DE560586C

DE560586C - Steam or gas turbine blade

Info

Publication number: DE560586C
Application number: DE1930560586D
Authority: DE
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1930-10-03
Filing date: 1930-10-21
Publication date: 1932-10-04

Description

Die Schaufeha an den Rädern der Dampfoder Gasturbinen werden, wenn sie beträchtliche Länge haben, aus Stäben mit rechteckigem Querschnitt herausgefräst. Die Schaufein erhalten z. B. die Form nach Abb. 1 der Zeichnung. Der Schaufelschaft S geht an seiner Wurzel in einen kleinen Sockel W von rechteckigem Querschnitt über, an dessen Grundfläche die Schaufel auf dem Radkranz aufliegt; der Sockel W endigt in dem Schaufelfuß F, welcher in die Nut des Rades hineingesetzt wird und der allgemein etwas weniger breit ist als der Schaufelschaft. Das im Grundriß der Schaufel sichtbare Rechteck, welches den Schaufelquerschnitt umschreibt, gibt gleichzeitig den Querschnitt des Stabes an, aus welchem die Schaufel herausgearbeitet wird. Das Maßt? gibt die dickste Stelle der fertigen Schaufel an; durch dieses Maß ist die Anzahl der im Rade Platz findenden Schaufeln bestimmt.The shovels on the wheels of the steam or gas turbines, if they are of considerable length, are milled out of rods with a rectangular cross-section. The Schaufein receive z. B. the shape of Fig. 1 of the drawing. The blade shaft S merges at its root into a small base W of rectangular cross-section, on the base of which the blade rests on the wheel rim; the base W ends in the blade root F, which is inserted into the groove of the wheel and which is generally somewhat less wide than the blade shaft. The rectangle visible in the plan view of the blade, which circumscribes the blade cross-section, simultaneously indicates the cross-section of the rod from which the blade is machined. The measure? indicates the thickest part of the finished blade; this measure determines the number of blades that can be accommodated in the wheel.

Oft zeigt sich nun bei Schaufelungen der beschriebenen Form, daß die Rücksicht auf den Wirkungsgrad des Schaufehrades eine wesentlich größere Anzahl von Schaufeln bedingen würde, als sich durch das genannte Wia&d ergibt. Es muß dann durch besondere Formgebung des unteren Schaufelendes der von der Schaufel im Rade beanspruchte Platz auf einen kleinen Wert vermindert werden. Dabei soll aber der Schaufelfuß weiter von ebenen Flächen begrenzt bleiben; nur dann liegen die Schaufeln im Rade fest aneinander an und sitzen während des Betriebes im Rade fest.With blades of the form described, it often turns out that taking into account the efficiency of the blade wheel would require a significantly larger number of blades than would result from the aforementioned Wia & d . The space occupied by the shovel in the wheel must then be reduced to a small value by a special shape of the lower blade end. However, the blade root should remain limited by flat surfaces; only then do the blades in the wheel lie tightly against one another and are stuck in the wheel during operation.

Diese Forderungen werden dadurch !erfüllt, daß der rechteckige Querschnitt des Schaufelfußes nach Abb. 2 in seiner Dicke t unabhängig von der Größe des Querschnittes nach Maßgabe der gewünschten Anzahl Schaufehl im Rade bemessen ist, während der zwischen Schaufelfuß und Schaufelschaft befindliche Sockel auf der Hohlseite der Schaufel einen Einschnitt besitzt, welcher der Form des Querschnittes angepaßt ist. Erfmdungsgemäß ist das Übergangsstück (Sockel) mit einem Einschnitt versehen, welcher in der Tiefe durch die ebene Vorderfläche des Schaufelfußes und seitlich durch die Flanken des Schaufelblattes begrenzt ist. Ferner ist der Sockel auf der Rückseite der Schaufel parallel zu den Einschnittseiten abgeschrägt.These requirements are met by the fact that the rectangular cross-section of the blade root according to Fig. 2 is dimensioned in its thickness t regardless of the size of the cross-section according to the desired number of blades in the wheel, while the base located between blade root and blade shaft is on the hollow side of the Blade has a notch which is adapted to the shape of the cross section. According to the invention, the transition piece (base) is provided with an incision which is delimited in depth by the flat front surface of the blade root and laterally by the flanks of the blade. Furthermore, the base on the rear side of the blade is chamfered parallel to the incision sides.

