Leitvorrichtung an Strömungsmaschinen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leitvorrichtung an Strömungsmaschinen, insbesondere an radial einwärts durchström ten Turbinen, mit von einer Ringwand abste henden Schaufeln. Sie besteht darin, dass zur Befestigung der frei von der Ringwand ab stehenden Leitschaufeln diese an einer Stirn seite mit einem zylindrischen Ansatz ausge bildet sind, und die Ringwand zur Einstellung jeder Leitschaufel eine Bohrung aufweist, und Mittel vorgesehen sind, um jede Leitschaufel während des Einstellvorganges lösbar an der Ringwand zii befestigen.
Der Zweck der er findungsgemässen Ausführung besteht darin, während des Einstellvorganges die definitive feste Lage der Leitsehatifeln bzw. ihren defini tiven Eintrittswinkel für die eintretenden Gase z. B. durch Ausprobieren mit der in Betracht kommenden Treibgasquelle wie Brennkraft masehine oder dergleichen für die vorgesehene Betriebsart zu bestimmen und erst hernach definitiv in ihre endgültige Lage zu bringen. Zur endgültigen Befestigung jeder Leit: seliaufel kann der zylindrische Ansatz mit der Ringwand verschweisst sein.
Er kann ferner als Sehraubbolzen ausgebildet sein, und die lösbare Befestigung jeder Leitschaufel in ein facher Weise mittels einer zum Schraubbolzen passenden Schraubenmutter ausgeführt wer den; dabei kann zur Sicherung gegen Ver drehen noch mindestens ein durch die Ring wand hindurchgehender, in die Leitschaufel ragender, vorteilhaft von der Schraubenmut- ter abgedeckter Stift vorgesehen sein. Der in einer Bohrung durch die Ringwand hin durchgehende zylindrische Ansatz kann ferner an seinem Zylinderumfang mit der Ring wand lösbar verstiftet sein.
Eine weitere beispielsweise lösbare Befesti gung besteht. darin, dass der zylindrische Ansatz mit über seiner Zylinderfläche verteil ten, axial gerichteten Nuten von halbkreis förmigen Querschnitten ausgeführt wird, denen eine oder mehrere Nuten der Bohrung für den Ansatz bei der Drehung desselben zur Einstellung der Leitschaufeln gegenüberge stellt werden und die Nuten so beschaffen sind, dass beide Nuten einander zu runden Löchern ergänzen und in diese Löcher Stifte einge setzt werden.
Bei einer weiteren Ausführung der Leit- vorrichtung kann die oberwähnte Ringwand an einem zweiten Ring, der die Laufradschau- felung seitlich abdeckt, fixiert sein, derart, dass für ein und dasselbe Eintrittsgehäuse durch Auswechseln des zweiten Ringes verschieden grosse Laufräder verwendbar sind.
Im nachfolgenden wird die Erfindung an Hand mehrerer auf beiliegenden Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher be schrieben.
Fig.1 zeigt eine erste Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes im Axialsehnitt. Fig. 2 ist eine axiale Ansicht eines Teil stückes des Leitschaufelringes. Die Fig. 3 bis 6 zeigen verschiedene Arten lösbarer Befestigungen der Leitschaufeln an der Ringwand.
Fig.7 zeigt eine zweite Ausführungsform vorliegender Erfindung.
Auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnungen be- zugnehmend, ist A die Wandung des Eintritts gehäuses für eine in radialer Richtung durch strömte Abgasturbine, B ist der nach vor liegender Erfindung besonders ausgebildete Leitschaufelring, C ist das Laufrad und D das Auspuffrohr. Die Leitsehauf61n 1 stehen rechtwinklig von der radial verlaufenden Wandfläche 2a des Ringes 2 ab und berühren die Gehäusewand E eines abgasturbinengetrie benen Gebläses bzw. eines gekühlten Zwischen gehäuses.
Die Leitschaufeln sind mit zylindri schen Ansätzen 1b ausgebildet, die in Boh rungen 2b des Ringes 7 drehbar eingesetzt sind. Die Leitschaufeln werden auf einen bestimmten, in Fig. 2 dargestellten Winkel a zur Umfangsrichtung eingestellt, wonach der zylindriselre Ansatz am Ende mit der Ring wand 2 verschweisst. ist. Für den Einstellvor gang im Betrieb der Turbine auf dem Ver suchsstand werden lösbare Befestigungen des zylindrischen Ansatzes am Ring 2 vorgesehen. Der Leitsehaufelring ist, mittels eines Stiftes 7 am Gehäuse A fixiert.
