DE1041203B

DE1041203B - Leitschaufel-Verstellvorrichtung an Stroemungsmaschinenen

Info

Publication number: DE1041203B
Application number: DED14180A
Authority: DE
Inventors: Albert Hubmann
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1953-01-24
Filing date: 1953-01-24
Publication date: 1958-10-16

Description

Leitschaufel -Verstellvorrichtung an Strömungsmaschinen Die Erfindung betrifft eine Leitschaufel-Verstellvorrichtung an Strömungsmaschinen, bei der jede der in einer Meridianebene schräg stehenden, sternförmig angeordneten Schaufelachsen durch Kurbel und Schubstangen mit den benachbarten Schaufelachsen so verbunden ist, daß ein gemeinsamer Verstellkörper gebildet wird.
Bekannt sind Leitschaufel-Verstellvorrichtungen, bei welchen der gemeinsame Verstellkörper ein zusammenhängender Ring ist. Dieser Ring erstreckt sich um den Ansaugestutzen, in dessen Wand die Leitschaufeln sternförmig gelagert sind. Bei größeren Gebläsen wird der Ring daher sehr groß und schwer. Für eine gute Beweglichkeit müssen Stutzen und Ring außerdem genau rund sein, erfordern also eine sorgfältige Bearbeitung.
Um auf diesen Ring verzichten zu können, werden bei einer anderen bekannten Vorrichtung die Kurbeln auf besonderen Hilfsachsen angeordnet, die parallel zur Laufraddrehachse verlaufen und die Eckpunkte eines mit der Laufraddrehachse konzentrischen Vieleckes bilden. Die auf den Hilfsachsen sitzenden Kurbeln sind untereinander durch Schubstangen verbunden, die in ihrer Gesamtheit ein zusammenhüngendes Vieleck, also einen gemeinsamen Verstell-Körper bilden. Von den Hilfsachsen wird die Verstellhewegung durch je ein Kegelradpaar auf die zugehörigen Leitschaufeln übertragen. Ein solcher Übertragungsmechanismus wird besonders bei größeren Strömungsmaschinen wegen der großen Anzahl von Hilfsachsen und Kegelradpaaren kompliziert und teuer.
Bekannt ist weiterhin eine Leitschaufel-Verstellvorrichtung, hei welcher der gemeinsame Verstellkörper einen vieleckförmigen Seilzug darstellt. In den Eckpunkten dieses Seilzuges sind drehbare Bolzen mit dem Seil und den Kurbeln der Schaufelachsen verbunden. Ein solcher Ver stellmechanismus arbeitet nicht spielfrei und nicht genügend genau; denn der Radius des Angriffspunktes an der Kurbel, gemessen von der Mittelachse der Verstellvorrichtung, ist mit dem Kriimmungsradius der Ellipse, die als Projektion bei der Bewegung des Angriffspunktes in Richtung der Mittelachse der Verstellvorrichtung entsteht, nicht identisch. Infolgedessen wird, je nach der Kurbel- und zugehörigen Schaufelstellung, innerhalb des Verstellmechanismus ein Spiel entstehen, das sich in verschieden starker Spannung des Seiles äußert.
Zur Vermeidung dieser --Machteile wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, auf der Kurbel jeder Schaufelachse zwei Kugelgelenke auf voneinander verschiedenem Kurbelradius anzuordnen und die Kurbeln benachharter Schaufelachsen jeweils im Wechsel durch eine gröbere. ain großen Kurbelradius angreifende. und eine kleinere, am kleinen Kurbelradius angreifende Schubstange miteinander zu verbinden. Die Schrägstellung der Leitschaufelachsen und die verschiedenen Halbmesser einer Kurbel für die Angriffspunkte der Schubstangen sind dabei so zu wählen, daß über mindestens > 90° Verstellwinkel die Angriffspunkte, in denen die Kurbeln mit den Schubstangen verbunden sind, sich jeweils auf Paaren von starren, in Richtung der Verstellkörperachse gesehen, elliptisch abhängigen Bahnen bewegen, die im entgegengesetzten Sinn von der mit der Laufraddrehachse konzentrischen Bahn abweichen. Auf diese Weise wird ein Ausgleich hinsichtlich der Bahnlängen der Angriffspunkte der Schubstangen in Umfangsrichtung erzielt. Damit wird die gleichmäßige Verstellbarkeit der Schaufeln gewährleistet, ohne einen gemeinsamen Verstellring zu benutzen oder die Ungenauigkeit der Schaufelverstellung durch das Seileck und das damit unvermeidliche Spiel in den Schaufelachsen in Kauf nehmen zu müssen. Auch eine Abstandsänderung von Schaufelkurbel zu Schaufelkurbel und ein Flattern der Schaufeln wird somit mit Sicherheit vermieden.
