Осевая секция ротора турбины

Осевая секция ротора турбины включает примыкающую к двум торцевым первым боковым поверхностям внешнюю периферийную поверхность и дополнительную периферийную поверхность, соседнюю с одной из первых боковых поверхностей. Во внешней периферийной поверхности выполнены пазы для рабочих лопаток турбины. В дополнительной периферийной поверхности выполнен, по меньшей мере, один открытый радиально наружу уплотнительный паз с несколькими вставленными в него уплотнительными элементами. Уплотнительные элементы, по меньшей мере, частично перекрывают торцевые проемы удерживающих рабочие лопатки пазов. К дополнительной периферийной поверхности примыкает вторая боковая поверхность. Для каждого уплотнительного элемента во второй боковой поверхности предусмотрено отверстие, проходящее в осевом направлении и пронизывающее, по меньшей мере, одну из боковых стенок уплотнительного паза. Каждый уплотнительный элемент фиксирован от сдвига в направлении периферии сидящим в отверстии пальцем. Предусмотрено также средство, фиксирующее каждый палец от перемещения вдоль отверстия и содержащее предохранительную пластину. Предохранительная пластина выполнена, по меньшей мере, с одним отверстием, соосным с одним из отверстий боковых стенок уплотнительного паза так, что вставленный в соответственно соосные отверстия палец фиксирует предохранительную пластину от отделения. Изобретение позволяет обеспечить простоту монтажа и демонтажа уплотнительных элементов. 13 з.п. ф-лы, 16 ил.

 

Изобретение относится к осевой секции ротора турбины, имеющей примыкающую к двум торцевым первым боковым поверхностям внешнюю периферийную поверхность, в которой выполнены распределенные по периферии, проходящие в осевом направлении удерживающие пазы для рабочих лопаток турбины, и соседнюю радиально дальше внутри с одной из обеих первых боковых поверхностей дополнительную периферийную поверхность, в которой выполнен, по меньшей мере, один открытый радиально наружу, проходящий в направлении периферии уплотнительный паз с несколькими вставленными в него уплотнительными элементами, которые, по меньшей мере, частично перекрывают торцевые проемы удерживающих рабочие лопатки пазов.

Родовая осевая секция ротора турбины и родовой ротор известны, например, из DE 1963364. Образованная диском секция ротора снабжена проходящими в осевом направлении удерживающими пазами для рабочих лопаток турбины, причем с торцевой стороны предусмотрен огибающий приемный паз для уплотнительных листов. На одной боковой стенке приемного паза выполнены несколько равномерно распределенных в направлении периферии выступов, которые частично перекрывают дно приемного паза. Далее из этой публикации известен пластинчатый уплотнительный лист, который на своей расположенной радиально внутри внутренней кромке имеет двустороннее утолщение, соответствующее приблизительно ширине приемного паза. При этом утолщение, если смотреть в направлении периферии, прервано местами выемками, ширина которых соответствует выступам приемного паза. Благодаря этому уплотнительный лист за счет чисто радиального движения вставляется снаружи в приемный паз и после сдвига в направлении периферии, соответствующего приблизительно ширине выступа, сцепляется с ним. Утолщение уплотнительного листа охватывает тогда сзади выступы приемного паза, так что уплотнительный лист не может двигаться наружу. Для монтажа всех уплотнительных листов их последовательно вставляют в приемный паз и лишь после этого сообща смещают в направлении периферии. Это исключает необходимость образования замка уплотнительных листов. После вставки и смещения уплотнительных листов рабочие лопатки вставляют в их пазы. Затем наружные кромки уплотнительных листов вставляются в пазы рабочих лопаток со стороны платформы, так что они фиксированы от осевого сдвига. В заключение уплотнительные листы фиксируются болтом в их приподнятом положении. Каждое утолщение прилегает тогда к выступу. Посредством этого расположения деталей первое пространство, находящееся между уплотнительным листом и торцевой стороной роторного диска, может быть отделено от второго, лежащего по другую сторону от уплотнительного листа пространства, для ведения различных сред. Для достижения особенно хорошей герметизации уплотнительный лист прилегает своим утолщением к той боковой стенке приемного паза, на которой выступ отсутствует. Кроме того, внутренняя конически проходящая кромка выступа заботится о том, чтобы уплотнительный лист под действием центробежной силы был прижат к лишенной выступа боковой стенке приемного паза.

Одним недостатком известного устройства является сложная конструкция боковых поверхностей роторного диска и уплотнительного листа с выступами и выемками. Другим недостатком является использование болта для фиксации уплотнительных листов от сдвига в направлении периферии. Из-за возникающей между эксплуатацией и остановкой термической знакопеременной нагрузки и из-за протекающего через турбину горячего газа могут возникнуть проблемы коррозии и прочности в резьбовом соединении. При определенных условиях разъединить его надлежащим образом не удастся. В таком случае болт рассверливается, причем этот процесс осуществляется, как правило, на еще лежащем в нижней половине корпуса газовой турбины роторе. При этом может произойти так, что в нижнюю половину корпуса будет падать стружка, которая может вызвать нежелательное загрязнение при последующей эксплуатации.

