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DE2807379A1 - Turbinenrotor - Google Patents

Turbinenrotor

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Publication number
DE2807379A1
DE2807379A1 DE19782807379 DE2807379A DE2807379A1 DE 2807379 A1 DE2807379 A1 DE 2807379A1 DE 19782807379 DE19782807379 DE 19782807379 DE 2807379 A DE2807379 A DE 2807379A DE 2807379 A1 DE2807379 A1 DE 2807379A1
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DE
Germany
Prior art keywords
shaft
thermal
rotor
wedge
rotor according
Prior art date
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Granted
Application number
DE19782807379
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English (en)
Other versions
DE2807379B2 (de
DE2807379C3 (de
Inventor
Fumio Fujisawa
Katsukuni Hisano
Sho Kusumoto
Masaharu Ohno
Kazuo Sato
Kouki Shiohata
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE2807379A1 publication Critical patent/DE2807379A1/de
Publication of DE2807379B2 publication Critical patent/DE2807379B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2807379C3 publication Critical patent/DE2807379C3/de
Expired legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D3/00Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid
    • F01D3/02Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid characterised by having one fluid flow in one axial direction and another fluid flow in the opposite direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/025Fixing blade carrying members on shafts
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/70Interfitted members
    • Y10T403/7018Interfitted members including separably interposed key
    • Y10T403/7021Axially extending

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotor, insbesondere einen Rotor für eine Dampfturbine, mit auf die Rotorwelle thermisch aufgeschrumpften Laufrädern und mit Fixierkeilen zwischen jedem Laufrad und der Welle.
Bei einer bekannten Anordnung wurde der Rotor einer Dampfturbine durch einstückige Ausbildung von Laufrädern und Welle hergestellt. Bei großen Dampfturbinen, entsprechend einer hohen Leistung, ist eine einstückige Herstellung wegen der bei der praktischen Produktion auftretenden Probleme schwierig, so daß Rotore für Hochleistungsturbinen aus praktischen Gründen aus einzelnen Rotorlaufrädern, die thermisch auf die Rotorwelle aufgeschrumpft sind, hergestellt werden mußten. Das thermische Aufschrumpfen von Rotorlaufrädern auf die Rotorwelle geschieht mit einer hinreichenden Schrumpftoleranz zwischen den Laufrädern und der Welle, so daß ein Schlupf zwischen ihren Berührflächen vermieden wLrd und ein ausreichendes Drehmoment übertragen werden kann.
Als weiteres Hilfsmittel zur Vermeidung eines Schlupfs zwischen den Rotorlaufrädern und der Rotorwelle wurde die Anordnung von Keilen zwischen den Laufrädern und der Rotorwelle ins Auge gefaßt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die thermische Verbiegung einer Rotorwelle mit Keil für eine Zweistromdampfturbine zu vermindern.
Dabei soll insbesondere ein Rotor für eine Zweistromdampfturbine geschaffen werden, bei welcher eine thermische Verbiegung der Rotorwelle in dem Bereich, wo die ersten Stufen auf der Welle aneinander angrenzend angeordnet sind, klein gemacht ist.
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Ferner schafft die Erfindung einen in thermischer Schrumpfpassung hergestellten Rotor für eine Dampfturbine, welcher eine neue Keilanordnung zur Kleinhaltung der thermischen Verbiegung einer Rotorwelle verwendet. Schließlich wird bei der Erfindung die durch den Keil verursachte thermische Verbiegung der Rotorwelle ausgeglichen.
