Поворотный аппарат направляющих лопаток осевой турбомашины

 

Изобретение относится к турбиностроению, к устройствам регулируемых направляющих аппаратов турбомашин, предназначено к применению в расширительной энергетической газовой турбине и может использоваться в турбодетандерах, компрессорах, воздуходувках , оснащенных преимущественно многоступенчатыми поворотными направляющими аппаратами. Целью изобретения является повышение надежности работы, улучшение технологичности сборки и разборки. Устройство содержит опору 1 корпуса 2, имеющего горизонтальный разъем 3 с фланцем 4, стянутым посредством крепежа 5. На опоре 1 установлена с помощью роликов 6 рубашка 7 с окнами 8, образованными разрезными кольцами 9, жестко связанными продольными ребрами 10 и фланцем 11. На цапфах 12, установленных в корпусе 2 поворотных лопаток 13, закреплены рычаги 14. Посредством сферических шарниров тяги 17 присоединены к рычагам 14 и кольцам 9. Для обеспечения технологичности изготовления и сборки горизонтальные разъемы 3 рубашки 7 и разъемы корпуса 2 лежат в одной плоскости. 4 ил. 10 С VI оо а ю VI 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„, SU ÄÄ 1786278А1 (51)5 F 01 0 9/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ... t!1Й.. (ай. ФЧЕФНАЙ

=: l... i! lOTEHA ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4407275/63 (22) 11,04,88 (46) 07,01.93. Бюл, ¹ 1 (71) Производственное объединение "Турбомоторный завод" им, К.Е.Ворошилова (72) В, Е.Авербух, Л.А.Затковецкая, Ю.П.Зырянов, Г.М.Марченко и А,Н.Филипович (56) 1. Патент Великобритании № 147974, кл. F 01 D 17/16, F 04 О 27/00, 1978.

2, Патент США N 3990809, кл. F 04 D 29/46, опубл. 1976.

3, Патент CLLlA ¹ 4307994, кл. F 01 D 17/16, опубл. 1981.

4, Патент США ¹ 4363600, кл. F 01 D 9/02, опубл, 1982.

5, Авторское свидетельство СССР

N 692209, кл. F 04 0 29/56, F 01 D 9/02, 1976.

6. Авторское свидетельство СССР

N 747200, кл. F 04 D 27/00, F 01 D 17/12, 1980.

7. Авторское свидетельство СССР

¹ 767373, кл, F 01 D 17/26, F 04 D 27/00, 1980, 8. Патент Швейцарии N 653408, кл, F 01 D 9/02, опубл. 1985. (54) ПОВОРОТНЫЙ АППАРАТ НАПРАВЛЯЮЩИХ JlOllATOK ОСЕВОЙ ТУРБОМАШИНЫ (57) Изобретение относится к турбиностроению, к устройствам регулируемых направляющих аппаратов турбомашин, предназначено к применению в расширительной энергетической газовой турбине и может использоваться в турбодетандерах, компрессорах, воздуходувках, оснащенных преимущественно многоступенчатыми поворотными направляющими аппаратами. Целью изобретения является повышение надежности работы, улучшение технологичности сборки и разборки. Устройство содержит опору 1 корпуса 2, имеющего горизонтальный разъем 3 с фланцем 4, стянутым посредством крепежа 5. На опоре 1 установлена с помощью роликов 6 рубашка 7 с окнами 8, образованными разрезными кольцами 9, жестко связанными продольными ребрами 10 и фланцем 11. На цапфах 12, установленных в корпусе 2 поворотных лопаток 13, закреплены рычаги 14. Посредством сферических шарниров тяги 17 присоединены к рычагам 14 и кольцам 9. Для обеспечения технологичности изготовления и сборки горизонтальные разьемы 3 рубашки 7 и разъемы корпуса 2 лежат в одной плоскости. 4 ил.

1786278

Изобретение относится к турбиностроению, к устройствам регулируемых направляющих аппаратов турбомашин, предназначено к применению в расширительной энергетической газовой турбине и может использоваться в турбодетандерах, компрессорах, воздуходувках, оснащенных преимущественно многоступенчатыми поворотными направляющими аппаратами.

Известны. поворотные направляющие аппараты осевых турбомашин, содержащие лопатки с закрепленными на их цапфах рычагами, подвижно соединенными с кольцами привода, установленными с возможностью смещений.

