DE1035662B

DE1035662B - Shroud of a blade ring for axial turbines or compressors

Info

Publication number: DE1035662B
Application number: DEG21884A
Authority: DE
Inventors: Andrew William Rankin
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1956-04-16
Filing date: 1957-04-11
Publication date: 1958-08-07

Description

Die Erfindung betrifft ein Deckband eines Schaufelkranzes für Axial-Turbinen oder -Verdichter, welches in Umfangsrichtung verlaufende Rippen besitzt und an jeder Schaufel mittels eines Niets oder Stiftes befestigt ist, der im quer zur Schaufelachse verlaufender Bohrung der Schaufel und der Deckbandrippen eingesetzt ist.The invention relates to a shroud of a blade ring for axial turbines or compressors, which has circumferential ribs and is attached to each blade by means of a rivet or pin is the one running transversely to the blade axis Bore of the blade and the shroud ribs is used.

Bei einem bekannten Deckband dieser Art sind die Rippen an seiner radial inneren Seite angeordnet und in Schlitze der Schaufel eingesetzt. Sie müssen also im Bereich der Schaufelkanäle, damit sie diese nicht versperren, weggefräst sein, was teuer ist; und die die Kanäle bildenden Schaufelflächen sind dort, wo die Schaufeln zur Aufnahme der Rippen geschlitzt sind, unterbrochen und sind durch die Rippen auch bei sorgfältigster Arbeit nicht immer glatt ausgefüllt, und das ist strömungstechnisch ungünstig.In a known shroud of this type, the ribs are arranged on its radially inner side and inserted into slots in the shovel. So you have to be in the area of the blade channels so that they don't block, be milled away, which is expensive; and the vane surfaces forming the channels are where the blades for receiving the ribs are slotted, interrupted and are through the ribs too not always filled in smoothly with the most careful work, and that is aerodynamically unfavorable.

Es ist freilich ein Deckband bekannt, das die in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen an seiner radial äußeren Seite trägt; es wird von Zapfen der Schaufeln gehalten, die durch Löcher des Deckbandes dringen. Aber es ist an diesen Zapfen nicht mittels eines Stiftes, der in einer Bohrung des Zapfens sitzt, gehalten, sondern durch Stifte oder Drähte, die in Unterschneidungen der Zapfen zwischen Zapfen und Rippe eingeschoben sind und ihrerseits wieder gesichert werden müssen; das ist umständlich und kompliziert.Of course, a shroud is known which has the circumferential ribs on its radially outer side carries; it is held in place by pegs on the blades that pass through holes in the shroud penetrate. But it is not on these pegs by means of a pin that sits in a hole in the peg, held, but by pins or wires that are in undercuts the pin are inserted between the pin and the rib and are in turn secured again have to; that is awkward and complicated.

Freilich ist auch ein Deckband bekannt, das seine Rippen an der radial äußeren Seite aufweist und das von einem Zapfen der Schaufel mittels eines· Niets gehalten wiird, das im quer zur Schaufelachse verlaufender Bohrung des Zapfens und der Rippen eingesetzt ist. Doch besteht dies Deckband aus zwei Teilen, nämlich zwei Winkelprofilen, deren je eines an jeder Seite des Schaufelzapfens entlang läuft. Deshalb muß, damit der Sohaufelkanal zwischen diesen beiden Bandteilen abgedeckt wird, der Schaufelzapfen so geformt sein, daß er den Kanal überdeckt; das aber erschwert das Fräsen der Schaufel.Of course, a shroud is also known that has its ribs on the radially outer side and that is held by a pin of the blade by means of a rivet which runs transversely to the blade axis Bore of the pin and the ribs is used. However, this shroud consists of two parts, namely two angle profiles, one of which runs along each side of the shovel pin. Therefore must, with it the Sohaufelkanal is covered between these two band parts, the shovel journal be shaped in such a way that it covers the channel; but that makes milling the shovel more difficult.

All jene Schwierigkeiten will die Erfindung vermeiden. Sie besteht darin, daß in an sich bekannter Weise das Deckband die Rippen an seiner radial äußeren. Seite hat und Löcher aufweist, die von Zapfen der Schaufeln durchdrungen sind.The invention aims to avoid all these difficulties. It consists in that in itself known Way the shroud the ribs on its radially outer. Side and has holes by The pegs of the blades are penetrated.

Es empfiehlt sich, daß die Löcher in Achsrichtung ebenso* breit wie die Schaufelzapf en, aber in Umfangsrichtung etwas länger als die Schaufelzapfen, sind.It is recommended that the holes are as wide in the axial direction as the shovel pins, but in the circumferential direction are slightly longer than the shovel pins.

Besonders empfiehlt sich zur Vermeidung der Scherbeanspruchung des Stoffes eine Bauart, bei der die Zahl der Deckbandrippen mindestens drei und die Zahl der Zapfen je Schaufel mindestens zwei beträgt.In order to avoid shear stress on the fabric, a design is particularly recommended in which the The number of shroud ribs is at least three and the number of pins per blade is at least two.

Fig. 1 zeigt eine teilweise im Schnitt gehaltene Ansicht entlang der Linie 1-1 der Fig. 2, welche die letztgenannte Art der Befestigung zeigt;Fig. 1 is a partially sectioned view taken along line 1-1 of Fig. 2 showing the latter Shows type of attachment;

Deckband eines Schaufelkranzes
für Axial-Turbinen oder -VerdichterShroud of a blade ring
for axial turbines or compressors

Anmelder:Applicant:

General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)General Electric Company,
Schenectady, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6Representative: Dr.-Ing. Sommerfeld, patent attorney,
Munich 23, Dunantstr. 6th

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. April 1956Claimed priority:
V. St. v. America April 16, 1956

Andrew William Rankin, Schenectady, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt wordenAndrew William Rankin, Schenectady, N.Y. (V. St. A.), has been named as the inventor

Fig. 2 und 3 zeigen einen Aufriß und einen Seitenriß der Anordnung nach Fig. 1.Figures 2 and 3 show an elevation and a side elevation the arrangement according to FIG. 1.