Bei einer Niederdruckdampfturbine trat als für einen durch thermisches Aufschrumpfen hergestellten Rotor typische Erscheinung, wenn nach Abhängen einer Last die Turbinendrehzahl von der Nenndrehzahl her allmählich gesenkt wurde, eine Erscheinung auf, nach welcher die Rotorschwingung bei einer kritischen Drehzahl übermäßig wurde. Ferner nahm die Schwingung auch zu, wenn eine Last in der Nenndrehzahl zugeschaltet wurde. Der Grund der Erscheinung wurde untersucht und es zeigte sich, daß die Schwingung als Folge einer thermischen Verbiegung der Welle aufgetreten war. Die für in thermischer Schrumpfpassung hergestellte Rotore typische thermisehe Verbiegung wurde durch eine der Welle eigentümliche nicht im Gleichgewicht befindliche Wärmeleitung von einem Laufrad auf die Welle verursacht. Insbesondere bei einer Zweistromdampfturbine war in den ersten Stufen, im Bereich der höchsten Temperaturen bei den Stufen, das üngleichgewicht der Wärmeleitung groß. Die auf die Dampfturbinenschaufeln übertragene Wärme wird über das Laufrad auf die Welle geleitet. Bei durch thermische Schrumpfpassung hergestellten Rotoren sind eine Nut für einen Keil und ein in der Nut zwischen dem Laufrad und der Welle stramm angeordneter Keil vorgesehen. Diese Keilanordnung führt zu einer Abnahme der Wärmeleitung im Bereich des Keils. Die Abnahme der Wärmeleitung auf einem Teil der Welle führt infolge der Temperaturdifferenz zu dem übrigen Teil zu einer ther-
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mischen Verbiegung der Welle. Dies wurde durch Experimente und durch Computerrechnungen hinsichtlich der thermischen Verbiegung sichergestellt. Es ergab sich also, daß der Grund für die thermische Verbiegung der Rotorwelle eine durch die Keile verursachte Verzerrung der Temperaturverteilung war, und die Erfindung sieht eine thermische Ausgleichseinrichtung vor, die den thermischen Verbiegungen der Welle entgegenwirkt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind im folgenden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist bzw. sind
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht, die einen durch thermisches Aufschrumpfen hergestellten Rotor des Typs zeigt, auf den sich die Erfindung bezieht,
Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht, welche einen durch thermische Schrumpfpassung hergestellten Rotor in thermischer Verbiegung zeigt,
Fig. 4 eine Schnittansicht, welche eine Ausführungsform eines durch thermische Schrumpfpassung hergestellten Rotors gemäß der Erfindung zeigt,
Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht, welche die wesentli-
chen Teile der Fig. 4 zeigt,
Fig. 6 eine Darstellung einer Temperaturverteilung auf einer Welle gemäß der Fign. 4 und 5,
Fign. 7(A), Ansichten, welche eine thermische Verbiegung (B), (C) eines in den Fign. 4 und 5 gezeigten Rotors wiedergeben,
Fig. 8 eine Darstellung, welche die Schwingungsamplitude
eines erfindungsgemäßen Rotors mit derjenigen eines bekannten Rotors vergleicht.
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Fig. 9 eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotors,
Fig. 10 eine Schnittansicht längs Linie X-X der Fig. 9,
Fig. 11 ein Teilschnitt, welcher ein weiteres Beispiel in Bezug auf eine Nut zeigt,
Fig. 12 eine vertikale Schnittansicht, welche eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt, und
Fig. 13 eine Schnittansicht längs Linie XIII-XIII der Fig. 12.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt, welcher einen in thermischer Schrumpfpassung hergestellten Rotor einer Zweistromdampfturbine zeigt. Ein Rotor besteht aus einer in Lagern 6 gehalterten Rotorwelle 2, Laufrädern 3a bis 31, die auf die Rotorwelle 2 thermisch aufgeschrumpft sind, Haltekeilen 5 zwischen den Laufrädern und der Rotorwelle, wie sie in Fig. 2 im einzelnen gezeigt sind, und auf den Umfangsflachen der Laufrädern 3a bis 31 vorgesehenen Turbinenschaufeln. Mit 7 ist ein Turbinengehäuse bezeichnet. Um den, in Längsrichtung gesehen, Mittelabschnitt des Gehäuses 7 sind mehrere Dampfeinlasse 8 angeordnet. Dampf von ungefähr 623 K, wie Dampf für eine Niederdruckturbine eines Kraftwerks, fließt durch die Dampfeinlasse 8, wie durch eine gestrichelte Linie 9 angedeutet, in das Gehäuse 7. Danach wird der Dampf zu einem Doppelstrom aufgeteilt, arbeitet in den einzelnen Stufen der Turbine mit einer sich ergebenden Temperatur- und Druckabnahme und fließt aus der- letzten Stufe ab.
