CH243685A - Kreiselmaschine, bei der einzelne Bauteile infolge hoher Temperatur einem Kriechen unterworfen sind. - Google Patents

Description

  Kreiselmaschine, bei der einzelne Bauteile infolge hoher Temperatur einem     Krieehen     unterworfen sind.    Die Erfindung bezieht sich auf eine     Krei-          selmaze,hine,    bei der einzelne Bauteile infolge  hoher Temperatur des Arbeitsmittels einem  Kriechen unterworfen sind.

   Gemäss Erfin  dung ist eine solche Kreiselmaschine durch  die Anordnung mindestens eines mit einem  Maschinenteil verbundenen     Abnützungs#stük-          kes    gekennzeichnet, mit welchem ein relativ       hiezu    bewegter zweiter Maschinenteil bei  Massänderungen infolge     Kriechens    seines  Werkstoffes in Berührung kommt, wobei von  seinem Werkstoff abgetragen und dadurch       dae    durch das Kriechen verminderte Spiel  zwischen den beiden Teilen wieder vergrössert  wird.  



  Es hat sieh gezeigt,     dass    Metalle unter  erhöhter Temperatur selbst bei mässigen  mechanischen     Beanspruebungen    einer ganz  langsamen,     jedor,1-i    stetigen Formverände  rung unterliegen. Insbesondere bei Kreisel  maschinen, deren Arbeitsmittel, eine hohe  Temperatur aufweist, entsteht dabei die    Gefahr,     dass    im Laufe einer längeren Be  triebszeit drehende Bauteile mit stehenden  Bauteilen in Berührung<U>kommen.</U> Bei der  entstehenden Reibung wird der Baustoff der  'beteiligten Teile sehr stark erwärmt, weil die  Reibung zweier ähnlicher Baustoffe nicht,  zum Abtragen, sondern nur zum Verschmie  ren desselben führt.

   Die Steigerung der  Temperatur verursacht umgekehrt wieder  eine weitere Ausdehnung und damit eine       Verstärkung,des    Schleifens der Bauteile. Die  gegenseitige Steigerung führt innert kürze  ster Zeit zur Zerstörung der Maschine.<B>-</B>  Durch die Erfindung wird der geschilderte  Nachteil vermieden, weil die Berührung an  besonderen Abnützungsstücken erfolgt, an  denen der     Werketoff        niAt    verschmiert, son  dern in Form von kleinen Spänen abgetragen  wird. Eine solche Abtragung erzeugt nur  einen geringen Bruchteil der Wärme, die  beim Verschmieren des Baustoffes entstehen  würde. Die Masse der vorstehenden Bauteile      werden durch das Abtragen so vermindert.

         dass    die     Berührui:#g    für eine längere Betriebs  zeit aufhört und damit das notwendige Lauf  spiel wieder hergestellt ist.  



  Das     Abnützungsstück    kann ein Schleif  stück aus einem Metall von höherer Warm  festigkeit als der dem Kriechen unterworfene       Masebinenteil,    z. B. einem gesinterten Metall,  sein. Das Schleifstück kann auch aus einem  durch     Schweissung    aufgetragenen Metall be  stehen. Es empfiehlt sich, dem Schleifstück  einen Stoff von grösserer Härte als der dem  Kriechen unterworfene Maschinenteil bei  zugeben. Am Ständer der Maschine können  z. B. in einer Drehebene eines Laufkranzes  mindestens zwei Abnützungsstücke über den  Umfang verteilt angeordnet sein. Auch am  Läufer der Maschine können mindestens zwei  Abnützungsstücke in einer Drehebene über  den Umfang verteilt angeordnet sein.  



  Die Erfindung ist nachstehend an Hand  der Zeichnung beispielsweise erläutert.  



       Fig.   <B>1</B> und 2 zeigen teilweise im Längs  schnitt und teilweise im Querschnitt eine       Kreiselmaschine    nach der Erfindung.     Fig.   <B>3</B>  veranschaulicht eine Variante.  



  Der Läufer<B>1</B> der Turbomaschine     naeh          Fig.   <B>1</B> und     Fig.    2 besitzt eine Reihe von       Laufschaufelkränzen    2. Vor jedem.     Lauf-          schaufelkranz    ist ein     Leitschaufelkranz   <B>3</B>  angeordnet, der durch das Gehäuse 4     (yehal-          AD          ten    ist.  



  In den Drehebenen<B>5</B> der     Laufsehaufel-          kränze   <B>2</B> besitzt das Gehäuse 4 Abnützungs  stücke<B>6,</B> die aus einem Metall bestehen, des  sen Warmfestigkeit grösser ist als diejenige  der Schaufeln. Solche Metalle können durch  Sintern hergestellt sein. Sie besitzen eine  grössere Härte als die Schaufeln und wirken  infolgedessen als Schleifstück, sobald sie mit  rasch bewegten Baustücken in Berührung  <U>kommen.</U> Dem Metall der     Schleifstüeke    kann  ausserdem noch ein Stoff grosser Härte, bei  spielsweise     Karborundum,    beigegeben sein.  In den durch die Leitschaufeln gelegten  Drehebenen<B>7</B> sind ebenfalls     Sehleifstücke   <B>8</B>  am Läufer befestigt.

