IT9019735A1

IT9019735A1 - Montaggio di palette di turbina in un sol pezzo su una piattaforma con radici ad ingresso laterale obliquo

Info

Publication number: IT9019735A1
Application number: IT019735A
Authority: IT
Inventors: Albert Joseph Partington
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1990-03-20
Publication date: 1991-09-20
Also published as: IT9019735A0; JP2983033B2; CA2013641A1; KR900016586A; US4904160A; JPH02283801A; ES2024761A6; CN1046206A; IT1239399B

Description

collegamento (44) è inserita nelle scanalature allineate (16, 4?.) della piattaforma (32) e del rotore (10) per collegare ogni gruppo di palette in un sol pezzo (28) al rotore (10).

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a turbine e più particolarmente a rotori di turbina con gruppi di palette dello stadio di regolazione in un sol pezzo ad ingresso laterale.

Le radici di palette di turbina ad ingresso laterale sono costituite tipicamente da radici a forma di albero di Natale che si adattano in scanalature formate corrispondentemente in un disco rotorico. Le radici hanno generalmente tre alette su ogni lato di una mezzeria di radice. Ogni aletta ha una superficie di sopporto inclinata che appoggia contro una scanalatura, cosicché ocjni radice di paletta reagiscecontro sei superfici di sopporto. Se ogni paletta viene considerata come una entità separata e distinta, le superfici di radice di paletta e le superfici di sopporto di scanalatura possono essere formate per condizioni di accoppiamento soddisfacenti, e quindi fornire, quando richiesto, il supporto voluto per la paletta.

E’ diventata pratica comune unire singole palette in gruppi di palette mediante fissaggio ad una piattaforma e/o parti di anello comuni. Tali unità di paletta multiple hanno una maggior rigidità e una suscettibilità alle vibrazioni minorealle singole palette In una forma un gruppo di palette può, essere cost.ruito fissando le estremità radialmente esterne delle numerose palette ad un anello dopo che le radici di paletta sono / inserite nelle loro rispettive scanalature di rotore. In un'altra forma, gruppi di palette possono essere costruiti come unità in un sol pezzo aventi un anello comune ed una piattaforma comune. Tale gruppo di palette è illustrato nel brevetto statunitense n. 4.130.379 di Partington e ceduto alla cessionaria della presente invenzione.

Nella domanda di brevetto statunitense Serie N. 178.724 depositata il 6 aprile 1988 e ceduta alla cessionaria della presente invenzione, è descritta una disposizione di gruppi di palette dello stadio di regolazione in un sol pezzo ad ingresso laterale che utilizzano delle parti di anello esterrio e di piattaforma formate in un sol pezzo. In tale applicazione particolare, le radici di paletta di un gruppo di palette sono disposte in modo da scorrere in scanalature in un rotore in cui le scanalature sono parallele ad un asse del rotore. Sino a che il montaggio dei gruppi di palette di piattaforma di un sol pezzo sul rotore richiede soltanto che il gruppo di palette venga spostato in un percorso parallelo all'asse del rotore, il montaggio di tali gruppi di palette sul rotore non ha presentato alcun problema indebito non sperimentato con singole radici di paletta. Tuttavia, in certi gruppi di palette dello stadio di regolazione, le scanalature formate nel rotore sono oblique rispetto all'asse del rotore. Analogamente, le radici sulle piattaforme di paletta sono oblique rispetto all'asse del rotore in modo da adattarsi entro le scanalature del rotore. In quest'ultima disposizione si è trovato che non è possibile montare i gruppi di paletta in un sol pezzo sul rotore poiché la differenza angolare tra scanalature adiacenti provocata dallo spostamento circonferenziale delle scanalature fa inceppare le radici entro le scanalature.

Lo scopo principale della presente invenzione è di realizzare un rotore di turbina con gruppi di palette dello stadio di regolazione in un sol pezzo in cui le radici del gruppo di palette sono oblique e non parallele all'asse di turbina.

