CH363661A

CH363661A - Connection between two ring-shaped machine elements

Info

Publication number: CH363661A
Application number: CH5589558A
Authority: CH
Inventors: David Lindblom Erik
Original assignee: Int Stal Company Ab
Priority date: 1958-02-14
Filing date: 1958-02-14
Publication date: 1962-08-15

Description

  

      Verbindung        zwischen    zwei     ringförmigen    Maschinenelementen    Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung       zwischen    zwei     ringförmigen,    koaxial     angeordneten     Maschinenelementen, die während des Betriebes ver  schiedenen Temperaturen und/oder     tangentialen    Zug  beanspruchungen     unterworfen        sind,    insbesondere auf  eine     sogenannte    Expansionsverbindung.  



  Bei Dampf- und Gasturbinen oder anderen Ma  schinen, bei welchen koaxial     miteinander    verbundene  Teile sich relativ zueinander ausdehnen müssen, ohne  dass gefährliche Spannungen auftreten, war es bisher  üblich,     Expansionsverbindungen    in Form     einer    so  genannten Stiftverbindung zu verwenden, bei welcher  radial angeordnete Stifte Öffnungen in     einander    über  lappenden Flanschen der entsprechenden Teile durch  setzen.  



  Die Erfindung will eine verbesserte     Verbindung     dieser Art schaffen. Bei der erfindungsgemässen Ver  bindung weist jeder Stift     bzw.    ein längs demselben  verschiebbares Organ einen sphärisch     geformten    Teil  auf, welcher     derart    ausgebildet und derart in der     ihm     zugeordneten Öffnung angeordnet ist, dass die Ver  bindung, ausser dass sie zentrierend     wirkt,    die Ele  mente drehfest verbindet.  



  In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbei  spiele des Erfindungsgegenstandes beispielsweise  dargestellt.  



  Die     Fig.   <B>1-7</B> zeigen perspektivische Darstellun  gen und     Schnitte    von     Ausführungsbeispielen,    und       Fig.    8 zeigt, auf welche Weise eine bei der in       Fig.    7 gezeigten Ausführungsform verwendete Scheibe  eingesetzt werden kann.  



  In der Zeichnung bezeichnen 1 und 2 zwei ring  förmige Maschinenelemente, die bei der     Ausführung     gemäss den     Fig.    1 und 2 aus einem     Schaufelkranz    1  und einer denselben tragenden Turbinenscheibe 2  einer Dampf- oder     Gasturbine    bestehen.

   Diese Ele-         mente        sind        während    des Betriebes verschiedenen Tem  peraturen und/oder     tangentialen    Zugbeanspruchungen       unterworfen.    Sie sollten     gleichzeitig    zentriert und     dreh-          fest        miteinander        verbunden:    sein,     wozu    sich die be  kannte     Stiftverbindung    eignet.

   Es sollte aber noch  eine Deformation berücksichtigt werden, gemäss wel  cher der     eine    oder     andere    der sich überlappenden  Flansche konisch wird.     Eine    solche Winkeldefor  mation     zwischen    den Flanschen     kann    ein Verklemmen  der     Verbindungsstifte    bewirken, so dass sie     übermässig     belastet worden und     übermässig    verschleissen.  



  Der     Schaufelkranz    1 hat     einen        axial    herausragen  den Flansch 3, der mit radialem Spiel     zwischen    zwei  axial     gerichtete    Flansche 4, 5 der Turbinenscheibe  2     eingeführt    ist, wie     Fig.    2 zeigt. Die Flansche weisen  Öffnungen 6 für     radialverlaufende    Stifte 7 auf, die je  mit einem sphärischen Teil 8 versehen sind.

   Diese       kugelförmigen    mittleren Teile erlauben, dass sich der  Flansch 3     ungehindert    um die     Kugeln.    drehen und     eine          kegelstumpfamtige    Lage     einnehmen,    beispielsweise un  ter dem Einfluss der     Lastübertragung    von den Schau  feln oder infolge eines     Verziehens    der Turbinen  scheibe.

   Die     Stifte    weisen an sich     bekannte    Köpfe auf,       d!ie    verhüten, dass diese aus den Öffnungen heraus  geworfen werden,     und        sind    an den     entgegengesetzten     Enden     mit    einer Arretierung versehen, die     verhindert,     dass sie     während    des Stillstandes     radial    nach     innen     fallen.  



       Fig.    3 und 4 zeigen als weitere Beispiele     Verbin-          dungen    mit einem     Flansch    an Jedem     Maschinenele-          ment,    und     Fig.    5 zeigt eine beispielsweise     Verbindung     zweier Scheiben.  



