Рабочее колесо малоразмерной турбины

 

Изобретение относится к турбостроению, может быть использовано в малоразмерных турбинах для пневматических турбин различного назначения и позволяет повысить надежность работы турбины на всех режимах при сохранении технологичности конструкции. Выполнение на наружной поверхности 3 бандажа 2 канавок 4 позволяет получить равномерно чередующееся распределение различных массовых и прочностных характеристик по секторным участкам бандажа 2 с канавками 4 и свободными от них, что обуславливает при вращении рабочего колеса различную величину центробежных сил собственной массы бандажа 2 на двух соседних участках, что вызывает равномерно чередующиеся напряжения упругих деформаций. При работе на частоте вращения выше "освобождающей", когда исчезают напряжения упругих деформаций, обусловленных посадкой бандажа 2 с натягом, связь бандажа 2 с рабочими лопатками 1 обеспечивается за счет напряжений, равномерно распределенных по участкам бандажа 2 с канавками 4 и без них, вследствие различных упругих деформаций на этих участках, обусловленных действием центробежных сил. Парное выполнение канавок 4, их одинаковая форма и симметричное расположение предотвращают возникновение дисбаланса. Плавное сопряжение внутренней поверхности 5 канавок 4 с наружной поверхностью 3 бандажа 2 предотвращает появление местных концентратов напряжений в бандаже 2. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 F 01 D 5/02 5/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4360082/24-06 (22) 07.01.88 (46) 07.09.89. Бюл. № 33 (72) Е.В.Мячик, Л.О.Клыкова, В.В.Гайдуков и С.З.Левтов (53) 621.438 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №- 742610, кл. F 01 D 5/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 158971, кл. F 01 D 5/02, 1963.

2 (54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО МАЛОРАЗМЕРНОЙ

ТУРБИНЫ (57) Изобретение относится к турбостроенив, может быть использовано в малоразмерных турбинах для пневматических турбин различного назначения и позволяет повысить надежность работы турбины на всех режимах при сохранении технологичности конструкции. Выполнение на наружной, поверх1

6148

3 150 ности 3 блнллжл 2 канавок 4 по 3«оляет получит рлв«омерно чередующееся распределение различных массовых и прочностных хлрлктеристик по сеK торным участкам 6лндлжа 2 с клнлнклми 4 и своболннми от них, что обуславливает при «ращении рабочего колеса различную величину центробежHllx сил собственной массы блндлжл 2 нл двух соседних участках, что «ызывает равномерно чередующиеся напряжения упругих деформаций. При работе на частоте вращения выше оснобождающей, когда исчезают напряжения упругих деформлций, обусловленных посадкой блнллжл 2 с натягом, связь

15 бандажа 2 с рлбочими лопатками 1 обеспечивается зл счет напряжений

1 рл «номерно распределенных по участкам бандажа 2 с клнл«клмн 4 и без них, вследствие различных упругих деформаций нл этих участклх, обусловленных действием центробежных сил.

Плрное «ыполнение клнлвок 4, их одинаковая форма и симметричное распо.— ложение предотвращают возникновение дисбллансл. Плавное сопряжение внутренней поверхности 5 клнавок 4 г нлружной поверхностью 3 бандажа 2 предотвращает появление местных концентрлторон напряжений в бандаже 2 °

3 ил.

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в малоразмерных турбинлх для пневматических машин различного назначения.

Целью изобретения является повышение надежности в работе на всех режимах при сохранении технологичности конструкции.

На фиг. 1 показано рабочее колесо, общий вид, на фиг.2 — сечение Л-Л на фиг. 1; на фиг. 3 показано рабочее колесо с канавками, выполненными по винтовой образующей, общий вид.

Рабочее колесо малоразмерной тур- 35 бины содержит рабочие лопатки 1, на периферийных концах которых установлен с натягом бандаж 2, выполненный в виде сплошного кольца. На наружной поверхности 3 бандажа 2 равномерно 40 по окружности выполнены по крайней мере две пары канавок 4 одинаковой формы и размеров, ориентированных в окружном направлении. Внутренняя поверхность 5 канавок 4 плавно сопря- 45 жена с наружной поверхностью 3 бандажа 2, канавки 4 каждой пары расположены симметрично одна относительно другой. Внутренние поверхности 5 канавок 4 могут быть выполнены любой формы. Боковые поверхности 6 канавок

4 могут быть выполнены по винтовым образующим. Рабочие лопатки 1 установлены в диске 7.

При вращении рабочего колеса с »e- которой частотой вращения участки бандажа 2 без канавок 4 и с канавками 4 вследствие различия их масс подвергаются действию различных центробежных сил. В результате в бандаже

2 устанавливаются различные равномерно чередующиеся по секторным участкам бандажа 2 напряжения упругих деформаций. При рабо ге на частоте вращения выше освобождающей, когда исчезают напряжения упругих деформаций, обусловленных посадкой бандажа

2 на рабочие лопатки 1 с натягом, подверженность соседних секторных участков бандажа 2 различным упругим деформациям определяют проявление действия напряжения упругих деформаций сжатия на участках бандажа 2 с канавками 4, которые создают связь этого участка бандажа 2 с лопатками 1. В результате равномерного чередования участков с канавками 4 и без них по окружности и действия напряжений упругих деформаций по крайней мере на двух парах участков бандажа 2 обеспечивается в целом неподвижное соелинение бандажа 2 с рабочими лопатками 1.

При дальнейшем повышении частоты вращения рабочего колеса одновременно с дальнейшим растяжением бандажа увеличивается подверженность бандажа 2 различным другим деформациям, что и сохраняет неподвижное соединение бандажа 2 с лопатками 1 на всех режимах, работы. Выполнение боковых поверхностей канавок 4 по винтовым образующим позволяет создать компрессорный эффект и сократить потери от перетечек. Парное выполнение канавок 4 одинаковой формы и размеров и их сим метричное расположение предотвр щает возникновение дисбаланса колеса.Плав15I)6148

Формула изобретения

Рабочее колесо малоразмерной турбины, содержащее рабочие лопатки, на периферийных концах которых установлен с натягом бандаж, выполненный в виде сплошного кольца, о т л и

-ф

Составитель А. Зитынюк

Техред N. ык Корректор Т.Палий

Редактор А. Шандор

Заказ 5405 35

Тираж 456

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ное сопряжение внутреннс и поверхности

5 канавок 4 с паружн< и поверхностью

3 бандажа 2 предотвращаст появление местных концентраторов напряжений в бандаже 2 и способ с твуе т надежной работе раоочего колеса в целом. ч а юще е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе на всех режимах при сохранении технологичности конструкции, на наружной поверх

6 ности бандажа равномерно по окружности выполнены по крайней мере две пары канавок одинаковой формы и размеров, ориентированных в окружном направлении, причем внутренняя поверхность канавок сопряжена с наружной поверхностью бандажа и канавки каждой пары расположены симметрично относительно одна другой.