Далее из FR 2524933 известна фиксация от осевого сдвига рабочих лопаток, которые удерживаются посредством перемещаемого в направлении периферии листа. Раскрытое в этой публикации устройство, однако, не подходит для герметизации близкого к диску пространства от лежащего по другую сторону листа пространства.

Кроме того, из DE 3033768 A1 известен узел для роторного диска турбины, содержащий цельное уплотнительное кольцо для осевой фиксации рабочих лопаток. За счет цельного выполнения уплотнительного кольца оно подходит, однако, только для авиационных газовых турбин, поскольку они составляются в осевом направлении за счет штабелирования. Стационарные газовые турбины, напротив, составляются из двух половин корпуса, которые охватывают полностью смонтированный ротор. Цельное уплотнительное кольцо в DE 3033768 A1 сцепляется с турбинным диском по типу штыкового затвора. Для этого на турбинном диске и на уплотнительном кольце попеременно расположены распределенные по периферии выступы и выемки. Для монтажа уплотнительное кольцо прикладывается к роторному диску, причем выемки и выступы лежат друг против друга. Затем они сцепляются между собой за счет незначительного поворота обеих деталей по отношению друг к другу.

Задачей изобретения является поэтому создание осевой секции ротора стационарной турбины и уплотнительного элемента для оснащенного рабочими лопатками ротора турбины, которые усовершенствованы в отношении монтажа и демонтажа уплотнительных элементов и рабочих лопаток.

Эта задача решается посредством осевой секции ротора с признаками п.1 формулы.

Осевая секция ротора в соответствии с ограничительной частью п.1 отличается, в частности тем, что средство содержит предохранительную пластину, по меньшей мере, с одним отверстием, соосным с одним из отверстий боковых стенок уплотнительного паза, так что вставленный в соответственно соосные отверстия палец фиксирует предохранительную пластину от отделения.

Таким образом, предусмотрено, что вставленный в отверстия палец фиксирует предохранительную пластину и наоборот предохранительная пластина фиксирует палец от отделения. За счет этого можно создать простую, а также быстро и легко монтируемую и демонтируемую фиксацию уплотнительных элементов от сдвига в направлении периферии. За счет использования сидящего в отверстии пальца, который находится также в геометрическом замыкании с каждым приданным ему уплотнительным элементом, может быть создана повторно используемая деталь для фиксации уплотнительных элементов. Только предохранительные пластины выполнены в виде запасной детали для одноразового применения, благодаря чему достигается экономичные демонтаж и монтаж рабочих лопаток и уплотнительных элементов. Кроме того, предохранительные пластины и пальцы рентабельны в изготовлении. В зависимых пунктах приведены предпочтительные варианты. Согласно первому предпочтительному варианту, в дополнительной периферийной поверхности выполнен соседний с уплотнительным пазом предохранительный паз, в который вставлены предохранительные пластины. Правда, предохранительные пластины могут быть расположены также в уплотнительном пазу, однако, согласно указанному варианту, уплотнительные элементы и предохранительные пластины размещаются существенно проще и меньшими затратами, если для каждого из обоих элементов имеется соответственно один предусмотренный для этого паз в осевой секции ротора. В названном выше случае отверстие, в которое вставлен палец, проходит также через боковые стенки предохранительного паза.

Посадка предохранительной пластины в собственно предохранительном пазу предпочтительно, в частности тогда, когда предохранительная пластина должна быть пластически деформирована при монтаже, т.е. согнута. Боковые стенки предохранительного паза в особой степени подходят для восприятия действующих при этом усилий.

Преимущественно предохранительная пластина имеет радиальную в рабочем положении протяженность, которая больше глубины предохранительного паза. В частности, предохранительная пластина имеет такую радиальную длину, что она после вставки в предохранительный паз может быть согнута вокруг периферийной поверхности, пока она в согнутом состоянии, по меньшей мере, частично не совпадет с выполненным во второй боковой поверхности отверстием, в которое вставлен палец. Например, предохранительная пластина может быть образована двумя коленами. Одно из обоих колен имеет отверстие для вставки пальца, а другое выполнено в виде язычка, которое может незначительно перекрывать выполненное во второй боковой поверхности отверстие. За счет этого язычок блокирует проем отверстия, в результате чего палец блокирован. Тогда даже при возникающих при работе турбины вибрациях он не может выскользнуть из отверстия. Для демонтажа пальца, уплотнительного элемента или рабочей лопатки следует лишь отогнуть плоской железкой язычок предохранительной пластины таким образом, что снова освобождается проем отверстия, в котором сидит палец. Затем палец извлекается из проема.

