DE1121269B - Verfahren zur Herstellung aus Segmenten bestehender Tragringe einer Leitschaufelanordnung fuer Axialverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung aus Segmenten bestehender Tragringe einer Leitschaufelanordnung für Axialverdichter nach Patent 1 054 202.

Bei dieser Leitschaufelanordnung werden die Tragringe an ihren Enden in an radial nach innen verlaufenden Gehäuserippen ausgebildeten Ringnuten so geführt, daß die Tragringe nur gegen axiale Verschiebung und gegen radiale Verschiebung nach innen starr unterstützt sind, während sie im Betrieb gegen radiale Verschiebung nach außen nachgiebig gehalten werden. Diese nachgiebige Halterung wird vorzugsweise mittels eines von dem Arbeitsmedium abgeleiteten Gasdrucks bewirkt, der in einem über dem Tragring gelegenen Ringraum herrscht.

Das Ziel der Erfindung besteht nun darin, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung solcher aus Segmenten bestehender Tragringe zu schaffen, welches die Fertigung vereinfacht, deren Kosten senkt und sich für eine technische Massenproduktion eignet.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß jeder Tragring zunächst als einteiliger Ring hergestellt und dann in Segmente getrennt wird, wobei der Innendurchmesser der an den axialen Vorsprüngen der radial nach innen verlaufenden Rippen des Gehäuses anliegenden Enden des Tragrings vor dem Auftrennen um die durch π geteilte Summe der Breiten aller Trennschnitte größer ist als der Außendurchmesser jener Vorsprünge.

Wenn die auf diese Weise hergestellten, verhältnismäßig nachgiebigen Segmente nacheinander in das verhältnismäßig steife Gehäuse eingesetzt werden, passen sie sich derart an, daß Durchmesser und Umfang der kreisförmig gekrümmten Oberfläche des Tragringendes etwa gleich dem Durchmesser und Umfang der tragenden Oberfläche der Gehäusenut ist.

Das durch das Aufschneiden entfernte Material wird also dadurch kompensiert, daß man den Vollring um einen Betrag größer ausführt, welcher gleich der Summe der in Umfangsrichtung gemessenen Stärken der, Schnitte ist. Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die zunächst einteiligen Ringe vor dem Auftrennen mit Schaufeln versehen, wobei die Schaufelteilung an den Trennstellen um die Breite des Trennschnitts vergrößert ist.

Dank dieser vergrößerten Schaufelteilung an den Trennstellen sind nach dem Aufschneiden des Ringes und dem Anordnen der Ringsegmente in ihrer Betriebsstellung in dem Gehäuse alle Schaufeln in Umfangsrichtung voneinander gleich weit entfernt.

Verfahren zur Herstellung

aus Segmenten bestehender Tragringe

einer Leitschaufelanordnung

für Axialverdichter

Zusatz zum Patent 1 054 202

Anmelder:

General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz

und Dr. rer. nat. G. Hauser, Patentanwälte,

München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. September 1957

Edward Joseph Walsh, Beverly, Mass. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Eine beispielsweise Ausführung der Erfindung zeigt die Zeichnung. Darin ist

Fig. 1 ein Teil eines Längsschnitts durch die Leitschaufelanordnung eines Verdichters mit erfindungsgemäß hergestellten Tragringen,

Fig. 2 ein Querschnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht des vollen, mit Übergröße hergestellten Tragringes vor dem Aufschneiden in Segmente, wobei die späteren Trennstellen gestrichelt eingezeichnet sind,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teilschnitts entlang der Linie 4-4 der Fig. 2,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Schnitts entlang der Linie 5-5 der Fig. 3,

Fig. 6 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, welche den Tragring nach dem Auftrennen zeigt,

Fig. 7 eine Ansicht entlang der Linie 7-7 der Fig. 1, welche die Lage eines oberen Traghalbringes zeigt, nachdem er in seine Gehäusehälfte eingesetzt, jedoch bevor er in seine genaue halbkreisförmige Gestalt rund um den Gehäuseflansch gedrückt wurde,

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Fig. 8 eine Ansicht ähnlich der der Fig. 7, welche öie Lage des oberen Traghalbringes und seine! Entsprechenden unteren Halbringes in dem Gehäuse während des Betriebs der Turbine zeigt, wenn diese Halbringe in ihre genaue kreisförmige Gestalt rund um den Gehäuseflansch gedruckt sind.