Die besondere Form des Einschnittes und der Abschrägung am Sockel gewährt der damit versehenen Schaufel vor derjenigen der bisher bekannten Art folgende Vorteile:The special shape of the incision and the bevel on the base allows it provided blade has the following advantages over that of the previously known type:

Die aus einem Stück gefrästen Schaufeln können im Turbinenrad so nahe aneinanderliegen, wie es bisher nur bei Schaufeha aus gezogenen Stäben mit dem Schaufelquerschnitt und unter Anwendung von besonderen Zwischenstücken möglich war. Die Festig-The blades milled from one piece can be so close together in the turbine wheel that as was previously only possible at Schaufeha from drawn rods with the blade cross-section and was possible with the use of special spacers. The firming

keit des Schaufelfußes ist aber gegenüber solchen Schaufeln bedeutend erhöht und gegenüber der alten Ausführung gefräster Schaufeln nach Abb. ι nicht vermindert, solange Schaufelblattquerschnitt und Fußquerschnitt in richtigem Verhältnis zueinander stehen. Die Festigkeit der Beschaufelung des ganzen Rades ist mindestens so hoch wie bei Schaufeln nach Abb. i, weil die Schaufelfüße anspeed of the blade root is significantly increased compared to such blades and compared to the old version of milled blades according to Fig. ι not reduced as long as The blade cross-section and the root cross-section are in the correct relationship to one another. The rigidity of the blading of the entire wheel is at least as high as that of blades according to Fig. i, because the blade roots at

ίο ebenen ununterbrochenen Flächen aneinanderstoßen, aber jedenfalls größer als bei einer aus dünnen Schaufeln und Zwischenstücken zusammengesetzten Schaufelung.ίο flat, uninterrupted surfaces abut, but in any case larger than with a blade composed of thin blades and spacers.

Von besonderem Vorteil ist noch die leichte Bearbeitungsmöglichkeit. Da die Tiefe des Einschnittes von der ebenen Vorderfläche des Schaufelfußes begrenzt ist, so kann der Einschnitt gleichzeitig mit der Fußfläche gefräst werden, bedarf also keines zusätzlichen Bearbeitungsvorganges. The ease of processing is also of particular advantage. Since the depth of the The incision is limited by the flat front surface of the blade root, so the incision can be milled at the same time as the foot surface, so no additional machining process is required.

Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaufel gemäß der Erfindung in Vorderansicht, in einem Längsschnitt, in Rückansicht, im Grundriß und in einem Querschnitt. Im Grundriß ist gleichzeitig angedeutet, wie benachbarte Schaufeln ineinandergreifen und sich an den ebenen Fußflächen fest berühren. Die abgeschrägten Teile des Sockels liegen außerhalb des Radkranzes und können derart ausgeführt werden, daß sich hier die nebeneinanderstehenden Schaufeln nicht berühren. Es findet eine wesentlich größere Anzahl Schaufeln im Rade Platz, als es bei der bisher bekannten Schaufelform der Fall ist. Die Schaufelung kann somit den mit Rücksicht auf den Wirkungsgrad gestellten Anforderungen, z. B. verbesserte Dampfführung, ausgeprägtere Einschnürung des Kanals usw., viel besser genügen als Schaufehl gemäß Abb. 1.Fig. 3 shows an embodiment of a shovel according to the invention in a front view, in a longitudinal section, in a rear view, in plan and in a cross section. In the plan it is indicated at the same time, like neighboring blades interlock and touch each other firmly on the flat foot surfaces. The beveled parts of the Base are outside of the wheel rim and can be designed so that do not touch the adjacent blades here. It finds one essential larger number of blades in the wheel than is the case with the previously known blade shape the case is. The shoveling can therefore take into account the efficiency requirements, e.g. B. improved steam management, more pronounced constriction of the canal, etc., suffice much better than Schaufehl according to Fig. 1.

Je nach der Form des Schaufelquerschnittes ist es nicht notwendig, den Sockel beidseitig· abzuschrägen, sondern es genügt, dies an einer Seite vorzunehmen, z. B. wie in Abb. 4 gezeigt ist.Depending on the shape of the blade cross-section, it is not necessary to open the base on both sides bevel, but it is sufficient to do this on one side, e.g. B. as in Fig. 4 is shown.

Claims

Patent claims:

1. Steam or gas turbine blade, which is milled out of a rod, with a shank of the blade cross-section and a foot with a rectangular cross-section, with a transition piece in the form a base connects foot and shaft, characterized in that the transition piece is provided with an incision, which in depth through the flat front surface of the blade root and laterally is limited by the flanks of the airfoil.

2. Steam or gas turbine blade according to claim 1, characterized in that that the transition piece on the rear side of the blade is beveled parallel to the flanks of the blade.

1 sheet of drawings