DE471417C

DE471417C - Fliegend angeordnetes Laufrad fuer Einraddampf- oder Gasturbinen

Info

Publication number: DE471417C
Application number: DEA49644D
Authority: DE
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BROWN AG
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BROWN AG
Publication date: 1929-02-12

Description

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.
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.
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.
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.
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.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Fliegend angeordnetes Rad für Einraddampf- oder Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad vermittels vorstehenden Zapfens in die Welle eingebchrumpft ist. . s. Rad nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bund am Zapfen den Austritt des Zapfens aus der Welle durch Kriechen verhindert. 3. Rad nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Ein in den Zapfen eingreifender Bund der Welle das Heraustreten des Zapfens verhindert.