Irt άέή Fig. 1 und 2 ist ein Leitschaufelgehäuse zu sehen, welches aus einer oberen Hälfte 2 und einer unteren Hälfte 3 besteht, die mittels Bolzen (nicht gezeigt) miteinander verbuhdeh sind, die durch aneinanderstoßende Flansche 4 hindurchgehen.

Jede Gehäusehälfte weist eine dünne halbzylindrische Gehäüsewähd 6 auf, welche mit mehreren im Abstand befindlichen T^förmigen Rippen 8 versehen ist, die sich radial nach innen erstrecken. Jede T-förmige Rippe weist einen Steg 10 auf, der sich in Flansche 12 erweitert, welche das Band des T bilden und sich unter rechtem Winkel von dem Steg 10 aus in entgegengesetzten axialön Richtungen erstrecken. Jeder Flansch bildet mit dem Steg 10 und der Gehäusewand 6 eine Ringnut 16, so daß jede Rippe an gegenüberliegenden Seiten zwei Ringnuten 16 aufweist. Die radial nach innen weisende Oberfläche 18 der Rippen 8 bildet einen Teil der Wand des durch die Anordnung hindurchgehenden Gaskanals. Im zusammengebauten Zustand stoßen die Gehäusehälften an ihren Kanten 19 zusammen, und ihre halbringförmigen Rippen 8 bilden Ringnuten mit tragenden Oberflächen 14, die den in Fig. 2 und 8 gezeigten Durchmesser α aufweisen.

Die Leitschaufeln 20 sind auf nachgiebigen Halbtragringen 22 montiert, welche im Gegensatz zu dem steifen Gehäuse und den steifen Gehäuserippen aus dünnem, elastischem Stahl hergestellt sind. Jeder Halbtragrihg ist mit Abstand vori der Gehäusewand 6 mittels zweier zurückgesetzter halbringförmiger Falze 24, die sich auf entgegengesetzten Seiten entlang der Halbtragringe ti erstrecken, in seiner Gehäusehälfte gehalten. Die Falze 24 weisen einen sich radial nach außen erstreckenden Teil 26 und einen sich an diesen anschließenden axial nach außen ragenden Teil 28 auf, der in die zugehörige Ringnut einer Rippe 8 eingreift und mit seiner anderen Fläche 30 an der äußeren Fläche 14 des Flansches der Gehäuserippe 8 anliegt und von dieser getragen wird. Die Breite der Ringnuten der Gehäuserippen ist größer als die Dicke der Falzteile 28 (Fig. 1). Im Betrieb werden die Flächen 30 der Halbtragringe gegen die Flächen 14 der Gehäüserippen gedruckt, wodurch sich die flexiblen Halbtragringe der kreisrunden Form der tragenden Flächen der steiferen Gehäuserippen anpassen, so daß der Durchmesser der kreisrunden Flächen 30 dem Durchmesser der kreisrunden Flächen 14 an den Gehäuserippen entspricht. Dabei schneiden die Kanten 34 der Halbtragringe mit den Kanten 19 der Gehäusehälften ab (Fig. 8).

Die obige Konstruktion entspricht der in der Patentschrift 1 054 202 beschriebenen Anordnung.

Die Erfindung schafft ein neues und billiges Verfahren zur Herstellung der Tragringsegmente.

