EP1899581A1 - Turbine rotor and method for the production thereof - Google Patents

Turbine rotor and method for the production thereof

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Publication number
EP1899581A1
EP1899581A1 EP06754598A EP06754598A EP1899581A1 EP 1899581 A1 EP1899581 A1 EP 1899581A1 EP 06754598 A EP06754598 A EP 06754598A EP 06754598 A EP06754598 A EP 06754598A EP 1899581 A1 EP1899581 A1 EP 1899581A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blade
rotor
cover plate
blades
longitudinal axis
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06754598A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans-Egon Brock
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.)
MAN Energy Solutions SE
Original Assignee
MAN Turbo AG
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 MAN Turbo AG filed Critical MAN Turbo AG
Publication of EP1899581A1 publication Critical patent/EP1899581A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01D5/303—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses in a circumferential slot
    • F01D5/3038—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses in a circumferential slot the slot having inwardly directed abutment faces on both sides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
    • F01D5/225—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
    • F01D5/24—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations using wire or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/60—Assembly methods
    • F05D2230/64—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making

Definitions

  • the invention relates to a rotor for a turbine and to a method and a device for producing the rotor having the features of the preamble of claims 1, 7 and 8.
  • the blade vibrations In order to guarantee a trouble-free operation of the turbine, the blade vibrations must be reduced by appropriate design measures.
  • the following solutions are used, among others.
  • a retaining wire circulating in holes in the profile area dampens the vibrations.
  • Such a type of vibration damping is usually applied to blades without cover plate.
  • a shroud is riveted in segments by means of rivet pegs at the profile end of the blades installed in the rotor.
  • the design was often used on older turbines. For turbines with large peripheral speeds, the strength of the riveted joint is not sufficient. Here the riveted execution is eliminated.
  • the known design has the following weaknesses. In practice, it is not possible, due to the different tolerances on each blade in a stage with, for example, 70 blades to install these backlash to each other. Another reason is the large centrifugal forces and the thermal expansion, which act on each individual blade section in the operating state of the turbine. The centrifugal forces and the thermal expansion cause the blade feet in the rotor to move slightly outwards. The cover plates of the blades also move in the longitudinal direction to the outside by the elongation of the blade profile. Since each blade with its foot and cover plate surfaces forms a wedge, it comes through the described settling movements of the blades outward to a gap on the cover plate surfaces between the individual blades. As a result of the gap formation, the vibrations are no longer damped as desired. In order to avoid the disadvantages described by the gap formation, the following known solutions are available.
  • the cover plates of the turbine blades are V-shaped. When installed in the rotor, the cover plates touch only on one side in the radial direction. For vibration damping a torsional stress is generated by the rotation of the blade profile. On the free side of the cover plate is an additional axial contact surface for vibration damping.
  • the present invention is based on a known application that has long been used by some turbine manufacturers in front plate rhomboid blades and has also been described in JP 5098906 A1.
  • the outer surfaces of blade root and cover plate are made at equal angles to the rotor center.
  • a division surface on the cover plate is provided with a parallel addition to the theoretically correct division.
  • the cover plates should turn as far as the blade root due to the division addition, until the theoretically correct division results again.
  • the rotation of the cover plates takes place during their installation in the rotor by driving the blades in the radial direction.
  • the blade feet must be mounted without gaps to each other.
  • the blades Due to the friction on the contact surfaces between the blade root and rotor, the blades should assume their intended radial position and at the same time the counterforces of the cover plate rotation are intercepted.
  • a device for radial spreading of the last blade gap for installation of the lock blade is used.
  • the rotation of the cover plate generates a torsional stress in the blade profile, which prevents a gap formation between the cover plates in the operating state of the turbine and thus fulfills the stated task of vibration damping by their spring effect.
  • JP 5098906 A1 has the following disadvantages. With the friction between the blade root and the rotor, the required radial force for rotating the cover plates during installation of the blades depending on the ratio of profile width to profile length or to the profile thickness can not be safely generated and maintained. Since all built-in bucket cover plates must be rotated in the same direction, the forces required for rotation add up. The first built-in bucket is radially in the desired position Rotor. However, due to the addition of pitch on the cover plates and the insufficient rotation, the following blades deviate increasingly from the required radial position. As a result of the deviation from the radial position, the blade carrier shoulders rest only on one side in the rotor groove, and an increasingly larger wedge-shaped gap forms between the blade bases.
  • the device for generating the required cover plate gap over the lock opening for installation of the last blade must therefore meet the following requirements:
  • the last built-in blade must be pressed on the cover plate in the required radial position, without changing the position of the first blade.
  • the force generated by the known device must, starting from the last blade decrease to the second built-in blade, flow seamlessly radially through the entire stage and thereby twist all cover plates to generate the torsional stress.
  • Existing gaps between the blade feet must be compensated.
  • the blades must not be damaged by uncontrolled force.
  • the device must not interfere with the installation of the lock bucket spatially.
  • the invention has for its object to make the generic rotor as well as to provide a method and an apparatus with which it is possible, the torsional stress for vibration damping of rhomboidi Service blades, when installed in the rotor, simple, with great procedural safety and produce at a low cost.
  • the invention can be applied simply and with great procedural safety by the following points.
  • the design department determines the angle of rotation of the blade when designing the rotor and indicates it in the blade drawing on the cover plate.
  • the side or plane surfaces of the cover plates are manufactured on all blades with the angle specified in the drawing.
  • each blade is rotated after its installation in the rotor with a predetermined, minimally metered axial force by means of a clamping device and held securely in this position during the entire installation process.
  • the rotation of the blades can be performed easily and safely during assembly.
  • the force for twisting the cover plates is generated directly on the cover plates form-fitting and also secured form-fitting to the cover plates during installation.
  • the application of the invention is thereby independent of the generated friction between the contact surfaces of the blade in the rotor.
  • FIG. 1 is a front view of a rotor blade
  • FIG. 2 shows the side view of FIG. 1, viewed in the direction A of FIG.
  • Fig. 3 is the plan view of Fig. 1
  • Fig. 4 shows the axial section of the built-in rotor
  • FIG. 5 shows the plan view of the cover plates of three rotor blades installed in the rotor before their rotation
  • FIG. 6 shows the plan view of the cover plates of three rotor blades installed in the rotor after their rotation
  • FIG. Fig. 7 is the front view of the tensioning device at her
  • Fig. 8 shows the side view of the clamping device in her
  • Fig. 9 is a plan view of the clamping device in its application
  • Fig. 10 shows an example of the alternative use of a
  • FIG. 11 shows an example of a clamping device over the entire
  • Fig. 12 shows an example with a retaining groove next to the
  • FIG. 13 shows the plan view of a cover plate with the contour before and after its rotation
  • FIG. 14 shows the operation of the graduation reduction enlarged
  • FIG. 15 shows the triangles and formulas for calculating the cover plate width
  • the rotor of a turbine consists of a blade root 1, which has a conical shape and is formed in the illustrated case as a double hammer head with support shoulders 1.4 and 1.5, side surfaces 1.2 and 1.3 and a predominantly ground Structure 1.1.
  • a blade profile 2 On the base plate of the blade begins a blade profile 2, which tapers upwards and additionally has a torsion.
  • a cover plate 3 At the upper end of the blade profile 2 is followed by a cover plate 3 with an expansion slope which forms an angle gamma with the horizontal (FIG. 1).
  • the blade root 1 and the cover plate 3 have the geometric shape of a rhomboid or parallelogram.
  • the cover plate 3 has two side or plane surfaces 3.2 and 3.3 and two end or division surfaces 3.4 and 3.5 and is provided with a sealing comb 3.6.
  • the side or end faces 3.2 and 3.3 in the circumferential direction of the rotor 4 and the front or Dividing surfaces 3.4 and 3.5 obliquely to the longitudinal axis of the rotor 4 (rotor center RM) aligned.
  • the cover plate 3 and the blade root 1 are executed in FIG. 2 with conicity on both sides which is characterized by an angle delta.
  • the one division surface 3.4 of the cover plate 3 lies with the inclined foot surface of the blade root 1 on a plane.
  • the second division surface 3.5 is provided with a parallel division addition 3.1 of the measure tz.
  • the two dividing surfaces 3.4 and 3.5 of the cover plate 3 and the associated dividing surfaces on the blade root 1 are arranged with a rhomboid angle Beta 1 relative to the longitudinal axis RM of the rotor 4.
  • the cover plate 3 has a length with a measure ts.
  • the dimension ts with the two division surfaces 3.4 and 3.5 refers to the maximum diameter of the cover plate 3 and is shown in Fig. 3 simplified without regard to the expansion slope.
  • the invention is also applicable to blades with other foot shapes such as simple hammer head, with a unilateral or uneven taper and without expansion slope on the cover plate 3 and with two-sided division allowance 3.1.
  • the blade roots 1 are inserted in a radial circumferential groove of the rotor 4 of the turbine adapted to the shape of the blade roots 1.
  • the blade roots 1 lie against each other with the conical dividing surfaces and thus fill the groove.
  • the two lateral surfaces 1-2 and 1.3 form the foot width with which the blades are guided in the rotor 4.
  • the support shoulders 1.4 and 1.5 absorb the centrifugal forces and guide them into the rotor.
  • the blade is made so that it is inserted into the groove of the rotor 4, that the flat surfaces 3.2 and 3.3 on the cover plate 3 and the flat surfaces on the sealing comb 3.6 not in the radial plane RE, but deviating at a twist angle Alpha to the radial plane RE or at an angle of 90 ° minus alpha to the longitudinal axis RM of the rotor 4 have, as shown in Fig. 3.
  • a twist angle Alpha to the radial plane RE or at an angle of 90 ° minus alpha to the longitudinal axis RM of the rotor 4 have, as shown in Fig. 3.
