DE1551200C3 - Laufer für Stromungsmaschinen, ins besondere fur Verdichter fur Gasturbinen strahltriebwerke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Läufer für Strömungsmaschinen, insbesondere für Verdichter für Gas-. turbincnstrahltriebwerke, mit. in Axialnutcn angeordneten Laufschaufeln und einer radial außen an der Lieferscheibe angeordneten Umfangsnut, in der gegen radiales Verschieben gesicherte Sicherungsteile angeordnet sind, die in Ausnehmungen der Schaufelfüße derart eingreifen, daß eine axiale Bewegung der Laufschaufeln verhindert wird. Ein derartiger Läufer ist aus der britischen Patentschrift 808258- bekannt. . ^;

Bei dem bekannten Läufer sind die in den Axialnutcn radial festgelegten Schaufelfüße auf der axialen Höhe einer Umfangsnut mit Schlitzen versehen, in die die in die Umfangsnut radial einzulegenden Sicherungsteile eingreifen. Diese Sicherungsleiie sind als rechteckige Platten ausgebildet und müssen einzeln in radialer Richtung festgelegt werden, damit sie unter der Wirkung der Zentrifugalkraft nicht herausgeschleudert werden. Zum Zwecke der radialen Festlegung der Sicherungsplatten ist die Läuferscheibe jeweils zwischen zwei Schaufelfüßen mit einer die Umfangsnut durchdringenden Bohrung ausgestattet,, und die Sicherungsplatten tragen eine entsprechende Bohrung; diese Bohrungen werden von Stiften durchsetzt, die im Preßsitz in der Bolmm« der Platte "chartert sind.

Der Zusammenbau einer solchen Läuferscheibe, insbesondere aber die Demontage beim Auswechseln einer oder mehrerer Laufschaufeln, ist hierbei aufwendig.

Es liegt die Aufgabe vor, den Zusammenbau und die Demontage derartiger Läufer zu vereinfachen und gleichzeitig eine zuverlässige Festlegung der Laufschaufeln in axialer Richtung und der Sicherungsteile in radialer Richtung zu gewährleisten.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Läufer der eingangs genannten Bauart gelöst durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Die Sicherungsteile haben eine Umfangslänge, die dem Abstand benachbarter Schaufelfüße entspricht; '

b) die Axialnuten haben eine kleinere Umfangslänge als die Sicherungsteile;

c) die Umfangsnut hat mit Ausnahme einer Stelle zur Einfügung der Sicherungsteile axial nach innen ragende Vorsprünge zur radialen Festlegung der Sicherungsteile. > ;

Der hierdurch erzielte technische Fortschritt besteht darin, daß durch die Ausbildung der sich radial nach innen erweiternden Umfangsnut und der sich hieraus ergebenden formschlüssigen Festlegung der Sicherungsteile in radialer Richtung auf zusätzliche Festlegemittel dieser Sicherungsteile verzichtet werden kann. Es ist jeweils nur erforderlich, die Sicherungsteile an der dafür vorgesehenen Stelle in die Umfangsnut in radialer Richtung einzulegen und dann in Umfangsrichtung an die betreffende Stelle jeweils mit axialer Einfügung der Schaufelfüße zu schieben.

Hierdurch ergibt sich ein außerordentlich einfacher und sicherer Aufbau des Läufers.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung liegt die Stelle zur Einfügung der Sicherungsteile benachbart einer Axialnut und weist eine solche Umfangslänge auf, daß sie zusammen mit der Umfangslänge der Axialnut der Umfangslänge des Sicherungsteils entspricht. Hierdurch wird erreicht, daß die Umfangslänge des geschwächten Teils der Umfangsnut so gering als möglich gehalten wird, so daß auch der Schlußsicherungsteil über einen wesentlichen Teil seiner Umfangslänge in der Umfangsnut festgelegt ist. ;..'...
', Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Sicherungsteile mit Ausnahme des . Schluß-Sicherungsteils an einem Ende mit Zapfen versehen, und die Ausnehmung ist in dem diesem Ende gegenüberliegenden Schaufelfußteil vorgesehen.

Hierdurch ergibt sich auf einfache Weise die angestrebte axiale Festlegung der Schaufelfüße in ihren Axialnuten.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schematische, teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines Gasturbinenstrahltriebwerks;

F i g. 2 eine Teilquerschnittsansicht nach der Linie 2-2 gemäß Fig. 1,

F i g. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Aufbaus nach F i g. 2.

F i g. 1 zeigt ein Gasturbinenstrahltriebwerk 10. Dieses besitzt einen Verdichter 11, eine Brennkammer 12 und eine Turbine 13. Der Läufer des Verdichters besitzt mehrere im axialen Abstand zueinander angeordnete Läuferscheiben 14 (Fig. 2 und 3), von denen jede eine Mehrzahl von Laufschaufeln 15 trägt. Der Schaufelfuß 16 jeder Laufschaufel 15 ist in eine Axialnut 17 am Umfang der Läuferscheibe 14 eingeschoben. Jede Axialnut 17 ist

35. schwalbenschwanzförmig ausgebildet und besitzt schräge Seitenwände 20, 21, die mit Seitenwänden · 22,23 des Schaufelfußes 16 zusammenwirken. Die Sohlenflächen 25, 26 des Schaufelfußes 16 liegen dem Nutgrund 24 an.