In Fig. 1 ist der obere Teil 2 α einer üblichen Turbinenschaufel 2 gezeichnet. Er besitzt zwei rechteckige Vorsprünge oder Zapfen 2b, die sich radial nach außen erstrecken. An diesen Zapfen ist das Deckband 1 befestigt, dieses aus einem plattenförmigen Teil la und einer Mehrzahl von radial nach außen stehenden, in Umfangsrichtung laufenden Rippen 1 b. In seinem plattenförmigen Teil la befinden sich rechteckige öffnungen 1 c, die zwischen den Rippen 1 b liegen und zur Aufnahme der Zapfen 2 b dienen. Die Rippen 1 b sind im Anschluß an die Öffnungen 1 c angeordnet und verstärken die Einfassung um die Zapfenlöcher, wo im Falle der üblichen flachen Einfassungen häufig Ermüdungsbrüche auftreten. Die Öffnungen Ic haben dieselbe Breite wie die Zapfen 2b, sind jedoch in Um fangsrichtung geringfügig länger als diese. Dieser Spielraum ist, wie dem Fachmann bekannt ist, nötig, um die gebogenen Segmente der Einfassung in radialer Richtung über die herausstehenden Zapfen schieben und montieren zu können. Die Einfassung 1 ist mit den Schaufeln 2 durch Stifte 3 verbunden, welche in axialer Richtung durch die in Deckung befindlichen Öffnungen Id bzw. 2 c in den Rippen! Ib bzw. den Zapfen 2b reichen. Die Stifte 3 können in· ihrer Lage durch Irgendeine geeignete Maßnahme gesichert werden, so z. B. durch Vernieten der Enden, wie bei 3 a gezeichnet ist. Durch Verwendung einer Mehrzahl von Zapfen sind auchIn Fig. 1, the upper part 2 α of a conventional turbine blade 2 is drawn. It has two rectangular projections or pegs 2b which extend radially outward. At these pins, the shroud 1 is fixed, this b of a plate-shaped part la and a plurality of radially outwardly projecting, running in the circumferential direction ribs. 1 C are rectangular openings 1 in its plate-shaped part la, b lying between the ribs 1 and serve to receive the pin 2 b. The fins 1 are disposed b c in connection to the openings 1 and reinforce the enclosure around the pin holes, where in the case of conventional flat mounts occur frequently fatigue fractures. The openings Ic have the same width as the pin 2b, but are slightly longer than this in the circumferential direction. As is known to the person skilled in the art, this clearance is necessary in order to be able to push and assemble the curved segments of the enclosure in the radial direction over the protruding pins. The enclosure 1 is connected to the blades 2 by pins 3 which, in the axial direction, pass through the openings Id and 2 c in the ribs which are in congruence! Ib or the pin 2b are enough. The pins 3 can be secured in their position by any suitable means, e.g. B. by riveting the ends, as is drawn at 3 a. By using a plurality of tenons are also

»09 58fl/112»09 58fl / 112

die Scherkräfte in den Stiften 3 soweit wie möglich verringert. Es ist offensichtlich, daß eine weitere Verminderung der auf die Stifte ausgeübten Scherkräfte dadurch erreicht werden kann, daß weitere in Umfangsrichtung verlaufende Rippen 1 b mit den entsprechenden Zapfen, die am vorderen und am hinteren Ende der Turbinenschaufel liegen, vorgesehen werden. Das Deckband wird in der folgenden Weise auf den Schaufeln montiert: Es wird über die Schaufel 2 gelegt, wol>ei die Zapfen 2d in die Öffnungen Ic zu liegen kommen; dann werden die Bohrungen Id. 2c durch einen üblichen Bohrvorgang gebildet; darauf werden die Stifte 3 eingesetzt und an beiden Enden vernietet, so daß sie sich nicht lockern können.the shear forces in the pins 3 are reduced as much as possible. It is obvious that a further reduction in the shear forces exerted on the pins can be achieved by providing further circumferential ribs 1b with the corresponding pegs located at the front and rear ends of the turbine blade. The shroud is mounted on the blades in the following way: It is placed over the blade 2 so that the pins 2d come to lie in the openings Ic; then the holes Id. 2c are formed by a conventional drilling process; then the pins 3 are inserted and riveted at both ends so that they cannot loosen.

Claims

is in the bore of the blade and the shroud ribs running transversely to the blade axis is used. characterized in that, in a manner known per se, the shroud adjoins the ribs its radially outer side and has holes penetrated by pins of the blades are.

2. Cover tape according to claim 1, characterized in that the holes in the axial direction as well wide like the shovel pegs, but slightly longer in the circumferential direction than the shovel pegs.

3. Shroud according to claim 1 and 2, characterized in that the number of shroud ribs at least three and the number of pins per blade is at least two.

1. Shroud of a blade ring for axial publications considered:

Turbines or compressors, which in scope- German Patent No. 234 745;

has directional ribs and is found on each U.S. Patents Nos. 1,116,815, 1,457,404,

Shovel attached by means of a rivet or pin 20 1 720 754, 2 220 914.

1 sheet of drawings

1 809 580/112 7.1 809 580/112 7.