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DE1601844A1 - Rotor for axial turbo machines, especially for multi-stage turbo machines - Google Patents

Rotor for axial turbo machines, especially for multi-stage turbo machines

Info

Publication number
DE1601844A1
DE1601844A1 DE19681601844 DE1601844A DE1601844A1 DE 1601844 A1 DE1601844 A1 DE 1601844A1 DE 19681601844 DE19681601844 DE 19681601844 DE 1601844 A DE1601844 A DE 1601844A DE 1601844 A1 DE1601844 A1 DE 1601844A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
blades
webs
cover ring
cover
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE19681601844
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Peter Duettmann
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.)
Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Benz AG filed Critical Daimler Benz AG
Publication of DE1601844A1 publication Critical patent/DE1601844A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F01D5/30Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • 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
    • F01D5/06Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
    • 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
    • F01D5/06Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
    • F01D5/063Welded rotors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

"Rotor für Axial-Turbomaschinen, insbesondere für mehrstufige Turbomaschinen" Die Erfindung betrifft einen Rotor für Axial-Turbomaschinen, insbesondere einen geschweißten Rotor für mehrstufige Turbomaschinen."Rotor for axial turbo machines, especially for multi-stage turbo machines" The invention relates to a rotor for axial turbomachines, in particular one welded rotor for multi-stage turbo machinery.

Bei mehrstufigen Turbomaschinen, entstehen infolge der unterschiedlichen Durchmesser der einzelnen Rotorscheiben und den zwischen den Rotorscheiben liegenden Nabenkörpern starke Durchmessersprünge. Um eine möglichst verlustarme Strömung des Arbeitsmediums in der Turbomaschine zu erzielen, ist es bekannt, diese Durchmessersprünge so zu überdecken, daß ein stufenloser Verlauf des Strömungskanals entsteht, dessen Innenwand sich aus den Außenseiten der Rotorscheiben und aus den Abdeckungen zusammensetzt.In multi-stage turbo machines, arise as a result of the different Diameter of the individual rotor disks and those between the rotor disks Hub bodies with strong jumps in diameter. In order to achieve a flow of the To achieve the working medium in the turbo machine, it is known to use these jumps in diameter to cover so that a stepless course of the flow channel is created, its Inner wall is composed of the outer sides of the rotor disks and the covers.

Bei zahlreichen Laufschaufelkonstruktionen, insbesondere bei Turbinenschaufeln, wendet man bisher zu diesem Zweck zwischen Fußkontur und Schaufelblatt der Laufschaufeln liegende, sogenannte Deckplatten an, um in Umfangsrichtung einen sauberen, im wesentlichen kreisförmigen Strak zu erzielen., Eine Lösung, einen ebensolchen, glatten Strakverlauf auch in axialer Richtung herzustellen, besteht darin, diese Grundplatten in axialer Richtung so zu verlängern, daß zusammen mit den Grundplatten der vor und hinter einem Zwischenraum liegenden Schaufeln der ganze, durch die Durchmesserunterschiede gebildete Zwischenraum zwischen zwei Laufstufen überdeckt wird. Bei dieser Ausführung ergibt sich als schwerwiegender Nachteil ein erheblicher Gewichtszuwachs für die Schaufeln und daraus eine beträchtliche Mehrbeanspruchung des Schaufelfußes sowie der Rotorscheibe, die die von den Schaufeln erzeugten Fliehkräfte aufnehmen und daher entsprechend kräftig dimensioniert werden müssen. Diese Abdeckkonstruktion bewirkt eine erhebliche Gewichtssteigerung des Rotors.In numerous rotor blade designs, especially turbine blades, has been used so far for this purpose between the root contour and the blade of the rotor blades lying, so-called cover plates to a clean, essentially in the circumferential direction to achieve a circular strak., A solution, a smooth strak course also to produce in the axial direction, consists in these base plates in the axial Extend direction so that together with the base plates the The whole of the blades lying in front of and behind an intermediate space, due to the differences in diameter formed space between two treads is covered. In this version the serious disadvantage is a considerable increase in weight for the Blades and, as a result, a considerable additional stress on the blade root as well the rotor disk, which absorb the centrifugal forces generated by the blades and therefore must be dimensioned correspondingly strong. This cover construction causes a considerable increase in the weight of the rotor.

Eine weitere, häufig angewendete Möglichkeit zur Überbrückung der zwischen den einzelnen Rotorscheiben liegenden Zwischenräume besteht in der Anordnung feststehender, geteilter Ringe zwischen den beiden Stufen, die durch die Leitschaufel nach außen hin abgestützt werden, meist rotorseitig Labyrinthdichtungskammern tragen und in ihrer Außenkontur so ausgebildet sind, daß sich ein glatter durchlaufender Strömungskanalstrak ergibt. Diese Bauart ist relativ teuer, störanfällig und auch nicht ohne negativen aerodynamischen Einfluß.Another frequently used way of bridging the There are spaces between the individual rotor disks in the arrangement fixed, split rings between the two stages through the guide vane are supported to the outside, usually wear labyrinth seal chambers on the rotor side and are designed in their outer contour so that a smooth continuous Flow channel tract results. This type of construction is relatively expensive, and also prone to failure not without a negative aerodynamic influence.