Jede Axialnut 17 erstreckt sich über die gesamte Länge der Läuferscheibe 14. Jede Läuferscheibe besitzt außerdem eine radial außen angeordnete Umfangsnut 30, die von den Axialnuten 17 durchkreuzt wird. Die radiale Tiefe der Axialnuten 17 ist größer als die Tiefe der Umfangsnut 30. In dieser Umfangsnut sind Sicherungsteile 31 eingefügt, deren Querschnittsform der Querschriittsform der Umfangsnut 30 angepaßt ist. Jedes Sicherungsstück 31 weist 'an der Stirnwand einen Zapfen 32 auf. Die Umfangslänge jedes Sicherungsteils 31 ist größer als die Umfangslänge der Axialnuten 17. Der Schaufelfuß 16 jeder Laufschaufel 15 besitzt seitlich eine Ausnehmung 33, in die der Zapfen 32 des benachbarten Sicherungsteils eingreift. Hierdurch wird eine axiale Bewegung der. Schaufel innerhalb der Axialnut verhindert. ·..■'·■

Die Umfangsnut 30 besitzt schwalbenschwanzförmige Vorsprünge 34, die mit entsprechend schräggestellten Wandungen 35 der Sicherungsteile zu- safnmenwirken und eine radiale und axiale Bewegung dieser Sicherungsteile gegenüber der Läuferscheibe 14 verhindern.

" Die Vorsprünge 34 sind an einer Stelle 38 ausgeschnitten, die neben einer Äxialnut liegt, um das Einfügen der Sicherungsteile 31 in radialer Richtung in die Umfangsnut zu gewährleisten. Die Um¹ fangslänge dieser Stelle 38 zuzüglich der Breite der benachbarten Axialnut 17 ist größer oder gleich der

Umfangslänge des Sicherungsteils 31. Eine Bewegung der Sicherungsteile 31 in Umfangsrichtung wird durch die Schaufelfüße 16 der beiden jeweils benachbarten Laufschaufeln verhindert.

Die zum Schluß in ihre Axialnut einzuführende Laufschaufel 36 ist mit dem benachbarten Schluß-Sicherungsteil 37 nicht, wie die übrigen Laufschaufeln 15, über eine Zapfenverbindung in axialer Richtung festgelegt, weil sonst der Zusammenbau nicht möglich wäre. Statt dessen wird die Ver-Schiebung der Laufschaufel 36 innerhalb der Axialnut durch Verkleben des Schaufelfußes oder durch eine sonstige Sicherung in der Axialnut verhindert.

Der Zusammenbau der Läuferscheibe, d. h. die Anbringung der Laufschaufeln, erfolgt in der Weise, daß zunächst eine Laufschaufel 15 in die Axialnut 17 eingefügt wird, die im Gegenuhrzeigersinn gemäß F i g. 2 und 3 benachbart der Stelle 38 liegt. Dann wird ein Sicherungsteil 31 durch die Stelle 38 und die Axialnut 17 in die Umfangsnut 30 eingeführt und im Uhrzeigersinn in dieser Umfangsnut bewegt, bis der Zapfen 32 in die Ausnehmung 33 des Schaufelfußes 16 eingreift. Der Einbau der übrigen Laufschaufeln 15 erfolgt in entsprechender Weise. Nachdem das Schluß-Sicherungsteil 37 in die Umfangsnut 30 eingefügt und im Gegenuhrzeigersinn bis an den Fuß der zuerst eingesetzten Schaufel verschoben ist, kann die Schlußschaufel 36 axial in ihre Nut 17 eingeschoben werden, wobei die Festlegung in axialer Richtung, vorzugsweise durch Verkleben, erfolgt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Läufer für Strömungsmaschinen, insbesondere für Verdichter für Gasturbinenstrahltriebwerke, mit in Axialnuten angeordneten Laufschaufeln und einer radial außen an der Läuferscheibe angeordneten Umfangsnut, in der gegen radiales Verschieben gesicherte Sicherungsteile angeordnet sind, die in Ausnehmungen der Schaufelfüße derart eingreifen, daß eine axiale Bewegung der Laufschaufeln verhindert wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Die Sicherungsteile (31) haben eine Umfangslänge, die dem Abstand benachbarter Schaufelfüße (16) entspricht;

b) die Axialnuten (17) haben eine kleinere Umfangslänge als die Sicherungsteile (31);

c) die Umfangsnut (30) hat mit Ausnahme einer Stelle (38) zur Einfügung der Sicherungsteile (31) axial nach innen ragende Vorsprünge (34) zur radialen Festlegung der Sicherungsteile.

2. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle (38) zur Einfügung der Sicherungsteile einer Axialnut (17) benachbart ist und eine solche Umfangslänge aufweist, daß sie zusammen mit der Umfangslänge der Axialnut (17) der Umfangslänge des Sicherungsteils (31) entspricht.

3. Läufer nach Anpruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsteile (31) mit Ausnahme des Schluß-Sicherungsteils (37) an einem Ende mit Zapfen (32) versehen sind und die Ausnehmung (33) in dem diesem Ende gegenüberliegenden Schaufelfußteil vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen