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Verschaufelung f & r DampfturMnen und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Eine einfache Methode der Herstellung von Schaufeln für Dampfturbinen besteht darin, dass von Stäben mit dem Profil der Schaufeln entsprechender Querschnittsform Stücke abgeschnitten werden, deren Länge der Schaufelhöhe einschliesslich des Schaufelfusses bzw. auch des Schaufelkopfes entspricht.
Der Schaufelfuss und der Schaufelkopf weist dann den gleichen siehelförmigen Querschnitt auf wie die ) Schaufel selbst. Bei der Zusammensetzung solcher Schaufeln zu einem Kranze sind für die Lagerung der Sehaufelfüsse und der Schaufelköpfe schwer herstellbare Nuten oder aber Zwischenstücke notwendig, die an der Vorder- und Rückenfläche entsprechend dem Schaufelprofil geformt sein müssen, daher ver- hältnismässig kompliziert und kostspielig sind. Bei in das Leit-oder Laufrad eingegossenen Schaufeln ergibt sich eine umständliche Formarbeit und infolge der spitzen Winkel an den Ein-und Austrittskanten entsteht die Gefahr von Gussfehlern.
Ausserdem hat diese Methode den schweren Nachteil, dass bei einem durch Ziehen hergestellten, das Profil der fertigen Schaufel aufweisenden Profilstab die scharfen Ein- und Austrittskanten rissig oder nicht hinreichend sauber ausfallen.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Turbinenschaufeln, bei denen der Fuss oder Kopf über die Vorder-oder Rückenfläche der Schaufel oder über beide vorragen, in der Weise herzustellen, dass der
Kanalquerschnitt aus einem Profilstab, dessen Quersehnittsfläehe sich aus den übereinandergelegten
Profilen der Schaufel und des Sehaufelfusses bzw. Schaufelkopfes zusammensetzt, herausgefräst wird.
Erstrecken sich hiebei der Schaufelfuss bzw. der Schaufelkopf bis zu den Ein-und Austrittskanten der
Schaufel, so werden die Ein-und Austrittskanten zwar durch Fräsen hergestellt, infolge der umständlichen
Fräserarbeit und der grossen Menge des abzuarbeitenden Materials ist jedoch die Herstellung sehr kostspielig. Wenn bei dieser Methode der Schaufelkopf und der Schaufelfuss sich nicht bis an die Ein- und Austrittskanten erstrecken, so kann der Profilstab bereits die fertigen Ein-und Austrittskanten aufweisen.
Die Fräsarbeit ist dann zwar geringer, es tritt jedoch wieder der Nachteil von unsauberen
Ein-und Austrittskanten auf, und ausserdem erschweren die kurz ausfallenden Schaufelköpfe und Schaufel- füsse die Festlegung der Schaufel, sei es beim Vergiessen, sei es bei der Einbettung in eine Nut des Lauf- oder Leitrades.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Versehaufelung für Dampfturbinen, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass die Profillinie der Rückenfläche des Schaufelfusses bzw. auch die des Schaufelkopfes die Profillinie der Schaufelrückenfläche an zwei Punkten überschneidet, so dass der mittlere Teil der Schaufelrückenfläche über die Rüekenfläehe des Schaufelfusses bzw. des Schaufel- kopfes vorragt und die Querschnittfläche des Schaufelfusses bzw. des Schaufelkopfes, mit Ausnahme zweier an die Übersehneidungspunkte anschliessender, ungefähr dreieckförmiger Flächenteile, innerhalb der Querschnittsfläche der Schaufel liegt.