Eine weitere Lösung, Füllstücke zwischen den Rotorscheiben anzuordnen, läßt sich bisher nur an zusammengeschraubten Rotoren verwirklichen.Another solution to arrange fillers between the rotor disks, can only be realized with rotors screwed together.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß: zur Abdeckung der Zwischenräume zwischen den die Laufschaufeln tragenden Rotorscheiben im wesentlichen ringfc)rnlige Iinüeleniente (iili folgendeil "Abdeckringe" genannt) vorge- sehen sind, die sich aIll Rotork()rper und/oder an den Laufschaufeln ab- stützen. Nach eint'nl weiteren Alerknlal d(-i- l#',i'filldUÜg bildet die äußere Mantel- flü('lx' der :@1)(IE'(`kI'iI1gE' finit den C7I'11i1(II)latteIl der - in Einschieberichtung gesehen - 1,'(1r lind hinter den Abdeckrillgen befindlichen Laufschaufeln t#iIlt' (Itirchlatlfende, Z. 13. Lyliil(li'is('h(' oder konisch(' Oberfläche, und die @1l)cic'rkrillg(' sichern gleichzeitig die Latifscllaüf('lil gegen axiales V('r- 5('111E'I)en, illsl)(°5o11(Ier(' .(Iei'ai't, (laß (llli'('li die Malltelbreitedes feweili- guIl @l)(leC`ki'iilgE'S- die axial(' Lage der Laufschaufeln festgelegt ist. 1:i11 15't'ltt'i'('1' Vorteil der 1"I'fiil(Iiillg bestellt feriler darin, daß die Abdeck- ringe, insbesondere all beiden Stirnseiten, in radialer Richtung nach innen gerichtete Stege von solcher Breite aufweisen, daß sie beim axialen Einschieben des AbdeC krillges durch Aussparungen, insbesondere die Nuten zur Aufnaliine der Laufschaufeln, in den zu über- fahrenden Rotorscheiben Schiebbar sind. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Stege der vorderen und hinteren Stirnseite deckungsgleich oder versetzt gegenüberliegend mit konstantem Teilungswinkel angeordnet sein. Dadurch wird ein einfaches Einschieben der Abdeckringe ermög- licht, -je nachdem die die Schaufeln aufnehmenden Rotornuten parallel oder schräg zur Rotorlängsachse verlaufen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung stützen sich die, Abdeckringe über ihre stirnseitig angeordneten Stege an Zentrieransätzen der jeweils - in Einschieberichtung gesehen - vor und hinter ihnen angebrachten Rotorscheiben am Rotor ab.The main object of the invention is to avoid the disadvantages of the known constructions. This object is achieved in that: essentially to cover the intermediate spaces between the rotor disks carrying the rotor blades ring-shaped lines (hereinafter referred to as "cover rings") can be seen that are located on all Rotork () bodies and / or on the rotor blades. support. After eint'nl further Alerknlal d (i- l # 'i'filldUÜg the outer shell forms flü ('lx' der: @ 1) (IE '(`kI'iI1gE' finite den C7I'11i1 (II) latteIl der - in the direction of insertion seen - 1, '(1r and blades located behind the cover grooves t # iIlt '(Itirchlatlfende, Z. 13. Lyliil (li'is (' h ('or conical (' surface, and the @ 1l) cic'rkrillg ('secure the latifscllaüf (' lil against axial V ('r- 5 ('111E'I) en, illsl) (° 5o11 (Ier ('. (Iei'ai't, (let (llli '(' li die Malltelbreitedes des feweili- guIl @l) (leC`ki'iilgE'S- the axial (' position of the blades is fixed. 1: i11 15't'ltt'i '(' 1 ' advantage of 1 "I'fiil (Iiillg ordered feriler in that the cover rings, especially on both ends, in radial Have inwardly directed webs of such width that when axially inserting the AbdeC krillge through recesses, in particular the grooves for receiving the rotor blades, in the moving rotor disks are slidable. According to a further advantageous embodiment of the invention, can the webs of the front and rear face are congruent or offset opposite one another with a constant pitch angle be. This enables the cover rings to be pushed in easily. light, -depending on the rotor grooves receiving the blades parallel or run obliquely to the longitudinal axis of the rotor. According to a further feature of the invention, the cover rings are supported via their webs arranged at the end on centering lugs of the rotor disks attached to the rotor in each case - seen in the direction of insertion - in front of and behind them.

