DE518519C

DE518519C - Method and device for creating the bond between the blades of steam and gas turbines by means of tie wire and intermediate pieces

Info

Publication number: DE518519C
Application number: DEA56180D
Authority: DE
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1928-12-14
Filing date: 1928-12-14
Publication date: 1931-02-17

Description

Schaufeln von Gas- und Dampfturbinen werden häufig unter sich mit Drähten verbunden, um sie so gegenseitig abzustützen und dadurch die Schwingungszahl der Beschauflung zu erhöhen. Die Verbindung der Schaufeln mit den Bindedrähten geschieht dabei entweder unmittelbar durch Verlöten oder auch mittelbar durch Zwischenstücke.
Die Verbindung durch Löten hat bei Stahlschaufeln den Nachteil, daß gegebenenfalls deren thermische Behandlung (Vergütung) beeinträchtigt wird; hierzu kommt bei gewissen Nickelstählen noch die Gefahr der Lötrissigkeit und bei rostfreien Chromnickelstählen der Umstand, daß sie überhaupt sehr schwer und nur unsicher zu löten sind.Blades of gas and steam turbines are often connected to one another with wires in order to support one another and thereby increase the number of vibrations of the blading. The connection of the blades with the binding wires is done either directly by soldering or indirectly by means of spacers.
In the case of steel blades, the connection by soldering has the disadvantage that their thermal treatment (tempering) may be impaired; In addition, with certain nickel steels there is the risk of cracking and with stainless chromium-nickel steels the fact that they are very difficult and only unsafe to solder.

Als mittelbare Verbindungen durch Zwischenstücke wurden schon solche vorgeschlagen, bei welchen die Verbindung des Zwischenstückes (einer auf den Draht geschobenen Hülse) mit dem Draht durch Löten, diejenige mit der Schaufel durch Umbördeln des Zwischenstückes erfolgen soll. Oder es sollte das Zwischenstück Draht und Schaufel durch Keilwirkung verbinden, indem die keilförmig ausgebildete geschlitzte Hülse zwischen Draht und Schaufel geklemmt und in dieser Lage durch Aufbiegen der Enden an der Schaufel gesichert wurde, oder Eindrücken der Enden in dazu vorgesehene Aussparungen des Drahtes. Praktische Versuche haben gezeigt, daß Verbindungen dieser Art durch Klemmen oder Verkeilen bei vorkommenden Schwingungen sich rasch lösen, d.h. daß dieselben nicht fest und dauerhaft genug sind. Ein weiterer erheblicher Nachteil bei Befestigung der Schaufel mit dem Draht mittels Lötens oder Verkeilens ist in den dabei auf das Schaufelmaterial übertragenen Temperatur- oder Druckspannungen zu erblicken; solche Spannungen sind nach Möglichkeit zu vermeiden.As indirect connections through intermediate pieces, those have already been proposed, in which the connection of the intermediate piece (a sleeve pushed onto the wire) with the wire by soldering, the one with the shovel is to be done by flanging the intermediate piece. Or it the intermediate piece should connect the wire and the shovel by wedging the wedge-shaped slotted sleeve clamped between wire and shovel and was secured in this position by bending the ends on the blade, or pressing in of the ends in the cutouts of the wire provided for this purpose. Practical tests have shown that compounds of this type by jamming or wedging in the event of vibrations, they are quickly released, i.e. that they are not firm and permanent enough. Another significant disadvantage with Attachment of the blade to the wire by means of soldering or wedging is in the to see temperature or compressive stresses transferred to the blade material; such tensions are to be avoided if possible.

Nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung wird deshalb dieses Verklemmen oder Verkeilen und das Verlöten durch eine richtige Vernietung ersetzt, bei welcher ein mindestens außen eine zylindrische Form besitzendes Zwischenstück gleichzeitig nach außen mit der Schaufel und nach innen mit dem Bindedraht vernietet und damit dauernd fest verbunden wird. Die Vernietung des Zwischenstückes mit der Schaufel und dem Bindedraht wird dabei durch einen Nietvorgang hergestellt. Für die Massenherstellung von Bindungen wird nach diesem Verfahren eine äußerst gute, schnell herstellbare und billige Bindung geschaffen.According to the present invention, this jamming or wedging is therefore and replacing the soldering with a proper riveting, in which at least one outside having a cylindrical shape intermediate piece at the same time to the outside the shovel and riveted to the inside with the binding wire and thus permanently connected will. The riveting of the intermediate piece with the shovel and the binding wire is made by a riveting process. For the mass production of bindings, this method is an extremely good, rapidly producible and inexpensive one Bond created.