  • the twist angle alpha is shown enlarged in all figures.
  • each individual blade After inserting a blade into the groove of the rotor 4, each individual blade is rotated.
  • the introduced force Fl and F2 is also held in a form-fitting manner directly on the cover plates 3.
  • Fig. 5 shows the top view of three cover plates 3 before its rotation.
  • the division surfaces 3.4 and 3.5 are adjacent to each other and are due to the angle alpha each with their obtuse angle side on the cover plate 3 of the adjacent blade on the flat surfaces 3.2 and 3.3.
  • RE results at an angle of 90 ° to the longitudinal axis RM of the rotor 4 for the cover plates 3, an overall division of Tl.
  • Fig. 6 shows the top view of three cover plates 3 after its rotation.
  • the sealing comb 3.6 and at the same time the flat surfaces 3.2 and 3.3 are brought into alignment.
  • the tensioning devices generate an opposite rotation on all three cover plates 3.
  • the original rhomboid angle Beta 1 of the cover plate 3 (FIG. 5) changes to a new rhomboid angle Beta 2.
  • the change in angle reduces the total pitch T1 of FIG. 5 in T2 of FIG. 6.
  • the invention is not applicable to blades with an angle beta 1 equal to 0 °.
  • the cover plate here has the shape of a rectangle.
  • the pitch reaches the minimum value for dimension ts in Fig. ⁇ 3.
  • With a rotation of the cover plate increases the measure ts.
  • the desired in the process reduction of the effective cover plate division in the radial plane RE in its rotation does not occur on a rectangle.
  • the rotation of the cover plates 3 is blocked by the blade roots 1 held in the groove of the rotor 4 with the fitted foot width between the lateral surfaces 1.2 and 1.3.
  • the blade profile 2 rotates starting from the cover plate 3 decreasing to the blade root 1.
  • the rotation in the blade profile 2 generates a torsional stress in the elastic region, which remains stored as in a spring. If a row of blades after installation of the lock blade is closed and all tensioning devices are removed, form the cover plates 3 in the blade row a closed ring in which the cover plates 3 then block each other. Due to the division allowance 3.1 on all cover plates 3, the cover plates 3 can no longer turn back to their original position of FIG. 5.
  • the torsional stress remains stored in the blade profiles 2 and can thus fulfill the stated task of compensating occurring gaps between the cover plates 3 in the operating state of the turbine.
  • the twist angle alpha is composed of the theoretical twist angle for the pitch plus a loss allowance.
  • the loss surcharge is intended to compensate for the losses resulting from the change in position at the blade root 1 when installed in the rotor 4 by existing clearance in the guide width, from the efficiency of the tensioning device, from the spring back of the blades and from the gap formation at the division surfaces of the cover plates during blade installation result.
  • a gap of at least 1 mm must be created on the last cover plate pitch for ease of installation of the paddle.
  • the size of the loss allowance on the theoretical angle of rotation for Operaungsaufdepth is determined by the structural conditions on the rotor blade and the rotor 4. It is an empirical value and can only be estimated at first use. For an unobstructed installation of the blades, it is expedient to set the surcharge greater than required.
  • a simple clamping device for rotating the cover plates 3 is shown.
  • This clamping device consists of a bracket 5, which is provided with a longitudinal groove 5.1.
  • One of the legs of the bracket 5 is provided with two internal threads, each receiving a clamping screw 6.
  • the bracket 5 is placed with the longitudinal groove 5.1 with play on the sealing comb 3.6 of the cover plate 3 centrally to the two division surfaces 3.4 and 3.5 of two cover plates 3.
  • the two clamping screws 6 clamp two adjacent blades, and that in each case just inserted into the groove of the rotor 4 and the previously used blade.
  • the clamping screws 6 twist the two cover plates 3 by the angle alpha and bring the sealing comb 3.6 and the plane surfaces 3.2 and 3.3 in an escape.
  • the bracket 5 of the clamping devices are removed.
  • the cover plate 3 is pre-machined in its incorporation into the rotor 4 with a machining allowance.
  • the finished contour 3.7 is rotated after installation of the blades.
  • a similar tensioning device can alternatively also be placed on the web of the plane surface 3.3 or over the entire cover plate width (FIG. 11).
  • an auxiliary groove for receiving a retaining wire 8 can be incorporated at the outer diameter of the cover plate 3, as in FIG.
  • the cover plates 3 are provided with a suitable tool, for. B. a pair of pliers or fork, turned by hand in the desired position and the retaining wire 8 inserted into the groove.
  • the retaining wire 8 then holds the cover plates 3 in their position until complete blading of the step. Thereafter, it is removed and finished the cover plate 3 after the finished contour 3.7.
  • the retaining wire 8 can be introduced continuously or piecewise in the auxiliary groove.
  • a metal strip can also fulfill the same function.
  • Fig. 12 shows how the auxiliary groove can be arranged with the retaining wire 8 outside the cover plate width on a simple cover plate 3 without expansion slope.
  • Fig. 13 shows the plan view of the cover plate 3 before and after its rotation.
  • the cover plate 3 Before twisting the cover plate 3 has the position of the dashed contour with a pitch T1 from point A to A on the radial plane RE. After twisting with the angle alpha, the cover plate 3 assumes the full contour.
  • the pitch t2 now lies from point C to C on the radial plane RE.
  • the pitch tl has been reduced on both sides by measure a.
  • the rhomboid angle Beta 1 before twisting has been reduced by minus angle alpha in beta 2 after twisting.
  • the rotation of the cover plate 3 takes place about the longitudinal axis of the blade in the point DP, which is located in the center of gravity of the blade profile 2.
  • the point DP is in the cover plate center, resulting in a symmetrical image. If the point DP lies outside the center of the cover plate, the reduction of the pitch at the two division surfaces 3.4 and 3.5 is unequal, but remains in the sum equal to the symmetrical design.
  • the size of the pitch reduction is independent of the position of the pivot point DP in the cover plate 3, this size is determined by the angle of rotation alpha. All points on the cover plate 3 describe in their rotation circular arcs around the point DP, such. B. Dl, D2 and D3.
  • the point A moves on the circular arc Dl to point B and then lies by measure c above the radial plane RE.
  • the detail X in FIG. 13 is shown enlarged again in FIG. 14.
  • tl is the top plate pitch before it is twisted on the radial plane.
  • RE Beta 1 is the rhomboid angle to the rotor center RM in front of the
  • Twisting (eg 30 °) t3 R is tl without the pitch allowance tz (eg 0.2 mm) or the cover plate pitch after being twisted to tz on the radial plane RE Alpha 1 is the theoretical twist angle to the selected one
  • Beta 3 is the rhomboid angle to the rotor center RM after the
  • Z% is the loss premium on Alpha 1 Alpha is the total twist angle of the cover plate 3 consisting of Alpha 1 and the selected loss premium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

The invention relates to a turbine rotor comprising one or several rows of blades with a corresponding number of slots respectively arranged on a radial plane (RE) which is perpendicular to the rotor (4) longitudinal axis (RM). Each blade consists of a blade footing (1), a blade profile (2) and a cover plate (3), wherein said blade footings (1) of the blade row are densely adjacently integrated into the rotor (4) slots. The cover plate (3) and blade footing (1) are rhomboid-shaped and continuously tapered. The cover plates (3) of the row of adjacently arranged blades form a closed ring and, are larger, in the rotor (4) peripheral direction, at a division tolerance (3.1) than a theoretical division, for forming the closed ring. The faces on the cover plate (3) rhomboids oriented in the rotor (4) peripheral direction are embodied with a twisted angle of 90° minus a twisted angle alpha with respect to the longitudinal axis (RM) of the rotor (4). The cover plates (3) and the blade profiles (2) of each blade of the blade row are turned at the angle alpha in the position of 90° with respect to the longitudinal axis (RM) of the rotor (4) in such a way that a torsional stress is produced in the blade profile (2) by a force applied on the cover plates (3) around the longitudinal axis of the blades.

Description

Beschreibungdescription
Rotor für eine Turbine sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung des RotorsRotor for a turbine and method and apparatus for producing the rotor
Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine Turbine sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung des Rotors mit den Merkmalen des Oberbegriffes der Ansprüche 1, 7 und 8.The invention relates to a rotor for a turbine and to a method and a device for producing the rotor having the features of the preamble of claims 1, 7 and 8.
Schwingungen an den Schaufeln von Dampf- oder Gasturbinen führen zur Rissbildung an den Schaufeln und längerfristig zu einem Schaufelbruch mit großen Schäden an der Turbine. Um einen störungsfreien Betrieb der Turbine garantieren zu können, müssen die Schaufelschwingungen durch geeignete konstruktive Maßnahmen reduziert werden. Zur Dämpfung der Schwingungen an Laufschaufeln im Mittel- und Niederdruckbereich von Dampfturbinen werden unter anderen folgende Lösungen angewendet.Vibrations on the blades of steam or gas turbines lead to crack formation on the blades and, in the longer term, to a blade fracture with great damage to the turbine. In order to guarantee a trouble-free operation of the turbine, the blade vibrations must be reduced by appropriate design measures. For damping the vibrations of moving blades in the medium and low pressure range of steam turbines, the following solutions are used, among others.
Bei größeren Endstufenlaufschaufeln im Niederdruckbereich der Turbine dämpft ein in Bohrungen im Profilbereich umlaufender Haltedraht die Schwingungen. Eine solche Art der Schwingungsdämpfung wird meist bei Schaufeln ohne Deckplatte angewendet .For larger end-stage blades in the low-pressure area of the turbine, a retaining wire circulating in holes in the profile area dampens the vibrations. Such a type of vibration damping is usually applied to blades without cover plate.
