DE1426816A1 - Verfahren zur Herstellung eines Schaufelkranzes einer Axialstroemungsmaschine,insbesondere eines Axialverdichters - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines Schaufelkranzes einer Axial etrömungsmaschine, insbesondere eines Axialverdichters Die Erfindung besieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Aaialetrömungsmaschine, insbesondere eines Axiqlverdichterse Es kann sich dabei auch um einen Schaufelkranz einer Niederdruckstufe einer Dampfturbine handeln Es kann sich ferner dabei um einen Leitschaufelkranz oder um einen Laufechaufelkranz handeln. Hei der fertigen Maschine sitzen die Füße der Schaufeln eines genannten Schaufelkranzes in einer Umfangsnut des Statore oder Rotors der Maschine. Die Schaufeln bestehen insbesondere aus Metall a

  Bisher wird an den Stator oder Rotor ein genannter, Füllstücke

  aus Metall aufweisender Schaufelkranz hergestellt, indem in die`

  genannte U,fangenut abwechselnd die fertigen Schaufeln und Füll

  stücke eingbsetzt werden, so daß jeweils zwischen den Rügen

  zweier Schaufeln ein Füllstück liegt.

  Hierbei treten aber Teilungsfehler auf, die bei einem Lauf-

  echeufelfußdurehzleaser von z. B. 6oo mm und Z>,B. 6o. Schaufeln für

  den Kranz immerhin zwei bis vier mm betragen können und nur zum

  'feil korrigiert ,werden können. Zux«orrektvr werden die Füll-

  stücke z.8. befeilt, nachgefräst oder naobgeschliffen oder es

  werden zwi®chen den SebaufelfüBen und Büllstücken Beilagen ein-

  gefugt. Alle diese Maßnahmen sind ersteng zeitraubend und

  führen weiterhin zu Umfangsabständen von @ Schaufel zu Schaufel,

  die immer noch nicht genau der vorgegebenen Teilung ent-

  sprechen, und dazu, daß viele Schaufeindes Kranzes in der'

  maschinenachssenkrechten Ebene nicht genau radial stehen."Üdes

  ergibt einen schlechten-thermodynamischen Wirkungsgrad.-Außerdem

  sind Reservefüllstücke für den Einbau in die Umfangsnut ' not- --

  Wendig" da wegen der genannten Nachbearbeitungen und dgl. '- -'-

  Ausschuflfüllstü:cke =anfallen = -

  Weitere Nachteile sind folgende: Für die Herstellung eines Füll-

  stückes ist ein. Ausgangsrohling notwendig, 'der -je nach Farm-

  des Füllstückes drei. bis, "neunmal so viel- wiegt wie dää fertige

  Füllstück:: Dies liegt daran, daB, wie-später noch beschrieben

  wird, für das Aufspannen der Schaufeln und Füllstücke jedes ' --

  Füllstück radiale Überlänge heben muß und da8'ein großes -@Zar-

  spannungsvolumen- anfällt.. Ferner -eben die P.illstücke -oft - un -

  regelmäßige Furz, die leine komplizierte und somit zeitraubende"-

  Fräsarbeft- erfordert.

  Aufgabe gemäß der Erfindung ist die Aufhebung aller -genannter - -

  Nachteile, Zwecke Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Er-

  findung vorgeschlagen, die Scheuf';riü 'in' äranxrorm finit mfange- '

  abstand voneinder festzulegen und -die Räume zwis@Lan den

  Sch$ufelfüßen zu vergießen. Dies stellt` -einen. bedeutenden Port`

  f

  schritt auf- ,dem Gebiete, der Herstellung von. Schäufekränzen von -

  Axia1-strömunggmaschinen dar, denn: der Umfängeabätand kann,jetztimmer genau und praktisch ohne Toleranz eingehaltn-werden, alle

  eingebauten Sobaufein@ stehen in der geiiänüten Ebene praktisch

  genau radiä:l und fie"Perketöfßeersperni® uri40viritigungseefter- v_

  sperne sind'-enorm^ groß".` Das- festlegen: der Schaufeln in.@Kran-n.'