В другом предпочтительном варианте один конец пальца частично выступает из отверстия во второй боковой поверхности, так что этот конец может быть соединен с геометрическим замыканием с предохранительной пластиной. Например, выступающая из секции ротора торцевая сторона пальца снабжена, по меньшей мере, одним выступом, который охватывается сзади перекрывающим отверстие коленом предохранительной пластины. За счет этого колено предохранительной пластины прочно соединяется с концом пальца, что дополнительно препятствует разгибанию предохранительной пластины под действием центробежной силы. В этом варианте палец особенно надежно фиксирован от случайного отделения.

Геометрическое замыкание может быть выполнено при этом таким образом, что соединенное с концом пальца колено предохранительной пластины под действием центробежной силы прижимается ко второй боковой поверхности. Тогда для размыкания геометрического замыкания следует преодолеть минимальную силу трения между пальцем и предохранительной пластиной, что всегда надежно препятствует разгибанию предохранительной пластины при работе газовой турбины.

В другом варианте предохранительной пластины она выполнена U-образной с двумя свободно заканчивающимися коленами, причем в каждом из колен выполнено отверстие для пальца. Оба отверстия при этом не точно противоположны друг другу. U-образная форма предохранительной пластины при этом выполнена при этом так, что она, будучи вставлена в уплотнительный или предохранительный паз, может срабатываться упруго-эластично, чтобы отверстия предохранительной пластины и выполненное во второй боковой поверхности отверстие могли совпасть и чтобы палец можно было вставить. При этом палец снабжен на своем выступающем из боковой поверхности конце кольцевой канавкой, которая может защелкиваться в одном из отверстий предохранительной пластины.

Также с этим вариантом достигается самостопорящееся закрепление пальца.

Согласно другому варианту предохранительной пластины отверстие имеет проем в виде замочной скважины с меньшим и большим диаметрами, причем палец, наружный диаметр которого больше меньшего диаметра замочной скважины, снабжен огибающей кольцевой канавкой, в которую своей замочной скважиной входит предохранительная пластина. Для монтажа этого предохранителя сначала предохранительная пластина вставляется в предохранительный паз, а затем палец в предусмотренное для этого отверстие. После этого предохранительная пластина приподнимается наружу, так что меньший диаметр замочной скважины входит в огибающую кольцевую канавку пальца. Затем предохранительная пластина сгибается в приподнятом положении, фиксируясь в нем. Предохранительная пластина упирается тогда своим внешним концом в дополнительную периферийную поверхность секции ротора.

Целесообразно секция образована роторным диском, который может быть одной из частей ротора турбины.

Изобретение поясняется с помощью чертежей:

Фиг.1 - сечение внешней периферии роторного диска газовой турбины;

Фиг.2 - в перспективе пластинчатый уплотнительный элемент;

Фиг.3 - сечение ротора газовой турбины со вставленной рабочей лопаткой и расположенными на торцах уплотнительными элементами;

Фиг.4 - предохранительную пластину в первом варианте в перспективе;

Фиг.5 - предохранительную пластину из Фиг.4 в сечении;

Фиг.6 - согласованный с предохранительной пластиной из Фиг.4 палец;

Фиг.7 - расположенный в уплотнительном пазу уплотнительный элемент, фиксированный пальцем и предохранительной пластиной в первом варианте;.

Фиг.8 - предохранительную пластину во втором варианте в перспективе;

Фиг.9 - относящийся к предохранительной пластине из Фиг.8 палец в перспективе;

Фиг.10, 11 - сечения этапов монтажа по изготовлению предохранителя пальца от потери во втором варианте;

Фиг.12 - третий вариант предохранительной пластины в перспективе;

Фиг.13 - используемый в сочетании с предохранительной пластиной из Фиг.12 палец в перспективе;

Фиг.14 - предохранительную пластину из Фиг.12 и используемый в роторном диске палец из Фиг.13 в смонтированном состоянии;

Фиг.15 - четвертый вариант предохранительной пластины в перспективе;

Фиг.16 - выполненную по Фиг.15 предохранительную пластину в смонтированном состоянии.

Газовые турбины и принцип их действия общеизвестны. Роторы газовых турбин могут быть образованы, например, несколькими прилегающими друг к другу роторными дисками, которые стянуты одной центральной затяжкой или несколькими периферийными затяжками. Каждый ротор включает в себя несколько секций, каждая из которых может быть образована роторным диском.