Bei Laufschaufeln, die nur durch eine geringe Umfangsgeschwindigkeit belastet werden, wird ein Deckband mittels Nietzapfen am Profilende der im Rotor eingebauten Schaufeln segmentweise angenietet. Die Ausführung kam an älteren Turbinen häufig zur Anwendung. Bei Turbinen mit großen Umfangsgeschwindigkeiten ist die Festigkeit der Nietverbindung nicht ausreichend. Hier scheidet die genietete Ausführung aus.In blades that are loaded only by a low peripheral speed, a shroud is riveted in segments by means of rivet pegs at the profile end of the blades installed in the rotor. The design was often used on older turbines. For turbines with large peripheral speeds, the strength of the riveted joint is not sufficient. Here the riveted execution is eliminated.
Im Mittel- und zunehmend auch im Niederdruckbereich von Turbinen werden heute fast ausschließlich Deckplattenlaufschaufeln verwendet, die gute Festigkeitseigenschaften mit hohen Wirkungsgraden verbinden. Die Schaufel und das zu ihr gehörende Stück Deckband (Deckplatte) bilden bei dieser Ausführung eine Einheit. Der Nachteil der geringen Festigkeit der Nietverbindung wird bei der Einheit aus Schaufel und Deckplatte vermieden. Die Deckplatten der einzelnen Laufschaufeln bilden nach ihrem Einbau in den Turbinenrotor einen Ring. Die Schwingungsdämpfung erfolgt bei dem Ring an den Berührungsflächen der Deckplatten zwischen den einzelnen Schaufeln.In the medium and increasingly also in the low-pressure range of turbines are now almost exclusively cover plate blades used, the good strength properties combine with high efficiencies. The blade and the belonging to her piece of shroud (cover plate) form a unit in this embodiment. The disadvantage of the low strength of the rivet connection is avoided in the unit of blade and cover plate. The cover plates of the individual blades form a ring after their installation in the turbine rotor. The vibration damping takes place at the ring at the contact surfaces of the cover plates between the individual blades.
Die bekannte Ausführung hat jedoch folgende Schwachpunkte. In der Praxis ist es nicht möglich, aufgrund der an jeder Schaufel unterschiedlich vorhandenen Toleranzen in einer Stufe mit beispielsweise 70 Laufschaufeln diese spielfrei zueinander einzubauen. Ein weiterer Grund sind die großen Zentrifugalkräfte und die Wärmedehnung, die im Betriebszustand der Turbine auf jeden einzelnen Laufschaufelabschnitt wirken. Die Zentrifugalkräfte und die Wärmedehnung führen dazu, dass sich die Schaufelfüße im Rotor etwas nach außen versetzen. Die Deckplatten der Schaufeln bewegen sich zusätzlich durch die Dehnung des Schaufelprofils ebenfalls in Längsrichtung nach außen. Da jede Schaufel mit ihren Fuß- und Deckplattenflächen einen Keil bildet, kommt es durch die beschriebenen Setzbewegungen der Schaufeln nach außen zu einer Spaltbildung an den Deckplattenflachen zwischen den einzelnen Schaufeln. Infolge der Spaltbildung werden die Schwingungen nicht mehr wie gewünscht gedämpft. Um die beschriebenen Nachteile durch die Spaltbildung zu vermeiden, stehen die folgenden bekannten Lösungen zur Verfügung.However, the known design has the following weaknesses. In practice, it is not possible, due to the different tolerances on each blade in a stage with, for example, 70 blades to install these backlash to each other. Another reason is the large centrifugal forces and the thermal expansion, which act on each individual blade section in the operating state of the turbine. The centrifugal forces and the thermal expansion cause the blade feet in the rotor to move slightly outwards. The cover plates of the blades also move in the longitudinal direction to the outside by the elongation of the blade profile. Since each blade with its foot and cover plate surfaces forms a wedge, it comes through the described settling movements of the blades outward to a gap on the cover plate surfaces between the individual blades. As a result of the gap formation, the vibrations are no longer damped as desired. In order to avoid the disadvantages described by the gap formation, the following known solutions are available.
Xn der EP 1 512 838 A2 ist ein Turbinenrotor beschrieben, bei dem an den Berührungsflächen zwischen den Deckplatten ein Schwingungsdämpfer eingebaut ist. Der Schwingungsdämpfer wird im Betriebszustand durch die Zentrifugalkraft nach außen gedrückt und schafft so eine Verbindung zwischen den Deckplatten. Ein vorhandener Spalt wird durch den Schwingungsdämpfer überbrückt, wodurch die Schwingungen gedämpft werden.In EP 1 512 838 A2, a turbine rotor is described, in which a vibration damper is installed at the contact surfaces between the cover plates. The vibration damper is pressed in the operating state by the centrifugal force to the outside and thus creates a connection between the cover plates. An existing gap is bridged by the vibration damper, whereby the vibrations are damped.
Aus der JP 2003097216 Al ist eine Anwendung bekannt, bei der das Schaufelprofil durch die Zentrifugalkraft in Längsrichtung leicht gebogen wird. Durch die Biegung wird an der Deckplatte eine gegenläufige Bewegung erzeugt, die einen vorhandenen Spalt kompensiert und so die Schwingungsdämpfung gewährleistet.From JP 2003097216 Al an application is known in which the blade profile is slightly bent by the centrifugal force in the longitudinal direction. Due to the bending, an opposing movement is generated on the cover plate, which compensates for an existing gap and thus ensures the vibration damping.
Gemäß der US 4840539 B2 sind die Deckplatten der Turbinenschaufeln V-förmig ausgebildet. Beim Einbau in den Rotor berühren sich die Deckplatten nur einseitig in radialer Richtung. Zur Schwingungsdämpfung wird durch die Verdrehung des Schaufelprofils eine Torsionsspannung erzeugt. Auf der freien Seite der Deckplatte befindet sich eine zusätzliche axiale Kontaktfläche zur Schwingungsdämpfung.According to US 4840539 B2, the cover plates of the turbine blades are V-shaped. When installed in the rotor, the cover plates touch only on one side in the radial direction. For vibration damping a torsional stress is generated by the rotation of the blade profile. On the free side of the cover plate is an additional axial contact surface for vibration damping.
In der US 6568908 B2 ist eine Anwendung beschrieben, bei der die Zentrifugalkraft eine gegenläufige Drehbewegung an der Berührungsfläche der Deckplatte aufgrund der Dehnung am Schaufelprofil erzeugt, die zur Schwingungsdämpfung benutzt wird. Die Berührungsflächen an den Deckplatten sind mit Radien profiliert ausgebildet. Eine ähnliche Anwendung wird auch von einigen Turbinenherstellern in der Praxis angewendet. Hier wird gleichfalls die durch die Zentrifugalkraft erzeugte Verdrehung des Schaufelprofils zur Dämpfung der Schwingungen genutzt. Die Deckplatten sind dabei Z-förmig ausgebildet und berühren sich im Betriebszustand der Turbine nur im mittleren Abschnitt. Beide Anwendungen sind nur bei Schaufeln mit einem konischen und gleichzeitig verwundenen Schaufelprofil anwendbar, da sich nur hier die Deckplatten wie gewünscht durch die Zentrifugalkraft verdrehen. Die vorliegende Erfindung basiert auf einer bekannten Anwendung, die einige Turbinenhersteller bei rhomboidisehen Laufschaufeln mit Deckplatte seit langem benutzen und die auch in der JP 5098906 Al beschrieben ist. Hierbei werden die Außenflächen von Schaufelfuß und Deckplatte mit gleichen Winkeln zur Rotormitte gefertigt. Eine Teilungsfläche an der Deckplatte ist mit einer parallelen Zugabe zur theoretisch richtigen Teilung versehen. Beim Einbau der Schaufeln in den Rotor sollen sich die Deckplatten aufgrund der Teilungszugabe gegenüber dem Schaufelfuß soweit verdrehen, bis sich wieder die theoretisch richtige Teilung ergibt. Die Verdrehung der Deckplatten erfolgt bei deren Einbau in den Rotor durch das Eintreiben der Schaufeln in radialer Richtung. Die Schaufelfüße müssen spaltfrei zueinander montiert werden. Durch die Reibung an den Berührungsflächen zwischen Schaufelfuß und Rotor sollen die Schaufeln ihre vorgesehene radiale Stellung einnehmen und gleichzeitig die Gegenkräfte der Deckplattenverdrehung abgefangen werden. Zusätzlich kommt eine Vorrichtung zum radialen Spreizen der letzten Schaufellücke zum Einbau der Schlossschaufel zum Einsatz. Die Verdrehung der Deckplatte erzeugt im Schaufelprofil eine Torsionsspannung, die durch ihre Federwirkung eine Spaltbildung zwischen den Deckplatten im Betriebszustand der Turbine verhindert und so die gestellte Aufgabe der Schwingungsdämpfung erfüllt.In US 6568908 B2, an application is described in which the centrifugal force produces an opposite rotational movement at the contact surface of the cover plate due to the elongation at the blade profile, which is used for vibration damping. The contact surfaces on the cover plates are profiled with radii. A similar application is also used by some turbine manufacturers in practice. Here also the rotation of the blade profile generated by the centrifugal force is used for damping the vibrations. The cover plates are Z-shaped and touch each other in the operating state of the turbine only in the middle section. Both applications are only applicable to blades with a conical and simultaneously twisted blade profile, since only here the cover plates twist as desired by the centrifugal force. The present invention is based on a known application that has long been used by some turbine manufacturers in front plate rhomboid blades and has also been described in JP 5098906 A1. Here, the outer surfaces of blade root and cover plate are made at equal angles to the rotor center. A division surface on the cover plate is provided with a parallel addition to the theoretically correct division. When installing the blades in the rotor, the cover plates should turn as far as the blade root due to the division addition, until the theoretically correct division results again. The rotation of the cover plates takes place during their installation in the rotor by driving the blades in the radial direction. The blade feet must be mounted without gaps to each other. Due to the friction on the contact surfaces between the blade root and rotor, the blades should assume their intended radial position and at the same time the counterforces of the cover plate rotation are intercepted. In addition, a device for radial spreading of the last blade gap for installation of the lock blade is used. The rotation of the cover plate generates a torsional stress in the blade profile, which prevents a gap formation between the cover plates in the operating state of the turbine and thus fulfills the stated task of vibration damping by their spring effect.