Tenuto conto di quanto sopra, la presente invenzione consiste in un rotore di turbina che porta gruppi di palette, ognuno comprendente una molteplicità di lamine di paletta con una piattaforma comune, una molteplicità di radici distanziate formate sulla piattaforma e orientate in modo da estendersi radialmente all'interno quando la piattaforma è posizionata in una turbina, una scanalatura di piattaforma essendo definita tra ogni coppia adiacente di radici e una molteplicità di guglie distanziate circonferenzialmente che si estendono radialmente verso l’esterno dal rotore di turbina, una scanalatura di rotore essendo delimitata tra ogni coppia adiacente di guglie / caratterizzato dal fatto che sia le radici di piattaforma che le guglie di rotore sono oblique rispetto all'asse del rotore, ognuna delle scanalature del rotore è allineata con una, corrispondente, delle scanalature di piattaforma, le guglie essendo disposte in condizioni d’attestamento radiale rispetto alle radici; e dal fatto che una molteplicità ,di elementi di collegamento è inserita nelle scanalature allineate della piattaforma e del rotore per collegare ogni gruppo di palette in un sol pezzo al rotore.

Le scanalature di rotore possono essere formate per delimitare una guglia avente una coppia singola di alette opposte. Le alette sono formate in modo che le superfici di appoggio siano posizionate su un cerchio che circonda l'asse del rotore.

L'invenzione risulterà più facilmente evidente dalla seguente descrizione di una sua forma d'esecuzione preferita, mostrata soltanto a titolo d'esempio, nei disegni allegati, in cui :

la figura 1 illustra un gruppo di guglie di rotore di una configurazione ad albero di Natale standard,,le aree scelte tratteggiate indicate essendo tolte per arrivare ad una configurazione adatta per l'impiego nella presente invenzione; la figura 2 illustra una molteplicità di guglie di rotore dopo la rimozione delle aree indicate nella figura 1;

la figura 3 illustra un gruppo di palette dello stadio di regolazione con anello esterno e piattaforma in un sol pezzo configurato per l'accoppiamento coniugato con cpglie di rotore della presente invenzione; e

la figura 4 illustra un sistema ed un metodo per montare un gruppo di palette dello stadio di regolazione con anello e piattaforma in un sol pezzo su un rotore di turbina.

Come mostrato nella figura 1, un rotore, indicato con 10, è un elemento circolare massiccio avente un asse 12 attorno al quale ruota il rotore. Le punte 14 delimitano una molteplicità di scanalature distanziate 16 in cui sono normalmente posizionate le radici di palette di turbina. Nella presente invenzione, le guglie sono disposte su una parte della turbina alla quale sono normalmente fissate le palette dello stadio di regolazione. Le palette dello stadio di regolazione a cui si riferisce la presente invenzione sono normalmente munite di radici ad ingresso laterale obliquo. Con il termine obliquo si intende che le radici si estendono lungo l'asse del rotore ad un certo angolo obliquo rispetto all'asse del rotore. In sistemi noti, tali radici ad ingresso laterale obliquo sono formate come singole palette con singole radici e sono montate singolarmente sul rotore facendo scorrere la radice di paletta nello spazio 16 tra guglie adiacenti. 13' desiderabile formare tali palette dello stadio di regolazione in gruppi in un sol pezzo per il montaggio su un rotore. Tuttavia, con tali gruppi in un sol pezzo si è trovato impossibile far scorrere le radici di paletta nelle scanalature 16 poiché gli angoli delle radici variano leggermente da radice a radice a causa dello spostamento circonferenziale lungo la superficie del rotore. La presente invenzione realizza un metodo per fissare tali gruppi in un sol pezzo di palette dello stadio di regolazione su un rotore modificando il metodo e l'apparecchiatura per fissare tali palette.

Nella figura 1, le aree indicate in 18 e 20 sono o tolte dai rotori o non formate sui rotori per arrivare alla forma a guglie del rotore come mostrato nella figura 2. E' da notare nella figura 2 che ognuna delle guglie comprende soltanto una singola coppia di alette opposte 17 disposte vicino alla parte radialmente esterna della punta. Le <3⁄4uglie sono formate con una sommità sostanzialmente piatta e con lati spostati angolarmente su ogni lato della / piatta in modo da formare un triangolo apparente tronco quando si osserva in sezione trasversale come mostrato nella figura 2.