Однако применение регулировочных колец в качестве промежуточного звена механизма привода, передающего поступательное движение штока сервомотора во вращательное движение каждой из лопаток относительно своей радиальной оси путем вращения кольца относительно оси машины, приводит к необходимости обеспечения дополнительно возможностей смещения концов рычагов относительно колец в радиальном направлении, а также либо концов рычагов относительно колец, либо самих колец вместе с рычагами в осевом направлении (паразитных смещений), что снижает надежность механизма из-за возможных закусываний, заеданий, перекосов. Кроме того, в многоступенчатых аппаратах, корпуса которых имеют, как правило, горизонтальный разъем, для выполнения операций сборки-разборки требуется демонтаж привода примыкающих к разъему лопаток.

Наиболее близким к изобретению является поворотный направляющий аппарат осевой турбомашины фирмы "Зульцер", содержащий разъемный корпус и установленную эквидистантно корпусу разъемную рубашку с возможностью перемещения вдоль оси турбомашины, при этом разъемы корпуса и рубашки выполнены в горизонтальной осевой плоскости, а также размещенные в корпусе поворотные лопатки с жестко закрепленными на их осях рычагами, взаимодействующими с рубашкой.

Недостатком известного технического решения является неизбежное возрастание люфта рычагов, размещенных на рубашке, при активном регулировании машины путем многократного ежесуточного изменения углов поворота лопаток за счет истирания и накопления пыли в пазах, особенно в тех зонах их боковых поверхностей, которые участвуют в работе только в аварийных ситуациях, например, при полном закрытии аппарата при его использовании в качестве стопорного клапана. Кроме того, сборка такого аппарата производится практически вслепую.

Целью изобретения является повышение надежности работы, улучшение техно5 логичности сборки и разборки.

Цель достигается тем, что рубашка имеет окна для доступа к разъему корпуса, а рычаги лопаток связаны с рубашкой посредством системы тяг, шарнирно закрепленных

10 на рубашке и на рычагах лопаток, На фиг. 1 показан общий вид поворотного направляющего аппарата; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4- шарнирные соединения.

15 Аппарат содержит опору 1 корпуса 2, имеющего горизонтальный разъем 3 с фланцем 4, стянутым посредством крепежа 5. На опоре 1 установлена посредством роликов

6 рубашка 7 с окнами 8, образованными

20 разрезными кольцами 9, жестко связанными продольными ребрами 10 и фланцем 11.

На цапфах 12, установленных в корпусе 2 поворотных лопаток 13, закреплены рычаги

14. Посредством сферических шарниров 15

25 и t6 тяги 17 присоединены к рычагам 14 и кольцам 9. Для обеспечения технологичности изготовления и сборки горизонтальные разъем 3 и разъем 18 корпуса 2 лежат в одной плоскости, Длина рычагов 14, тяг 17, 30 размеры опор 1, взаимное смещение в окружном направлении осей 19 лопаток 13 и шарниров 16 определены геометрией и кинематикой системы с использованием специально разработанного алгоритма. В

35 другом конструктивном варианте исполнения рубашка представляет собой обечайку с вырезанными в ней окнами.

Аппарат работает следующим образом.

Посредством сервопривода (на фигурах не

40 показан) рубашка 7 перемещается вправо или влево (фиг. 1), перекатываясь на роликах

6 по опорам 1, поворачивая при этом посредством тяг 17 рычаги 14, а вместе с ними и лопатки 13 относительно осей 19. Рычаги

45 14 и тяги 17 при этом перемещаются только в плоскостях, перпендикулярных осям 19, При проведении сборочно-разборочных операций рубашка 7 смещается на роликах

6 по опорам 1 в крайнее левое положение, 50 При этом кольца 9 оказываются слева от соответствующих элементов крепежа 5, что обеспечивает доступ к последним через окна 8.

Формула изобретения

55 Поворотный аппарат направляющих лопаток осевой турбомашины, содержащий разъемный корпус и установленную эквидистантно корпусу разъемную рубашку с воз можностью перемещения вдоль оси турбомашины, при этом разъемы корпуса и

1786278 рубашки выполнены в горизонтальной осевой плоскости, а также размещенные в корпусе поворотные лопатки с жестко закрепленными на их осях рычагами, взаимодействующими с рубашкой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности работы. улучшения технологичности сборки и разборки, рубашка имеет окна для доступа к разъему корпуса, а рычаги лопаток связаны с рубашкой посредст5 вом системы тяг, шарнирно закрепленных на рубашке и на рычагах лопаток.

1786278

Составитель Е.Фокин

Редактор Б,Федотов Техред М.Моргентал Корректор С.Юско

Заказ 237 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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