На Фиг.1 изображено сечение внешнего участка 8 роторного диска 10, который представляет собой осевую секцию 12 ротора турбины. Роторный диск 10 имеет ступичное отверстие (не показано) для размещения центральной затяжки. Внешний участок 8 роторного диска 10 образован двумя противоположными торцевыми первыми боковыми поверхностями 14, которые соединены между собой периферийной поверхностью 16. Вдоль периферии равномерно распределены несколько удерживающих рабочие лопатки пазов 18. Разрез роторного диска 10 показан при этом так, что он проходит через выполненные в периферийной поверхности удерживающие пазы 18. Каждый паз 18, имеющий в сечении форму елки, проходит в осевом направлении ротора и при этом открыт радиально снаружи и аксиально с торца. Паз 18 предназначен для размещения рабочей лопатки турбины.

В изображенном примере предусмотрены дополнительные периферийные поверхности 22, соседние радиально дальше внутри с обеими первыми боковыми поверхностями.14. Периферийная поверхность 22 может быть образована, например уступом, как показано слева на роторном диске 10. В периферийной поверхности 22 выполнен открытый радиально наружу, проходящий в направлении периферии уплотнительный паз 24. В отверстии 20 или над отверстием 20 каждого уплотнительного паза 24 выполнен огибающий торцевой выступ 28, который, по меньшей мере, частично перекрывает отверстие 20 уплотнительного паза 24 в осевом направлений, образуя поднутрение 30. Выступ 28 имеет направленную к уплотнительному пазу 24 упорную поверхность 31.

В каждой дополнительной периферийной поверхности 22 выполнен также соседний с уплотнительным пазом 24, огибающий предохранительный паз 26. В нем могут быть смонтированы описанные ниже предохранительные пластины, посредством которых фиксируются пальцы и уплотнительные элементы. Для пальцев предусмотрены проходящие в осевом направлении ротора отверстия 21, которые пронизывают боковые стенки предохранительного паза 26 и боковую стенку уплотнительного паза 24. Просверленные отверстия 27 проходят при этом также через вторые боковые поверхности 29 роторного диска 10.

Уплотнительный 24 и предохранительный 26 пазы могут быть образованы не уступом, а выдающимися наружу уступами, выполненными на «балконе». Это показано на Фиг.1 с правой стороны роторного диска 10.

Каждый уплотнительный паз 24 предназначен для размещения уплотнительных элементов 32, изображенных в перспективе на Фиг.2. Уплотнительный элемент 32 содержит пластинчатое, в основном, четырехугольное тело 34, которое между радиально внутренней в рабочем положении кромкой 36 и радиально внешней в рабочем положении кромкой 38 имеет средний участок 40. Он образован двумя боковыми стенками 48, 49, которые отстоят друг от друга, в основном, на одинаковое расстояние, т.е. толщина стенки среднего участка 40, в основном, постоянная. Внутренняя 36 и внешняя 38 кромки соединены между собой двумя прямыми боковыми кромками 42. Внутренняя кромка 36 имеет по сравнению со средним участком 40 валикообразное расширение 44, образующее направленную наружу упорную поверхность 46. Расширение 44 и упорная поверхность 46 простираются по всей проходящей в направлении периферии длине внутренней кромки 36 и проходят, тем самым, без разрывов между обеими боковыми кромками 42.

Расширение 44 предусмотрено при этом только на той боковой стенке 48 уплотнительного элемента 32, которая в рабочем положении противоположна первой боковой поверхности 14 секции 12 ротора. На обращенной от первой боковой поверхности 14 боковой стенке 49 уплотнительного элемента 32 средний участок 40 без смещения переходит во внутреннюю кромку 36.

На уплотнительном элементе 32 выполнены несколько распорок 50, отстоящих друг от друга в направлении периферии и в радиальном направлении. Они расположены при этом на той боковой стенке 48 уплотнительного элемента 32, которая обращена к первой боковой поверхности 14 секции 12 ротора.

На обращенной от первой боковой поверхности 14 секции 12 ротора боковой стенке 49 уплотнительного элемента 32 в зоне внешней кромки 38 выполнен навес 54, проходящий перпендикулярно радиальному направлению. Навес 54 имеет при этом проходящую в направлении периферии, направленную наружу уплотнительную вершину 56.

Уплотнительный элемент 32 имеет в зоне внутренней кромки 36 выемку 63 для размещения предохранительного элемента. Выемка 63 расположена при этом таким образом, что она не прерывает внешнюю упорную поверхности 46 расширения 44. Преимущественно выемка 63 выполнена в виде глухого отверстия и только на той боковой стенке 48, которая обращена от первой боковой поверхности 14 роторного диска 10.

На Фиг.3, как и на Фиг.1, изображено сечение внешнего участка роторного диска 10, причем показана также расположенная в удерживающем пазу 18 рабочая лопатка 58. Она имеет хвост 55 со стороны ротора, к которому за одно целое примыкают платформа 57, а к ней - аэродинамически профилированное перо 59 лопатки.