Preferibilmente, le superfici di sopporto 19 di ognuna delle guglie di rotore della figura 2, sono disposte su un arco di un cerchio centrato sull'asse 12 del rotore come indicato dalla linea a tratti 22. Analogamente è desiderabile che le sommità piatte 24 delle guglie 14 siano anch'esse disposte su un arco di cerchio centrato sull'asse del rotore come indicato in 26.

Esaminando ora la figura 3, in essa è mostrata una forma della presente invenzione in cui un gruppo di palette in un sol pezzo con anello e piattaforma in un sol pezzo è disposto iri posizione adiacente al rotore 10 e alle guglie di rotore 14. I gruppi di palette in un sol pezzo indicati complessivamente in 28 comprendono un anello in un sol pezzo 30, una piattaforma in un sol pezzo 32 ed una molteplicità di lamine di paletta 34. La piattaforma di paletta 32 comprende una molteplicità di radici di paletta 36. Ognuna delle radici di paletta 36 ha una superficie radialmente interna formata in modo da coniugarsi con l'estremità radialmente esterna di ognuna delle punte 14. Preferibilmente, ognuna delle radici di paletta 36 ha una singola coppia di alette disposte opposte 38 ognuna delle quali comprende una superficie di sopporto 40. E' da notare che la piattaforma di gruppi di palette in un sol pezzo è formata in modo che quando viene posizionata sulle punte, la scanalatura 42,delimitata tra ognuna delle radici adiacenti,, è allineata con la scanalatura 16 delimitata tra ogni coppia adiacente di guglie 14. Per quanto siano possibili altre forme, è desiderabile formare la scanalatura 42 nella piattaforma di paletta in modo da avere una configurazione sostanzialmente a forma di T. Tale configurazione fornisce una area superficiale di appoygio maggiore, e più materiale da impiegare nel pezzo di collegamento per fissare il gruppo di palette al rotore. E' anche da notare che la rimozione della parte di sommità 18 da ognuna delle punte di rotore consente di aumentarè la profondità della piattaforma 32 in ‘ modo da fornire una resistenza supplementare per trasmettere la forza centrifuga e la forzaitangenziale del vapore che urta sulle palette 34. L'anello e la piattaforma in un sol pezzo eliminano virtualmente il momento flettente nella radice che è la causa primaria della rottura delle radici.

Esaminando ora la figura 4, in essa è mostrata una molteplicità di pezzi di collegamento 44 formati in modo da conformarsi alla scanalatura 16 e alla scanalatura 42 per consentire il collegamento del gruppo di palette di anello e di piattaforma in un sol pezzo ad un rotore./elementidi collegamento 44 comprendono una parte di sommità a forma di T 46 che si adatta con precisione entro la scanalatura di piattaforma 42. Gli elementi di collegamento 44 comprendono inoltre una parte a triangolo capovolto tronco 48 che si adatta entro la scanalatura di rotore 16. Poiché gli elementi di collegamento 44 possono essere inseriti singolarmente nelle scanalature di rotore e di piattaforma oblique, la precedente impossibilità di montaggio associata al gruppo di palette in un sol pezzo viene evitata.

E' anche da notare che qualsiasi non uniformità nel passo nelle scanalature del rotore non è dannosa, poiché la superficie di sopporto superiore 50 dell'elemento di collegamento 44 si trova su un cerchio centrato sull'asse del rotore 12 e sono previsti inoltre dei giochi sui lati di non sopporto dell'elemento di collegamento 44. Il movimento assiale dei gruppi di palette in un sol pezzo può essere impedito mediante adatti dispositivi di bloccaggio noti nella tecnica. La parte 48 comprende delle superfici di sopporto 52 atte a coniugarsi con superfici di sopporto delle guglie 19.