Diese Abdeckringe zur Abdeckung der Zwischenräume zwischen den Rotorscheiben bieten folgende Vorteile: Die Deckplatten an den Schaufeln sowie die Außenkonturen der Abdeckringe können ohne weiteres an alle praktisch vorkommenden Strakformen angepaßt werden, so daß ein glatt durchlaufender Strak des Strömungskanals erzielbar ist. Durch die direkte beiderseitige Abstützung der Ab deckringe über die stirnseitigen Stege an den Rotorscheiben können hohe Fliehkraftbeanspruchungen aufgenommen werden, so daB sich die Abdeckringe besonders für Turbomaschinen mit hohen Drehzahlen eignen. Durch die spezielle Ausbildung der Abdeckringe kann das Rotorgewicht niedrig gehalten werden. Die Fertigung des kompletten Rotors wird nur geringfügig verteuert, da für den Einsatz der vorgeschlagenen Abdeckringe im wesentlichen nur zwei zusätzliche Drehvorgänge pro Stufe notwendig sind. Auf die Einzelsicherung der Laufschaufeln kann verzichtet werden, wodurch sich Fertifungs-und Montagezeiten erheblich herabsetzen lassen. Auch lassen sich die Abdeckringe und ihre stirnseitigen Stege mit entsprechender Festigkeit gegenüber den aufzunehmenden Fliehkräften gestalten. Weiterhin kann die axiale Breite am Außenumfan, der Ab-C> leicht in ihren Toleranzen den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden, wodurch sich ein einwandfreier Sitz aller Schaufelreihen in axialer Richtung ergibt. Dadurch wird auch das Auswuchten des Rotors erleichtert. Die Austauschbarkeit aller Laufschaufeln bleibt in vollem Umfang erhalten. Eine zum eventuellen Ausbau von Schaufeln der zweiten bis einschließlich der letzten Stufe notwendige Entschaufelunö aller im Montagesinn davorliegenden Stufen wirkt sich nicht in einer Verlängerung der Montagezeit aus, da die Schaufeln nicht wie bisher einzeln gesichert werden müssen, so daß der Entschaufelvorgang leicht und 'schnell durchführbar ist.These cover rings for covering the spaces between the rotor disks offer the following advantages: The cover plates on the blades and the outer contours of the cover rings can easily be adapted to all practically occurring strak shapes, so that a smooth continuous strake of the flow channel can be achieved. Due to the direct mutual support of the Ab Cover rings over the front webs on the rotor disks can absorb high centrifugal forces, so that the cover rings are particularly suitable for turbo machines with high speeds. Due to the special design of the cover rings, the rotor weight can be kept low. The production of the complete rotor is only slightly more expensive, since essentially only two additional turning processes per stage are necessary for the use of the proposed cover rings. The individual securing of the rotor blades can be dispensed with, as a result of which production and assembly times can be reduced considerably. The cover rings and their frontal webs can also be designed with appropriate strength against the centrifugal forces to be absorbed. Furthermore, the axial width on the outer circumference, the Ab-C>, can easily be adapted in its tolerances to the respective conditions, which results in a perfect fit of all rows of blades in the axial direction. This also makes balancing the rotor easier. The interchangeability of all rotor blades is fully retained. Any removal of the blades from the second up to and including the last stage, which is necessary to remove all the stages in front of it in the assembly sense, does not result in an extension of the assembly time, since the blades do not have to be individually secured as before, so that the de-shoveling process can be carried out easily and quickly is.

Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist der maximale Nutgrunddurchmesser einer etwa in der Rotormitte angeordneten Rotorscheibe -größer als die Nutgrunddurchmesser der beiderseits der mittleren Rotorscheibe angeordneten Rotorscheiben, so daß Schaufeln und Abdeckringe von beiden Seiten auf den Rotor schiebbar sind. Bei einer solchen Konstruktion muß lediglich die Hälfte aller Schaufeln zum.Auswechseln einer im Innern des Rotors liegenden schadhaften Schaufel ausgebaut werden.According to a further characteristic of the invention is the maximum groove base diameter a rotor disk arranged approximately in the middle of the rotor - larger than the groove base diameter the rotor disks arranged on both sides of the central rotor disk, so that blades and cover rings can be pushed onto the rotor from both sides. With such a Construction only needs half of all blades to replace one inside the damaged blade lying on the rotor must be removed.

Die Abdeckringe können als Schmiede-, Guß- oder auch gedrückte Blechteile ausgeführt werden. Zweckmäßig erfolgt die Befestigung der Laufschaufeln an . der Roworscheibe mittels Schwalbenschwanzfußes, die eine besonders niedrige radiale Kranzhöhe der Rotorscheibe und damit eine niedrigste Höhe der Zwischenräume zwischen den Rotorscheiben erlaubt. Die Erfindung ist jedoch auch bei an deren Fußformen anwendbar.The cover rings can be forged, cast or pressed sheet metal parts are executed. The rotor blades are expediently fastened at . the Rowor disc by means of a dovetail foot, which is a particularly low one radial rim height of the rotor disk and thus the lowest height of the spaces allowed between the rotor disks. However, the invention is also applicable to their foot shapes applicable.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Hierbei zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Rotor für eine vierstufige axiale Turbomaschine mit einem erfindungsge-mäßen Abdeckring, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 entsprechend dem Kreis 2 in größerem Maßstab, Fig. 3 eine Vorderansicht des Abdeckringes nach Fig. 1, Fig. 4 ein Querschnitt des Abdeekringes nach Fig. 3 Fig. 5 eine Ansicht des Abdeckringes in Pfeilrichtung 1 nach Fig. 4 und Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Rotor für eine vierstufige Axialturbomaschine mit zwei weiteren Ausführungsformen eines Abdeckringes.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. 1 shows a longitudinal section through a rotor for a four-stage axial turbo machine with a cover ring according to the invention, FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 corresponding to circle 2 on a larger scale, FIG. 3 shows a front view of the cover ring according to FIG. 1 4 shows a cross section of the cover ring according to FIG. 3, FIG. 5 shows a view of the cover ring in the direction of arrow 1 according to FIG. 4 and FIG. 6 shows a longitudinal section through a rotor for a four-stage axial turbo machine with two further embodiments of a cover ring.

