DE4441233A1 - Beschaufelter Rotor - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen beschaufelten Rotor einer Turbo­ maschine, bei der die Laufschaufeln mit ihren Füssen in im wesentlichen axial verlaufenden Schaufelnuten des Rotors befestigt sind.

Stand der Technik

Derartige beschaufelte Rotoren sind bekannt. Die in den axialen Nuten befestigten Schaufeln werden in ihrer axialen Position fixiert. Vor allem zur Fixierung der Endstufen-Lauf­ schaufelreihen wird dazu im Radkranz auf der Höhe des Nut­ grundes der axialen Nuten eine umlaufende, T-förmige Nut vor­ gesehen. Die T-förmige Nut ist analog zu üblichen umlaufenden Schaufelnuten ausgestaltet, jedoch um neunzig Grad verdreht im Radkranz angeordnet. Für jede Laufschaufelreihe mit bogen­ förmigen und schrägen axialen Nuten wird dabei eine T-förmige Nut angebracht. Durch die Lage der T-Nut auf der Höhe des Nutgrundes der Schaufelnut, verläuft die T-Nut durch den Schaufelfuß. Durch die Öffnung der T-Nut können L-förmige, entsprechend dem Umfang des Rotors gebogene Elemente einge­ schoben werden. Jeweils zwei L-förmige Elemente nebeneinander geschoben ergänzen sich zu einem T und füllen die T-förmige Nut vollständig auf. Die L-förmigen Elemente sind über den Umfang segmentiert. Die einzelnen Segmente sind mindestens breiter als der Schaufelfuß ausgelegt und überdecken übli­ cherweise ungefähr drei Schaufelfüße, beziehungsweise Nuten. Nach dem Einbau der Schaufeln in den Rotor werden die L-för­ migen Elemente segmentweise nacheinander in die T-förmige Nut eingeschoben. Als Abschlußelemente werden schmälere L-för­ mige Elemente verwendet, die gemeinsam durch die Öffnung eingeschoben werden können. Zwischen diese beiden Elemente wird als Abschluß ein Keil eingetrieben, der zusätzlich fixiert wird.

Diese Art der Befestigung ist sehr zeitaufwendig bei der Mon­ tage und einer eventuellen Demontage der Laufschaufeln. Zudem entstehen bei der Fertigung der Nuten Grate, deren Entfernung sehr kompliziert ist, und es entstehen durch den dadurch benötigten hohen Arbeitsaufwand entsprechend hohe Kosten.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem beschau­ felten Rotor der eingangs genannten Art die Axialsicherung der Schaufeln einfacher und kostengünstiger zu gestalten.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Lauf­ schaufeln jeweils durch mindestens einen, über ein federarti­ ges Element federnd gelagerten, beweglichen Bolzen, der den Schaufelfuß mit der Schaufelnut verbindet, axial in der Schaufelnut fixiert sind.

Die Vorteile der Erfindung sind unter anderem darin zu sehen, daß durch den beweglichen Bolzen die Schaufeln sehr leicht ein- und ausgebaut werden können.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand des Rotors einer Turbomaschine dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht des Querschnittes durch einen beschaufelten Trommelrotor;

Fig. 2 einen Teillängsschnitt entsprechend der Linie II
aus Fig. 1.

Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentli­ chen Elemente gezeigt.

Weg zur Ausführung der Erfindung

Gemäß Fig. 1 ist ein Rotor 1 mit Laufschaufeln 5 versehen. Die Laufschaufeln 5 bestehen aus einem nur teilweise darge­ stellten Schaufelblatt 4 und einem Schaufelfuß 3. Die Lauf­ schaufeln sind mit den Schaufelfüßen 3 in im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Schaufelnuten 2 des Rotors 1 ein­ gesetzt. Der Schaufelfuß 3 ist tannenbaumförmig mit mehreren Zacken 11 ausgebildet. Entsprechend sind die Schaufelnuten 2 im Trommelrotor 1 ebenso mit Zacken 20 ausgebildet. Wird der Rotor gedreht, werden die Laufschaufeln 5 radial nach außen beschleunigt, wobei sie vom Trommelrotor 1 durch die tannen­ baumförmige Befestigung zurückgehalten werden.

Das Axialsicherungselement, bestehend aus einem Bolzen 6 und einer Feder 7, ist in einer Bohrung 8 in der Fußgrundfläche des Rotors und einer Bohrung 9 in einem axialen Vorsprung 12 des Schaufelfußes 3 untergebracht. Die Bohrungen 8 und 9 sind dabei als Sacklöcher ausgestaltet.

