DE2635654A1

DE2635654A1 - Verfahren zum zusammenbau einer turbomaschine, werkzeugsatz zur durchfuehrung des verfahrens und eine nach diesem verfahren hergestellte turbomaschine

Info

Publication number: DE2635654A1
Application number: DE19762635654
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Maansson; Ragnar Dipl Ing Torstenfelt
Original assignee: Stal Laval Turbin AB
Current assignee: ABB Stal AB
Priority date: 1975-08-19
Filing date: 1976-08-07
Publication date: 1977-03-03
Also published as: GB1548704A; SE7509230L; US4118847A; JPS5225906A; SE395174B; CH615730A5

Description

STAL-LAVAL Turbin AB Finspang/Schweden

Verfahren zum Zusammenbau einer Turbomaschine, Werkzeugsatζ zur Durchführung; des Verfahrens und eine nach diesem Verfahren hergestellte Turbomaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenbau einer Turbomaschine, die nach ihrem Zusammenbau mit einer anderen Maschine mit horizontaler Welle zusammengebaut werden soll. Die Erfindung betrifft ferner einen Werkzeugsatz zur Durchführung dieses Verfahrens und eine nach diesem Verfahren hergestellte Turbomaschine. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Zusammenbau einer Turbomaschine nebst dem dazu erforderlichen Werkzeug zu entwickeln, welches den Zusammenbau auch sehr großer Maschinen mit ungeteiltem Statorgehäuse in relativ einfacher und wenig aufwendiger Weise ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, das erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2-4 genannt.

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Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Werkzeugsatz verwendet, der gemäß der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 5 genannten Merkmale hat· Eine vorteilhafte Weiterbildung dieses Werkzeugsatzes ist in dem Unteranspruch 6 genannt.

Schließlich wird eine Turbomaschine, die gemäß dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt wird, vorgeschlagen, welche die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 7 genannten Merkmale hat. Vorteilhafte Weiterbildungen iÄ- der Turbomaschine sind in den Unte ran sprächen 8 und 9 genannt.

Gemäß der Erfindung erfolgt der Zusammenbau der Turbomaschine in einer Lage, bei der die Welle vertikal verläuft. Hierdurch und durch das anschließende Kippen in die horizontale Lage für den Zusammenbau mit der anderen Maschine wird die gesamte Montage sehr einfach und erfordert nur wenig Hilfsmittel. Das Verfahren eignet sich hinsichtlich des Aufwandes und der erreichten Stabilität besonders für den Zusammenbau großer Maschinen mit ungeteiltem Statorgehäuse.

Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialsehnitt durch eine Ausführungsform

einer Turbomaschine nach der Erfindung in ihrer für den Zusammenbau gewählten Lage mit vertikaler Welle,

Fig. 2 die Turbomaschine gemäß Fig. 1 in einer Lage mit horizontaler Welle sowie die Anschlußteile der

Maschine, mit der die Turbomaschine zusammengekuPOelt wird. 709803/032S _

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Wie Fig. 1 zeigt, wird das Statorgehäuse 1 mit vertikaler Welle auf einer Unterlage 2 plaziert, die beispielsweise eine Kante oder einen Plansch 3 haben kann, der um die Unterkante des Statorgehäuses paßt. Ferner kann das Statorgehäuse vorzugsweise mittels Bolzen 4 an der Unterlage 2 festgespannt werden. Etwa gleichzeitig v/erden axiale Bolzen 5 auf der Unterlage 2 plaziert, vorzugsweise in dafür vorgesehenen Aussparungen, die um den Kopf dieser Bolzen passen. Diese Bolzen, die den Rotor zusammenhalten sollen, können auch zusammen mit dem ersten laufrad 7 angebracht werden. Vorher muß jedoch der unterste Leitschaufel satz 6 an seiner im Stator vorgesehenen Stelle eingefügt werden. Dieser Leitschaufeisatz 6 kann jedoch auch abschließend eingefügt werden, nachdem die fertige Maschine von der Unterlage 2 entfernt worden ist.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Rotor aus Laufrädern 7, 10, 13 usw. und zwischen diesen liegenden Distanzringen 9, 12, 15 usw. Der Rotor wird durch axiale Bolzen 5 und 49 (siehe Fig. 2) zusammengehalten. Der Rotor hat also keine durchgehende Welle. Hierdurch ist es möglich, die mit dem Rotor koaxiale Welle einer anderen Maschine durch den Rotor hindurchzuführen.