  .: : - ._ - , _,i k,.=

  form` mit dem genaüau Umfangsabstand voneinaier- ge,echieht .ind%e ,_,

  sondere mittels einer Distanzlehre. Die genannten Ersparnisse

  ergeben sich dadurch, daß die Werkstoffmenge für jedes durch den

  Vergießen hergestellte Füllstück kleinstmöglich ist, da keine ?ü11

  stUnkferlängen und keine Reservefüllstücke notwendig sind, und

  ferner keine genannte Fräsbearbeitung von Füllfck=Rohlingen

  und keine genannte Nachbearbeitung von Füllstücken erforderlich

  sind

  Zum Vergießen kann z"B. Aluminium, eine Aluminium hochprozentig

  enthaltende hel#ierung oder dgl t- verwendet werden, Insbesondere

  wird aber gießbarer Kunststoff verwendet. Es eigner sich Gieß-

  harze, vorzugsweise duroplastische oder selbsthärtende Gießharze.

  Die Erfindung besteht nich einfach darin, daß der bisher ver-

  wendete Füllstüekwerkstoff, nämlich Metall, insbesondere Stahl,

  durch einen anderen Werkstoff, insbesondere ein genanntes Gieß-

  harz, ersetzt wird, sondern darin, daB in nicht vörsehbarer Weiec

  durch den Vergießen zahlreiche netze Wirkungen, nämlich die eben

  beachriebeneny entstehen.

  Darüberhinaus ist noch ein weiterer großer Vorteil der, daB zum

  Ausbsu einer reparaturbedürftigen einigen Schaufel nicht

  andere Schauteln und Yii11etücke aus der Umfangsnut entfernt ' uüd

  zahlreiche Schaufeln und Füllstücke in Umfangsrichtung ver-

  schoben zu werden brauchen, sondern ein der Schaufel. benach-

  barten Vergußfüllstück,eventuell noch-das andere, im fälle von

  genannten Zuns"toff ..insbesondere Mechanisch @erstöct und dann.

  aus der Unfangenut entfernt wird und ansehließend die Schaufel

  durch eine Drehbewegung aus der Umfangsnut entfernt wird Oft

  , haben die Schaufelfüße eine solche Form, daß die Entfernung durob

  Drehbewegung w5g3 i csli ist, Das Vergußfüll stück , z t 8, aua

  ' .Aluminium adwr diel., kanft auch durch Erhitzen flüssig ge»oht

  werden und so entfernt werden. Bei Anwendung der Erfindung entfällt übrigens auch das SchaufelschloB. Insbesondere wird das Verfahren. gemäß der Erfindung auch zur Herstellung der Schaufeln des Kranzes zwischen zwei Spannringen durch Drehbearbeitung angewendet Zur Herstellung eines vollen Schaufelkranzes müssen bisher nämlich leider '-is zu 30 % .Reserveschaufeln. und bis zu 3o 9d Reservefülistücke hergestellt werden, weil bei der Fräs-, Schleif- und sonstigen Bearbeitung . der Schaufel-Rohlinge Ausschußschaufeln anfallen. Zur Rar-Stellung dieser Reserveschaufeln und Beservefüllatücke ist ein sogenannter zweiter "Ring" erforderlich. Es werden nämlich nach Vorbearbeitung der Ausgangsrohlinge (Flachstahl) für die Schaufeln und Füllstücke .diese vorbearbeiteten Rohlinge zwecks >ehbeärbeitung in Kranzform mit Kranzdurchmesser wie in der

  Umfangsnut angeordnet und zwiathen zwei gleiche, konzentrisch

  liegene,,aus Metall, insbesondere Stahl, bestehende Spannringe

  gleichen und so großen Durchmessers gespannt, daß sie nach

  radial innen über den Innendurchmesser iuzd nach radial außen .

  über den Außendurchmesser der Spannringe hinausragen. Jeder

  Füllstück-Rohling ist dabei radial bedeutend länger als das

  fertige Füllstück, damit sich die Schaufel= und FüllstÜck-Roh-

  lange insbesondere während der Drehbearbeitung nicht verschieben

  oder veedrehen.,-Die gesamte aus den beiden Spannringen und den

  Schaufel- und Füllstück-Rohlingen bestehende Einheit wird kurz

  "Ring" genannt. Dieser "Ring" wird nun $:ur'Drehbeasbeitung auf-

  gespannt, Insbesondere auf eine gopfdrehbank,@und es werden dann

  die hinausragenden Teile der Drehbearbeitung unterzogen. Es

  werden auf diese Weise die schaufelfü He und ,die FÜlletüake

  praktisch zur Endform bearbeitet. Nach dem Ausspannen wird dann

  jede Schaufel einzeln fertigbearbeitet, d.h. im wesentlichen

  wird ihr Blatt durch Fräsen hergestellt. Die wie eben enge f

  geben durch Drehen bearbeiteten FüllfAtücke weisen übrigens die

  genannten Überlängen auf., die entfernt werden müssen" Was

  einen Verlust an Werkstoff darstellt.