Erfindungsgemäß wird aus einem flexiblen elastischen Material zunächst ein Vollring 36 (Fig. 3) hergestellt, an dem die erforderliche Zahl von Leitschaufeln 20 moiitieft wird. Der Durchmesser der kreisrunden Lagerfläche 30 des Vollrings ist in Fig. 3 mit b bezeichnet. Dann wird der Vollring36 bei 38 in Hälften 22 zerschnitten. Die in den Fig. 3 und 6 übertrieben dargestellte Stärke eines jeden Schnitts ist gleich c. Fig. 6 zeigt die beiden Tragringe 22. Die Umfangslänge des durch jeden Schnitt entfernten Materials entspricht der Schnittstärke. Bei einer Aufteilung des Vollringes in vier Segmente müßten vier Schnitte vorgenommen werden. Je größer die Zahl der Schnitte ist, um so größer ist natürlich auch die Gesamtmenge des durch die Schnitte entfernten Materials.
Der Umfang der Fläche 30 der Vollringflansche ist

ίο um die Summe der Schnittbreiten c größer als der Umfang der Flächen 14 der Gehäuseflansche 8 der zusammengefügten Gehäusehälften. Folglich stoßen die in das Gehäuse eingesetzten und gegen die Flächen 14 gedrückten Halbtragringe an den Schnittkanten 34 aneinander (Fig. 8), und die Flächen 30 zweier zusammengehöriger Halbringe bilden kreisrunde Flächen, die im wesentlichen den gleichen Umfang und den gleichen Durchmesser haben wie die Flächen 14. Es sei Ki der Umfang der Fläche 30 des Vollringes, K₁ der Umfang der Fläche 14, η die Arizahl der Schnitte Und c die Umfangsbreite der Schnitte. Dann ist AT₂ ifn wesentlichen gleich K_x +η · c.

Dies bedeutet, daß der Durchmesser der Fläche 30 des Vollrihges 36 um ein der durch π geteilten Summe der Umfangsbreiten der Schnitte entsprechendes Stück größer ist als der Durchmesser der Fläche 14, d. h.

daß b im wesentlichen gleich α -\ ist.

Bei dem Vollring 36 ist außerdem der Umfangsabstand d (Fig. 3) zwischen den Schaufeln 20, zwischen denen ein Schnitt vorgenommen wird, um die Schnittbreite größer als der Umfangsabstand e zwischen den übrigen Schaufeln, so daß nach dem Zerschneiden alle Schaufeln auf dem Tragring, der durch die in das Gehäuse eingesetzten und angedrückten Tragringhälften gebildet wird, den gleichen gegenseitigen Abstand haben.

Zum Andrücken der nach außen federnden Halbtragringe an die Gehäuseflansche kann aus dem Gaskanal abgeleitete Druckluft verwendet werden.

Die Erfindung schafft ein Verfahren, welches im

Vergleich zu anderen Verfahren, bei welchen jedes Segment getrennt hergestellt wird und folglich getrennt bearbeitet werden muß, eine billige und einfache Herstellung aus Segmenten bestehender Leitschaufelringe gestattet. Die Zahl der Segmente, in welche der Vollring zerschnitten werden kann, ist bei entsprechender Zugabe des Durchmessers beliebig wählbar.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung aus Segmenten bestehender Tragringe einer LeiMchäufelanordrtung gemäß Patent 1 054 202, die aö ihren Enden in an radial nach innen verlaufenden Gehäuserippen ausgebildeten Ringnuten so geführt werden, daß sie nur gegen axiale Verschiebung und gegen radiale Verschiebung nach ihnen starr unterstützt sind, während sie im Betrieb vorzugsweise durch einen vom Arbeitsmedium abgeleiteten, in einem außerhalb des Tragringes gelegenen Ringraum herrschenden Druck gegen radiale Verschiebung nach außen nachgiebig gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tragring (22) zunächst als einteiliger Ring (36) hergestellt und dann in Segmente getrennt wird, wobei der Innendurch-

messer der an den axialen Vorsprüngen (12) der radial nach innen verlaufenden Rippen (8) des Gehäuses (2, 3) anliegenden Enden (28) des Tragringes vor dem Auftrennen um die durch π geteilte Summe der Breiten aller Trennschnitte größer ist als der Außendurchmesser jener Vorsprünge (12).

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zunächst einteiligen Ringe (36) vor dem Auftrennen mit Schaufeln versehen werden, wobei die Schaufelteilung an den Trennstellen um die Breite des Trennschnitts vergrößert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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