Nachdem die Teile 1-5 montiert sind, können die Schaufelringe von Stator und Rotor aufeinandergeschichtet werden. Es werden also die Leitschaufeln 6, 8, 11, 14 usw. des Stators, die Laufräder 7, .10, 13, 16 usw. und die Distanzringe 9_f 12, 15 usw. in der genannten Reihenfolge eingesetzt. Das obersteLaufrad 34 hat vorzugsweise eine Nabe, die in einen Wellenzapfen 35 übergeht. Auf das

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laufrad 34 kann ein Dichtungsring 36 für eine Labyrinthdichtung gelegt werden, wonach der Rotor mittels der Muttern 37 und der Bolzen 5'zusammenge spannt wird.. Am besten werden die inneren Distanzringe 9» 12, 15 usw. durch äußere Distanzringe 9'_f 12', 15* usw. ergänzt.

Danach werden Stator und Rotor durch ein deckelähnliches Werkzeug 38 miteinander verbunden. Die Außenkante des deckelähnlichen Werkzeuges 38 paßt mit der oberen Kante des Statorgehäuses zusammen und wird mit dieser verschraubt. Die Innenkante 40 des deekelähnlichen Werkzeugs 38 wird durch Bolzen mit dem Wellenzapfen 35 verbunden. Gleichzeitig kann ein mit Hebeösen 42 versehener Plansch 41 an der Kante 40 angeschraubt werden, so daß die gesamte Maschine angehoben werden kann.

Vorher muß jedoch die Zentrierung des Rotors im Stator durch radiale Stützbolzen 43 gesichert werden, die durch das Statorgehäuse geschraubt werden, so daß sie gegen den Rotor drücken, beispielsweise gegen die äußeren Distanzringe. Danach können die Bolzen 4 zwischen Stator und Unterlage 2 entfernt werden, und die Maschine kann angehoben und zwecks Zusammenkupplung mit einer anderen Maschine in die horizontale Lage gebracht werden, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.

In Pig. 2 ist die Turbomaschine etwas vereinfacht dargestellt. Die wesentlichen Teile, nämlich das Statorgehäuse 1, der von den Bolzen 5 zusammengehaltene Rotor, der den Stator und den Rotor zusammenhaltende Deckel 38/ die radialen Stützbolzen 43 sind dargestellt.

und

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Von der anderen Maschine ist nur das eine Ende gezeigt mit dem Statorgehäuse 44 und dem Wellenende 45. Die Turbomaschine nach der Erfindung kann beispielsweise ein Turbokompressor sein, von dem Druckluft in einen ringförmigen Kanal 46 zwischen Statorgehäuse 44 und einer zylindrischen Wand 47 gepreßt wird. Vom Kanal 46 kann die Druckluft z.B. zu einer oder mehreren Brennkammern einer Gasturbine geführt werden, die den Turbokompressor über das im Lager 48 gelagerte Wellenende 45 antreibt.

Nachdem die beiden Maschinen in horizontaler Richtung zusammengeführt sind, können die beiden Statorgehäuse 1 und 44 durch einen Planschverband, wie gezeigt, verbunden werden. Danach wird der Rotor durch axiale Bolzen 49, die in einen Plansch am Wellenende geschraubt werden, am Wellenende 45 befestigt. Dieser Plansch hat vorzugsweise eine Öffnung oder Aussparung für die Köpfe der Bolzen 5, die dabei das Drehmoment zwischen den Rotoren der beiden Maschinen übertragen können.