Nella messa in pratica della presente invenzione, le scanalature di rotore sono formate in un rotore di turbina in modo da presentare delle guglie che si estendono radialmente verso l'esterno del rotore aventi una configurazione ad aletta singola pres tabilita . Un gruppo di palette dello stadio di regolazione è formato con un anello di piattaforma in un sol pezzo, le radici pendenti delle palette avendo singole alette opposte ed essendo formate in modo da delimitare una molteplicità di scanalature di piattaforma tra le radici pendenti. Le radici e le scanalature sono formate in modo da essere allineabilicon ;le corrispondenti scanalature e guglie nel rotore. Le estremità di ognuna delle guglie è sagomata in modo da formare un triangolo tronco e le estremità coniugate di ognuna delle radici / sagomate in modo da conformarsi alla forma delle sommità delle figlie . La piattaforma in un sol pezzo è montata sul rotore posizionando le radici in una posizione attestata sulla * piattaforma in un sol pezzo e sulla scanalatura nel rotore per collegare il gruppo di palette al rotore. Preferibilmente, la alette sono formate in modo da avere le superfici di sopporto che giacciono su un arco di un cerchio centrato su un asse di rotore.

Per quanto la presente invenzione sia stata descritta in ciò che attualmente è considerata essere una forma d'esecuzione preferita, altre modifiche e disposizioni risulteranno evidenti agli esperti della tecnica. Per esempio, si possono utilizzare altre configurazioni di scanalature eguglie o di radice senza allontanarsi dagli insegnamenti della presente invenzione. Inoltre, per quanto l'invenzione sia stata descritta in relazione a palette dello stadio di regolazione con radici ad ingresso laterale obliquo, essa può essere utilizzata con altri tipi di palette di turbina.

Claims

RIVENDICAZIONI 1.
Rotore di turbina che porta gruppi (28) di palette, comprendenti ognuno una molteplicità di lamine di paletta (34) con una piattaforma comune (32), una molteplicità di radici distanziate (36) formate sulla piattaforma (32) e orientate in modo da estendersi radialmente all'interno quando la piattaforma (32) è posizionata in una turbina, una scanalatura di piattaforma (42) essendo delimitata tra ogni coppia adiacente di radici (36) e una molteplicità di guglie distanziate circonferenzialmente estendendo.no radialmente verso l'esterno dal rotore di turbina (10), una scanalatura di rotore (16) essendo delimitata tra ogni coppia adiacente dicfuglie (14), caratterizzato dal fatto che sia le radici di piattaforma (36) che le guglie di rotore sono oblique rispetto all'asse del rotore, ognuna delle scanalature di rotore (16) è allineata con una corrispondente scanalatura di piattaforma (42), le guglie (14) essendo disposte in condizioni d'appoggio radiale rispetto alle radici (36); e dal fatto che una molteplicità di elementi di collegamento (44) è inserita nelle scanalature allineate (16, 42) della piattaforma (32) e del rotore (10) per collegare ogni gruppo di palette in un sol pezzo (28) con il rotore (10)( 2- Rotore di turbina secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che ogni guglia (14) ha una singola coppia di alette opposte (17), ognuna delle alette (17) avendo una superficie di sopporto radialmente verso l'interno (19) e dal fatto che ognuno degli elementi di collegamento (44) ha delle superfici di sopporto opposte (52) per impegnare le superfici di sopporto (19) delle guglie adiacenti (li).
3. Rotore di turbina secondo la riv. 1 o 2, caratterizzato dal fatto che ogni radice di piattaforma (36) comprende una singola coppia di alette opposte (38), ognuna delle alette (38) avendo una superficie di sopporto (40) per l'accoppiamento coniugato con una superficie di sopporto (50) in uno corrispondente degli elementi di collegamento (44) per vincolare il gruppo di palette (28) sul rotore (10).
4. Rotore di turbina secondo la riv. 2, caratterizzato dal fatto che le superfici di sopporto (19) delle guglie di rotore (14) sono allineate su un arco (22) di un cerchio che circonda l'asse del rotore (12) e le superfici di sopporto (40) delle radici di piattaforma (36) sono allineate su un arco di un cerchio che circonda l'asse di rotore (12).