  Wie oben schau angedeutete ist nun zur Herstellung der

  Reserveschaufeln und --füllstücke ein ",weiter "Ring" der ge-

  nannten Art erforderlich) der ebezi.Yii 1 i.s einen vollen Kranz

  Schaufel--Rohlinge und zugahnriga @ü1"@.tüclc-t.@hlii@ge enthalten

  muS, abwohl nur ma:@iar@l 3o und --fülistücke

  gebraucht werden. Die übrigen ?o 9ö kfi@juw. i faqt nie verwendet

  werden: Man sieht nun, daß auch die genante Anwendung des er>

  findungsgemäBen Verfahrens eine enorm grF>13e Workstoff-- wtd

  Fertigungsxeitersparnis bringt,. Der zweite "Ring" fällt nämlich

  fort. Nur 81n einziger "Ring" ist erforderlich. Es werden

  zwischen den beiden Spannringen sämtliche für einen fertigen

  Schaufslkrenz notwendigen Schaufel-Rohlinge und dazu die für

  diesen Kranz notwendigen Reeerveschaufel--Rohlixrge untergebracht.

  Dies ist möglich, da die Metallfüllgtück-Rohlinge im "Ring" ent-

  fallen, dafür die Räume zwischen den Fiben der Schaufel-Rohlinge,

  dah. zwischen den Teilen dieser Rohlinge, aus denen die FäBe

  entstehen sollen, vergossen werden und daher jeder dieser Räume

  in Umfangsrichtung weitauo schmaler sein darf als früher der

  Fvillstück-Rohling. qjedeo zwischen zwei. Schaufel=Rohlingen be=

  fLidliche Vergußstück kann radial so lang sein,-daB auch der

  zwischen den späteren Schaufelblättern befindliche Raum oder ein

  Teil desselben ausgefüllt ist. Die Schaufel-Rohlinge und die Vera

  güsse ergeben einen fegt gefügten Kranz zwischen den beiden

  Spannringen. Nach den Dreharbeiten werden die Spannringe und

  dann die Vergässe wie oben im Falle der Reparatur einer Schaufel

  entfernt, also z.8. bei Kungt®tuäverguß der erstarrte Kunststoff

  mechanisch zerkleinerte Die so entstandenen Kunststoffstücknhen können beim nächsten "Ring" wieder als Füllmasse verwendet werden. Die Füllmasse kann minderwertiger Kunststoff sein, minderwertiger als der in der Umfangenut -verwendeter

  In Fig. 1 der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Teil.

  eines nach dem Verfahrnen gemäß der Erfindung hergestellten

  Axialverdichter--haufschaufelkranzes in Ansicht aus Richtung 1

  (radial von außen) im verkleinerten Maßstab 2 n 1 dargestellt,

  wobei es sich im eine Schaufel, und die beiden ihr benachbarten

  Vorgußfüllstücke handelt; Fig. 2 zeigt die Schaufel in Ansicht

  aus Richtung 2 (Umfangsrichttmg)e Die Schaufel und 31e VorguB-

  füllstücke sind in Figp 2 so dargestellt, Wie sie in der zuge=

  hörigen Umfangenut das Verdichtersläufers liegen, Diese Umr

  fangsnut und der sie aufweisende Läuferteil sind der Einfach-

  heit halber weggelassen

  Die Schaufel 1o besteht aus Einem Fuß 11 und einem Blatt 12, Der Fuß verläuft schräg zur Verdic?terlängsachse 13, desgleichen die Schaufel 1o, die verwunden ist. Die Kanten 14, 15 der Fußflächen 16 sind zum Eindrehen der Schaufel 1o in die LäuferumfangenÜt abgeruüdeto Die Schaufel 1o besteht aus Stahl, die Vergußfüllstücke 17, 18 aus einem selbsthärtenden GieBharzc Die Vergußfüllstücke 17, 18 füllen die Räume zwischen den Füßen voll aus. Der durch die Erfindung erzielte genaue Umfangsabstand zwischen der Schaufel lo und der nächsten Schaufel ist mit 19 bezeichnet. '

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. erfahren zur Herstellung eines Schaufelkranes einer Axialströmungsmaschine, insbesondere eines Azialverdichters, dadurch gekennzeichnet, daB die Schaufel (1o) in Kranzform mit Umfangsabstand (19) voneinander festgelegt und die Räume zwischen den Schaufelfüßen (11) vergossen werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Herstellung der Schaufeln des Kranzes zwischen zwei Spannringen durch Drehbearbeitung angewendet wird.