Nach Fig. 2 liegt die Bohrung 9 vollständig im axialen Vor­ sprung 12 des Schaufelfußes 3. Die Bohrung 9 liegt damit außerhalb jenes Bereiches des Schaufelfußes 3, der bei Dre­ hung des Rotors 1 belastet wird. Dadurch wird der Schaufelfuß durch die Bohrung 9 nicht geschwächt. Oberhalb des Bol­ zens 6 ist eine weitere Bohrung 13 im axialen Vorsprung 12 angebracht. Der Durchmesser der Bohrung 13 ist jedoch gerin­ ger als derjenige der Bohrung 9.

Zur Montage der Laufschaufel 5 wird in die Bohrung 8 die Feder 7 und danach der Bolzen 6 eingesetzt. Der Bolzen 6 kann so weit in die Bohrung 8 hinuntergedrückt werden, daß er nicht mehr über den Nutgrund der Schaufelnut 2 hinausragt. Nun werden die Schaufeln 5 in die axialen Schaufelnuten 2 eingeführt und über den niedergedrückten Bolzen 6 geschoben, bis sich die Bohrung 9 über der Bohrung 8 befindet. In dieser Position wird der Bolzen 6 durch die Feder 7 nach oben gedrückt, dringt in die Bohrung 9 ein, wodurch die Laufschau­ fel axial fixiert ist. Die Feder 7 muß natürlich so ausge­ legt werden, daß die Federkraft mindestens so groß ist wie die Summe aus der Paßreibung des Bolzens 6 in den Bohrungen 8 und 9 sowie des Gewichts des Bolzens.

Zur Demontage der Laufschaufeln 5 kann der Bolzen 6 bei­ spielsweise mittels eines nicht dargestellten Stiftes, der in die Bohrung 13 eingeführt wird, hinuntergedrückt werden. Dadurch wird die Laufschaufel entsichert und kann axial aus der Schaufelnut 2 hinausgeschoben werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Art der Ausformung der axialen Nuten ist beliebig, d. h. es können beispielsweise gebogene oder rhombische axiale Nuten verwen­ det werden. Die Ausformung des Bolzens sowie der zugehörigen Bohrungen ist beliebig. Wesentlich ist die Beweglichkeit des Bolzens in den Bohrungen, die Auslegung des Bolzens entspre­ chend den axialen Kräften und eine feste Fixierung der Lauf­ schaufeln in axialer Richtung. Die Bohrung 9 im Schaufelfuß kann beispielsweise auch als Nut ausgeformt werden. Mind­ estens der Teil des Bolzens, der in die Bohrung 9 hineinragt, kann beispielsweise mit Flächen, die rechtwinklig zur Bean­ spruchungsrichtung liegen, ausgestaltet werden. Damit wird die Fläche, über die die Kraft übertragen wird, vergrößert. Als Feder kann jedes federartige Element verwendet werden.

Bezugszeichenliste

1 Rotor
2 Schaufelnuten im Rotor
3 Schaufelfuß
4 Schaufelblatt
5 Laufschaufel
6 Bolzen
7 Feder
8 Bohrung im Rotor
9 Bohrung im Schaufelfuß
11 Zacken Schaufelfuß
12 axialer Vorsprung Schaufelfuß
13 Bohrung für Demontage
20 Zacken Längsnut

Claims (4)

1. Beschaufelter Rotor (1) einer Turbomaschine, bei der die Laufschaufeln (5) mit ihren Füssen (3) in im wesent­ lichen axial verlaufenden Schaufelnuten (2) des Rotors befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschaufeln (5) jeweils durch mindestens einen, über ein federartiges Element (7) federnd gelagerten, beweglichen Bolzen (6), der den Schaufelfuß (3) mit der Schaufelnut (2) verbindet, axial in der Schaufelnut fixiert sind.

2. Beschaufelter Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaufelfuß (3) mit einem den Schaufelfuß in Nut­ richtung (2) verlängernden axialen Vorsprung (12) verse­ hen ist, und daß der Bolzen (6) innerhalb des axialen Vorsprungs (12) angeordnet ist.

3. Beschaufelter Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im axialen Vorsprung (12) eine Bohrung zur Demontage der Laufschaufeln (5) aus den Schaufelnuten des Rotors (2) angeordnet ist.

4. Beschaufelter Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federkraft des federartigen Elementes (7) mindestens so groß ist wie die Summe aus der Reibung des Bolzens (6) in den, im wesentlichen beliebig ausgeformten, Boh­ rungen (8, 9) im Schaufelfuß (3) der Laufschaufel (5) und im Rotor (1), sowie des Gewichts des Bolzens.