Abb. 1 und 2 zeigen die erfindungsgemäße Leitschaufelregelung mit starren Schubstangen; Abb.3 und d stellen ein Ausführungsbeispiel und eine Prinzipskizze der Erfindung dar.
Auf der Außenseite des Saugstutzens 1 einer Strörnungsmaschine sind, wie es AM,). 3 zeigt, Hülsen 2 angeschweißt. In ihnen sind die Achsen der Leit-=chaufeln 4 gelagert. Auf dein außenliegenden Ende jeder Achse 3 ist beispielsweise mittels Vierkant 8 und Schraubemnutter 6 mit Sicherungsscheibe 7 eine Kurbel 5 befestigt, die ihrerseits die Befestigungsmittel für die Schubstangen trägt. Jede Kurbel 5 ist durch eine kürzere Schubstange 12 mit der folgenden Kurbel und durch eine längere Schubstange 13 mit der vorhergehenden Kurbel verbunden (Abb. 4). Die Scbubstangen 12 und 13 sind an Kugelgelenken 14 und 15 befestigt; diese sind mittels Schraubenmuttern 16 und 17 und Sicherungsscheiben 18 und 19 all den Kurbeln 5 befestigt. Dabei verbindet jede Stange 12 bzw. 13 je zwei Gelenke mit entsprechend gleichen Kurbelhalbmessern. An einem weiteren Kugelgelenk 20 greift die Schubstange 21 an, welche die Verstellung der Leitschaufeln bewirkt.
Für die Ausbildung des gemeinsamen Verstellgemäß der Erfindung muß die Voraussetzung erfüllt sein, daß bei der Drehung der Verstellvorrichtun ; zwischen den beiden Grenzlagen die Differenzen, gebildet einmal durch den größeren Zylinder mit dem Halbmesser Z und dem Krümmungsradius der in Ri@-litung der Verstellkörperachse gesehenen Ellipse de, größeren Kurbelhalbmessers R der Kugelgelenke 15 in der Abb. 3, und die Differenzen, gebildet durch den kleineren Zylinder mit dem kleineren Halbmesser und dem Kriimmungsradius der in Richtung der Verstell körperache gesehenen Ellipse des kleineren Kurbelhalbmessers der Kugelgelenke 14 in der Abb. 3, zu#ammengenommen angenähert Null werden. Diese Voraussetzung läßt sich durch Schrägstellen der Achsen 3 (a < 90°) und entsprechende Wahl der Stangenlängen 12 und 13 sowie der Wahl des größeren und des kleineren Kurbelhalbmessers der Kurbeln 5 erfüllen. Als Hilfsmittel für die Ermittlung des Winkels a und des größeren und kleineren Kurbelhalbmessers können die Projektionen des größeren und kleineren Kurbelkreises auf die Ebene A-A verwendet werden. Diese Projektionen stellen je eine Ellipse mit dem großen Kurbelhalbmesser R als lange Halbachse und der Projektion b diese: Kurbelhalbmessers als kurze Halbachse und eine dein kleinen Kurbelhalbmesser entsprechende Ellipse dar.

Claims

PATENTANSPRUCH: Leitschaufel-Verstellvorrichtung an Strömungsmaschinen, bei der jede der in einer XIeridianebene schräg stehenden, sternförmig angeordneten Schaufelachsen durch Kurbel und Schuhstangen mit den benachbarten Schaufelachsen o verbunden ist, daß ein gemeinsamer Verstellkörper gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (5) jeder Schaufelachse (3) zwei Kugelgelenke auf voneinander verschiedenem Kurbelradius trägt und daß kurze Schubstangen (12), welche die auf kleinem Kurbelradius angeordneten Kugelgelenke (14) benachbarter Schaufelachsen verbinden, mit langen Schubstangen (13) abwechseln, welche die auf großem Kurbelradius angeordneten Gelenke (15) benachbarter Achsen verbinden. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 699 228; USA.-Patentschrift Nr. 2 435 092.