Das aus der JP 5098906 Al bekannte Verfahren hat folgende Nachteile. Mit der Reibung zwischen Schaufelfuß und Rotor kann die erforderliche radiale Kraft zur Verdrehung der Deckplatten beim Einbau der Schaufeln je nach dem Verhältnis von Profilbreite zu Profillänge bzw. zur Profildicke nicht sicher erzeugt und gehalten werden. Da alle eingebauten Schaufeldeckplatten in die gleiche Richtung gedreht werden müssen, summieren sich die zur Verdrehung erforderlichen Kräfte. Die erste eingebaute Schaufel steht wie gewünscht radial im Rotor. Die nachfolgenden Schaufeln weichen aber, bedingt durch die Teilungszugabe an den Deckplatten und der unzureichenden Verdrehung, zunehmend von der geforderten Radialstellung ab. Durch die Abweichung von der Radialstellung liegen die Schaufeltragschultern nur einseitig in der Rotornut an, und es bildet sich ein zunehmend größer werdender keilförmiger Spalt zwischen den Schaufelfüßen.The method known from JP 5098906 A1 has the following disadvantages. With the friction between the blade root and the rotor, the required radial force for rotating the cover plates during installation of the blades depending on the ratio of profile width to profile length or to the profile thickness can not be safely generated and maintained. Since all built-in bucket cover plates must be rotated in the same direction, the forces required for rotation add up. The first built-in bucket is radially in the desired position Rotor. However, due to the addition of pitch on the cover plates and the insufficient rotation, the following blades deviate increasingly from the required radial position. As a result of the deviation from the radial position, the blade carrier shoulders rest only on one side in the rotor groove, and an increasingly larger wedge-shaped gap forms between the blade bases.
Die Krafteinleitung zur Verdrehung der Deckplatten erfolgt ausgehend vom Schaufelfuß über das Schaufelprofil in die Deckplatte. Wegen der langen Kraftübertragung und der unsicheren Größe der tatsächlichen Reibung ist das bekannte Verfahren nicht sicher anzuwenden. Zusätzlich kommt es bei der Kraftübertragung vom Fuß zur Deckplatte zu einer Verbiegung der Schaufelprofile in Längsrichtung. Die Teilungsflächen am Schaufelfuß und an der Deckplatte müssen zum Einbau der Folgeschaufel frei sein. Eine Vorrichtung zum Halten und Abfangen der durch die Verdrehung erzeugten Gegenkräfte kann an diesen Flächen nicht eingesetzt werden.The introduction of force for rotating the cover plates takes place starting from the blade root via the blade profile in the cover plate. Because of the long power transmission and the uncertain size of the actual friction, the known method is not safe to use. In addition, it comes in the transmission of power from the foot to the cover plate to a bending of the blade profiles in the longitudinal direction. The dividing surfaces on the blade root and on the cover plate must be free for installation of the following blade. A device for holding and intercepting the counterforce generated by the rotation can not be used on these surfaces.
Die Vorrichtung zur Erzeugung der erforderlichen Deckplattenlücke über der Schlossöffnung zum Einbau der letzten Schaufel muss demnach folgende Forderungen erfüllen: Die letzte eingebaute Schaufel muss an der Deckplatte in die geforderte Radialstellung gedrückt werden, ohne die Stellung der ersten Schaufel zu verändern. Die mit der bekannten Vorrichtung erzeugte Kraft muss, ausgehend von der letzten Schaufel abnehmen bis zur zweiten eingebauten Schaufel, nahtlos radial durch die gesamte Stufe fließen und dabei alle Deckplatten zur Erzeugung der Torsionsspannung verdrehen. Vorhandene Spalte zwischen den Schaufelfüßen müssen kompensiert werden. Die Schaufeln dürfen nicht durch unkontrollierte Krafteinwirkung beschädigt werden. Die Vorrichtung darf den Einbau der Schlossschaufel räumlich nicht behindern. Diese gestellten Forderungen an die bekannte Vorrichtung sind, wenn überhaupt, nur sehr schwer und mit sehr hohen Kosten zu erfüllen. Zusätzlich ist zu beachten, dass durch den Rhomboidwinkel an der Deckplatte radial eingeleitete Kräfte wieder nach wenigen Schaufeln aus der Stufe austreten.The device for generating the required cover plate gap over the lock opening for installation of the last blade must therefore meet the following requirements: The last built-in blade must be pressed on the cover plate in the required radial position, without changing the position of the first blade. The force generated by the known device must, starting from the last blade decrease to the second built-in blade, flow seamlessly radially through the entire stage and thereby twist all cover plates to generate the torsional stress. Existing gaps between the blade feet must be compensated. The blades must not be damaged by uncontrolled force. The device must not interfere with the installation of the lock bucket spatially. These posed demands on the well-known Devices are, if at all, very difficult to meet and with very high costs. In addition, it should be noted that forces radiated by the rhomboid angle on the cover plate escape from the step again after a few blades.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Rotor so zu gestalten sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit deren Hilfe es möglich ist, die Torsionsspannung zur Schwingungsdämpfung der rhomboidisehen Laufschaufeln, bei ihrem Einbau in den Rotor, einfach, mit großer verfahrenstechnischer Sicherheit und unter einem geringen Kostenaufwand herzustellen.The invention has for its object to make the generic rotor as well as to provide a method and an apparatus with which it is possible, the torsional stress for vibration damping of rhomboidisehen blades, when installed in the rotor, simple, with great procedural safety and produce at a low cost.
Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Rotor durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1, bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 7 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved in a generic rotor by the characterizing features of claim 1, in a generic method by the characterizing features of claim 7 and by a device having the features of claim 8. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung ist durch folgende Punkte einfach und mit großer verfahrenstechnischer Sicherheit anwendbar. Die Berechnungs- bzw. die Konstruktionsabteilung bestimmt bei der Auslegung des Rotors den Verdrehwinkel der Schaufel und gibt ihn in der Schaufelzeichnung an der Deckplatte an. Die Seiten- oder Planflächen der Deckplatten werden an allen Schaufeln mit dem in der Zeichnung angegebenen Winkel gefertigt.The invention can be applied simply and with great procedural safety by the following points. The design department determines the angle of rotation of the blade when designing the rotor and indicates it in the blade drawing on the cover plate. The side or plane surfaces of the cover plates are manufactured on all blades with the angle specified in the drawing.
Die Deckbänder aller Schaufeln werden mit dem in der Zeichnung angegebenen Winkel gefertigt. Dadurch wird jede Schaufel nach ihrem Einbau in den Rotor mit einer vorbestimmten, minimal dosierten axialen Kraft mittels einer Spannvorrichtung verdreht und in dieser Stellung während des gesamten Einbauvorgangs sicher gehalten. Das Verdrehen der Schaufeln kann im Zusammenbau einfach und sicher ausgeführt werden. Die Kraft zur Verdrehung der Deckplatten wird direkt an den Deckplatten formschlüssig erzeugt und auch an den Deckplatten während des Einbaus formschlüssig gesichert. Die Anwendung der Erfindung ist dadurch unabhängig von der erzeugten Reibung zwischen den Berührungsflächen der Schaufel im Rotor.The shrouds of all blades are manufactured at the angle indicated in the drawing. As a result, each blade is rotated after its installation in the rotor with a predetermined, minimally metered axial force by means of a clamping device and held securely in this position during the entire installation process. The rotation of the blades can be performed easily and safely during assembly. The force for twisting the cover plates is generated directly on the cover plates form-fitting and also secured form-fitting to the cover plates during installation. The application of the invention is thereby independent of the generated friction between the contact surfaces of the blade in the rotor.
Nach dem Einbau jeder Schaufel kann ihrer Radialstellung im Rotor geprüft werden. Die Lücke zum Einbau der Schlossschaufel ist sofort vorhanden. Der Einbau der Schlossschaufel wird durch die Spannvorrichtungen räumlich nicht behindert. Durch einfache und kostengünstige Spannvorrichtungen verursacht die Erfindung nur einen geringen Kostenaufwand. Alle zuvor beschriebenen Nachteile des aus der JP 5098906 Al bekannten Verfahrens, insbesondere die Gefahr durch unkontrollierte radiale Krafteinwirkung die Schaufeln bei ihrer Verdrehung zu beschädigen, werden vermieden.After installation of each blade, its radial position in the rotor can be checked. The gap for installing the lock bucket is immediately available. The installation of the lock bucket is spatially not hindered by the clamping devices. By simple and inexpensive clamping devices, the invention causes only a low cost. All of the above-described disadvantages of the method known from JP 5098906 A1, in particular the risk of damaging the blades as they rotate due to uncontrolled radial force, are avoided.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail below. Show it:
Fig. 1 die Vorderansicht einer Laufschaufei,1 is a front view of a rotor blade,
Fig. 2 die Seitenansicht von Fig. 1, in Blickrichtung A von Fig.FIG. 2 shows the side view of FIG. 1, viewed in the direction A of FIG.