Fig. 1 zeigt einen Rotor 10 einer axialen Turbomaschine mit den Rotorscheiben 11,12,13 und 14 der Stufen 1 bis 4. Die Rotorscheiben, in die die Laufschaufeln eingesetzt werden, sind miteinander verschweißt. In dem dargestellten Zusammenbauzustand ein erfindungsgemäßer ist auf diesem/Abdeckring 15 zur Abdeckung eines ringförmigen Zwischenraumes 16 zwischen den Rotorscheiben 1,3 und 14 bzw. den Laufschaufeln 18 und 20 der dritten und vierten Stufe montiert. Der Ab deckrinü 15 ist - ebenso wie die Laufschaufeln - derart ausgebildet, daß er auf den Rotor axial auf-F;eschoben werden kann. Mit seiner konisch ausgebildeten äusseren Mantelfläche 17 bildet der Abdeckring 15 mit den Grundplatten 19 und 21 der - in Einschieberichtung gesehen -hinter und vor ihm befindlichen Laufschaufeln 18 und 20 eine glatt durchlaufende Oberfläche 22. Der Abdeckrng 15 -ist - gegebenenfalls mit geringem axialen Spiel - zwischen den Grundplatten 19-und 21 eingesetzt und sichert die Laufschaufeln 1ö und 2C gegen axiales Verschieben.1 shows a rotor 10 of an axial turbo machine with the rotor disks 11, 12, 13 and 14 of stages 1 to 4. The rotor disks into which the rotor blades are inserted are welded to one another. In the assembled state shown an inventive is on this / cover ring 15 to cover an annular Gap 16 between the rotor disks 1, 3 and 14 or the rotor blades 18 and 20 of the third and fourth stages. From the deckrinü is 15 - as well as the blades - is formed such that it on the rotor axially-F; can be esch above. With its conical outer jacket surface 17, the cover ring 15 with the base plates 19 and 21 of the blades 18 and 20 located behind and in front of it - seen in the direction of insertion - forms a smooth surface 22. The cover ring 15 is - possibly with little axial play - inserted between the base plates 19 and 21 and secures the rotor blades 1ö and 2C against axial displacement.