Хвостовик 55 рабочей лопатки 58 имеет в сечении елочную форму и соответствует елочной форме удерживающего паза 18. Схематичное изображение контура хвостовика 55 и удерживающего паза 18 повернуто на 90° относительно остальной Фиг.3. Таким образом, удерживающий паз 18 проходит между обеими первыми боковыми поверхностями 14 осевой секции 12 ротора.

Далее схематично обозначены головные концы 61 направляющих лопаток 60, которые, если смотреть в направлении течения рабочей среды газовой турбины, расположены за и перед рабочей лопаткой 58. Направляющие лопатки 60 расположены при этом лучеобразно венцами. Направляющие лопатки каждого венца стабилизированы крепежным кольцом 62 с головной стороны. Оно полностью охватывает ротор 65 газовой турбины и установлено на неподвижных направляющих лопатках 60. Крепежное кольцо 62 расположено при этом в свободном пространстве 68, находящемся между первыми боковыми поверхностями 14 соседних роторных дисков 10.

За счет уплотнительных элементов 32, вставленных с обеих сторон роторного диска в уплотнительные пазы 24, рабочая лопатка 58 фиксирована от осевого сдвига внутри удерживающего паза 18.

Свободное пространство 68 разделено уплотнительным элементом 32 на два отсека 70, 72. Первый отсек 70 аксиально ограничен боковой стенкой 48 уплотнительного элемента 32 и противоположной ей первой боковой поверхностью 14 секции 12 ротора. Второй отсек 72 соответствует остальному свободному пространству 68 и частично ограничен боковой стенкой 48 уплотнительного элемента 32.

В роторном диске 10 выполнены охлаждающие каналы 66 для ведения охлаждающего средства.

Ниже описаны четыре разных варианта осуществления изобретения, причем одинаковые детали обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Согласно нумерации вариантов от 1 до 4 соответствующие ссылочные позиции снабжены для идентификации еще буквами a-d.

Для каждого варианта описана пара из предохранительной пластины 77 и используемого для нее пальца 76.

На Фиг.4 изображена упруго-эластичная предохранительная пластина 77а в первом варианте. Она выполнена U-образной с двумя свободно заканчивающимися коленами 79а, 80а, причем в каждом из колен 79а, 80а выполнено отверстие 81а для пальца 76а. Оба колена 79а, 80а соединены между собой перемычкой 84а и слегка наклонены по отношению друг к другу, так что оба отверстия 81а в них несоосны.

На Фиг.5 оба колена 79а, 80а имеют разные размеры, отличающиеся друг от друга на величину Δh. Она соответствует также смещению обоих отверстий 81а ослабленной предохранительной пластины 77а.

Изображенный на Фиг.6 палец 76а сообща с уплотнительной пластиной 77а на Фиг.4 для фиксации уплотнительного элемента 32 может быть установлен в роторном диске 10. Палец 76а имеет осевую протяженность между двумя своими концами 82а, 83а, причем первый конец 82а снабжен фаской 85а для лучшего монтажа. Второй конец 83а снабжен огибающей кольцевой канавкой 87а.

На Фиг.7 изображено сечение фрагмента осевой секции 12 ротора, в которой смонтирована предохранительная пластина 77а на Фиг.4 с пальцем 76а на Фиг.6. В роторном диске 10 выполнен уступ, в котором выполнено проходящее в осевом направлении отверстие 27, заканчивающееся в боковой стенке уплотнительного паза 24. Для монтажа помимо уплотнительного элемента 32 в уплотнительный паз 24 дополнительно своим коленом 79а вставляют предохранительную пластину 77а. При этом следует обратить внимание на то, чтобы отверстие 27, отверстия 81а и выполненная в уплотнительном элементе выемка 63 лежали на одной воображаемой осевой линии. Из-за смещенных по отношению друг к другу отверстий 81а предохранительной пластины 77а отверстия 81а, 27 лежат на разных радиусах по отношению к оси вращения ротора. Затем вставленный в уплотнительный паз 24 уплотнительный элемент 32 перемещают наружу, т.е. приподнимают. После этого палец 76а вводят в отверстие 81а колена 80а и вставляют в отверстие 27. Для облегчения ввода пальца 76а можно воздействовать направленным внутрь вспомогательным усилием Fassy на соединительную перемычку 84 а U-образной предохранительной пластины 77а, чтобы упруго-эластично согнуть ее. В результате сгибания упруго-эластичной предохранительной пластины 77а все отверстия 81a, 27 попадают на одинаковый радиус ротора, так что палец 76а без проблем может быть просунут дальше. После достижения пальцем 76а своего рабочего положения на Фиг.7 и после снятия вспомогательного усилия Fassy колено 79а предохранительной пластины 77а спружинивает обратно в кольцевую канавку 87а пальца 76а, так что он фиксирован от радиального сдвига за счет геометрического замыкания между кольцевой канавкой 87а и коленом 79а. Предохранительная пластина 77а сама удерживается пальцем 76а.