Fig. 2 zeigt die Leitschaufeln 1 in axialer Ansieht. Die Bohrungen in der Ringscheibe 2 sind mit 2b und die zylindrischen Ansätze der Schaufeln 1 sind mit lb bezeichnet. a ist der Einstellwinkel der Leitschaufeln, der auf dem Versuchsstand festgestellt wird.
In Fig. 3 ist eine lösbare Befestigung der Leitschaufeln 1 an der ringförmigen Scheibe 2 dargestellt. Der zylindrische Ansatz 1b der Fig.1 ist als Sehraubbolzen lb' ausgebil det; mittels einer Schraubenmutter und dem Schraubbolzen werden die Leitschaufeln 1 lös bar am Ring 2 befestigt. Zur Sicherung der Winkellage der Leitschaufeln 1 können diese bei 8 mit dem Ring 2 verstiftet werden. Die Lage des Stiftes unter der Schraubenmutter verhindert, den Stift daran, sieh aus dem Ma terial der Leitschaufel zu lösen.
In Fig. 4- ist, dargestellt, wie aus der pro visorischen lösbaren Befesti-un- eine betriebs sichere endgültige Befestigung der Leit- schaufeln an der ringförmigen Scheibe 2 er stellt wird. Dies wird, wie dargestellt, mit Versehweissung des Schraubbolzens mit der ringförmigen Scheibe erreicht.
Nach Fig. 5 wird eine lösbare Befestigung mittels einer Bohrung und Stift 6 als Rund keil an der Peripherie des Zapfens 16 wäh rend des Einstellvorganges für jede Versuchs lage des Winkels bewerkstelligt. Nach erfolo-- ter endgültiger Einstellung des Winkels für den optimalen Wirkungsgrad der Turbine, wird der Zapfen 1b mit dem Ring 2 ver schweisst.
Die lösbare Befesti-ung der Leitschaufeln dient zur "enauen Ermittlung der Winkel stellung a der Leitschaufeln, was für Abgas turbinen besonders wiehtisg ist. Solche Abgas turbinen sollen für die verschiedenen Betriebs möglichkeiten der dazugehörigen Brennkraft- niaschine einen. optimalen Wirkungsgrad auf weisen.
Nach Fig. 6 ist die Oberfläche des zylindri schen Ansatzes 1b" mit axial laufenden, halb runden Nuten 1e ausgeführt, und die diese Nuten unrsehliessende Wandung enthält die Nuten 1e zu runden Löchern 1) ergänzende Nriten \?c. Zur lösbaren Befesti-ung der Leit- schaufeln werden in die Löcher 9,
die sieh jeweils durch Verdrehen des zylindrischen An satzes 1b" bilden, passende Stifte eingesetzt.
Zur endgültigen Befestigung der Schau feln wird der zylindrische Ansatz 1b mit der Ringwand v ersehweisst.
Fig. 7 zeigt einen Leitsehaufelring B, der an einem zweiten Ring B' fixiert ist, der auch die Laufradschaufeln seitlich abdeckt. Der Ring B' ist mit dem Eintrittsgehäuse mittels Stiften 7' lösbar verbunden. Der Zweck die ser Ausführung besteht darin, die Herstellung des Eintrittsgehäuses zti erleichtern.
Bei die ser Bauart kann ferner das gleiche Eintritts gehäuse für verschieden -ross bemessene Lauf räder verwendet werden. Es muss dann .für ein grösseres oder kleineres Laufrad nur der Ring B' ausgewechselt werden.
Guide device on turbomachines The present invention relates to a guide device on turbomachines, in particular on turbines with radial inward flow, with blades protruding from an annular wall. It consists in the fact that for fastening the guide vanes standing freely from the annular wall these are formed on one end face with a cylindrical projection, and the annular wall has a bore for setting each vane, and means are provided to each vane during the adjustment process releasably attach to the ring wall zii.
The purpose of he inventive execution is during the setting process, the definitive fixed position of the Leitsehatifeln or their defini tive entry angle for the incoming gases z. B. to determine by trying out the propellant gas source in question such as internal combustion masehine or the like for the intended operating mode and only afterwards definitely to bring it into its final position. For the final attachment of each guide: seliaufel, the cylindrical extension can be welded to the ring wall.
