DE804628C

DE804628C - Schaufelbefestigung bei Axialturbinen

Info

Publication number: DE804628C
Application number: DEP37842D
Authority: DE
Inventors: Thomas Clark; Leslie Richard Fellows
Original assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Current assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Priority date: 1947-09-02
Filing date: 1951-03-01
Publication date: 1951-04-26
Also published as: FR954577A; CH266969A; GB635379A; US2643086A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Axialturbinen, insbesondere auf Brennkraftturbinen.

Hauptziel der Erfindung ist die Verbesserung der Schaufelbefestigung im Ständer, insbesondere beim ersten feststehenden Schaufelkranz, um zu erreichen, daß die Schaufeln sowohl bei Raumtemperatur als auch bei Betriebstemperaturen gleich gut gehalten werden.

Gemäß der Erfindung besitzt der Ständer einer ίο Axialturbine radial gerichtete Schaufeln, die in einem Außengehäuse befestigt sind und in ein Innengehäuse eingreifen, in welchem die inneren Enden der Schaufeln mit Ausnahme der Möglichkeit einer Verschiebung in radialer Richtung fixiert sind. Wenn sich infolgedessen das Außengehäuse bei Erreichung der Arbeitstemperaturen ausdehnt, können sich die Schaufeln gegenüber dem Innengehäuse radial nach außen verschieben, da sich das Innengehäuse nach den gefundenen Ergebnissen nicht oder jedenfalls nicht im gleichen Maße wie das Außengehäuse ausdehnt.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung besitzt das Innengehäuse an seiner Außenseite eine umlaufende Nut, in der die Innenenden der Schaufeln axial fixiert werden können; Zwischenstücke, die am Innengehäuse in der Nut zwischen den Innenenden benachbarter Schaufeln befestigt sind, fixieren diese in Umfangsrichtung.

Bei einer Ausführungsform besitzt das Innengehäuse an seinem Umfang eine umlaufende Nut für eine axiale Fixierung der Innenenden der Schaufeln. Diese Innenenden besitzen Radialzähne

mit parallelen Seitenflächen, die in entsprechende Ausnehmungen des Innengehäuses zur Fixierung in Umfangsrichtung eingreifen.

Fig. ι ist ein Teils'chnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigung einer Schaufel des ersten Ständerkranzes;

Fig. 2 und 3 sind Schnitte nach den Linien 2-2 und 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 zeigt in gleicher Darstellungsweise wie Fig. ι eine andere Ausführungsmöglichkeit der Befestigungsweise;

Fig. 5 veranschaulicht mit teilweise fortgebrochenen Teilen einen Teilschnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 4.

Ein Teil des feststehenden Außengehäuses einer Turbine ist in den verschiedenen Abbildungen mit 11 bezeichnet. Die radial außenliegenden Enden der Schaufeln 12 sind darin in irgendeiner geeigneten Weise befestigt. Fig. 5 zeigt beispielsweise, wie die äußeren Schaufelenden schwalbenschwanzförmige Teile 13, 13 besitzen können, die in entsprechenden Ausnehmungen des Außengehäuses 11 des Ständers eingreifen. Es ist jedoch klar, daß auch jede andere Befestigung an dieser Stelle Anwendung finden kann.

Das Innengehäuse des Ständers ist in den verschiedenen Abbildungen mit 15 bezeichnet. Die Aufgabe besteht darin, die radial nach innen gelegenen Enden der Schaufeln 12 so zu befestigen, daß sie in allen Richtungen ausreichend fixiert sind, aber die Möglichkeit einer Radialverschieblichkeit behalten.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 besitzt das Innengehäuse 15 zu diesem Zweck eine umlaufende Nut 17, die die innenliegenden Enden 18 der Schaufeln aufnimmt und diese in axialer Richtung, d. h. in Richtung der Turbinenachse fixiert.

Zwischen den Innenenden benachbarter Schaufeln 12 sind in der Nut 17 mittels Niete 19, 19 oder auf andere Weise Zwischenstücke 20 befestigt, die in die Nut in axialer Richtung hineinpassen und deren gegenüberliegende Kanten 21, 22 entsprechend der Form der Schaufelflanken am inneren Ende der Schaufeln geformt sind. Auf diese Weise sind die Schaufeln auch in Umfangsrichtung, d. h. gegen Verschiebung in Umfangsrichtung des Ständers fixiert.