An seinen beiden Stirnseiten 23 und 24 trägt der Abdeckring 15 speichenähnliche, in radialer Richtung nach innen gerichtete Stege 25 und 26. Die Durchmesser dl und d2 der Stege sind größer als der maximale Nutgrunddurchmesser D2 der axialen Nuten 27, die zur Aufnahme der Laufschaufeln 18 der-- in Einschieberichtung gesehen - hinter dem Ahdeckring 15 befindlichen Rotorscheibe 13 dienen. Außerdem weisen die Stege 25 und 26 die gleiche Stegbreite t auf, die kleiner als die minimale Nutbreite der beispielsweisen schwalbenschWanzförmigen Nuten 27 zur Aufnahme der Laufschaufeln 18 ist, und sind deckungsgleich axial gegenüberliegend mit einem @konstanten Teilungswinkel über den Umfang des Abdeck-'ringes angeordnet. Die Durchmesser d5h-und d 5v der zwischen den hinteren und vorderen Stegen 25 und 26 befindlichen Versteifungen 28 und 29 des Abdeckringes sind größer als der maximale Rotorscheibendurchinesser Dl, der - in Einschieberichtung gesehen - hinter dem Abdeckring angeordneten Rotorscheibe 13. Durch diese Ausbildung des Abdeckringes 15 ist es möglich, . denselben über die Rotorscheiben 11, 12 und 13 der ersten drei Stufen zur Abdeckung der ringförmigen Zwischenräume 16 zwischen die Rotorscheiben 13 und 14 der dritten und vierten Stufe zu schieben. Die in Einschieberichtung vorderen Stege 26 des Abdeckringes 15 mit dem Außendurchmesser d4 der an den Stegen angeordneten axialen Ansätze werden durch einen Zentrieransatz 30 des Rotors mit dem Innendurchmesser D4 zentriert und gleichzeitig durch den Zentrieransatz 30 axial gesichert. Die in Einschieberichtung hinteren Stege 25 mit dem Außendurchrriesser d3 werden durch einen Zentrieransatz 31 mit dem Innendurchmesser D3 an der Rotorscheibe 13 zentriert. Der Abdeckring 15 wird durch die in seine Eindrehung 33 hineinragenden Vorsprünge 32 der Rotorscheibe 13 gegen axiales Verschieben und durch die Füße 34 der Laufschaufeln 18 gegen Verdrehen gesichert. Beim Montieren des Abdeckringes 15 geht man nun wie folgt vor: Zunächst werden die Laufschaufeln 20 der vierten Stufe von links her in die Nuten 34 der Rotorscheibe 14 bis zu einem Anschlag 35 eingeschoben. Anschließend schiebt man den Abdeckring 15 für den Zwischenraum 16 zwischen Stufe 3 und 4 ebenfalls von links her über die noch unbeschaufelten Rotorscheiben der ersten drei Stufen so lange nach rechts, bis ,die stirnseitigen Stege 26 des Abdeckringes den axialen An- ' schlag 30 mit dem Zentrierdurchmesser d4 berühren. Damit ist der Abdeckring 15 zur Rotorscheibe 14 der Stufe 4 über D4 und d4 formschlüssig zentriert.On its two end faces 23 and 24, the cover ring 15 carries spoke-like webs 25 and 26 that are directed inward in the radial direction. The diameters dl and d2 of the webs are larger than the maximum groove base diameter D2 of the axial grooves 27, which are used to accommodate the blades 18 of the - seen in the direction of insertion - serve behind the Ahdeckring 15 located rotor disk 13. In addition, the webs 25 and 26 have the same web width t , which is smaller than the minimum groove width of the, for example, dovetail-shaped grooves 27 for receiving the blades 18, and are arranged congruently axially opposite one another with a constant pitch angle over the circumference of the cover ring . The diameter d5h and d 5v of the stiffeners 28 and 29 of the cover ring located between the rear and front webs 25 and 26 are greater than the maximum rotor disk diameter Dl of the rotor disk 13 arranged behind the cover ring - viewed in the direction of insertion - behind the cover ring 15 is it possible to. to push the same over the rotor disks 11, 12 and 13 of the first three stages to cover the annular spaces 16 between the rotor disks 13 and 14 of the third and fourth stages. The front webs 26 of the cover ring 15 in the insertion direction with the outer diameter d4 of the axial extensions arranged on the webs are centered by a centering shoulder 30 of the rotor with the inner diameter D4 and at the same time axially secured by the centering shoulder 30. The webs 25, which are rearward in the direction of insertion and have the outer diameter d3, are centered on the rotor disk 13 by a centering shoulder 31 with the inner diameter D3. The cover ring 15 is secured against axial displacement by the projections 32 of the rotor disk 13 protruding into its recess 33 and against rotation by the feet 34 of the rotor blades 18. When assembling the cover ring 15 one proceeds as follows: First the rotor blades 20 of the fourth stage are pushed from the left into the grooves 34 of the rotor disk 14 up to a stop 35. Then the cover ring 15 for the space 16 between stages 3 and 4 is pushed from the left over the still unbladed rotor disks of the first three stages to the right until the end webs 26 of the cover ring meet the axial stop 30 with the Touch the centering diameter d4. The cover ring 15 is thus centered positively to the rotor disk 14 of stage 4 via D4 and d4.

' Hierauf verdreht man den Abdeckring 15 relativ zum Rotorkörper 10 in Umfangsrichtung so lange, bis die Stege 25 des Abdeckringes die volle Nutbreite der Rotorscheibe 13 der dritten Stufe freigegeben haben. Der Verdrehwinkel entspricht etwa der halben Schaufelteilung der dritten Stufe. Die Stege 25 des Abdeckringes liegen in der Endstellung also etwa in Deckung (Blickrichtung in vorzugsweise axialer Richtung) mit den Vorsprüngen 32 der dritten Stufe. Durch diese Drehbewegung bringt man die Zentrierdurchmesser d3 und D3 in Eingriff, ähnlich wie bei einem BajonettverschluB. Auch auf dieser Seite des Abdeckringes besteht also eine formschlüssige Verbindung zur Rotorscheibe hin. Nun können von links her in die Rotorscheibe 13 die Laufschaufeln 18 der Stufe 3 eingesetzt werden, an deren Fuß die volle Kontur erhalten geblieben ist, die also nicht den Zentrieransatz 31 mit dem Durchmesser D3 tragen. Die Laufschaufeln 18 stehen daher gegen die Rotorseheibe 13 um den axialen Betrag der Eindrehung 33 vor und sichern dadurch ihrerseits formschlüssig den Abdeckring 15. Die Ringbreite b andererseits sorgt für die richtige axiale Position der Schaufeln der *Stufen 3 und 4. Inngrundsätzlich gleicher Weise wie beschrieben werden auch die Abdeckringe zwischen der zweiten und dritten sowie der ersten und zweiten Stufe und die zugehörigen Laufschaufeln eingesetzt. Auf ihrer in Einschiebrichtung hinteren Seite werden die Laufschaufeln der Stufe 1 dann noch durch einen beliebig ausführbaren, in der Fig. 1 nicht dargestellten Anschlag gegen Verschiebung in axialer Richtung gesichert.The cover ring 15 is then rotated relative to the rotor body 10 in the circumferential direction until the webs 25 of the cover ring have released the full groove width of the rotor disk 13 of the third stage. The angle of rotation corresponds to about half the blade pitch of the third stage. In the end position, the webs 25 of the cover ring are thus approximately in congruence (viewing direction, preferably in the axial direction) with the projections 32 of the third stage. This rotary movement brings the centering diameters d3 and D3 into engagement, similar to a bayonet lock. There is also a positive connection to the rotor disk on this side of the cover ring. Now the rotor blades 18 of stage 3 can be inserted from the left into the rotor disk 13, at the foot of which the full contour has been retained, which means that they do not carry the centering shoulder 31 with the diameter D3. The rotor blades 18 therefore protrude against the rotor disk 13 by the axial amount of the recess 33 and thereby secure the cover ring 15 in a form-fitting manner the cover rings between the second and third and the first and second stages and the associated rotor blades are also used. On their rear side in the direction of insertion, the rotor blades of stage 1 are then secured against displacement in the axial direction by a stop which can be implemented as desired and is not shown in FIG. 1.