3,3,
Fig. 3 die Draufsicht auf Fig. 1, Fig. 4 den axialen Schnitt der im Rotor eingebautenFig. 3 is the plan view of Fig. 1, Fig. 4 shows the axial section of the built-in rotor
Laufschaufei, Fig. 5 die Draufsicht auf die Deckplatten dreier im Rotor eingebauter Laufschaufeln vor ihrer Verdrehung, Fig. 6 die Draufsicht auf die Deckplatten dreier im Rotor eingebauter Laufschaufeln nach ihrer Verdrehung, Fig. 7 die Vorderansicht der Spannvorrichtung bei ihrer5 shows the plan view of the cover plates of three rotor blades installed in the rotor before their rotation, FIG. 6 shows the plan view of the cover plates of three rotor blades installed in the rotor after their rotation, FIG. Fig. 7 is the front view of the tensioning device at her
Anwendung, Fig. 8 die Seitenansicht der Spannvorrichtung bei ihrerApplication, Fig. 8 shows the side view of the clamping device in her
Anwendung,Application,
Fig. 9 die Draufsicht der Spannvorrichtung bei ihrer Anwendung, Fig. 10 ein Beispiel für die alternative Verwendung einesFig. 9 is a plan view of the clamping device in its application, Fig. 10 shows an example of the alternative use of a
Haltedrahtes an Stelle der Spannvorrichtung, Fig. 11 ein Beispiel einer Spannvorrichtung über die gesamteRetaining wire in place of the clamping device, Fig. 11 shows an example of a clamping device over the entire
Deckplattenbreite, Fig. 12 ein Beispiel mit einer Haltenut neben derDeckplattebreite, Fig. 12 shows an example with a retaining groove next to the
Deckplattenbreite, Fig. 13 die Draufsicht auf eine Deckplatte mit der Kontur vor und nach ihrer Verdrehung, Fig. 14 die Wirkungsweise der Teilungsverkleinerung vergrößert dargestellt, Fig. 15 die Dreiecke und Formeln zur Berechnung des13 shows the plan view of a cover plate with the contour before and after its rotation, FIG. 14 shows the operation of the graduation reduction enlarged, FIG. 15 shows the triangles and formulas for calculating the cover plate width
Verdrehwinkels Alpha mit einem konkretenTwist angle alpha with a concrete
Berechnungsbeispiel .Calculation example.
Die Laufschaufei einer Turbine besteht aus einem Schaufelfuß 1, der eine konische Form hat und im dargestellten Fall als Doppelhammerkopf mit Tragschultern 1.4 und 1.5, seitlichen Flächen 1.2 und 1.3 und einer Fußgrundfläche 1.1 ausgebildet ist. Auf der Fußplatte der Schaufel beginnt ein Schaufelprofil 2, das sich nach oben verjüngt und zusätzlich eine Verwindung aufweist. An dem oberen Ende des Schaufelprofils 2 schließt sich eine Deckplatte 3 mit einer Expansionsschräge an, die mit der Horizontalen einen Winkel Gamma bildet (Fig. 1) . Der Schaufelfuß 1 und die Deckplatte 3 weisen die geometrische Form eines Rhomboids oder Parallelogramms auf. Die Deckplatte 3 weist zwei Seiten- oder Planflächen 3.2 und 3.3 und zwei Stirn- oder Teilungsflächen 3.4 und 3.5 auf und ist mit einem Dichtungskamm 3.6 versehen. Im Einbauzustand sind die Seiten- oder Planflächen 3.2 und 3.3 in Umfangsrichtung des Rotors 4 und die Stirn- oder Teilungsflächen 3.4 und 3.5 schräg zur Längsachse des Rotors 4 (Rotormitte RM) ausgerichtet.The rotor of a turbine consists of a blade root 1, which has a conical shape and is formed in the illustrated case as a double hammer head with support shoulders 1.4 and 1.5, side surfaces 1.2 and 1.3 and a Fußgrundfläche 1.1. On the base plate of the blade begins a blade profile 2, which tapers upwards and additionally has a torsion. At the upper end of the blade profile 2 is followed by a cover plate 3 with an expansion slope which forms an angle gamma with the horizontal (FIG. 1). The blade root 1 and the cover plate 3 have the geometric shape of a rhomboid or parallelogram. The cover plate 3 has two side or plane surfaces 3.2 and 3.3 and two end or division surfaces 3.4 and 3.5 and is provided with a sealing comb 3.6. In the installed state, the side or end faces 3.2 and 3.3 in the circumferential direction of the rotor 4 and the front or Dividing surfaces 3.4 and 3.5 obliquely to the longitudinal axis of the rotor 4 (rotor center RM) aligned.
Die Deckplatte 3 und der Schaufelfuß 1 sind in Fig. 2 mit beidseitig gleicher Konizität ausgeführt, die durch einen Winkel Delta gekennzeichnet ist. Die eine Teilungsfläche 3.4 der Deckplatte 3 liegt mit der geneigten Fußfläche des Schaufelfußes 1 auf einer Ebene. Die zweite Teilungsfläche 3.5 ist mit einer parallelen Teilungszugabe 3.1 von dem Maß tz versehen. Wie in Fig. 3 zu sehen, sind die beiden Teilungsflächen 3.4 und 3.5 der Deckplatte 3 sowie die zugehörigen Teilungsflächen am Schaufelfuß 1 mit einem Rhomboidwinkel Beta 1 zur Längsachse RM des Rotors 4 angeordnet. Die Deckplatte 3 weist eine Länge mit einem Maß ts auf. Das Maß ts mit den beiden Teilungsflächen 3.4 und 3.5 bezieht sich auf den maximalen Durchmesser an der Deckplatte 3 und ist in Fig. 3 vereinfacht ohne Berücksichtigung der Expansionsschräge dargestellt.The cover plate 3 and the blade root 1 are executed in FIG. 2 with conicity on both sides which is characterized by an angle delta. The one division surface 3.4 of the cover plate 3 lies with the inclined foot surface of the blade root 1 on a plane. The second division surface 3.5 is provided with a parallel division addition 3.1 of the measure tz. As can be seen in FIG. 3, the two dividing surfaces 3.4 and 3.5 of the cover plate 3 and the associated dividing surfaces on the blade root 1 are arranged with a rhomboid angle Beta 1 relative to the longitudinal axis RM of the rotor 4. The cover plate 3 has a length with a measure ts. The dimension ts with the two division surfaces 3.4 and 3.5 refers to the maximum diameter of the cover plate 3 and is shown in Fig. 3 simplified without regard to the expansion slope.
Die Erfindung ist auch auf Schaufeln mit anderen Fußformen anwendbar wie einfacher Hammerkopf, mit einer einseitigen oder ungleichen Konizität sowie ohne Expansionsschräge an der Deckplatte 3 und mit beidseitiger Teilungszugabe 3.1.The invention is also applicable to blades with other foot shapes such as simple hammer head, with a unilateral or uneven taper and without expansion slope on the cover plate 3 and with two-sided division allowance 3.1.
Im dargestellten Fall von Fig. 4 sind die Schaufelfüße 1 in einer der Form der Schaufelfüße 1 angepassten, radial umlaufenden Nut des Rotors 4 der Turbine eingesetzt. Die Schaufelfüße 1 liegen dabei mit den konischen Teilungsflächen aneinander und füllen so die Nut aus. Die beiden seitlichen Flächen 1-2 und 1.3 bilden die Fußbreite, mit der die Schaufeln im Rotor 4 geführt werden. Mit der Fußgrundfläche 1.1 und Unterlegbändern 7 wird der Schaufelfuß 1 spielfrei zum Nutgrund 4.1 mit einer leichten Vorspannung an den Tragschultern 1.4 und 1.5 in den Rotor 4 eingebaut. Die Tragschultern 1.4 und 1.5 nehmen die Zentrifugalkräfte auf und leiten diese in den Rotor. Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die Schaufel so gefertigt, dass diese so in die Nut des Rotors 4 einzusetzen ist, dass die Planflächen 3.2 und 3.3 an der Deckplatte 3 und die Planflächen am Dichtungskamm 3.6 nicht in radialer Ebene RE, sondern abweichend unter einem Verdrehwinkel Alpha zur radialen Ebene RE oder unter einem Winkel von 90° minus Alpha zur Längsachse RM des Rotors 4 weisen, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Zum besseren Verständnis ist der Verdrehwinkel Alpha in allen Figuren vergrößert dargestellt.In the illustrated case of FIG. 4, the blade roots 1 are inserted in a radial circumferential groove of the rotor 4 of the turbine adapted to the shape of the blade roots 1. The blade roots 1 lie against each other with the conical dividing surfaces and thus fill the groove. The two lateral surfaces 1-2 and 1.3 form the foot width with which the blades are guided in the rotor 4. With the Fußgrundfläche 1.1 and Unterlegbändern 7 of the blade root 1 is free of play to the groove base 4.1 with a slight bias to the support shoulders 1.4 and 1.5 installed in the rotor 4. The support shoulders 1.4 and 1.5 absorb the centrifugal forces and guide them into the rotor. According to a feature of the invention, the blade is made so that it is inserted into the groove of the rotor 4, that the flat surfaces 3.2 and 3.3 on the cover plate 3 and the flat surfaces on the sealing comb 3.6 not in the radial plane RE, but deviating at a twist angle Alpha to the radial plane RE or at an angle of 90 ° minus alpha to the longitudinal axis RM of the rotor 4 have, as shown in Fig. 3. For a better understanding of the twist angle alpha is shown enlarged in all figures.
Nach dem Einsetzen einer Schaufel in die Nut des Rotors 4 wird jede einzelne Schaufel gedreht. Dabei wird gemäß einem Merkmal der Erfindung die erforderliche Kraft Fl und F2 zur Verdrehung direkt an den Deckplatten 3 in axialer Richtung formschlüssig erzeugt. Die eingebrachte Kraft Fl und F2 wird ebenfalls direkt an den Deckplatten 3 formschlüssig gehalten.After inserting a blade into the groove of the rotor 4, each individual blade is rotated. In this case, according to a feature of the invention, the required force Fl and F2 generated for rotation directly on the cover plates 3 in the axial direction positively. The introduced force Fl and F2 is also held in a form-fitting manner directly on the cover plates 3.
