form contact surfaces which the outer ring 12 shown in cross section in FIG. 2 or 3 and with be connected to this. These contact areas serve as solder pads that are connect with the outer ring.

Um die in Fig. 1 senkrecht zur Bildebene hervortretenden Schaufeln 16, die einstückig mit dem in der Zeichnungsebene verlaufenden Innenring 14 verbunden sind, zu verstärken, so daß Schwingungen oder durch hohe Betriebsdrücke verursachte hohe Beanspruchungen unschädlich bleiben, erweist es sich als vorteilhaft, die freien Enden der Schaufeln 14 mittels in Fig. 3 im Längsschnitt gezeigter Stifte 20 zu sichern.To the blades 16 protruding perpendicular to the image plane in FIG. 1, which are in one piece connected to the inner ring 14 extending in the plane of the drawing are to be amplified so that vibrations or caused by high operating pressures high loads remain harmless, it proves to be advantageous the free ends of the blades 14 by means of pins shown in longitudinal section in FIG. 3 20 to secure.

Wie aus Fig. 3 deutlich hervorgeht, wird zu diesem Zweck der Außenring jeweils mit einer radial gerichteten Bohrung 22 entsprechend dem Durchmesser des vorgesehenen Stiftes beziehungsweise geringfügig kleiner versehen und in die jeweilige Schaufel 16 verlängert. In diese Bohrung 22 wird der Stift 20 eingesetzt, dessen Länge größer ist als die Dicke des Außenrings 12, so daß er hierbei auch in die jeweils zugeordnete Schaufel 16 stirnseitig eingreift.As is clear from Fig. 3, the outer ring is for this purpose with a radially directed bore 22 corresponding to the diameter of the provided pin or slightly smaller and in the respective blade 16 extended. The pin 20 is inserted into this bore 22, whose length is greater than the thickness of the outer ring 12, so that it is also engages on the end face in the respectively assigned blade 16.

In den Fig. 2 und 3 ist jeweils ein Querschnitt durch den Kompletten Düsenring 10 gemäß der Erfindung dargestellt, wobei in Fig. 2 ein Schnitt durch ein Schaufelsegment 17 und in Fig. 3 ein Schnitt durch ein Blindsegment 18 gezeigt ist.2 and 3 is a cross section through the complete nozzle ring 10 shown according to the invention, wherein in Fig. 2 shows a section through a blade segment 17 and in FIG. 3 a section through a blind segment 18 is shown.

Bei der Darstellung in Fig. 2, die der Schnittlinie II-II folgt, befindet sich die an sich geschnittene Schaufel 16, welche in zeichnungsüblicher Weise nicht schraffiert ist, zwischen dem Außenring 12 und dem Innenring 14, wobei die zum Außenring 12 beziehungsweise zum Innenring 14 gehörenden Bereiche mit einer gegenläufigen Schraffur versehen sind. (Der Stift 20 ist hier nicht dargestellt.)In the illustration in Fig. 2, which follows the section line II-II, the is in itself cut blade 16, which is not hatched in the manner customary in the drawing, between the outer ring 12 and the inner ring 14, with the outer ring 12 or areas belonging to the inner ring 14 with an opposite direction Hatching. (The pin 20 is not shown here.)

Mit 24 ist die Kontakt- oder Lötfläche zwischen der Stirnfläche der Schaufel und der Innenoberfläche des Außenrings 12 bezeichnet.At 24 is the contact or soldering surface between the end face of the blade and designated the inner surface of the outer ring 12.

In diese Kontaktfläche ist die Schnittebene für die Darstellung in Fig. 1 gelegt.The cutting plane for the representation in FIG. 1 is placed in this contact area.

In Fig. 3 ist der Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Düsenring im Bereich eines am Innenring 14 angeformten Blindsegments 18 gezeigt, welches zusätzlich mittels eines radial eingesetzten Stiftes 20 verdrehungssicher mit dem Außenring 12 verbunden ist.In Fig. 3 is the cross section through the nozzle ring according to the invention in the area of a molded on the inner ring 14 blind segment 18, which additionally by means of a radially inserted pin 20 against rotation with the outer ring 12 is connected.

Der Stift 20 kann hierbei in der hierfür vorgesehenen Bohrung 22 entweder mittels Lötverbindung oder mittels Schrumpfverbindung gesichert sein. The pin 20 can either be in the bore 22 provided for this purpose Be soldered or secured with a shrink connection.