Man kann zu diesem Zweck als Zwischenstück ein geteiltes oder ungeteiltes Büchschen α verwenden, das passend zwischen Schaufel b und Draht c geschoben wird und dessen Länge in unvernietetem Zustande all-For this purpose, a divided or undivided bushing α can be used as an intermediate piece, which is pushed to fit between blade b and wire c and whose length is not riveted

seitig etwas langer ist als die Dicke der Schaufel b. Dieses Büchschen kann dann von der offenen Seite der Beschauflung her vermittels der den Draht c umschließenden zweiteiligen, durch eine Zange e zusammengepreßten Matrizen d vernietet werden. Fig. ι zeigt eine beispielsweise Ausführung.side is slightly longer than the thickness of the blade b. This little bush can then be riveted from the open side of the blading by means of the two-part dies d which surround the wire c and which are pressed together by pliers e . Fig. Ι shows an example embodiment.

Bei Verwendung eines zu harten Bindedrahtes geht die Verdrängung des Materials ίο bei der Nietung vorzugsweise nach außen, so daß zwar eine feste Verbindung mit der Schaufel, dagegen oft eine ungenügende, mit dem Draht entsteht. Es besteht dabei sogar die Gefahr einer zu starken zusätzlichen Spannung in der Schaufel infolge zu starken Druckes im Loch. Dies kann durch Verwendung eines weichen Drahtes gemildert werden, der bei der Vernietung etwas eingedrückt wird, so daß die Verdrängung des Materials der Ringniete nach innen und nach außen vor sich geht.If the binding wire is too hard, the material will be displaced ίο preferably outwards when riveting, like this that there is a firm connection with the shovel, but often an insufficient one with the wire arises. There is even the risk of excessive additional Tension in the blade due to excessive pressure in the hole. This can be done by using a soft wire that is dented a little when riveting is, so that the displacement of the material of the ring rivet inward and towards outside going on.

Man kann den gleichen Zweck auch durch Verwendung eines an und für sich bekannten Bimetalldrahtes erreichen, der aus einer Stahlseele mit aufgezogenem Kupfer- oder Messingmantel besteht, mit dem Vorteil eines größeren Widerstandsmomentes gegenüber einem ganz aus weichem Material bestehenden Bindedraht.One can achieve the same purpose by using one known in and of itself Achieve bimetal wire, which consists of a steel core with wound copper or Brass jacket exists, with the advantage of a larger section modulus compared to a binding wire made entirely of soft material.

Noch besser wird die. Verbindung, wenn man statt eines Drahtes c ein Röhrchen / als Bindemittel verwendet, da man dann außer der bleibenden auch eine elastische Verformung des Bindegliedes erreicht, wie dies auch bei der Schaufel der Fall ist. Diese elastische Rückwirkung von Schaufel und Binderöhrchen hält die Verbindung unter Spannung und vermindert so die Lösbarkeit weiterhin (siehe Fig. 2).It gets even better. Connection if, instead of a wire c, a tube / as Binder is used, because you then also an elastic deformation in addition to the permanent of the link, as is the case with the shovel. This elastic The reaction of the shovel and the binding tube keeps the connection under tension and thus further reduces the solubility (see Fig. 2).

Will man den vorgenannten Vorteil voll ausnutzen und doch nicht den dem Loch entsprechenden Querschnitt verlieren, so kann man in das Röhrchen einen um die gewünschte Verformung des Röhrchens kleineren Draht g einführen, der die Verformung des Röhrchens begrenzt und zu der Versteifung der Schaufeln beiträgt. Dabei können Röhrchen und Draht aus verschiedenem Material sein. Die vollständig ringförmige Vernietung des Zwischengliedes bedeutet eine gewisse Erschwerung insofern, als sie die Verwendung von den Draht vollständig umschließenden Matrizen erfordert, welche naturgemäß zweiteilig sein und vor jeder Nietung über den Draht geschoben werden müssen. Versuche haben gezeigt, daß auch eine teilweise Umnietung den gewünschten Zweck erreichen läßt und daß damit eine wesentliche Vereinfachung und Verbilligung des Nietvorganges erzielt wird. Es genügt nach diesen Versuchen, wenn man die Nietzange, wie Fig. 3 a zeigt, maulförmig ausbildet, so daß sie sich von einer Seite her über den Draht schieben läßt, worauf man die Nietung ohne Zwischenlage von den Draht umschließenden Matrizen vornimmt. Es wird dann allerdings nur der in der Zeichnung 3 b schraffierte Teil h der Büchse α vernietet, während der übrige Teil unvernietet etwas.vorsteht. Dies hat jedoch nichts auf sich, da, wie gesagt, die Festigkeit dieser Nietung genügt und der unvernietete Teil im Windschatten des Drahtes steht und deshalb den Strömungswiderstand des Drahtes nicht erhöht.If you want to take full advantage of the aforementioned advantage and still not lose the cross-section corresponding to the hole, a wire g smaller by the desired deformation of the tube can be inserted into the tube, which limits the deformation of the tube and contributes to the stiffening of the blades. The tube and wire can be made of different materials. The completely ring-shaped riveting of the intermediate link means a certain difficulty in that it requires the use of dies which completely surround the wire and which naturally have to be in two parts and must be pushed over the wire before each riveting. Experiments have shown that even partial riveting can achieve the desired purpose and that this significantly simplifies and makes the riveting process cheaper. According to these experiments, it is sufficient if the rivet pliers, as shown in FIG. 3a, are mouth-shaped so that they can be pushed over the wire from one side, whereupon the riveting is carried out without interposing the dies surrounding the wire. It is then, however, only the hatched part h of the bushing α in the drawing 3b riveted, while the remaining part is not riveted somewhat. However, this has nothing to do with, since, as said, the strength of this riveting is sufficient and the unriveted part is in the slipstream of the wire and therefore does not increase the flow resistance of the wire.