      Da, der Läufer wie auch das Gehäuse der  Berührung mit einem Arbeitsmittel hoher  Temperatur ausgesetzt sind, weisen diese  Bauteile gleichfalls eine ähnlich hohe Tem  peratur auf. Bei so hohen Temperaturen  unterliegen die als Baustoff verwendeten  Metalle     sehon    unter dem     Einfluss    mässiger       meehaniseher        Beanspraehungen    einem     Krie-          (#hen.    Der Baustoff wird in Richtung der  grössten     Zugbeansprue-hung    ganz langsam,  aber dauernd fliessen, wobei die Masse in       Zugriehtung    des Bauteils entsprechend     ver-          ,-rössert    werden.

   Nach einer bestimmten län  geren Betriebszeit werden infolge der Schleu  derkräfte die Laufspiele zwischen den Lauf  schaufeln und dem Gehäuse und das Laufspiel  zwischen dem Läufer und den     Leitsehaufeln     verändert.     Infol-,e    des     Krieehens    können       --    insbesondere wenn     noeh    eine vorüber  gehende stärkere     Erwärmuno#    einzelner oder       I    kn  mehrerer Bauteile eintritt<B>-</B> die Schaufel  spitzen mit den ihnen gegenüber angeordne  ten     Schleifstüeken    in Berührung kommen.

    Dabei wird durch     Zerspanung    so viel Bau  stoff abgetragen,     dass    die Verminderung des  Laufspiels mindestens teilweise wieder be  hoben wird und eine Berührung für längere  Zeit wieder vermieden ist.  



  Anstatt die     Sehleifstüeke    in den Ständer  oder in den Läufer einzusetzen, können die  selben auch, wie, in     Fig.   <B>3</B> gezeigt, durch       Se,liweissuii-y    auf getragen werden. Das Schleif  stück<B>6</B> der     Fig.   <B>3</B> ist durch     S6hweissung    auf  das Gehäuse 4 aufgetragen. Zweckmässig  wird     hiefür    das elektrische     Sehweissverfahren     verwendet, so     dass    bei Verwendung     entspre-          ehender    Elektroden, z.

   B. aus einer     Legie-          run-    von hoher Warmfestigkeit und grosser  Härte, wie     'Wolframstahl,        Molybdänstall,    ein  Schleifstück hoher     Warmfestigkeit    und gro  sser     Härteentsteht.    Vermindert sich das Spiel  a zwischen den Laufschaufeln<B>2)</B> und dem  Gehäuse 4 während des Betriebes bis nahezu  um den Betrag<B>b,</B> so kommen schon bei ge  ringen Störungen, z.

   B. bei örtlichen oder  sonst unregelmässigen Erwärmungen, die       ZD          pitzen    der Schaufeln und das     Sehleifstück.   <B>6</B>  S     S     zur Berührung, wobei durch     Spanablieben         Baustoff von den Schaufelspitzen abgetragen  wird. Bei     nach'heriger    Senkung der Tempera  tur auf den normalen Wert wird das not  wendige Spiel zwischen den Schaufeln 2 und  dem     Se,'hleifstüe,1,-   <B>6</B> des Gehäuses 4 wieder  hergestellt sein.  



  Die Erfindung     lässt    sieh in gleicher  Weise für Turbinen wie für als Kreisel  maschinen ausgebildete     Verclichter,    Gebläse  und Pumpen verwenden. Eine besondere Be  deutung kommt der Anwendung auf Gas  turbinen zu, weil diese mit Arbeitsmitteln  besonders hoher Temperatur betrieben  werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kreiselmaschine, bei der einzelne Bau teile infolge hoher Temperatur des Arbeits mittels einem Kriechen unterworfen sind, ge kennzeichnet durch mindestens ein mit einem Maschinenteil verbundenes Anützu-agsstück, mit welchem ein relativ hiezu bewegter zwei ter Maschinenteil bei Massänderungen infolge KrieGhens seines Werkstoffes in Berührung kommt, wobei von seinem Werkstoff ab getragen und dadurch da,<B>'</B> s durch das Krie- chin verminderte Spiel zwischen den beiden Teilen wieder vergrössert wird.

   UNTEMNSPRrCHE: <B>1.</B> Kreiselmmchine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Abnüt- zungsstück ein Sehleifstück aus einem Metall von höherer Warmfestigkeit als der dem Kriechen unterworfene Maschinenteil ist. 2. Kreiselmaschine nach UnteranspruGh <B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass das Sehleifstück aus einem gesinterten Metall 'besteht.

   <B>3.</B> Kreiselmaschine nach Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass das Sahleifstück aus einem durch Schweissung aufgetragenen Metall besteht. 4. Kreiselmaschine nach Unteranspruch<B>1,</B> dadurGli gekennzeichnet, dass das Sehleifstück einen Stoff von grösserer Ilärte als der dem Kriechen unterworfene Maschinenteil enthält.

   <B>5.</B> Kreiselmaselline nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass am SUnder der Maschine in einer Drehebene eines Laufkran zes mindestens zwei Abnützungsstücke über den Umfang verteilt angeordnet sind. <B>6.</B> Kreiselmaschine nach Patentan-sprurh, dadurch gekennzeichnet, dass am Läufer der Maschine mindestens zwei Abnützungsstücke in einer Dreliebene über den Umfang verteilt angeordnet sind.