Регулируемый сопловой аппарат радиально-осевой турбины

 

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в транспортных газотурбинных двигателях, а также в паровых турбинах с центростремительными регулируемыми ступенями. Целью изобретения является повышение экономичности работы турбины путем обеспечения оптимальной величины межвенцового зазора, а также повышение надежности в работе и точности установки лопаток. Поворотные оси 4 сопловых лопаток 3 эксцентрично размещены в поворотных втулках 6, снабженных зубчатыми колесами 7. Соосно с ними размещены свободно вращающиеся промежуточные шестерни 8, а приводное кольцо 5 выполнено в виде двух зубчатых венцов 10, 11, соответственно взаимодействующих с зубчатыми колесами 7 поворотных втулок 6 и через промежуточные шестерни 8 - с зубчатыми колесами 9 поворотных осей 4 лопаток 3. Такое выполнение соплового аппарата позволяет, выбирая определенную величину передаточного отношения пар зубчатых зацеплений 10,7, 11,8, и 8,9 устанавливать оптимальную величину межвенцового зазора 8 независимо от угла установки α<SB POS="POST">у</SB> лопаток 3, повысить точность установки лопаток 3 благодаря устранению в механизме привода звеньев, в которых в процессе эксплуатации появляются зазоры, повысить прочностные характеристики заделки лопатки. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 01 D 9 02 17 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4337 61 7 /24-06 (22) 04. 12.87 (46) 23 ° 02.90. Бюл. ¹ 7 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) Е.В.Мячин, И.Г.Кривко, Г.И.Калиш и И.Б.Лукьянов (53) 621.438 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 721549, кл. F 01 D 17/14, 1977. (54) РЕГУЛИРУЕМЬЙ СОПЛОВОЙ АППАРАТ

РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ТУРБИНЫ (57) Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в транспортных газотурбинных двигателях, а также в паровых турбинах с центростремительными регулируемыми ступенями, Целью изобретения является

P повышение экономичности работы турби„„Я0„„1544990 А 1

2 ны путем обеспечения оптимальной величины межвенцового зазора, а .также повышение надежности в работе и точности установки лопаток. Поворотные оси 4 сопловых лопаток 3 эксцентрично размещены в поворотных втулках 6, снабженных зубчатыми колесами 7. Соосно с ними размещены свободно вращающиеся промежуточные шестерни 8, а приводное кольцо 5 выполнено в виде двух зубчатых венцов 10, 11, соответственно взаимодействующих с зубчатыми колесами 7 поворотных втулок 6 и через промежуточные шестерни 8 с зубчатыми колесами 9 поворотных осей 4 лопаток 3. Такое выполнение соплового аппарата позволяет, выбирая определенную величину передаточного отношения пар зубчатых зацеплений 10,7, 11 8 и 8,9, устанавливать оптималь5

1544990 ную величину межвенцового зазора независимо от угла установки о лопаток 3, повысить точность устаЪовки лопаток 3 благодаря устранению в меИзобретение относится к турбостро,,ению и может быть использовано в тран,, спортных газотурбинных двигателях, а также в паровых турбинах с центро,стремительными регулируемыми ступе- 15 нями °

Целью изобретения является повы, шение экономичности работы турбины ! .путем обеспечения оптимальной вели,:чины межвенцового зазора при различ- 2р ных углах установки лопаток, а также

1 повышение надежности работы и точности установки лопаток.

На фиг. 1 показана радиально-осевая

) турбина, продольный разрез, на фиг.2- 25 то же, с оппозитно расположенными зубчатыми венцами; на фиг.3 — - вид А на фиг.2 (при номинальном расходе рабочей среды), на фиг.4 — то же, при частичном расходе рабочей среды.