Bei der oben beschriebenen Turbine ist die Temperaturverteilung des Rotors im Betrieb infolge des Strömungspfads des Dampfes derart, daß die Temperatur der Rotorwelle 2 niedrig, diejenige der Laufräder 3a bis 31 aber
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hoch ist. Daher werden Wärmeströme 10, 10X, 101, 101X von der Außenseite der Laufräder 3a bis 31 mit ihren größeren Durchmessernzum Mittelteil des Rotors mit seinem kleineren Durchmesser erzeugt. Der Wärmestromwiderstand ist auf mit den Keilen 5A und 5G versehenen Teilen der Welle größer als der Widerstand auf diametral gegenüberliegenden Teilen der Welle. Das heißt, die Wärmeströme 101 und 101X sind größer als die Wärmeströme 10 und 10X. Es tritt insbesondere in dem Bereich eines Raumes um die Keile 5 eine große Wärmestromwiderstandsdifferenz auf. Infolge der Widerstandsdifferenz ist die Temperatur des mit den Keilen 5 versehenen Teils der Welle niedriger als diejenige des diametral gegenüberliegenden Teils. Dies verursacht eine Biegekrümmung der Welle 2. Die Temperaturdifferenz ist ganz erheblich in der Umgebung der Dampfeinlässe (infolge der sehr hohen Temperatur der ankommenden Dampfströmung), nämlich um den, in Längsrichtung gesehen, Mittelabschnitt der Welle, so daß die Biegekrümmung ihr Maximum auf den mit den Keilen versehenen Abschnitten im Bereich der Dampfeinlässe erreicht.
Mit dieser Erscheinung trat bei bekannten Anordnungen wegen der Tatsache, daß die auf den Laufrädern 3a und 3g der ersten Stufe vorhandenen Keile 5A und 5G, wie in Fig. 1 gezeigt, auf der gleichen Seite angeordnet sind, die Biegekrümmung auf den mit den Laufrädern 3a und 3g in Berührung stehenden Abschnitten auf der Welle nach der gleichen Seite auf. Diese Biegekrümmung bei aneinander angrenzenden Laufrädern 3a und 3g erzeugt einen Unwuchtseffekt, der beim Lauf der Turbine zu Schwingungen des Rotors Anlaß gibt. Mit Zunahme der Biegekrümmung nehmen auch die Schwingungen des Rotors zu. Dieser Unwuchtseffekt war insbesondere für die erste Resonanzfrequenz der Rotorwelle groß, so daß beim Durchgang durch
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eine erste kritische Rotationsgeschwindigkeit, die der genannten ersten Resonanzfrequenz entsprach, Schwierigkeiten auftraten. Es war schwierig, das Unwuchts-. element, das durch die thermische Verbiegung auftrat, mit Hilfe von vorangehenden Auswuchtmaßnahmen zu beseitigen. Falls die Vibration in viel größerer Weise auftritt und dabei ein erlaubtes Maß überschreitet, kommt es zu einem Rotorausfall. Dementsprechend ist die Beseitigung der thermischen Biegekrümmung hinsichtlich einer Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit eines Rotors sehr wichtig.
Fig. 4 zeigt den Aufbau eines Leistungsturbinenrotors, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 gleiche Elemente bezeichnen. Der in Fig. 4 gezeigte Rotor unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten Rotor insofern, als die auf den Laufrädern 3a und 3g der ersten Stufe vorgesehenen Keile 5A und 5G um 180° gegeneinander versetzt angeordnet sind und ebenso die auf Laufrädern 3h, 3i, 3j, 3k und 31, die einer der beiden ersten Stufen folgen, vorgesehenen Keile 5H, 51, 5J, 5K und 5L bezüglich benachbarter Keilen um 180° versetzt und, verglichen mit der Ausführungsform der Fig. 1, im diametral gegenüberliegenden Teil angeordnet sind.
Die Keile 5A, 5B, 5C, 5D, 5E und 5F sind bezüglich der Mitte der Wellenlage zwischen den Laufrädern 3a und 3g der ersten Stufen jeweils symmetrisch zu einer Reihe von Keilen 5G, 5H, 51, 5J, 5K und 5L angeordnet. Jeder Keil ist festsitzend in einer Keilnut 21 (siehe Fig. 2) angeordnet, die in Längsrichtung in einer Umfangsflache der Welle ausgebildet ist, und ebenso ist ein hervorstehender Teil des Keils festsitzend in einer der Keilnuten aufgenommen, die in den inneren Umfangsflachen der einzelnen Laufräder ausgebildet sind. Diese Anordnung von Keil und Nut ist auf dem Gebiet der Turbinen an sich bekannt, so daß auf wei-
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tere Einzelheiten hier nicht eingegangen wird.
Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Mittelabschnitt des in Fig. 4 gezeigten Rotors.
Fig. 6 gibt die Temperaturverteilung an einem Teil der Welle wieder, auf den die Laufräder 3a und 3g der ersten Stufe thermisch aufgeschrumpft sind. In Fig. 6 zeigt das Bezugszeichen 2a die Achse der Welle, 11 zeigt die Temperaturverteilung an einem Teil der Welle, auf dem das Laufrad 3g befestigt ist, und 12 zeigt die Temperatur-Verteilung an einem Teil der Welle, auf dem das Laufrad 3a befestigt ist.
Die Länge der Pfeile gibt die relative Größe der Temperatur wieder. Die Bezugszeichen 13 und 14 weisen auf das Vorhandensein der Keile 5A und 5G hin. Da die anderen Keile ebenso in einem Winkel von 180°, bezogen auf Nachbarkeile, angeordnet sind, zeigt die Temperaturverteilung an Teilen der Welle, auf denen diese Keile vorgesehen sind, Ähnlichkeit mit der in Fig. 13 gezeigten; der bei 13 und 14 gezeigte Niedertemperaturbereich erscheint bei aneinander angrenzenden Laufrädern um 180° gegeneinander versetzt.
Fig. 7 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß infolge des Unterschieds von zwei Temperaturverteilungen eine Biegekrümmung eine andere Biegekrümmung ausgleicht. Die Temperaturverteilung um das Laufrad 3g, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, verursacht eine thermische Krümmung der Welle, entsprechend Fig. 7 (A), während die Temperaturverteilung um das Laufrad 3a zu einer anderen thermischen Krümmung der Welle Anlaß gibt, derart, daß die eine thermische Krümmung die andere thermische Krümmung ausgleicht. Daher erscheint schließlich nahezu eine thermische Krümmung, wie sie in Fig. 7 (C) gezeigt ist.
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Mit dieser Anordnung läßt sich ein Effekt erreichen, der die thermische Krümmung vermindert. In den ersten Stufen sind zwei Temperaturverteilungen symmetrisch bezüglich der Längsmitte der Welle zwischen den Laufrädern 3a und 3g der ersten Stufen angeordnet. Im Rotor insgesamt sind die Temperaturverteilungen auf beiden Sätzen von Stufen ebenfalls symmetrisch bezüglich der Längsmitte der Welle. Diese Anordnung verringert die Schwingungen der Welle weiter.
Wie oben gezeigt, vermindert die Keilanordnung, bei welcher die Keile jeweils um 180° bezüglich Nachbarkeilen versetzt angeordnet sind, die Schwingungsamplitude, u. ζ. in der in Fig. 8 gezeigten Weise. In dieser Figur ist Nr die Nenndrehzahl, Nc eine kritische Drehzahl, zeigt eine gestrichelte Linie B1 die Schwingungsamplitude des in Fig. gezeigten Rotors und eine durchgezogene Linie B2 die durch die Erfindung erhaltene Schwingungsamplitude.
Die Temperatur eines Rotors ist in der Beschleunigungsphase im allgemeinen niedrig, so daß die Temperaturdifferenz zwisehen einer mit einem Keil versehenen Seite und einer anderen Seite ohne einen Keil .gering ist. Obwohl beide Temperaturverteilungen nicht symmetrisch sind, verbiegt die Temperaturdifferenz die Welle nicht ernsthaft. Trotz Verwendung einer Keilanordnung wie in Fig. 1, kann ein Rotor auf die Nenndrehzahl Nr in einem Zustand vergleichsweise geringer Schwingungsamplitude beschleunigt werden.
Mit zunehmender Zeit während des Betriebs einer Turbine ist der Temperaturanstieg jedoch hoch. Das macht die Temperaturdifferenz groß. Wenn ein Rotor an der Nenndrehzahl und mit voller Last betrieben wird, bedeutet dies, daß die Dampfmenge extrem hoch ist und damit, daß die Schwingungsamplitude von einem kleinen Punkt a zu einem hohen Punkt b verschoben wird. Dies bedeutet, daß es unmöglich ist, einen
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konstanten Betrieb aufrechtzuerhalten.