Даже возникающие при работе центробежные силы препятствуют ослаблению геометрического замыкания пальца 76а. Наоборот, действующая на предохранительную пластину 77а центробежная сила препятствует ослаблению геометрического замыкания между пальцем 76а и предохранительной пластиной 77а.

Для демонтажа первой предохранительной пластины 77а на Фиг.4 ее следует лишь упруго деформировать направленным радиально внутрь усилием Fassy, пока не будет ослаблено геометрическое замыкание между предохранительной пластиной 77а и пальцем 76а в зоне кольцевой канавки 87а. После этого палец 76а извлекают из отверстия 27, а затем предохранительную пластину 77а и уплотнительный элемент 32. Разумеется, можно также смонтировать предохранительную пластину 77а в предохранительном пазу 26.

Второй вариант предохранительной пластины 77b изображен на Фиг.8. Уплотнительный элемент, образованный перед монтажом, в основном двумя расположенными под прямым углом друг к другу коленами 79b, 80b, имеет только одно отверстие 81b в колене 79b. Другое колено 80b сужено и имеет, тем самым, форму язычка.

Используемый с этим предохранительным элементом 77b палец 76b изображен на Фиг.9 в перспективе. Его первый конец 82b также снабжен фаской 85b. Противоположный конец 83b пальца 76b выполнен цилиндрическим и имеет на торце глухое отверстие 89b с резьбой для съемника.

Монтаж предохранительной пластины 77b и пальца 76b изображен на Фиг.10, 11. В противоположность первому варианту на Фиг.7 предусмотренный для образования уплотнительного паза 24 уступ шлицован в направлении периферии, в результате чего образуется предохранительный паз 26. Он предназначен для размещения предохранительной пластины 77b на Фиг.8. Для монтажа в предохранительный паз 26 вставляют то колено 79b предохранительной пластины 77b, в котором выполнено отверстие 81b. При этом следует обратить внимание на то, чтобы отверстие 81b было соосно с отверстием 27. Затем вставленный в уплотнительный паз 24 уплотнительный элемент 32 приподнимают так, чтобы его выемка 63 была противоположна отверстию 27. После этого палец 76b вводят в отверстия 27, 81b, пока его первый конец 82b не войдет в выемку 69 уплотнительной пластины 32. Преимущественно палец 76b вводят до тех пор, пока его второй конец 83b не будет полностью утоплен в отверстии 27. Затем за счет приложения направленного радиально внутрь монтажного усилия F второе колено 80b сгибают радиально внутрь, пока прежде свободное колено 80b не перекроет торцевой проем отверстия 27 и не будет блокировать палец 76b от перемещения, вдоль отверстия 27 (Фиг.11). Чтобы во время пластической деформации язычкового колена 80b снабженное отверстием 81b колено 79b надежно удерживалось, в отличие от решения на Фиг.7 предохранительная пластина 77b вставлена не в уплотнительный паз 24, а в предохранительный паз 26. Боковые стенки предохранительного паза 26 служат опорами в процессе сгибания. Для демонтажа предохранительной пластины 77b, пальца 76b и уплотнительного элемента 32 блокирующее отверстие 27 колено 79b следует лишь разогнуть плоской железкой. Затем палец 76b извлекают из отверстия 27, в результате чего становится доступен уплотнительный элемент 32.

Третий вариант предохранительной пластины 77с и пальца 76с изображен в перспективе на Фиг.12, 13 и в смонтированном состоянии на Фиг.14, причем ссылочные позиции известных элементов снабжены буквой с.

Предохранительная пластина 77с на Фиг.12 и ее монтаж в основном идентичны Фиг.8. На Фиг.12 она показана еще в своем согнутом состоянии. Она отличается, однако, своим свободным коленом 80с, которое для монтажа и фиксации пальца 76с следует согнуть. Это колено 80с проходит от первого колена 79с сначала в виде язычка, а затем заканчивается расширенной молотковой головкой 91с. Также палец 76с незначительно модифицирован по сравнению с пальцем 76b. Вместо торцевого глухого отверстия 89b палец 76с снабжен двумя выступами 93с, отстоящими друг от друга. При этом предусмотрено, что в смонтированном состоянии образованная обоими выступами 93с щель размещает в себе язычковый участок предохранительной пластины 77с, а ее молотковая головка 91с охватывает сзади оба выступа 93с, как это показано на Фиг.14.

