Рабочее колесо турбодетандера

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„1368591 А 1 (д11 4 F 25 В ll/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4013114/23-06 (22) 23.01.86 (46) 23.01.88.Áþë.В 3 (71) Научно-исследовательский институт технологии криогенного машиностроения (72) В.Н.Гроссман, Б.М.Дворкин и В.Д.Бровко (53) 621.575 (088.8) (56) ЕПифанова В.И. Компрессорные и расширительные турбомашины радиального типа. М.: Машиностроение, 1984, с.324. (54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ТУРБОДЕТАНДЕРА (57) Изобретение относится к холодильной технике. Цель изобретения— повышение эксплуатационной надежности. Для этого кольцо 3 установлено с натягом в диске 1 со стороны, противоположной лопаткам 2, с радиальными ребрами 4 в,местах наибольших амплитуд колебаний диска. Стержневые элементы 5 расположены под каждой лопаткой 2 по окружности диаметром, равным диаметру диска I на выходе лопаток. Толщина кольца 3 и ребер 4, длина элементов 5 и ширина

13б8591

О ° 4 Hê Hê диска 1 в месте размещения элементов

5 связаны зависимостью, которая определяется по соответствующим формулам. При работе колеса в рабочем диапазоне скоростей возбуждаются резонансные колебания диска 1 и лопаток 2. Благодаря такой конструкции в местах контакта ребер 4 с диском 1

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к турбодетандерным установкам.

Цель изобретения — повышение экспВ луатационной надежности путем снижения колебаний.

На фиг. 1 показано рабочее колесо турбодетандера; на фиг. 2 - разрез

А-А на фиг. 1.

Рабочее колесо содержит диск 1 с лопатками 2, кольцо 3, расположенное с натягом в диске 1 со стороны, противоположной лопаткам 2, с радиальными ребрами 4 в местах наибольших амплитуд колебаний диска и стержневыми элементами 5, которые расположены под каждой лопаткой 2 по .окружности с диаметром, равным диаметру диска 1 на выходе лопаток.

Рабочее колесо турбодетандера работает следующим образом.

При работе колеса в рабочем диапазоне скоростей возбуждаются резонансные колебания диска 1 и лопаток 2, 25 причем лопатки и диск колеблются с амплитудой и фазой, существенно отличной от амплитуды и фазы колебаний кольца 3 с ребрами 4 и стержневыми элементами 5, из-за их разных физи- З0 ко-механических свойств. При этом в местах контакта ребер 4 с диском соответствующих минимальным амплитудам его колебаний, в результате трения происходит рассеивание энергии

35 колебаний, т. е. гашение колебаний диска 1, а в местах контакта концов стержневых элементов 5 с дискомгашение колебаний лопаток 2 за счет рассеивания волны деформаций, исходя- 40 щей из корня каждой лопатки 2. Выбор толщины кольца, ребер и длины стержв результате трения происходит рассеивание энергии колебаний, т. е. гашение колебаний диска. В местах контакта стержневых элементов 5 с диском происходит гашение колебаний лопаток 2 за счет рассеивания волны деформаций, исходящей из корня каждой лопатки 2. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. невых элементов обусловлен тем, что демпфирующая способность кольца увеличивается с увеличением его толщины, при этом эффект от повышения долговечности рабочего колеса превышает увеличение затрат на его изготовление.

Формула изобретения

1. Рабочее колесо турбодетандера, содержащее диск с расположенными на немлопатками, о тли ч ающе ес я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем снижения колебаний, диск со стороны, противоположной лопаткам, снабжен установленным в нем с натягом кольцом с наружными радиальными ребрами и продольными стержневыми элементами, входящими в тело диска и расположенными по окружности с диаметром, равным диаметру диска на выходе лопаток, при этом толщина о кольца и ребер равна где Н к — ширина наружной кромки диска; а длина .Х стержневых элементов равна

06Н «с(Е+ B) Н, где H - ширина диска в месте раз3 мещения стержневых элементов.

2 ° Колесо турбодетандера по п.1, отличающееся тем, что кольцо выполнено -из материала с модулем упругости, большим модуля упругости материала диска не менее чем на 8%.

1368591

А-А

Составитель А. Федотов

Техред Л.Сердюкова

Корректор М.Демчик

Редактор П. Гереши

Заказ 268/36

Тираж 482

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная, 4