  Bei den     in        Fig.    6 und 7 dargestellten Ausführungs  beispielen ist der Stift 7 mit     einem    zum Teil sphärisch  ausgebildeten Organ 11 versehen, welches     längs    des  Stiftes     verschiebbar    ist.     Brei        Fig.    6 hat dieses Organ       die        Form    einer Kugel     mit    einer durchgehenden Boh-           rung    für den Stift.

   Diese Kugel ist in einer Vertiefung  12 des Flansches 3 gelagert und wird     darin    vom Ring  13     gesichert,    der     zusammen    mit den     Wänden    der Ver  tiefung das Organ 11     umschliesst.     



  Bei     deT    Ausführung gemäss     Fig.    7 besteht das Or  gan 11 aus einer Scheibe mit einer     zum    Teil sphäri  schen Aussenfläche, die in einer Öffnung mit einer  komplementär ausgebildeten     Wand    liegt.

   Um die  Scheibe in diese Lage     zu        bringen,    sind in den     kreis-          bogenförmigen    Kanten der Öffnung     Ausnehmungen     14 angeordnet, durch welche die Scheibe über Eck,       wie    bei     Fig.    8 angedeutet,     eingeführt,    und nachher in  die Lage gemäss     Fig.    7 gedreht werden kann.



      Connection between two ring-shaped machine elements The invention relates to a connection between two ring-shaped, coaxially arranged machine elements that are subjected to different temperatures and / or tangential tensile stresses during operation, in particular to a so-called expansion connection.



  In steam and gas turbines or other machines in which coaxially connected parts have to expand relative to each other without dangerous stresses occurring, it has been customary to use expansion connections in the form of a so-called pin connection, in which radially arranged pins in openings put through overlapping flanges of the corresponding parts.



  The invention seeks to provide an improved connection of this type. In the connection according to the invention, each pin or an organ that can be moved along the same has a spherically shaped part which is designed and arranged in the opening assigned to it such that the connection, except that it acts in a centering manner, connects the elements in a rotationally fixed manner .



  In the drawing, several Ausführungsbei games of the subject invention are shown for example.



  FIGS. 1-7 show perspective representations and sections of exemplary embodiments, and FIG. 8 shows the manner in which a disk used in the embodiment shown in FIG. 7 can be used.



  In the drawing, 1 and 2 denote two ring-shaped machine elements which, in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, consist of a blade ring 1 and a turbine disk 2 of a steam or gas turbine carrying the same.

   These elements are subjected to different temperatures and / or tangential tensile loads during operation. They should be centered and connected to one another in a rotationally fixed manner at the same time, which is what the well-known pin connection is suitable for.

   However, a deformation should also be taken into account according to which one or the other of the overlapping flanges becomes conical. Such an angular deformation between the flanges can cause the connecting pins to jam, so that they are excessively stressed and wear excessively.



  The blade ring 1 has an axially protruding flange 3, which is inserted with radial play between two axially directed flanges 4, 5 of the turbine disk 2, as shown in FIG. The flanges have openings 6 for radially extending pins 7 which are each provided with a spherical part 8.

   These spherical central parts allow the flange 3 to move freely around the balls. turn and assume a truncated cone-like position, for example under the influence of the load transfer from the blades or as a result of distortion of the turbine disk.

   The pins have heads known per se, which prevent them from being thrown out of the openings, and are provided at the opposite ends with a catch which prevents them from falling radially inward during the standstill.



       As further examples, FIGS. 3 and 4 show connections with a flange on each machine element, and FIG. 5 shows an example connection of two disks.



  In the execution examples shown in Fig. 6 and 7, the pin 7 is provided with a partially spherical member 11 which is displaceable along the pin. Fig. 6, this organ has the shape of a ball with a through hole for the pin.

   This ball is mounted in a recess 12 of the flange 3 and is secured therein by the ring 13 which, together with the walls of the recess, the organ 11 encloses.



  In the embodiment according to FIG. 7, the Or gan 11 consists of a disc with a partially spherical outer surface, which lies in an opening with a complementary wall.

   In order to bring the disk into this position, recesses 14 are arranged in the circular arc-shaped edges of the opening, through which the disk can be inserted at a corner, as indicated in FIG. 8, and then turned into the position according to FIG .

Claims

PATENT CLAIM Connection between two ringfözmigen coaxially arranged machine elements which are subjected to different temperatures and / or tangential Zugbeanspru chungen, characterized in that it has a number of radially extending pins held by one element, which extend into radially extending openings of the other element ,

and that each pin or a longitudinally displaceable member has a spherically shaped part which is designed and arranged in the opening assigned to it in such a way that the connection, except that it acts in a centering manner, connects the elements in a rotationally fixed manner. SUBClaims 1. Connection according to claim, characterized in that said opening is cylindrical. 2. Compound according to claim and sub-claim 1, characterized in that the opening mentioned GE and the member displaceable along the pin face corresponding spherical parts.