Wie erläutert, sollen die Bolzen 5 vorzugsweise den gezeigten Rotor bei der Montage zusammenhalten, während die Bolzen 49 die beiden Rotoren beim Betrieb und unter Belastung zusammenhalten sollen. Die Anzahl der Bolzen 5 kann daher relativ klein sein, beispielsweise halb so groß wie die Anzahl der Bolzen 49·

Nachdem die Statorgehäuse und Rotoren zusammenmontiert sind, können der Deckel 38 und die Stützbolzen 43 entfernt werden. Dann kann der Endabschnitt für das Statorgehäuse 1 mit der Lagerung für den Wellenzapfen 35 montiert werden, wonach die Maschine im wesentlichen betriebsfertig ist.

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Die Erfindung ermöglicht eine einfache Konstruktion und eine einfache Montage auch für große Maschinen mit ungeteiltem Statorgehäuse. Man erkennt, daß das erforderliche Werkzeug, nämlich die Unterlage 2, der Deckel 38 und die radialen Stütz-"bolzen 43 im Verhältnis zur Maschine sehr geringfügig ist.

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Claims

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Patentansprüche t

Π.) Verfahren zum Zusammenbau einer Turbomaschine, die nach ihrem Zusammenbau mit einer anderen Maschine mit horizontaler Welle zusammengebaut werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß das Statorgehäuse der Turbomaschine mit einer Stirnseite (vertikale Wellenlage) auf einer horizontalen Unterlage (2) plaziert wird, die für Stator und Rotor sowohl in axialer als auch in radialer Richtung eine Stütze bilden, worauf die Leitschaufeln, (6, 8, usw.) des Stators und die laufräder (7, 10, 13 usw.) des Rotors an die für sie vorgesehene Stelle gebracht und befestigt werden, worauf die oberen Enden von Stator und Rotor mittels eines deckelähnlichen Werkzeugs (38) miteinander verbunden werden, welches am Statorgehäuse und am Rotor befestigt wird und diese zusammenhält, worauf der Stator und Rotor gemeinsam in die horizontale Lage gekippt und mit der anderen Maschine zusammengebaut werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stator und Rotor mittels die Wand des Statorgehäuses (1) durchdringende radiale Stützen (43) zusätzlich im Verhältnis zueinander fixiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rotor aus laufrädern und Distanzringen besteht, die von axialen Bolzen zusammengehalten werden, dadurch, gekennzeichnet, daß einige der genannten Bolzen (5) montiert werden und den Rotor während des Zusammenbaus in der vertikalen lage zusammenhalt en, während die restlichen Balzen (49) beim Zusammenbau mit der anderen Maschine in der horizontalen lage eingesetzt werden und die Rotoren der beiden Maschinen verbinden. 709809/0325 -8-

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4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannten Bolzen (5) in der Unterlage (2) plaziert werden, bevor das Schaufelgitter des Stators und Rotors eingesetzt wird.

5. Werkzeugsatz zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Unterlage (2) mit Stützflächen für den Stator (1) und den Rotor sowie einem zur Verbindung der oberen Enden von Stator und Rotor dienenden deckelähnlichen Teil (38) besteht, welches ebenfalls Stützflächen für Stator und Rotor sowie Öffnungen oder Aussparungen für Befestigungsbolzen zwischen den verschiedenen Teilen hat.

6. Werkzeugsatz nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich radiale Stützen (43) für den Rotor enthält, die im Stator (1) angeordnet werden können.

7. Turbomaschine, die nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß Stator (1) und Rotor mit führenden Anlageflächen sowohl für die Unterlage (2) wie für den Stator (44) und Rotor (45) der genannten anderen Maschine versehen sind.

8. Turbomaschine nach Anspruch 7, bei welcher der Rotor aus Laufrad und Distanzringen besteht, die von axialen Bolzen zusammengehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß einige dieser Bolzen (5) an dem während der Montage nach unten zeigenden Ende der Turbomaschine mit einem Kopf versehen sind, während die übrigen

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Bolzen (49) an diesem Ende mit Gewinde zum Einschrauben in den Rotor (45) der anderen Maschine versehen sind«

9. Turbomaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe der Bolzen (5) den entsprechenden Öffnungen oder Aussparungen in der anderen Maschine (45) derart angepaßt sind, daß sie das Drehmoment zwischen den beiden Rotoren übertragen können,

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