DE838728C

DE838728C - Befestigungsvorrichtung zwischen Schaufelzapfen und Schaufelhebel von Fluegelradturbinen

Info

Publication number: DE838728C
Application number: DEM7301A
Authority: DE
Original assignee: Maschinenfabrik B Maier KG
Current assignee: Maschinenfabrik B Maier KG
Priority date: 1950-10-22
Filing date: 1950-10-22
Publication date: 1952-07-17

Description

Befestigungsvorrichtung zwischen Schaufelzapfen und Schaufelhebel von Flügelradturbinen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der Befestigung bzw. Verbindung zwischen Schaufelzapfen und Schaufelhebel von Flügelradturbinen.
Den im Betrieb verstellbaren Laufradschaufeln von Flügelradturbinen muß zum Zweck der Verstellung ein Drehmoment zugeleitet werden, das dem vom Wasserdruck herrührenden Verstellmoment entgegenwirkt.
Bei den gebräuchlichen Konstruktionen von Befestigungsvorrichtungen zwischen Schaufelzapfen und Schaufelhebel solcher Turbinen wird zur Erzeugung dieses Drehmoments ein Hebel auf dem Schaufelzapfen befestigt, an dessen äußerem Ende die axiale oder beinahe axiale Kraft eines Servomotors angreift.
Im allgemeinen wird die nach außen liegende Stirnfläche der Nabe des Schaufelhebels gleichzeitig dafür benutzt, um die von der Fliehkraft herrührenden radialen Kräfte in der Schaufel auf der Laufradnabe abzustützen und aufzufangen.
Die Befestigung des Schaufelhebels auf dem Schaufelzapfen macht bei den verhältnismäßig großen Kräften, die beherrscht werden müssen, und bei den beschränkten Raumverhältnissen in der Laufradnabe außerordentliche Schwierigkeiten.
Es sind nun bereits Befestigungsvorrichtungen bekannt, bei denen ein zylindrischer oder ironischer Bolzen so durch Hebel und Zapfen gesteckt ist, daß seine Achse den Schaufelzapfen berührt und dadurch den Hebel gegen Verdrehen und axiales Verschieben gegenüber den Schaufelzapfen sichert.
Bei anderen Befestigungsvorrichtungen übernehmen normale Paßfedern die Sicherung gegen Verdrehen, und eine auf dem Schaufelzapfen gesetzte Mutter verhindert die axiale Verschiebung der Schaufel gegenüber der Nabe. Beide Anordnungen sind in bezug auf ihre Bearbeitung und Montage bzw. Demontage jedoch äußerst schwierig und kostspielig.
Hier Abhilfe zu schaffen ist Zweck der Erfindung, und sie wird dadurch erreicht, daß die Verbindung zwischen Schaufelzapfen und Verstellhebel durch parallel zur Schaufelachse liegende, von außen einzubringende, selbstspannende Sicherungsmittel erfolgt.
Die Zeichnung stellt den Gegenstand der Erfindung beispielsweise dar. Es zeigt Abb. i eine Befestigungsvorrichtung zwischen Schaufelzapfen und Schaufelhebel von Flügelradturbinen im Längsschnitt und Abb. 2 ein als Sicherungsmittel Verwendung findendes Spreiz- oder Spannrohr in anderem Maßstab, in Draufsicht.
Eine Befestigungsvorrichtung zwischen Schaufelzapfen und Schaufelhebel von Flügelradturbinen gemäß der Erfindung setzt sich im wesentlichen zusammen aus einem Schaufelhebel i, einem Schaufelzapfen 2, einer Spannhülse 3, einer Durchlaßöffnung .I, dem Schaufelblatt 5, einem Spreizring 6, Verschlußmuttern 7, einem Distanzrohr 8 sowie einer Innengewindemutter 9.
Um auf möglichst einfache und billige Art und Weise und im weitestgehendem Maße unter Zuhilfenahme an sich bekannter Maschinenelemente eine zuverlässige Befestigung des Schaufelhebels auf dem Schaufelzapfen zu bewerkstelligen, wird nach entsprechendem Einpassen des Hebels auf dem Zapfen, welche beide scharnierartig jeweils mit einer entsprechenden Durchlaßöffnung bzw. einer Durchbohrung versehen sind, in die Durchlaßöffnung zunächst von außerhalb des Laufrades die Innengewirndemutter 9 eingelassen, dann eine Spannhülse 3 in die Bohrung eingetrieben und nach weiterem Einfügen eines Distanzrohres die an ihrem äußeren Ende mit Innengewinde versehene Durchlaßöffnung mittels gleichzeitig die Durchlaßöffnung nach außen dicht albschließender Verschlußmuttern, der solcher Art gebildete mehrteilige hohle Verbindungsbolzen in seiner Gebrauchslage festgehalten.
Die Aufnahme der von der Fliehkraft herrührenden Radialkraft in der Schaufel bzw. die Sicherung des Schaufelhebels i gegen axiale Verschiebungen geschieht vermöge eines auf dem Schaufelzapfen 2 befestigten Spreizringes 6, welcher von einer in den Schaufelzapfen eingearbeiteten Ringnut entsprechend aufgenommen wird.
Als besonders vorteilhaft lassen sich hierbei Spreizringe mit verschiedenen Querschnitten, wie beispielsweise die sog. Seegerringe, verwenden. Selbstverständlich können aber auch Ringe aus elastischem Material anderer Art bzw. Formgestaltung Anwendung finden oder aber auch mehrteilige Ringe aus nichtelastischem Material.
Von größter Wichtigkeit im Sinne der Erfindung ist vor allem die erstmalige Anwendung von im Bereich des Schaufelgelenkes anzuordnenden Sicherungsmitteln, die selbstspannend sind, wie sie z. B. die aus der Zeichnung ersichtliche Spannhülse 3 darstellt.
Die Spannhülsen, welche axial in der Berührungsfläche zwischen Hebelbohrung und Schaufelzapfen einzulassen sind, werden in der Gebrauchslage, und zwar jeweils in ihrer Gesamtlänge auf Abscherung beansprucht und stellen damit äußerst zuverlässig wirkende Mittel gegen Verdrehen und axiales Verschieben des Hebels dem Schaufelzapfen gegenüber dar.
Für die Aufnahme der Spannhülsen genügen einfache, nicht tolerierte zylindrische Durchlaßöffnungen, die vom Schaufelteller aus, d. h. von außen her, gebohrt werden. Die Längsfuge bzw. Trennfuge 12 der Spannhülse wird dabei so gelegt, daß die tangentiale Kraft die Hülse nicht zusammendrücken kann.
Um ,die Wirkung der Längsfuge aufzuheben bzw. die Spannkraft der Hülse zu erhöhen, lassen sich gegebenenfalls auch zwei oder mehr ineinanderschiebbare Hülsen in Benutzung nehmen, wobei der freie Umfang des Lochkreises für die Spannstifte auf dem Schaufelteller außerhalb des Flügelblattes in jedem Fall die Unterbringung mehrerer Spannstifte in einer Schaufel gestattet.
Als im Rahmen der Erfindung liegend wird angesehen, derartige Spannhülsen auch in beliebig anderer Weise auszubilden als dies aus der Zeichnung hervorgeht.
Nach Entfernen der Verschlußmuttern ist es dann bei einer beabsichtigten Demontage der Laufradflügel möglich, nach Einführen eines an seinem unteren Ende mit Gewinde, an seinem oberen Ende dagegen mit einer Öse io versehenen .Bolzens i i, wie in Abb. i strichpunktiert angedeutet, welcher durch das Distanzrohr 8 und die Spannhülse 3 hindurchgesteckt und mit der Innengewindemutter verschraubt wird, den Hohlbolzen wieder herauszuziehen.
Die Vorteile einer Befestigungsvorrichtung im Sinne der Erfindung liegen nicht nur in der großen Einfachheit und Billigkeit der zur Verwendung gelangenden Mittel, sondern auch darin, daß die Befestigung nunmehr ohne weiteres von außen möglich und von unbedingt zuverlässiger Wirkungsweise ist.