BezugszeichenlisteReference list

1010th
DüsenringNozzle ring
1212th
AußenringOuter ring
1414
InnenringInner ring
1616
Schaufelshovel
1717th
SchaufelsegmentBlade segment
1818th
BlindsegmentBlind segment
2020th
Stiftpen
2222
Bohrungdrilling
2424th
KontaktflächeContact area

Claims (14)

Düsenring (10) für die Leitbeschaufelung einer Turbomaschine, insbesondere einer Dampfturbine für sehr hohe Dampfdrücke, der als Schmiedering hergestellt und anschließend formbearbeitet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Düsenring (10) aus einem Außenring (12) und einem Innenring (14) zusammengesetzt ist, daß jeweils der Innenring (14) für sich mechanisch bearbeitet ist, und daß beide Ringe (12, 14) miteinander verlötet sind.
Nozzle ring (10) for the guide blading of a turbomachine, in particular a steam turbine for very high steam pressures, which is produced as a forged ring and then machined,
characterized in that
the nozzle ring (10) is composed of an outer ring (12) and an inner ring (14), that in each case the inner ring (14) is machined by itself, and that both rings (12, 14) are soldered together.
Düsenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (14) mittels Fräsen bearbeitet ist.Nozzle ring according to claim 1, characterized in that the inner ring (14) is processed by milling. Düsenring nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bearbeitete Innenring (14) Schaufelprofile (16) aufweist.Nozzle ring according to one of the preceding claims, characterized in that that the machined inner ring (14) has blade profiles (16). Düsenring nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenumfangsfläche des Innenrings (14) mit Ausnehmungen versehen ist, welche zur Aufnahme von Lot dienen.Nozzle ring according to one of the preceding claims, characterized in that that the outer peripheral surface of the inner ring (14) with recesses is provided, which are used to hold solder. Düsenring nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der einbaufertige Düsenring (10) zur Verstärkung der Schaufelprofile (16) mit Stiften (20) versehen ist, welche eingelötet sind.Nozzle ring according to one of the preceding claims, characterized in that that the ready-to-install nozzle ring (10) for reinforcing the blade profiles (16) is provided with pins (20) which are soldered in. Düsenring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der einbaufertige Düsenring (10) zur Verstärkung der Schaufelprofile (16) mit Stiften (20) versehen ist, welche eingeschrumpft sind. Nozzle ring according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the ready-to-install nozzle ring (10) for reinforcing the blade profiles (16) is provided with pins (20) which are shrunk. Düsenring nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der einbaufertige Düsenring (10) in zwei Halbringe getrennt ist.Nozzle ring according to one of the preceding claims, characterized in that that the ready-to-install nozzle ring (10) is separated into two half rings. Verfahren zur Herstellung eines Düsenrings nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte Schmieden eines ersten Stahlrings, der als Außenring (12) dient, Schmieden eines zweiten Stahlrings, der in den ersten Stahlring als Innenring (14) passend eingreift, wobei dessen Außendurchmesser auf den Innendurchmesser des ersten Stahlrings maßlich abgestimmt ist, Herstellung der Schaufelprofile (16) durch mechanische Bearbeitung der Außenumfangsfläche des Innenrings (14), Zusammenfügen der beiden Ringe durch Einsetzen des Innenrings (14) in den Außenring (12) und Herstellung einer Lötverbindung der beiden Ringe (12, 14), Wärmebehandlung des zusammengesetzten Stahlrings und mechanische Fertigbearbeitung des auf diese Weise hergestellten Düsenrings (10). Method for producing a nozzle ring according to one of the preceding claims, characterized by the following steps Forging a first steel ring, which serves as an outer ring (12), Forging a second steel ring which fits into the first steel ring as an inner ring (14), the outer diameter of which is dimensionally matched to the inner diameter of the first steel ring, Production of the blade profiles (16) by mechanical processing of the outer circumferential surface of the inner ring (14), Assembling the two rings by inserting the inner ring (14) into the outer ring (12) and producing a soldered connection of the two rings (12, 14), Heat treatment of the composite steel ring and mechanical finishing of the nozzle ring (10) produced in this way. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Löten in einem Vakuumofen unter Verwendung von Hochtemperaturlot erfolgt.A method according to claim 8, characterized in that the soldering in a vacuum oven using high temperature solder. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung nach dem Löten eine Vergütungsbehandlung ist und ebenfalls im Vakuumofen erfolgt.A method according to claim 8, characterized in that the heat treatment after soldering is a compensation treatment and also done in a vacuum oven. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur mechanischen Verstärkung des Düsenrings (10) zusätzliche Elemente, zum Beispiel Stifte (20), eingelötet werden. Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that that for the mechanical reinforcement of the nozzle ring (10) additional elements, for example pins (20). Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur mechanischen Verstärkung des Düsenrings (10) zusätzliche Elemente, zum Beispiel Stifte (20), eingeschrumpft werden.Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that that for the mechanical reinforcement of the nozzle ring (10) additional elements, for example pins (20) can be shrunk in. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlring für den Einbau in die zugeordnete Dampfturbine in zwei Halbringe geteilt wird.Method according to one of claims 8 to 12, characterized in that that the steel ring for installation in the associated steam turbine in two Half rings is divided. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in die Außenumfangsfläche des Innenrings (14) Ausnehmungen eingeformt werden, in welche anschließend Lot eingebracht wird, welches im Ofen geschmolzen wird und in die Lötfuge (24) zwischen Innenring (14) und Außenring (12) eintritt und sich dort verteilt.Method according to one of claims 8 to 13, characterized in that that recesses are formed in the outer peripheral surface of the inner ring (14) in which solder is subsequently introduced, which in Furnace is melted and into the solder joint (24) between the inner ring (14) and outer ring (12) enters and is distributed there.
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