Die Wirkungsweise der Erfindung ist aus Fig. 5 und Fig. 6 zu erkennen. Fig. 5 zeigt die Draufsicht auf drei Deckplatten 3 vor ihrer Verdrehung. Die Teilungsflächen 3.4 und 3.5 liegen aneinander und stehen aufgrund des Winkels Alpha jeweils mit ihrer stumpfen Winkelseite an der Deckplatte 3 der benachbarten Schaufel über die Planflächen 3.2 und 3.3. Das gleiche gilt für den mittleren Dichtungskamm 3.6. In radialer Ebene RE ergibt sich bei einem Winkel von 90° zur Längsachse RM des Rotors 4 für die Deckplatten 3 eine Gesamtteilung von Tl.The operation of the invention can be seen from Fig. 5 and Fig. 6. Fig. 5 shows the top view of three cover plates 3 before its rotation. The division surfaces 3.4 and 3.5 are adjacent to each other and are due to the angle alpha each with their obtuse angle side on the cover plate 3 of the adjacent blade on the flat surfaces 3.2 and 3.3. The same applies to the middle sealing comb 3.6. In the radial plane RE results at an angle of 90 ° to the longitudinal axis RM of the rotor 4 for the cover plates 3, an overall division of Tl.
Fig. 6 zeigt die Draufsicht auf drei Deckplatten 3 nach ihrer Verdrehung. Mit Hilfe der später beschriebenen Spannvorrichtung mit Bügeln 5 und Spannschrauben 6 werden der Dichtungskamm 3.6 und gleichzeitig die Planflächen 3.2 und 3.3 in eine Flucht gebracht. Die Spannvorrichtungen erzeugen dabei eine gegenläufige Verdrehung an allen drei Deckplatten 3. Durch die Verdrehung mittels der Spannvorrichtungen ändert sich der ursprüngliche Rhomboidwinkel Beta 1 der Deckplatte 3 (Fig.5) in einen neuen Rhomboidwinkel Beta 2. Durch die Winkeländerung reduziert sich die Gesamtteilung Tl von Fig. 5 in T2 von Fig. 6.Fig. 6 shows the top view of three cover plates 3 after its rotation. With the help of the clamping device with brackets 5 and clamping screws 6 described later, the sealing comb 3.6 and at the same time the flat surfaces 3.2 and 3.3 are brought into alignment. The tensioning devices generate an opposite rotation on all three cover plates 3. By the Twisting by means of the tensioning devices, the original rhomboid angle Beta 1 of the cover plate 3 (FIG. 5) changes to a new rhomboid angle Beta 2. The change in angle reduces the total pitch T1 of FIG. 5 in T2 of FIG. 6.
Die Erfindung ist nicht anwendbar auf Laufschaufeln mit einem Winkel Beta 1 gleich 0°. Die Deckplatte hat hier die Form eines Rechtecks. Die Teilung erreicht den Minimalwert für Maß ts in Fig.^ 3. Bei einer Verdrehung der Deckplatte vergrößert sich das Maß ts. Die im Verfahren gewünschte Verkleinerung der wirksamen Deckplattenteilung in radialer Ebene RE bei ihrer Verdrehung tritt an einem Rechteck nicht ein.The invention is not applicable to blades with an angle beta 1 equal to 0 °. The cover plate here has the shape of a rectangle. The pitch reaches the minimum value for dimension ts in Fig. ^ 3. With a rotation of the cover plate increases the measure ts. The desired in the process reduction of the effective cover plate division in the radial plane RE in its rotation does not occur on a rectangle.
Die Verdrehung der Deckplatten 3 wird, wie in Fig. 4 zu sehen ist, von den in der Nut des Rotors 4 gehaltenen Schaufelfüßen 1 mit der eingepassten Fußbreite zwischen den seitlichen Flächen 1.2 und 1.3 blockiert. Das Schaufelprofil 2 verdreht sich jedoch ausgehend von der Deckplatte 3 abnehmend bis zum Schaufelfuß 1. Die Verdrehung im Schaufelprofil 2 erzeugt eine TorsionsSpannung im elastischen Bereich, die wie in einer Feder gespeichert bleibt. Wenn eine Schaufelreihe nach dem Einbau der Schlossschaufel geschlossen ist und alle Spannvorrichtungen entfernt sind, bilden die Deckplatten 3 in der Schaufelreihe einen geschlossenen Ring, in dem sich die Deckplatten 3 dann gegenseitig blockieren. Aufgrund der Teilungszugabe 3.1 an allen Deckplatten 3 können die Deckplatten 3 sich nicht mehr in ihre Ausgangslage von Fig. 5 zurückdrehen. Die Torsionsspannung bleibt in den Schaufelprofilen 2 gespeichert und kann so die gestellte Aufgabe, auftretende Spalte zwischen den Deckplatten 3. im Betriebszustand der Turbine zu kompensieren, erfüllen.As can be seen in FIG. 4, the rotation of the cover plates 3 is blocked by the blade roots 1 held in the groove of the rotor 4 with the fitted foot width between the lateral surfaces 1.2 and 1.3. However, the blade profile 2 rotates starting from the cover plate 3 decreasing to the blade root 1. The rotation in the blade profile 2 generates a torsional stress in the elastic region, which remains stored as in a spring. If a row of blades after installation of the lock blade is closed and all tensioning devices are removed, form the cover plates 3 in the blade row a closed ring in which the cover plates 3 then block each other. Due to the division allowance 3.1 on all cover plates 3, the cover plates 3 can no longer turn back to their original position of FIG. 5. The torsional stress remains stored in the blade profiles 2 and can thus fulfill the stated task of compensating occurring gaps between the cover plates 3 in the operating state of the turbine.
Aufgrund der Fertigung der Deckplatten 3 mit dem Verdrehwinkel Alpha ergibt sich beim zwanglosen Einbau der Schaufeln in den Rotor 4 vor ihrer Verdrehung an den Stirn- oder Teilungsflächen 3.4. 3.5 der Deckplatte 3 ein Versatz zur benachbarten Deckplatte 3 (Fig. 5) . Die Versatzgröße bestimmt das Maß der Verdrehung der Deckplatten 3 mittels der später beschriebenen Spannvorrichtung im Zusammenbau.Due to the production of the cover plates 3 with the twist angle alpha results in the casual installation of the blades in the rotor 4 before its rotation on the front or division surfaces 3.4. 3.5 of the cover plate 3 an offset to the adjacent cover plate 3 (Fig. 5). The offset amount determines the degree of rotation of the cover plates 3 by means of the clamping device described later in the assembly.
Der Verdrehwinkel Alpha setzt sich aus dem theoretischen Verdrehwinkel zum Teilungsaufmass plus einem Verlustzuschlag zusammen. Der Verlustzuschlag soll die Verluste ausgleichen, die sich aus der Lageänderung am Schaufelfuß 1 beim Einbau in den Rotor 4 durch vorhandenes Spiel in der Führungsbreite, aus dem Wirkungsgrad der Spannvorrichtung, aus der Rückfederung der Schaufeln und aus der Spaltbildung an den Teilungsflächen der Deckplatten beim Schaufeleinbau ergeben. Zusätzlich muss ein Spalt von mindestens 1 mm auf die letzte Deckplattenteilung zum zwanglosen Einbau der Schlossschaufel erzeugt werden. Die Größe des Verlustzuschlages auf den theoretischen Verdrehwinkel zum Teilungsaufmass wird von den konstruktiven Gegebenheiten an der Laufschaufei und am Rotor 4 bestimmt. Er ist ein Erfahrungswert und kann bei der Erstanwendung nur geschätzt werden. Für einen ungehinderten Einbau der Schaufeln ist es zweckmäßig, den Zuschlag größer als erforderlich festzulegen.The twist angle alpha is composed of the theoretical twist angle for the pitch plus a loss allowance. The loss surcharge is intended to compensate for the losses resulting from the change in position at the blade root 1 when installed in the rotor 4 by existing clearance in the guide width, from the efficiency of the tensioning device, from the spring back of the blades and from the gap formation at the division surfaces of the cover plates during blade installation result. In addition, a gap of at least 1 mm must be created on the last cover plate pitch for ease of installation of the paddle. The size of the loss allowance on the theoretical angle of rotation for Teilungsaufmaß is determined by the structural conditions on the rotor blade and the rotor 4. It is an empirical value and can only be estimated at first use. For an unobstructed installation of the blades, it is expedient to set the surcharge greater than required.