Ferner läuft, wenn ein am Punkt b der Fig. 8 in Schwingung befindlicher Rotor verzögert wird, die Schwingungsamplitude längs der Kurve vom Punkt b zu einem Punkt c, da die thermische Krümmung der Welle eine große Auswirkung auf die erste Schwingungsart hat. Das Symbol c, welches eine Schwingungsamplitude an der kritischen Drehzahl zeigt, tritt mit einem extrem großen Wert auf. Das Auftreten einer solch großen Schwingungsamplitude verursacht ein ernstes Problem allerersten Ranges hinsichtlich eines sicheren Betriebs von über thermische Schrumpfpassungen hergestellten Turbinenrotoren.
Bei dem mit thermischer Schrumpfpassung hergestellten Turbinenrotor gemäß der Erfindung erweist sich eine Rotorverbiegung als klein, was in der ungefähren thermischen Symmetrie des Rotors seine Grundlage hat. In der Beschleunigungs- und Verzögerungsphase ist die Schwingungsamplitude, die durch die Kurven A2 und B2 wiedergegeben wird, extrem gering. Es ist möglich, einen wünschenswerten Betrieb der Turbine mit einer kleinen Schwingungsamplitude aufrechtzuerhalten.
Die Fign. 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, mit einer Rotorwelle 2, Rotorlaufrädern 3a und 3g, die thermisch auf die Welle 2 aufgeschrumpft sind, und Keilen 5A und 5G zur Festlegung der Laufräder 3a und 3g auf der Welle 2.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fign. 4 und 5 dadurch, daß Nuten 15 und 15X auf Berührflächen zwischen den Laufrädern 3a und 3g und der Welle 2 ausgebildet sind. Die Ausbildung der Nuten 15 und 15X bewirkt, daß die Luft in den Nuten 15 und 15X als Wärmewiderstand gegen die Wärmeleitung von den Laufrädern 3a und 3g auf die Welle 2 wirkt, so daß die Tempera-
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tür auf einem Abschnitt der Welle, auf welchem sich die Nuten 15 und 15X befinden, niedriger wird. Daher zeigen die Temperaturverteilungen auf der Seite, wo ein Keil vorgesehen ist, und auf der anderen Seite, wo kein Keil vorgesehen ist, eine Symmetrie in Bezug auf die Achse der Welle. Diese Anordnung verhindert eine thermische Verbiegung, die ansonsten aufgrund der Nicht-Symmetrie der Temperaturverteilung bezüglich der Achse auftreten würde.
Ein ähnlicher Effekt läßt sich erzielen, indem die Nut 15', wie in Fig. 11 gezeigt, um die Welle 2 herum ausgebildet wird. Ferner kann die Nut 15 bzw. 15' an mehreren in Umfangsrichtung im Abstand voneinander liegenden Abschnitten ausgebildet sein, wohingegen bei obiger Ausführungsform eine einzige Nut gezeigt ist. Eine solche Keilanordnung gestattet, daß die Keile in anderen Lagen als in einem Winkel von 180° bezüglich eines Nachbarkeils angeordnet werden können.
Eine weitere Ausführungsform ist in den Fign. 12 und 13 gezeigt. Am diametral gegenüberliegenden Seiten der inneren Umfangsflache der Laufräder 3a und 3g sind Nuten 25 und 25X ausgebildet, in welche Blindkeile 30 und 3OX gepackt sind. Die Blindkeile bestehen aus einem identischen Material wie die Keile 5A und 5G. Sie haben die Funktion, der Wärmeleitung von den Laufrädern 3a und 3g auf die Welle 2 entgegenzuwirken. Infolge der Funktion der Blindkeile 25 und 25X wird die Temperaturverteilung um die Welle 2 symmetrisch bezüglich der Achse der Welle Ein Schleudergut bzw. Feststoff mit Wärmewiderstand kann anstelle des mit den Teilen 5A und 5G identischen Materials ebenfalls verwendet werden. Mit der Ausführungsform der Fig. 13 müssen nur in den Laufrädern Nuten für die Blindkeile vorgesehen werden, so daß die Welle durch zusätz-
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liehe Nuten an den Stellen der Blindkeile nicht geschwächt wird.
Aus der voranstehenden Beschreibung ergibt sich, daß gemäß der Erfindung die thermische Verbiegung der Rotorwelle vermindert ist, was die Schwingungsamplitude kleinhält, so daß sich Dampfturbinen hoher Zuverlässigkeit erreichen lassen.