Durch die Ausgestaltung der Schaufeln werden die eingangs geschilderten Nachteile der bekannten Turbinenschaufeln durchwegs behoben und sie ermöglicht auch ein gleichfalls Gegenstand der Erfindung bildendes Herstellungsverfahren, bei welchem trotz der auf ein Mindestmass herabgesetzten Fräsarbeit und Erzeugungskosten die Ein-und Austrittskanten durch Fräsen und daher vollkommen präzis hergestellt werden.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, u. zw. zeigt die Fig. 1 die neue Turbinenschaufel in schaubildlicher Darstellung ; die Fig. 2 und 3 zeigen Querschnitte durch die Schaufel bzw. den Sehaufelfuss ; die Fig. 4 stellt die übereinandergelegten Querschnitte der Schaufel und des Schaufelfusses dar ; die Fig. 5 zeigt in sehau bildlicher Darstellung das Werkstück, aus welchem
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die Schaufel nach der Fig. 1 hergestellt wird ; die Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch das Werkstück nach der Fig. 5.
Die Turbinensehaufel a weist über die Höhe h des Kanals die übliche, ungefähr sichelförmige
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Schaufel a sowie von der letzteren in den Schaufelkopf c überschneidet die Profillinie ni die Profillinie m, an zwei Punkten I und II (Fig. 4 und 6). Der mittlere Teil der Rückenfläche der Schaufel a ragt daher über die Rückenfläche des Sehaufelfusses b und des Schaufelkopfes c vor, und anderseits ragen ungefähr dreieckige Teile f, g des Schaufelfusses und des Sehaufelkopfes über die Rückenfläche der Schaufel a vor (Fig. 1).
Die beschriebene Turbinensehaufel wird auf einfache Weise aus einem stabförmigen Werkstück
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Teile der Profillinie n3 sowie aus den das Profil schliessenden Verbindungslinien p und q (Fig. 4 und 6) zusammen. Von dem Werkstück ist in der Höhe des Schaufelfusses b und des Schaufelkpfes c der sichelförmig vorragende Teil abzunehmen, der in der Fig. 4 mit waagrechter Schraffierung angedeutet ist ; über die Höhe h des Schaufelkanals sind die annähernd dreieckförmigen Teile f, g durch Fräsen wegzunehmen, die in der Fig. 4 durch senkrechte Schraffierung angedeutet sind. In der Fig. 5 sind die äusseren Flächen der wegzunehmenden Teile gleichfalls durch Schraffierung angedeutet.
Wie die Fig. 4 und 6 zeigen, müssen von dem Werkstück bloss ganz geringe Materialmengen durch Fräsen abgenommen werden ; die Herstellung eines stabförmigen Werkstückes mit dem in der Fig. 6 dargestellten Profil, die durch Ziehen oder Walzen erfolgen kann, ist einfach und der Herstellung eines Profilstabes mit dem Profil der fertigen Schaufel (Fig. 2) vorzuziehen. Bei einem Profilstab gemäss der
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Erfindung durch Fräsen Zustandekommen. Die leistenförmigen und von scharfen Kanten freien Schaufelfusse und Schaufelköpfe ermöglichen eine einfachere Formarbeit beim Eingiessen und beheben die Gefahr von Gussfehlern.
Das Einsetzen der Schaufelfüsse und Sehaufelköpfe in die Nuten einer Leit- oder Laufseheibe oder eines Deekringes ist gleichfalls einfacher und billiger als bisher, da die Profillinie n2 der Rüekenfiäche des Schaufelfusses und Schaufelkopfes ohne weiteres zu der vorderen Profillinie Mj parallel gemacht werden kann. so dass zur Aufnahme der S chaufelfüsse und Schaufelköpfe parallelwandige Nuten vorgesehen werden können. Aus dem gleichen Grunde ist die Anwendung von Zwischen-und Füllstücken einfacher und billiger als bisher, da diese gleichfalls parallelwandig sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verschaufelung für Dampfturbinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Profillinie (n2) der Rückenfläehe des Schaufelfusses bzw. des Schaufelkopfes die Profillinie (m2) der Schaufelrückenfläche an zwei Punkten (1, 11) überschneidet, so dass der mittlere Teil der Schaufelrückenfläche über die Rücken- fläche des Sehaufelfusses bzw. des Schaufelkopfes vorragt und die Querschnittsfläche des Schaufelfusses bzw. des Sehaufelkopfes mit Ausnahme zweier an die Überschneidungspunkte (1, 11) anschliessender,
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