Bei Erreichung der Arbeitstemperaturen dehnt sich das Außengehäuse 11 radial gegenüber dem Innengehäuse 15 aus. Die am Außengehäuse befestigten Schaufeln 12 können sich mit ihren inneren Enden in den zwischen benachbarten Füllstücken 20 liegenden ihnen angepaßten Schlitzen verschieben, wobei ihr bei 24 angedeuteter Abstand vom Boden der Nut 17 etwas zunimmt, ohne daß die Abdichtung am inneren Ende der Schaufeln gefährdet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 ist der innere Gehäuseteil des Stators aus zwei Teilen 15" und 15⁶ zusammengesetzt, die nach ihrer Zusammensetzung eine umlaufende Nut 17" zur axialen Fixierung der Innenenden der Schaufeln 12 bilden. Bei dieser Ausführungsform besitzt jede Schaufel eine fußartige Verbreiterung 26, die in· die Nut 17" eingreift. Die Füße 26 stoßen in Umfangsrichtung aneinander, wie in Fig. 5 gezeigt ist.

Zusätzlich sind die Füße 26 an einer ihrer Kan- · ten mit Flanschen 27 versehen, die, wie Fig. 5 zeigt, einen ununterbrochenen Kranz bilden, ohne daß dies natürlich erforderlich wäre. Die Teile 27 werden von den Teilen 28, 29 der Gehäuseteile 15", 15* eingeklemmt, wenn diese durch Schraubenbolzen 30 miteinander verbunden werden. Die Flanschteile 27 können auch die axiale Fixierung besorgen, wenn man sie hierfür an Stelle der fußartigen Verbreiterungen 26 benutzen will.

Endlich besitzt zur Fixierung in Umfangsrichtung jeder Flanschteil 27 einen nach innen gerichteten Zahn 32 mit parallelen Seitenflächen, der in eine Lücke eingreift, die von zusammenarbeitenden seitlichen Zähnen 33, 33 an der Flanke des Flansches 28 gebildet wird.

Wie man sieht, sind bei einem derartigen Befestigungsverfahren für die inneren Enden der Gehäuseschaufeln keine Labyrinthdichtungen erforderlich; die inneren Schaufelenden können sich gegenüber dem Innengehäuse 15 in radialer Richtung während der Erreichung der Arbeitstemperaturen und natürlich auch bei der Rückkehr zur Temperatur der Umgebung nach Stillsetzung der Turbine verschieben.

Claims

Patentansprüche:

1. Ständer für Axialturbinen mit radial gerichteten Schaufeln, die an einem Außengehäuse befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (12) in einem Innengehäuse (15) so befestigt sind, daß die Innenenden (18) der Schaufeln ausreichend fixiert sind, aber eine Verschiebbarkeit in radialer Richtung behalten.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Gehäuseteil (15) des Ständers an seinem äußeren Umfang eine umlaufende Nut (17) für die axiale Fixierung der inneren Schaufelenden aufweist und Füllstücke (20), die am Innengehäuse zwischen den inneren Enden benachbarter Schaufeln befestigt sind, die Fixierung in Umfangsrichtung übernehmen.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse (15) an seinem äußeren Umfang eine umlaufende Nut (17°) zur axialen Fixierung der inneren Schaufelenden aufweist, wobei diese Innenenden radial gerichtete Zähne (32) mit parallelen Seitenflächen besitzen, die in entsprechende Ausnehmungen (33) im Innengehäuse zur Fixierung in Umfangsrichtung eingreifen.

4. Axialturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Innenende jeder Schaufel ein nach innen gerichteter radialer Flansch (27) vorgesehen ist, der in eine Nut eingreift, die zwischen zwei Teilen (15", 15*)

des Innengehäuses ausgebildet ist und die axiale

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch ge

Fixierung besorgt, wobei der Flansch radiale Zähne (32) mit parallelen Seitenflächen aufkennzeichnet, daß die inneren Schaufelenden fußartige Verbreiterungen (26) aufweisen, die

weist, die in entsprechende Schlitze zwischen : in eine Nut (17") am Umfang des Innengehäuses 10 Zähnen (33,33) am Innengehäuse zur Fixierung eingreifen, um die Axialfixierung der Schaufeln

in Umfangsrichtung eingreifen. 1 zu verstärken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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