In den Fig. 7 bis 9 ist eine einfache Spannvorrichtung zur Verdrehung der Deckplatten 3 dargestellt. Diese Spannvorrichtung besteht aus einem Bügel 5, der mit einer Längsnut 5.1 versehen ist. Einer der Schenkel des Bügels 5 ist mit zwei Innengewinden versehen, die jeweils eine Spannschraube 6 aufnehmen. Der Bügel 5 wird mit der Längsnut 5.1 mit Spiel auf dem Dichtungskamm 3.6 der Deckplatte 3 mittig zu den beiden Teilungsflächen 3.4 und 3.5 zweier Deckplatten 3 aufgesetzt. Die beiden Spannschrauben 6 spannen zwei neben einander liegende Schaufeln, und zwar die jeweils in die Nut des Rotors 4 gerade eingesetzte und die zuvor eingesetzte Schaufel. Die Spannschrauben 6 verdrehen die beiden Deckplatten 3 um den Winkel Alpha und bringen den Dichtungskamm 3.6 und die Planflächen 3.2 und 3.3 in eine Flucht. Ist die letzte Schaufel einer Schaufelreihe eingesetzt und gegenüber der benachbarten Schaufel verdreht, werden die Bügel 5 der Spannvorrichtungen entfernt. Die Deckplatte 3 ist bei ihrem Einbau in den Rotor 4 mit einer Bearbeitungszugabe vorbearbeitet. Die Fertigkontur 3.7 wird nach dem Einbau der Schaufeln gedreht.In Figs. 7 to 9, a simple clamping device for rotating the cover plates 3 is shown. This clamping device consists of a bracket 5, which is provided with a longitudinal groove 5.1. One of the legs of the bracket 5 is provided with two internal threads, each receiving a clamping screw 6. The bracket 5 is placed with the longitudinal groove 5.1 with play on the sealing comb 3.6 of the cover plate 3 centrally to the two division surfaces 3.4 and 3.5 of two cover plates 3. The two clamping screws 6 clamp two adjacent blades, and that in each case just inserted into the groove of the rotor 4 and the previously used blade. The clamping screws 6 twist the two cover plates 3 by the angle alpha and bring the sealing comb 3.6 and the plane surfaces 3.2 and 3.3 in an escape. If the last blade of a row of blades inserted and twisted against the adjacent blade, the bracket 5 of the clamping devices are removed. The cover plate 3 is pre-machined in its incorporation into the rotor 4 with a machining allowance. The finished contour 3.7 is rotated after installation of the blades.
Je nach der Form und Größe der Deckplatte 3 kann eine ähnliche Spannvorrichtung auch alternativ an dem Steg der Planfläche 3.3 oder über die gesamte Deckplattenbreite platziert werden (Fig. 11) •Depending on the shape and size of the cover plate 3, a similar tensioning device can alternatively also be placed on the web of the plane surface 3.3 or over the entire cover plate width (FIG. 11).
Alternativ zu der beschriebenen Spannvorrichtung kann wie in Fig. 10 am Äußendurchmesser der Deckplatte 3 eine Hilfsnut zur Aufnahme für einen Haltedraht 8 eingearbeitet werden. Die Deckplatten 3 werden mit geeignetem Werkzeug, z. B. einer Zange oder Gabel, von Hand in die gewünschte Position gedreht und der Haltedraht 8 in die Nut eingefügt. Der Haltedraht 8 hält dann die Deckplatten 3 bis zur vollständigen Beschaufelung der Stufe in ihrer Position. Danach wird er entfernt und die Deckplatte 3 nach der Fertigkontur 3.7 fertiggedreht. Der Haltedraht 8 kann durchgehend oder stückweise in die Hilfsnut eingebracht werden. Alternativ zum Haltedraht 8 kann auch ein Blechstreifen die gleiche Funktion erfüllen.As an alternative to the clamping device described, an auxiliary groove for receiving a retaining wire 8 can be incorporated at the outer diameter of the cover plate 3, as in FIG. The cover plates 3 are provided with a suitable tool, for. B. a pair of pliers or fork, turned by hand in the desired position and the retaining wire 8 inserted into the groove. The retaining wire 8 then holds the cover plates 3 in their position until complete blading of the step. Thereafter, it is removed and finished the cover plate 3 after the finished contour 3.7. The retaining wire 8 can be introduced continuously or piecewise in the auxiliary groove. Alternatively to the retaining wire 8, a metal strip can also fulfill the same function.
Fig. 12 zeigt, wie an einer einfachen Deckplatte 3 ohne Expansionsschräge die Hilfsnut mit dem Haltedraht 8 außerhalb Deckplattenbreite angeordnet werden kann.Fig. 12 shows how the auxiliary groove can be arranged with the retaining wire 8 outside the cover plate width on a simple cover plate 3 without expansion slope.
In Fig. 13 und 14 ist der theoretische Hintergrund der Erfindung zeichnerisch dargestellt. Fig. 13 zeigt die Draufsicht auf die Deckplatte 3 vor und nach ihrer Verdrehung. Vor der Verdrehung hat die Deckplatte 3 die Stellung der gestrichelten Kontur mit einem Teilungsmaß tl von Punkt A bis A auf der radialen Ebene RE. Nach der Verdrehung mit dem Winkel Alpha nimmt die Deckplatte 3 die Vollkontur ein. Die Teilung t2 liegt jetzt von Punkt C bis C auf der radialen Ebene RE. Die Teilung tl hat sich an beiden Seiten um Maß a verkleinert. Der Rhomboidwinkel Beta 1 vor der Verdrehung hat sich um minus Winkel Alpha in Beta 2 nach der Verdrehung reduziert.In Fig. 13 and 14, the theoretical background of the invention is shown in the drawing. Fig. 13 shows the plan view of the cover plate 3 before and after its rotation. Before twisting the cover plate 3 has the position of the dashed contour with a pitch T1 from point A to A on the radial plane RE. After twisting with the angle alpha, the cover plate 3 assumes the full contour. The pitch t2 now lies from point C to C on the radial plane RE. The pitch tl has been reduced on both sides by measure a. The rhomboid angle Beta 1 before twisting has been reduced by minus angle alpha in beta 2 after twisting.
Die Verdrehung der- Deckplatte 3 erfolgt um die Längsachse der Schaufel in dem Punkt DP, der sich im Schwerpunkt des Schaufelprofils 2 befindet. In Fig. 13 liegt der Punkt DP in der Deckplattenmitte, wodurch sich ein symmetrisches Bild ergibt. Liegt der Punkt DP außerhalb der Deckplattenmitte, ist die Reduzierung der Teilung an den beiden Teilungsflächen 3.4 und 3.5 ungleich, bleibt aber in der Summe gleich der symmetrischen Ausführung. Die Größe der Teilungsreduzierung ist unabhängig von der Lage des Drehpunktes DP in der Deckplatte 3, diese Größe wird vom Verdrehwinkel Alpha bestimmt. Alle Punkte auf der Deckplatte 3 beschreiben bei ihrer Verdrehung Kreisbögen um den Punkt DP, wie z. B. Dl, D2 und D3. Der Punkt A bewegt sich auf dem Kreisbogen Dl nach Punkt B und liegt dann um Maß c oberhalb der radialen Ebene RE. Die Einzelheit X in Fig. 13 ist in Fig. 14 nochmals vergrößert dargestellt.The rotation of the cover plate 3 takes place about the longitudinal axis of the blade in the point DP, which is located in the center of gravity of the blade profile 2. In Fig. 13, the point DP is in the cover plate center, resulting in a symmetrical image. If the point DP lies outside the center of the cover plate, the reduction of the pitch at the two division surfaces 3.4 and 3.5 is unequal, but remains in the sum equal to the symmetrical design. The size of the pitch reduction is independent of the position of the pivot point DP in the cover plate 3, this size is determined by the angle of rotation alpha. All points on the cover plate 3 describe in their rotation circular arcs around the point DP, such. B. Dl, D2 and D3. The point A moves on the circular arc Dl to point B and then lies by measure c above the radial plane RE. The detail X in FIG. 13 is shown enlarged again in FIG. 14.
Die Fig. 15 zeigt die Draufsicht auf die Deckplatte 3 mit Berechnung von Verdrehwinkel Alpha. Aus der Schaufeleinbauzahl [n] pro Stufe, dem Durchmesser [D max.] und dem Rhomboidwinkel [Beta 1] an der Deckplatte 3 sowie dem gewählten Teilungszuschlag [tz] errechnet sich die senkrechte Teilung [ts] an der Deckplatte 3 nach folgender Formel unter der Bedingung, dass die Schaufelteilung Delta wie in Fig. 2 beidseitig gleich Delta / 2 ist: 360" ts = sm x D max. x cos Beta 1 + tz n x 2FIG. 15 shows the plan view of the cover plate 3 with calculation of the angle of rotation Alpha. From the blade installation number [n] per stage, the diameter [D max.] And the rhomboid angle [Beta 1] on the cover plate 3 and the selected division allowance [tz], the vertical pitch [ts] is calculated on the cover plate 3 according to the following formula below the condition that the blade pitch delta is equal to delta / 2 on both sides, as in FIG. 2: 360 "ts = sm x D max x cos beta 1 + tz nx 2
Die in Fig. 15 eingesetzten Parameter haben folgenden Bezug:The parameters used in FIG. 15 have the following relation:
tl ist die Deckplattenteilung vor ihrer Verdrehung auf der radialen Ebene RE Beta 1 ist der Rhomboidwinkel zur ■ Rotormitte RM vor dertl is the top plate pitch before it is twisted on the radial plane. RE Beta 1 is the rhomboid angle to the rotor center RM in front of the
Verdrehung (z. B.30°) t3 = R ist tl ohne die Teilungszugabe tz (z. B. 0,2 mm) bzw. die Deckplattenteilung nach ihrer Verdrehung zu tz auf der radialen Ebene RE Alpha 1 ist der theoretische Verdrehwinkel zur gewähltenTwisting (eg 30 °) t3 = R is tl without the pitch allowance tz (eg 0.2 mm) or the cover plate pitch after being twisted to tz on the radial plane RE Alpha 1 is the theoretical twist angle to the selected one
Teilungszugäbe tz (z. B. 0,36°) Beta 3 ist der Rhomboidwinkel zur Rotormitte RM nach derParting addition tz (eg 0.36 °) Beta 3 is the rhomboid angle to the rotor center RM after the
Verdrehung mit Alpha 1Twist with Alpha 1
Z % ist der Verlustzuschlag auf Alpha 1 Alpha ist der gesamte Verdrehwinkel der Deckplatte 3 bestehend aus Alpha 1 und dem gewählten VerlustzuschlagZ% is the loss premium on Alpha 1 Alpha is the total twist angle of the cover plate 3 consisting of Alpha 1 and the selected loss premium
Z% (z. B. 0,6°) . Z% (eg 0.6 °).