Der-Rotor 10 nach der Fig. 6 zeigt zwischen der ersten und zweiten Stufe sowie zwischen der dritten und vierten Stufe zwei weitere Ausführungsbeispiele 36 und 37 des erfindungsgemäßen Abdeckringes.The rotor 10 according to FIG. 6 shows between the first and second Stage and two further exemplary embodiments between the third and fourth stage 36 and 37 of the cover ring according to the invention.

Der Abdeckring 36 ist mittels der - in Einschieberichtung gesehen - vorderen Stege 38 an den Zentrieransatz 39 der- Rotorscheibe 12 und mittels der in Einschieberichtung hinteren Stege 40 an der Grundplatte 42 der Laufschaufeln 41 abgestützt; wobei der Innendurchmesser dl der vorderen Stege 38 größer als der maximale Durchmesser D1 der Rotarscheibe 11 ist (Fig. 6). The cover ring 36 is supported on the centering shoulder 39 of the rotor disk 12 by means of the front webs 38 - seen in the direction of insertion - and by means of the rear webs 40 in the direction of insertion on the base plate 42 of the rotor blades 41; the inner diameter dl of the front webs 38 being greater than the maximum diameter D1 of the rotary disk 11 (FIG. 6).

Der Abdeckring. 37 zwischen der dritten und vierten Stufe stützt sich mittels der - in Einschieberichtung gesehen - vorderen und hinteren . Stege oder Flansche 43 und 44 an' den Grundplatten 46 und 48 der Laufschaufeln 45 und 47 der Rotorscheiben 14 und 13 ab. Der Innendurchmesser dls der hinteren Stege 44 ist größer als der maximale Durchmesser D1 der Rotorscheibe 13, so daß sich der Abdeckring 37 in axialer Richtung über die Rotorscheiben 11, 12. und 13 schieben läßt.The cover ring. 37 between the third and fourth stages is supported by means of the - seen in the direction of insertion - front and rear. Bars or Flanges 43 and 44 on 'the base plates 46 and 48 of the blades 45 and 47 of the Rotor disks 14 and 13 off. The inner diameter dls of the rear webs 44 is larger than the maximum diameter D1 of the rotor disk 13, so that the cover ring 37 can be pushed in the axial direction over the rotor disks 11, 12 and 13.

Claims (1)