Claims

PATrENTANSPRUCHE: i. Befestigungsvorrichtung zwischen Schaufelzapfen und Schaufelhebel von Flügelradturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß die das Hebelmoment übertragende Verbindung zwischen Schaufelzapfen und Schaufelhebel durch selbstspannende Sicherungsmittel erfolgt, die von außen parallel zur Schaufelachse in die gemeinsame Berührungsfläche zwischen Hebel (i) und Zapfen (2) eingesetzt werden. z. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als selbstspannende Sicherungsmittel ein oder mehrere Spannhülsen (3) wirken. 3. Befestigungsvorrichtung nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle nur einer Spannhülse (3) jeweils zwei oder mehrere ineinandergeschobene Spannhülsen aus elastisch nachgiebigem Material Verwendung finden. 4, Befestigungsvorrichtung nach Ansprüchen t bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann- hülse (3) oder die Spannhülsen in ihrer ge- samten Länge auf Abscherung beansprucht werden. Befestigungsvorrichtung nach Ansprüchen i his ,I, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann- hülse (3) unter Zwischenschaltung eines Distanz- rohres (8) durch im Schaufelteller eingelassene lfuttern (7) in der Gebrauchsstellung gehalten wird. 6. Befestigungsvorrichtung nach Ansprüchen i bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Spann- hülse und damit gleichzeitig auch der Schaufel- liebel (i) in der den Verschlußmuttern (7) ent- gegengesetzten Richtung unter evtl. Zwischen-

schaltung einer Innengewindemutter (9) durch einen Spreizring (6), zweckmäßig einem sog. Seegerring od. dgl., gegen Axialverschiebungen gesichert wird. 7. Befestigungsvorrichtung nach Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines federnden Spreizringes ein anders gearteter, z. B. zwei- oder mehrteiliger Ring aus nicht federndem Material, Verwendung findet. B. Befestigungsvorrichtung nach Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe im wesentlichen gebildet wird aus einer nicht tolerierten Bohrung (4), in welcher gegen einen Spreizring (6) sich abstützend außer einer Innengewindemutter (9) und einer Spannhülse (3) ein Distanzrohr (8) eingelagert sind, die durch gleichzeitig die Bohrung dicht abschließende Muttern (7) in ihrer Gebrauchslage festgehalten werden.