Регулируемый сопловой аппарат содержит расположенные между корпусами 1 и 2 лопатки 3 с поворотными осями 4 и поворотное кольцо 5. Сопловой аппарат снабжен поворотными втулками 6, имеющими зубчатые колеса

7, и соосно с ними расположенными промежуточными шестернями 8 ° Поворотные оси 4 снабжены зубчатыми колесами 9 и размещены с эксцентриситетом 40

Я в поворотных втулках 6., причем поворотное кольцо 5 выполнено в виде двух зубчатых венцов 10 и 11, соответственно взаимодействующих с зубчатыми колесами 7 поворотных втулок

6 и через промежуточные шестерни 8 . с зубчатыми колесами 9 поворотных осей 4 лопаток 3. Между выходными кромками лопаток 3 и входными кромками рабочих лопаток 12 ротора 13 поддерживается постоянный межвенцовый зазор о . Лопатки 3 установлены под углом ф, О, образуя при этом межлопаъочные каналы 14 с горлом а.

При номинальном режиме работы лопатки 3 с поворотными осями 4 находятся в определенном положении с соответствующими углами о(, установки лопаток 3. При этом устанавливается ханизме привода звеньев, в которых в процессе эксплуатации появляются зазоры, повысить прочностные характеристики заделки лопатки. 4 ил. о пределенная величина межвенцового зазора F . Величина горла а канаО ла 14 обеспечивает требуемый расход рабочей среды С о

Для получения нового режима работы турбины, например с уменьшением расхода от исполнительного механизма ,привода (не показан), передается усилие на поворотное кольцо 5, заставляя его перемещаться против часовой стрелки. При этом пары соответствующих зубчатых зацеплений венца 10 и колеса 7, венца 11 и шестерни 8, и колеса 9 обеспечивают поворот втулки

6 против часовой стрелки и осей 4 лопаток 3 по часовой стрелке ° Одновременно вместе с поворотом втулки 6 поворотная ось 4 лопаток 3 перемещается в окружном направлении на величину

А д и на величину P,ã ьГ радиальном направлении. В новом положении устанавливаются новые геометрические параметры регулируемого соплового аппарата: углы установки Ы,, межвенцовый зазор 3, и горло а, каналов

14 соплового аппарата, в соответствии с величиной горла а,(а, с а ) осуществляется пропуск расхода рабочей среды С (С1(С„) . При этом эксцентриси-! тет Я, передаточные отношения зубчатых зацеплений венца 10 и колеса

7, венца 11 и шестерни 8, шестерни 8 и колеса 9 выбраны таким образом, что о = f -3 =const. Аналогично осуо ществляется .режим с увеличенным расходом рабочей среды, В регулируемом сопловом аппарате можно осуществить выбор практически любого положения поворотной оси 4, например в месте максимальной толщины профиля лопатки 3, в результате чего увеличивается площадь соединения лопатки 3 с осью 4, что повышает надежность конструкции,, Точность установки лопатки 3 повышается благодаря устранению в механизме привода звеньев, в которых в процессе эксплуатации появляются зазоры.

Формула

Регулируемый сопловой аппарат радиально-осевой турбины, содержащий. расположенные между корпусами лопат5 ки с поворотными осями и поворотное кольцо, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности работы турбины путем обеспечения оптимальной величины межвенцового зазора при различных углах установки лопатки, а также повышения надежности работы и точности установки лопа5 1544990 6 и э о б р е т е н и я ток, сопловой аппарат снабжен поворотными втулками, имеющими зубчатые колеса, и соосно с ними расположенными промежуточными шестернями, а поворотные оси снабжены зубчатыми колесами и размещены эксцентрично в поворотных втулках, причем поворотное кольцо выполнено в виде двух зубчатых венцов, соответственно взаимодействующих с зубчатыми колесами поворот ных втулок и через промежуточные шестерни с зубчатыми колесами поворотных осей лопаток.

Фиа 5

Корректор Н„Король

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 480 Тираж 422 Подписное

BHKKH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1544990 гидА 5 70

Составитель Л.Зитынюк

Техред М.Дидык