Выступы 93с имеют также наклонные поверхности 95с, предназначенные для прилегания молотковой головки 91с. При этом поверхности 95с наклонены так, что под действием центробежной силы Fz стремящаяся наружу предохранительная пластина 77с сцепляется с пальцем 76с таким образом, что согнутое во время монтажа колено 80с в результате наклона выступов 93с смещается к боковой поверхности или к роторному диску 10. Преимущественно палец 76с и соответствующая предохранительная пластина 77с выполнены при этом таким образом, что для размыкания геометрического замыкания между молотковой головкой 91с и выступом 93с необходимо преодолеть минимальную силу трения между пальцем 76с и предохранительной пластиной 77с. За счет этого возможен особенно надежный монтаж предохранительной пластины 77с и пальца 76с.

Четвертый и последний вариант предохранительной пластины 77 изображен на Фиг.15 и 16. Предохранительная пластина 77d имеет отверстие в виде замочной скважины с меньшим и большим диаметрами. Используемому с этой предохранительной пластиной 77d пальцу 76d требуется только кольцевая канавка 87d, которая при установленном пальце 76d позиционирована таким образом, что она находится в зоне предохранительного паза 26. Для монтажа пальца 76d и предохранительной пластины 77d необходимо сначала вставить ее в предохранительный паз 26. При этом следует обратить внимание на то, чтобы отверстия 81d предохранительной пластины 77d были соосны с отверстием 27 в роторном диске. Затем палец 76d вставляют в отверстие 27 на такую глубину, пока его кольцевая канавка 87d не окажется в предохранительном пазу 26.

После этого предохранительную пластину 77d приподнимают, так что она своим меньшим диаметром входит в кольцевую канавку 87d и блокирует палец 76d от осевого сдвига. Затем еще плоскую предохранительную пластину 77d сгибают, так что выступающий из предохранительного паза 26 участок прилегает к периферии роторного диска 10 (Фиг.16).

В целом, благодаря изобретению создана осевая секция 12 ротора турбины, у которой предусмотренный на торцевой боковой поверхности 14 уплотнительный элемент 32 фиксирован от сдвига в направлении периферии пальцем 76, причем палец 76 надежно фиксирован от отделения посредством предохранительной пластины 77. Особым преимуществом изобретения является сравнительно простая и недорогая конструкция, состоящая из предохранительной пластины 77, пальца 76, отверстий и пазов 24, 26. Кроме того, эта детали быстро монтируются и демонтируются благодаря своей простой геометрической форме.

1. Осевая секция (12) ротора турбины, имеющая примыкающую к двум торцевым первым боковым поверхностям (14) внешнюю периферийную поверхность (16), в которой выполнены распределенные по периферии, проходящие в осевом направлении удерживающие пазы (18) для рабочих лопаток турбины, и соседнюю с одной из обеих первых боковых поверхностей (14), расположенную радиально внутрь дополнительную периферийную поверхность (22), в которой выполнен, по меньшей мере, один, открытый радиально наружу, проходящий в направлении периферии, уплотнительный паз (24) с несколькими вставленными в него уплотнительными элементами (32), которые, по меньшей мере, частично перекрывают торцевые проемы удерживающих рабочие лопатки пазов (18), причем к дополнительной периферийной поверхности (22) примыкает вторая боковая поверхность (29), а для каждого уплотнительного элемента (32) во второй боковой поверхности (29) предусмотрено отверстие (27), которое проходит в осевом направлении и пронизывает, по меньшей мере, одну из боковых стенок уплотнительного паза (24), причем каждый уплотнительный элемент (32) фиксирован от сдвига в направлении периферии сидящим в отверстии (27) пальцем (76), при этом предусмотрено средство, которым каждый палец (76) фиксирован от перемещения вдоль отверстия, отличающаяся тем, что средство содержит предохранительную пластину (77), по меньшей мере, с одним отверстием (81), соосным с одним из отверстий (27) боковых стенок уплотнительного паза (24), так что вставленный в соответственно соосные отверстия (27, 81) палец (76) фиксирует предохранительную пластину (77) от отделения.

2. Секция по п.1, у которой в дополнительной периферийной поверхности (22) выполнен соседний с уплотнительным пазом (24) предохранительный паз (26), в который вставлены одна или несколько предохранительных пластин (77).

3. Секция по п.1 или 2, содержащая предохранительную пластину (77), выполненную с возможностью частичного сгибания вокруг участка дополнительной периферийной поверхности (22).

4. Секция по п.1 или 2, у которой предохранительная пластина (77) в согнутом состоянии, по меньшей мере, частично перекрывает выполненное во второй боковой поверхности (29) отверстие (27), в котором сидит палец (76).

5. Секция по п.1 или 2, у которой один конец (83) пальца (76) частично выступает из отверстия (27) второй боковой поверхности (29) и соединен с предохранительной пластиной (77) посредством геометрического замыкания.