Ki/fg
ORIGIiNAL INSPECTED
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Claims (14)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    10
    n. Rotor für eine Zweistromdampfturbine, bei welcher in ein Turbinengehäuse über einen Dampfeinlaß eingeführter Dampf in Längsrichtung geteilt und jeder der Teilströme jeweils in erste auf der Welle nebeneinander angeordnete Stufen fließt, gekennzeichnet durch eine Welle (2), ein erstes auf der Welle zur Bildung einer ersten ersten Stufe der Dampfturbine angebrachtes Rotorlaufrad (3a) , ein auf der Welle angrenzend an das erste Laufrad zur Bildung einer zweiten ersten Stufe der Dampfturbine angebrachtes zweites Rotorlaufrad (3b), eine
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    zwischen der Welle und dem ersten Laufrad angeordnete Keileinrichtung (5A) und eine thermische Ausgleichseinrichtung, die durch die erste Keileinrichtung bewirkten thermischen Formänderungen der Welle entgegenwirkt. 5
  2. 2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die thermische Ausgleichseinrichtung eine zwischen der Welle (2) und dem zweiten Laufrad (3g) an einer solchen Stelle angeordnete zweite Keileinrichtung (5G) aufweist, daß sie eine thermische Formänderung in der Welle herbeiführt, welche der durch die erste Keileinrichtung (5A) verursachten thermischen Formänderung entgegenwirkt.
  3. 3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Keileinrichtung (5A) und die zweite Keileinrichtung (5G) am Umfang der Welle (2) um 180° gegeneinander versetzt angeordnet sind.
  4. 4. Rotor nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch weitere Laufräder (3b - 3f, 3h - 31), die an der Welle an entsprechenden Lagen stromab bezüglich der ersten Stufen angeordnet sind und zusätzliche Stufen der Turbine bilden, v/eitere Keileinrichtungen (5B - 5F, 5H- 5L) , die zwischen der Welle und den zugehörigen der weiteren
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    Laufräder angeordnet sind, wobei die zusätzlichen Keileinrichtungen für aneinander angrenzende der weiteren Laufräder um 180° am Umfang der Welle gegeneinander versetzt sind.
    5
  5. 5. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die thermische Ausgleichseinrichtung eine thermische Widerstandseinrichtung zur Änderung des Wärmewiderstands zwischen der Welle (2) und den ersten und zweiten Laufrädern (3a, 3g) enthält.
  6. 6. Rotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die thermische Widerstandseinrichtung eine im Außenumfang der Welle (2) ausgebildete Nut
    (151) enthält.
  7. 7. Rotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die thermische Widerstandseinrichtung eine im Innenumfang des Laufrades (3a; 3g) ausgebildete Nut (15; 15X; 25; 25X) enthält
  8. 8. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Laufrad (3a; 3g) auf die Welle (2) thermisch aufgeschrumpft ist.
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  9. 9. Dampfturbinenrotor, bei welchem Dampf in ein Turbinengehäuse von einem Dampfeinlaß her so eingeführt wird, daß er in eine Vielzahl von Stufen mit Laufrädern auf einer Welle strömt, gekennzeichnet durch eine zwischen der Welle (2) und wenigstens einem der Laufräder (3a) angeordnete Keileinrichtung (5A) und eine thermische Ausgleichseinrichtung, die durch die Keileinrichtung hervorgerufenen thermischen Formänderungen entgegenwirkt.
    10
  10. 10. Dampfturbinenrotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (3a) auf die Welle (2) thermisch aufgeschrumpft ist.
  11. 11. Dampfturbinenrotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die thermische Ausgleichseinrichtung der Keileinrichtung (5A) diametral gegenüberliegend angeordnet ist.
  12. 12. Dampfturbinenrotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die thermische Ausgleichseinrichtung eine im Außenumfang der Welle (2) ausgebildete Nut (151) enthält.
    809834/083$
  13. 13. Dampfturbinenrotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die thermische Ausgleichseinrichtung eine im Innenumfang des Laufrades (3a; 3g) ausgebildete Nut (15; 15X; 25; 25X) enthält.
  14. 14. Dampfturbinenrotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß er einen in die Nut (25; 25X) gepackten Blindkeil (30; 30X) enthält.
    809834/0836
DE2807379A 1977-02-21 1978-02-21 Rotor für eine Dampfturbine Expired DE2807379C3 (de)

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