It can also be designed as a visual bolt, and the detachable fastening of each guide vane is carried out in a number of ways by means of a screw nut that matches the screw bolt; To secure against rotation, at least one pin that extends through the ring wall, protrudes into the guide vane and is advantageously covered by the screw nut can be provided. The continuous in a bore through the ring wall cylindrical approach can also be pinned to its cylinder circumference with the ring wall detachably.
Another example of a detachable fastening is there. in that the cylindrical approach is carried out with distributed over its cylinder surface, axially directed grooves of semicircular cross-sections, which one or more grooves of the bore for the approach when rotating the same for setting the guide vanes is opposite and the grooves are designed so that both grooves complement each other to form round holes and pins are inserted into these holes.
In a further embodiment of the guide device, the above-mentioned ring wall can be fixed to a second ring which laterally covers the impeller vanes in such a way that impellers of different sizes can be used for one and the same inlet housing by exchanging the second ring.
In the following the invention will be described in more detail with reference to several embodiments shown in the accompanying drawings.
1 shows a first embodiment of the subject matter of the invention in axial section. Fig. 2 is an axial view of a portion of the vane ring. 3 to 6 show different types of releasable fastenings of the guide vanes to the annular wall.
7 shows a second embodiment of the present invention.
1 and 2 of the drawings, A is the wall of the inlet housing for an exhaust gas turbine flowing through in the radial direction, B is the guide vane ring specially designed according to the present invention, C is the impeller and D is the exhaust pipe. The Leitsehauf61n 1 are at right angles from the radially extending wall surface 2a of the ring 2 and touch the housing wall E of an exhaust gas turbine gear enclosed fan or a cooled intermediate housing.
The guide vanes are formed with cylindri's lugs 1b, which are rotatably inserted in Boh ments 2b of the ring 7. The guide vanes are set to a certain, shown in Fig. 2 angle a to the circumferential direction, after which the cylindriselre approach at the end with the ring wall 2 is welded. is. Detachable fastenings of the cylindrical extension on the ring 2 are provided for the setting process during the operation of the turbine on the test stand. The guide vane ring is fixed to the housing A by means of a pin 7.
Fig. 2 shows the guide vanes 1 in an axial view. The bores in the annular disk 2 are denoted by 2b and the cylindrical lugs of the blades 1 are denoted by lb. a is the setting angle of the guide vanes, which is determined on the trainer.
In Fig. 3 a releasable attachment of the guide vanes 1 to the annular disk 2 is shown. The cylindrical extension 1b of Figure 1 is designed as a visual pin lb '; the guide vanes 1 are fastened to the ring 2 by means of a screw nut and the screw bolt. To secure the angular position of the guide vanes 1, they can be pinned to the ring 2 at 8. The position of the pin under the screw nut prevents the pin from loosening from the material of the guide vane.
4 shows how the temporary, detachable fastening and an operationally secure final fastening of the guide vanes to the annular disk 2 is made. As shown, this is achieved by welding the screw bolt to the annular disc.
According to Fig. 5, a detachable attachment by means of a hole and pin 6 as a round wedge on the periphery of the pin 16 during the adjustment process for each trial location of the angle is accomplished. After the final setting of the angle for the optimal efficiency of the turbine, the pin 1b is welded to the ring 2.
The detachable fastening of the guide vanes serves for the exact determination of the angular position a of the guide vanes, which is particularly important for exhaust gas turbines. Such exhaust gas turbines should have an optimal degree of efficiency for the various operating possibilities of the associated internal combustion engine.
According to FIG. 6, the surface of the cylindrical projection 1b ″ is designed with axially running, half-round grooves 1e, and the wall which does not close these grooves contains the grooves 1e to form round holes 1) c Guide vanes are inserted into holes 9,
which see each by rotating the cylindrical to set 1b "form, appropriate pins inserted.
For the final attachment of the blades, the cylindrical projection 1b is welded to the annular wall.
7 shows a guide vane ring B, which is fixed to a second ring B ', which also laterally covers the impeller blades. The ring B 'is detachably connected to the inlet housing by means of pins 7'. The purpose of this design is to facilitate the manufacture of the inlet housing zti.
With this design, the same inlet housing can also be used for impellers of different sizes. Then only the ring B 'has to be exchanged for a larger or smaller impeller.