1 e ictor fürxial-Tarbomasclzir.:r:_, insbesondere gE- h`y,@Ji,@@@er Aötori 'ür «ehrstufige =Turbo;iaschinen" ge- 're:2izei-hnet -durch iri wesentlichen rin #fdrmie Bau- e@e:c:te- (Ade@:F:z@ix äe 15), die die Zwis henräume . zwischen den die Laufschaufeln tragenden Rotorschei- '.#.ieii radial einwärts abdecken und sich am Rotorlörper und-,1-oder an der. Lazai'schau'eln abstütZer. ,: Hotor nach Anspruch 1;, gejennzeichnet durch eire solche A*isbil3#uneä der Abdeckrin°@e (15Y) und der Laufschaufeln (1c,20), daß diese durch aui e3 ilanderfol@e:ides axiales Einschieben auf dem Rotor (11 bis 14) monterbar sind. Rotor nach hnsprüh 1 und. f, dadurch gekennzeichnet, - daB die äußere Mantelfläche (17) der Abdetrine (15) - - Grundplatten (21,1.ü) der - in-Einschfeberiohtung- gesehen" - vor und hinter den Abdeckringen (1-5) üefind- liehen Laufschaufeln (20,1-8) eine durchlaufende, z.E. -zylindrische oder konische (22 O oerz 1ä he bildet und -die Abdeckringe gleichzeitig die Laufschaufeln gegen axiales Verschieben .sichern,, insbesondere derart, da13 durch die Mantelbreite (b). des jeweiligen Abdeckringes die axiale Lage der Laufschaufeln festgelegt ist.
Rotor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckringe (15), insbesondere an beiden Stirnseiten (23,24), speichenähnliche, in radialer Richtung nach innen gerichtete Stege (25,26) von solcher Breite (t) aufweisen, daß sie beim axialen Einschieben des Abdeckringes durch schlitzförmige Aus- zu über- sparengen in den/fahrenden Rotorscheiben schiebbar sind.
5.. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen durch an sich bekannte, auf dem Umfang der Rotorscheiben angeordnete, z.B. Schwalbenschwanzf'orm aufweisende axiale Nuten (27) zur Aufnahme der Laufschaufeln (18) gebildet werden, wobei der kleinste Durchmesser (dl) der Stege (26 größer als der Nutgrunddurchmesser der in Einschieberichtung hinter dem Abdeckring befindlichen Rotorscheiben (11,12,13) ist und die Durchmesser (d 5v und d5h) der zwischen den Stegen (26 und 25) befindlichen Teile (2y,28) des Abdeckringes (15) größer als der maximale Rotorscheibendurchmesser (D1) der - in Einschieberichtung gesehen - hinter dem Abdeckring angeordneten Rotorscheiben (11,, 12,-13) sind: 6. Rotor nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (26,25) der vorderen und hinteren Stirnseite (24,23) deckungsgleich gegenüberliegend mit konstantem Teilungswinkel ( ac) angeordnet sind und vorzugsweise die=gleiche Stegbreite (t) in Umfangsrichtung der Rotorscheibe aufweisen. 7. Rotor nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Stege der vorderen und hinteren Stirnseite versetzt ,gegenüberliegend mit konstantem Teilungsdinkel (c) angeordnet sind und vorzugsweise die gleiche Stegbreite ( in Umfangsrichtung der Rotorscheibe aufweisen. B. Rotor nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegbreite (t) kleiner als die minimale Nutbreite der auf den Rotorscheibenumfang -_ angeordneten Befestigungsnuten (27) für die Laufschaufeln (18) ist. 9. Rotor nach Anspruch 1 bis 8; dadurch gekennzeichnet; daß die in Ein-Schieberichtung vorderen Stege (26) eines sich am Rotor (10) abstützenden Abdeckringes (15) mit einem z. B. äußeren Durchmesser (d4) durch einen Zentrieransatz (30) mit einem z. B. inneren Durchmesser (D4) der in Einschleberichtung vor dem Abdeckring gelegenen Rotorscheibe (l:4) zentriert und der Abdeckring vorzugsweise durch Anliegen der Stirnseiten (24) der Stege (26) am Zentrieransatz (30)- gegenaxiales Verschieben gesichert ist: - ` 10. Rotor nach Anspruch 4 bis 9, dadurch gekenniechnet, daß die in Ein-Schieberichtung hinteren Stege (25) eines sich am Rotor (10) abstützenden Abdeckringes (15) mit einem z. B: äußeren Durchmesser,(d3) durch -einen Zentrieransatz (31) mit dem z. B. inneren Durchmesser (D3) der - in Einschieberichtung gesehen - hinter dem--Abdeckring befindlichen Rotorscheibe (13) zentriert wird. ' 11. Rotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckring - (15) mittels der hinteren Stege (25)-durch in seine Eindrehung (33) hineinragende Vorsprünge (32) der Rotorseheibe (13) gegen axiales Verschieben und durch die Füße (34) der Laufschaufeln (18) gegen Verdrehung gesichert ist. 12. Rotor nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abdeckringe (36) mittels der - in Einschieberichtung gesehen - vorderen Stege (38) an den Zentrieransatz (39) der dem vorderen Steg (38) benachbarten Rotorscheibe (12) und mittels der - in Einschieberichtung gesehen - hinteren Stege (40) an den Grundplatten (42) der den hinteren Stegen (40) benachbarten Laufschaufeln (41) abstützen. 13. -- Rotor nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abdeckringe (37) mittels - in Einschieberichtung gesehen - vorderer und hinterer Stege (43 und 44) an den Grundplatten (46 und 48) der Laufschaufeln (45 und 47) der den vorderen und hinteren Stegen benachbarten Rotorscheiben (14 und 13) abstützen. 14. Rotor nach Anspruch -1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß die. Laufschaufeln der Rotorscheiben an den beiden Rotorenden durch Anschläge (35) gegen axiales Verschieben gesichert sind. 15. Rotcri- nach Anspruch 1 bis 14; dadurch gekennzeichnet, daß der maxi- male ',%utgi-unddurcliin.c-sser einer etwa in der ßetormitte angeordneten Rotorscheibe größer als die Nutgrunddur chmesser der beiderseits der L11ztt1(-rE#il Rotorsclieibe angeordneten Rotorscheiben ist, -so daß Schaufeln und .11)(1(-c-kringc von heideii Seiten auf den Rotor schiebbar sind. I (i. . Rotor nach Ans11rucl:1 I his,- 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeck- i-ingc- als Schmiede-, Cxiiß_ oder gedrückte Biecliteile gefertigt sind.
