Fliegend angeordnetes Laufräd für Einraddampf- oder Gasturbinen Wie
durch. eingehende Langsam-Zerreiß: versuche festgestellt worden ist, ergeben sich
bei Dauerbelastung und hohen Temperaturen bleibende Formänderungen, auch bei Beanspruchungen,
die beim Zerreißversuch normaler Dauer unter der Streckgrenze liegen und deshalb
keine bleibenden Dehnungen erzeugen. Dies hat bei fliegend angeordneten Hochdruckturbinenrädern,
für welche auch dem hohen Druck entsprechend hohe Anfangstemperaturen erforderlich
sind, um nicht zu früh ins Sattdampfgebiet zu kommen, sowie für Gasturbinen, bei
welchen hohe Temperaturen zwecks Erreichung hoher Wirkungsgrade Bedingung sind,
Schwierigkeiten bei der Befestigung der Räder auf der Welle dadurch ergeben, daß
die Räder durch die Dauerbeanspruchung bei hoher Temperatur zum Fließen - kamen
und auf der Welle -lose wurden. Dieses Loswerden wird dadurch begünstigt, daß das
Rad eine viel höhere Temperatur hat als die Welle, welche letztere durch die Stopfbüchse
oder noch durch ihre Lagerung gekühlt wird. Die Bohrung des Rades wird durch diesen
Temperaturunterschied größer als der Durchmesser des Zapfens und kann auch aus diesem
Grunde, wenn es auf die Welle aufgepreßt oder aufgeschrumpft oder mit kegeligem
Sitz befestigt ist, wie dies bisher üblich war, gelokkert werden.Overhung impeller for single-wheel steam or gas turbines such as
by. incoming slow-tear: attempts have been found to arise
permanent changes in shape under constant load and high temperatures, even under stress,
which are below the yield point in the tensile test of normal duration and therefore
do not create permanent elongations. With overhung high-pressure turbine wheels, this has
which also require high initial temperatures corresponding to the high pressure
in order not to get into the saturated steam area too early, as well as for gas turbines
which high temperatures are required to achieve high levels of efficiency,
Difficulties in securing the wheels on the shaft result in that
the wheels began to flow due to the constant stress at high temperatures
and were on the wave -less. This getting rid of it is facilitated by the fact that the
Wheel has a much higher temperature than the shaft, which the latter through the stuffing box
or is still cooled by their storage. The bore of the wheel is through this
Temperature difference greater than the diameter of the pin and can also result from this
Basically when it is pressed or shrunk onto the shaft or with a conical
Seat is attached, as was customary in the past, to be loosened.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, diese Schwierigkeiten zu beseitigen,
indem einerseits die Spannung in der Scheibe herabgesetzt und anderseits die Befestigung
so gemacht wird, daß beim allfäLigen Eintreten des Fließens sowie bei höherer Temperatur
_ des Rades nicht eine Lockerung, sondern eine Verstärkung der Verbindung eintritt.
Die Erfindung besteht daher darin, daß das fliegend angeordnete Rad mittels vorstehenden
Zapfens in die Welle eingeschrumpft ist. Das Rad kann hierbei als Rad gleicher Festigkeit
ungebohrt ausgeführt sein.The purpose of the present invention is to eliminate these difficulties,
in that on the one hand the tension in the disc is reduced and on the other hand the fastening
is made so that if flow occurs and at a higher temperature
_ the wheel is not loosening, but strengthening the connection.
The invention therefore consists in that the cantilevered wheel by means of the above
The pin is shrunk into the shaft. The wheel can be used as a wheel of the same strength
be executed undrilled.
Es ist bei aus mehreren Rädern unmittelbar zusammengesetzten Läufern
schon vorgeschlagen worden., zwei aufeinanderfolgende Räder mit gleichachsigen Zapfen
zu versehen, von welchen der eine hohl ist und über den anderen Zapfen übergreift,
und diese Zapfen zwecks Erzielung einer Schrumpf- 1 Spannung ineinander zu pressen.
Demgegenüber wird hier nur die Verbindung eines fliegenden Rades mit der Wielle
beansprucht. Es ist nämlich der Temperaturunterschied zwischen Rad und Welle viel
größer als bei obigem bekanntem Vorschlag zwischen den einzelnen Rädern; er kann
beispielsweise bei Turbinen mit einem Rad, die hier nur in Betracht kommen, bis
zu 500° C betragen, da beispielsweise Abgasturbinen von Dieselmotoren, für deren
Aufladung hestimmt, Temperaturen bis 6oo° C haben können, aber die Welle nicht über
roo° C warm werden darf. Bei solchen Temperatururiterschieden würde jeder Schrumpf,
den man einem Rad geben -kann, aufgehoben. Anderseits wird die Befestigung- durch
Einsetzen des Zapfens in die Welle aus dem gleichen Grunde fest, da hier der große
Temperaturunterschied auf Festigung der Verbindung hinwirkt.It is the case with runners made up of several wheels
already been proposed., two consecutive wheels with coaxial journals
to be provided, one of which is hollow and overlaps the other pin,
and to press these pins into one another in order to achieve a shrinkage 1 tension.
In contrast, only the connection of a flying wheel with the wave is shown here
claimed. There is a lot of temperature difference between the wheel and the shaft
larger than the above known suggestion between the individual wheels; he can
for example, in the case of turbines with one wheel, which only come into consideration here, up to
to 500 ° C, for example exhaust gas turbines of diesel engines, for their
Charging is correct, can have temperatures of up to 600 ° C, but the wave does not exceed
roo ° C. With such differences in temperature, every shrinkage
that you can give to a bike. On the other hand, the fastening is through
Insertion of the pin into the shaft tightly for the same reason as the large one here
Temperature difference acts to strengthen the connection.
In der Zeichnung zeigt Abb. i ein fliegend angeordnetes Rad a, welches
als Rad gleicher Festigkeit gebaut und mit einem Zapfen b in die Welle c eingeschrumpft
ist. Ein Band d verhindert das Austreten des Zapfens aus der Welle durch Kriechen.
Wie man sieht, wirkt bei dieser Anordnung sowohl eine Vergrößerung des Rades durch
die Fliehkraft, als auch eine übertemperatur des Rades gegenüber der Welle auf Festigung
der Verbindung bin.In the drawing, Fig. I shows a cantilevered wheel a, which
built as a wheel of the same strength and shrunk into the shaft c with a pin b
is. A band d prevents the pin from creeping out of the shaft.
As you can see, this arrangement both increases the size of the wheel
the centrifugal force, as well as an excess temperature of the wheel compared to the shaft on consolidation
the connection am.
Abb. z zeigt .ein Rad dieser Art, bei der das Austreten des eingeschrumpften
Zapfens e durch Vorsprünge/ der Welle, welche in Eindrehungen der Zapfen eingreifen,
verhindert wird.Fig.z shows .a wheel of this type, in which the emergence of the shrunk
Pin e through projections / the shaft, which engage in grooves in the pin,
is prevented.