Als Zange für die Vernietung des Zwischen-Stückes verwendet man für kleinere Profile vorteilhaft eine Zange k mit mehrfacher Übersetzung, welche das Nieten von Hand erlaubt.As a pair of pliers for riveting the intermediate piece, it is advantageous for smaller profiles to use pliers k with multiple translation, which allows riveting by hand.

Für große Profile verwendet man besser eine mechanisch durch ein Druckmittel betätigte Vorrichtung, bei welcher der eine Teil der Zange mit einem Kolben, der andere mit dem zugehörigen Zylinder verbunden ist. Selbstverständlich kann auch hier, wenn nötig, eine Übersetzung zwischengeschaltet werden.For large profiles it is better to use a device operated mechanically by a pressure medium, in which one part of the pliers is connected to a piston and the other is connected to the associated cylinder. Of course, a translation can also be added here if necessary.

Eine besonders zweckmäßige Form der Zange zeigt Fig. 4 in Draufsicht, wobei die Zangengriffe geschnitten sind. Der aktive Teil m und η der Zange ist so um 90⁰ abgekröpft, daß man mit der Zange bequem zwischen zwei Schaufelreihen 0 und p eines beschaufelten Rotors einfahren kann.A particularly expedient form of the pliers is shown in FIG. 4 in plan view, the pliers handles being cut. The active part m and η of the pliers is bent through 90 ^0, that one can drive with the pliers easily between two blade rows 0 and p of a bladed rotor.

Claims

Patent claims:

1. Method of making the bond between blades of gas and Steam turbines with binding wire and spacers, characterized in that at least one outside is cylindrical Shape-possessing intermediate piece, which includes the wire, by a single riveting process at the same time to the outside the shovel and firmly riveted to the inside with the wire.

2. blade binding according to claim 1, characterized by the application a binding wire that is so soft that the intermediate piece is riveted presses into the same.

3. blade binding according to claim 1 and 2, characterized by the use a bimetallic wire known per se, which consists of a hard core with a soft cover.

4. blade binding according to claim 1 to 3, characterized by the use a tube as a binding wire, for the purpose of making the connection more elastic.

5. Schaufelbiüdung according to claim 1 to 4, characterized by the use

formation of a tube with inlay wire as a binding wire.

6. blade binding according to claim ι to 5, characterized in that the Intermediate piece is riveted only on part of the circumference, for the purpose of performing the riveting in a simpler way to be able to.

7. Device for performing the riveting of a blade binding according to Claim 1 and 6, characterized by a pair of pliers with multiple Translation whose mouth is designed so that the same is pushed over the wire on both sides of the intermediate piece, this can capture and rivet on the larger part of the circumference.

8. Device for performing the riveting of a blade binding according to Claims 1 and 7, characterized by a pair of pliers, the jaws of which are bent at right angles is for the purpose of being able to introduce the same between two rows of blades

nen.

9. Device for performing the riveting of a blade binding according to Claim 1, 7 and optionally 8, in particular for large blades, thereby characterized in that one part of the pliers directly or indirectly with a piston, the other is connected to the associated cylinder, for the purpose of riveting by a pressure medium to get.

1 sheet of drawings

DKRLtK. PRINTED IN THE REICHSIlRUCKEREt