Claims

Patentansprüche claims
1. Rotor für eine Turbine, der zur Aufnahme einer oder mehrerer Reihen von Schaufeln mit einer entsprechenden Anzahl von Nuten versehen ist, die jeweils in einer senkrecht zur Langsachse (RM) des Rotors (4) verlaufenden radialen Ebene (RE) angeordnet sind,A rotor for a turbine, which is provided for receiving one or more rows of blades with a corresponding number of grooves, each arranged in a plane perpendicular to the longitudinal axis (RM) of the rotor (4) extending radial plane (RE),
- wobei jede Schaufel aus einem Schaufelfuß (1), einem Schaufelprofil (2) und einer Deckplätte (3) besteht,each blade comprising a blade root (1), a blade profile (2) and a cover plate (3),
- wobei die Schaufelfuße (1) einer Schaufelreihe dicht aneinanderliegend in eine der Nuten des Rotors (4) eingesetzt sind,- wherein the blade root (1) of a row of blades are inserted close to one another in one of the grooves of the rotor (4),
- wobei die Deckplatte (3) und der Schaufelfuß (1) die Form eines Rhomboids aufweisen und mit einer durchgehenden Konizität versehen sind,- wherein the cover plate (3) and the blade root (1) have the shape of a rhomboid and are provided with a continuous conicity,
- wobei die Deckplätten (3) einer Schäufelreihe aneinander anliegend einen geschlossenen Ring bilden- Wherein the Deckplätten (3) of a row of shovels adjacent to each other form a closed ring
- und in Umfangsfichtung des Rotors (4) um eine Teilungszugabe (3.1) großer sind, als der theoretischen Teilung zur Bildung des geschlossenen Ringes entspricht,- And in the circumferential direction of the rotor (4) by a division allowance (3.1) are greater than the theoretical pitch corresponds to the formation of the closed ring,
- und wobei die Schaufeln unter TorsionsSpannung stehen, dadurch gekennzeichnet,- and wherein the blades are under torsional stress, characterized
- dass die in Umfangsrichfung des Rotors (4) ausgerichteten Seiten des Rhomboids der Deckplätte (3) um einen Winkel von 90° minus einem Verdrehwinkel Alpha zur Längsachse (RM) des Rotors (4) verdreht gefertigt angeordnet sind- That in the circumferential direction of the rotor (4) aligned sides of the rhomboid of the cover plate (3) are rotated by an angle of 90 ° minus a twist angle alpha to the longitudinal axis (RM) of the rotor (4) arranged arranged
- und dass die Deckplatten (3) und die Schaufelprofile (2) jeder Schaufel einer Schäufelreihe zur Erzeugung der Torsionsspannung in dem Schaufelprofil (2) durch eine an den Deckpla€€en (3) angreifende Kiräff um die Längsachse der Schaufel um den Winkel Alpha in eine Stellung von 90° zur Langsachse (RM) des Rotors (4) gedreht angebracht sind. - And that the cover plates (3) and the blade profiles (2) of each blade of a tenter row for generating the torsional stress in the blade profile (2) by an on the Deckpla é (3) attacking Kiräff about the longitudinal axis of the blade by the angle alpha in a position of 90 ° to the longitudinal axis (RM) of the rotor (4) are mounted rotated.
2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim zwanglosen Einbau der Laufschaufeln in den Rotor (4) vor ihrer Verdrehung die einander berührenden Stirn- oder Teilungsflächen2. Rotor according to claim 1, characterized in that during the casual installation of the blades in the rotor (4) before its rotation, the mutually contacting end or division surfaces
(3.4, 3.5) der Deckplatten (3) mit einem Versatz versehen sind.(3.4, 3.5) of the cover plates (3) are provided with an offset.
3. Rotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilungszugabe (3.1) an einer Seite der Deckplatte (3) vorgesehen ist.3. Rotor according to claim 1 and 2, characterized in that the division addition (3.1) on one side of the cover plate (3) is provided.
4. Rotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilungszugäbe (3.1) an beiden gegenüberliegenden Seiten der Deckplatte (3) vorgesehen ist.4. Rotor according to claim 1 and 2, characterized in that the Teilungszugäbe (3.1) is provided on both opposite sides of the cover plate (3).
5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (3) für den Angriff eines Werkzeuges zum Aufbringen der Kraft zum Verdrehen der Schaufel mit einem Bearbeitungszuschlag versehen ist.5. Rotor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cover plate (3) is provided for the attack of a tool for applying the force for rotating the blade with a processing allowance.
6. Rotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bearbeitungszuschlag eine Hilfsnut zur Aufnahme eines mindestens zwei benachbarte Schaufeln überbrückenden Haltedrahtes (8) oder Haltestreifens angebracht ist.6. Rotor according to claim 5, characterized in that in the processing allowance an auxiliary groove for receiving a at least two adjacent blades bridging retaining wire (8) or retaining strip is attached.
7. Verfahren zur Herstellung eines Rotors für eine Turbine, der zur Aufnahme einer oder mehrerer Reihen von Schaufein mit einer entsprechenden Anzahl von Nuten versehen ist, die jeweils in einer senkrecht zur Längsachse (RM) des Rotors (4) verlaufenden radialen Ebene (RE) angeordnet sind,7. A method for producing a rotor for a turbine, which is provided for receiving one or more rows of Schaufein with a corresponding number of grooves, each in a direction perpendicular to the longitudinal axis (RM) of the rotor (4) extending radial plane (RE) are arranged
- wobei jede Schaufel aus einem Schaufelfuß (1), einem Schaufelprofil (2) und einer Deckplatte (3) besteht,each blade comprising a blade root (1), a blade profile (2) and a cover plate (3),
- wobei die Schaufelfüße (1) einer Schaufelreihe dicht aneinanderliegend in eine der Nuten des Rotors (4) eingesetzt sind,- wherein the blade roots (1) of a blade row are inserted close to one another in one of the grooves of the rotor (4),
- wobei die Deckplatte (3) und der Schaufelfuß (1) die Form eines Rhomboids aufweisen und mit einer durchgehenden Konizität versehen sind,- Wherein the cover plate (3) and the blade root (1) the shape have a rhomboid and are provided with a continuous conicity,
- wobei die Deckplatten (3) einer Schaufelreihe aneinander anliegend einen geschlossenen Ring bilden- Wherein the cover plates (3) of a blade row adjacent to each other form a closed ring
- und in Umfangsrichtung des Rotors (4) um eine Teilungszugabe (3.1) größer sind, als der theoretischen Teilung zur Bildung des geschlossenen Ringes entspricht,- and in the circumferential direction of the rotor (4) by a division allowance (3.1) are greater than the theoretical pitch corresponds to the formation of the closed ring,
- und wobei die Schaufeln unter TorsionsSpannung stehen, dadurch gekennzeichnet,- and wherein the blades are under torsional stress, characterized
- dass die Schaufeln mit rhomboidisehen Deckplatten (3) gefertigt werden, deren in Umfangsrichtung des Rotors (4) liegende Rhomboidseiten unter einem Winkel von 90° minus einem Verdrehwinkel Alpha zur Längsachse (RM) des Rotors (4) verdreht eingestellt werden,- That the blades are made with rhomboidisehen cover plates (3) whose lying in the circumferential direction of the rotor (4) rhomboid sides are rotated at an angle of 90 ° minus a twist angle alpha to the longitudinal axis (RM) of the rotor (4),
- dass die Deckplatte (3) und das Schaufelprofil (2) einer jeden Schaufel nach deren Einsetzen in die Nut gegenüber der zuvor eingesetzten Schaufel durch eine an der Deckplatte (3) dieser und der zuvor eingesetzten Schaufel aufgebrachte und in axialer Richtung wirkende Kraft um die Längsachse der Schaufel um den Winkel Alpha in eine Stellung von 90° zur Längsachse des Rotors (4) gedreht werden und dass die Kraft formschlüssig an den Deckplatten (3) erzeugt wird und bis nach dem Einsetzen der letzten Schaufel einer Schaufelreihe erhalten bleibt.- That the cover plate (3) and the blade profile (2) of each blade after their insertion into the groove relative to the previously inserted blade by a force applied to the cover plate (3) of this and the previously inserted blade and acting in the axial direction force around the Longitudinal axis of the blade are rotated by the angle alpha in a position of 90 ° to the longitudinal axis of the rotor (4) and that the force is positively generated on the cover plates (3) and remains until after the insertion of the last blade of a row of blades.
Vorrichtung zur Herstellung eines Rotors für eine Turbine nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Bügel (5) mit zwei eine Längsnut (5.1) begrenzenden Schenkeln, die die Deckplatten (3) zweier benachbarter Schaufeln mit Spiel mittig übergreifen, wobei einer der Schenkel quer zur Längsnut (5.1) mit zwei Innengewinden versehen ist und jedes Innengewinde eine Spannschraube (6) aufnimmt, die gegen eine der Deckplatten (3) anstellbar ist. Apparatus for producing a rotor for a turbine according to claims 1 to 6, characterized by a bracket (5) having two longitudinal grooves (5.1) delimiting legs, which engage over the cover plates (3) of two adjacent blades with play, wherein one of the legs transverse to the longitudinal groove (5.1) is provided with two internal threads and each internal thread a clamping screw (6) receives, which is against one of the cover plates (3) can be adjusted.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnut (5.1) des Bügels (5) einen auf die Deckplatte (3) aufgesetzten Dichtungskamm (3.6) übergreift. 9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the longitudinal groove (5.1) of the bracket (5) on the cover plate (3) mounted sealing comb (3.6) overlaps.
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