1 e ictor fürxial-Tarbomasclzir.: R: _, especially gE- h`y, @ Ji, @@@ er Aötori 'ür «high-level = turbo; iachines" 're: 2izei-hnet -by iri essential rin #fdrmie Bau- e @ e: c: te- (Ade @: F: z @ ix äe 15), the spaces between. between the rotor blades carrying the rotor blades '. #. ieii cover radially inwards and attach to the rotor body and-, 1-or at the. Lazai 'rocking braces. ,: Hotor according to claim 1;, characterized by eire such A * isbil3 # uneä the cover ring ° @ e (15Y) and the rotor blades (1c, 20) that these are replaced by aui e3 ilanderfol @ e: ides axiales Can be inserted on the rotor (11 to 14). Rotor after spray 1 and. f, characterized - that the outer jacket surface (1 7 ) of the abdetrine (15) - - Base plates (21.1.ü) of the - in-Einfeberiohtung- seen "- in front of and behind the cover rings (1-5) borrowed blades (20.1-8) a continuous, zE -cylindrical or conical (22 O orz 1ä he forms and -the cover rings at the same time the blades against .secure axial movement, in particular in such a way that 13 by the jacket width (b). of the respective cover ring the axial position of the blades is fixed.
Rotor according to Claims 1 to 3, characterized in that the cover rings (15), in particular on both end faces (23, 24), have spoke-like webs (25, 26) directed inward in the radial direction and of such a width (t) that when the cover ring is pushed in axially through slot-shaped to over- can be pushed sparingly in the / moving rotor disks.
5. Rotor according to claim 4, characterized in that the recesses are formed by axial grooves (27) for receiving the rotor blades (18) known per se, arranged on the circumference of the rotor disks, for example having a dovetail shape, the smallest diameter (dl) the webs (26) is larger than the groove base diameter of the rotor disks (11, 12, 13) located behind the cover ring in the direction of insertion and the diameter (d 5v and d5h) of the parts (2y) located between the webs (26 and 25), 28) of the cover ring (15) larger than the maximum rotor disk diameter (D1) of the rotor disks (11 ,, 12, -13) arranged behind the cover ring - seen in the direction of insertion - are: 6. Rotor according to claims 4 and 5, characterized in that the webs (26,25) of the front and rear end faces (24,23) are arranged congruently opposite one another with a constant pitch angle (ac) and preferably have the same web width (t) in the circumferential direction of the rotor disk en. 7. Rotor according to claim 4 and 5, characterized in that the webs of the front and rear end face offset, are arranged opposite one another with a constant pitch angle (c) and preferably have the same web width (in the circumferential direction of the rotor disk. B. rotor according to claim 4 to 7, characterized in that the web width (t) is smaller than the minimum groove width of the fastening grooves (27) arranged on the rotor disk circumference for the rotor blades (18). 9. Rotor according to claim 1 to 8; characterized in that the front webs (26) of a cover ring (15 ) which is supported on the rotor (10) and has an outer diameter (d4), for example, through a centering shoulder (30) with an inner diameter (D4), for example the rotor disk (l: 4) located in front of the cover ring in the insertion direction is centered and the cover ring is preferably secured against axial displacement by the end faces (24) of the webs (26) resting against the centering shoulder (30): - `10. Rotor according to claim 4 to 9, characterized in that the rear webs (25) of a cover ring (15) supported on the rotor (10) with a z. B: outer diameter, (d3) through a centering attachment (31) with the z. B. inner diameter (D3) of the - seen in the direction of insertion - behind the cover ring located rotor disk (13) is centered. 11. Rotor according to claim 10, characterized in that the cover ring - (15) by means of the rear webs (25) -by projections (32) of the rotor disk (13) protruding into its recess (33) against axial displacement and through the feet (34) of the blades (18) is secured against rotation. 12. Rotor according to claim 1 to 8, characterized in that the cover rings (36) by means of - seen in the direction of insertion - front webs (38) on the centering shoulder (39) of the front web (38) adjacent rotor disc (12) and by means of the rear webs (40) - seen in the direction of insertion - on the base plates (42) of the rotor blades (41) adjacent to the rear webs (40). 13. - Rotor according to claim 1 to 8, characterized in that the cover rings (37) by means - seen in the direction of insertion - front and rear webs (43 and 44) on the base plates (46 and 48) of the blades (45 and 47 ) support the rotor disks (14 and 13) adjacent to the front and rear webs. 14. Rotor according to claim -1 to 13, characterized in that the. The blades of the rotor disks are secured against axial displacement at the two rotor ends by stops (35). 15. Rotcri- according to claim 1 to 14; characterized in that the maximum male ',% utgi-unddurcliin.c-sser one roughly in the middle of the gate Rotor disk larger than the groove base diameter on both sides of the L11ztt1 (-rE # il rotor disks arranged rotor disks, -so that blades and .11) (1 (-c-kringc can be pushed onto the rotor from heideii sides. I (i.. Rotor according to Ans11rucl: 1 I his, - 15, characterized in that the cover i-ingc- are made as forged, Cxiiß_ or pressed bent parts.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2561307A1 (en) * 1984-03-14 1985-09-20 Snecma Device for locking the vanes of blowers

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2561307A1 (en) * 1984-03-14 1985-09-20 Snecma Device for locking the vanes of blowers

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