6. Секция по п.5, у которой выступающая торцевая сторона пальца (76) снабжена, по меньшей мере, одним выступом (93), выполненным с возможностью охвата сзади соответствующим ему концом предохранительной пластины (77).

7. Секция по п.5, у которой для размыкания геометрического замыкания необходимо преодолеть минимальную силу трения между пальцем (76) и предохранительной пластиной (77).

8. Секция по п.1 или 2, у которой предохранительная пластина (77) выполнена U-образной с двумя свободно заканчивающимися коленами (79), причем в каждом колене (79) выполнено отверстие (81) для пальца (76).

9. Секция по п.1 или 2, у которой отверстие (81) предохранительной пластины (77) имеет проем в виде замочной скважины с меньшим и большим диаметрами, причем палец (76), наружный диаметр которого больше меньшего диаметра замочной скважины, снабжен огибающей кольцевой канавкой (87), в которую своей замочной скважиной входит предохранительная пластина (77).

10. Секция по п.6, у которой для размыкания геометрического замыкания необходимо преодолеть минимальную силу трения между пальцем (76) и предохранительной пластиной (77).

11. Секция по п.8, у которой отверстие (81) предохранительной пластины (77) имеет проем в виде замочной скважины с меньшим и большим диаметрами, причем палец (76), наружный диаметр которого больше меньшего диаметра замочной скважины, снабжен огибающей кольцевой канавкой (87), в которую своей замочной скважиной входит предохранительная пластина (77).

12. Секция по п.1 или 2, выполненная в виде роторного диска (10).

13. Секция по п.4, выполненная в виде роторного диска (10).

14. Секция по п.8, выполненная в виде роторного диска (10).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано в рабочих колесах осевых компрессоров газотурбинных двигателей. .

Турбина // 2362019
Изобретение относится к турбинным силовым установкам, в частности к газотурбинным двигателям. .

Изобретение относится к способам улучшения способности удержания лопатки с креплением типа асимметричного молотка. .

Изобретение относится к области турбореактивных двигателей и, в частности, к междулопаточным площадкам для опорных дисков лопаток вентиляторов турбореактивного двигателя.

Изобретение относится к устройству удержания кольцевой шайбы против радиальной поверхности диска ротора. .

Изобретение относится к ротору турбины и устройству стопорных лопаток

Изобретение относится к системе для осевой фиксации рабочих лопаток в роторе, содержащей буртик, на наружной окружности которого предусмотрены проходящие в осевом направлении ротора удерживающие рабочие лопатки пазы, в которых расположены рабочие лопатки соответствующими удерживающим рабочие лопасти пазам хвостовиками лопаток, расположенный в находящейся с торцевой стороны поверхности буртика в зоне удерживающих пазов выступ, в котором предусмотрена радиально открытая наружу окружная канавка, при этом для осевой фиксации рабочих лопаток предусмотрены входящие в окружную канавку выполненные из стального листа уплотнительные элементы, которые в окружном направлении образуют на торцевой стороне уплотнительное кольцо, при этом для фиксации уплотнительных элементов относительно сдвига в окружном направлении, по меньшей мере, один из уплотнительных элементов содержит закрепленную на нем полосу из листовой стали

Изобретение относится к устройству для осевой фиксации рабочих лопаток в роторе, содержащему буртик вала с выполненными на наружной периферии буртика вала удерживающими пазами, проходящими в осевом направлении ротора, в каждом из которых своим соответствующим удерживающему пазу хвостовиком расположена рабочая лопатка, расположенный на торцевой боковой поверхности буртика вала в зоне удерживающих пазов выступ, в котором выполнен открытый радиально наружу огибающий паз, и выполненные в каждой рабочей лопатке открытые радиально внутрь предохранительные пазы, каждый из которых расположен радиально напротив огибающего паза, причем для осевой фиксации рабочих лопаток в огибающие и предохранительные пазы вставлены листовые уплотнительные элементы, образующие в окружном направлении торцевое уплотнительное кольцо, причем для фиксации уплотнительных элементов от смещения в окружном направлении, по меньшей мере, один из них имеет средство

Изобретение относится к изготовлению моноблочного диска, снабженного системой лопаток и предназначенного, в частности, для ротора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к узлам лопатки турбины, в частности для газовых турбин

Изобретение относится к турбомашинам для газотурбинных двигателей, а более точно касается роторного узла для газотурбинного двигателя, оборудованного системой лопаток

Изобретение относится к ротору турбинной установки, в частности к проблеме крепления лопаток, а именно вентилятора, на диске ротора

Изобретение относится к осевой секции ротора турбины, имеющей примыкающую к двум торцевым первым боковым поверхностям внешнюю периферийную поверхность, в которой выполнены распределенные по периферии, проходящие в осевом направлении удерживающие пазы для рабочих лопаток турбины, и соседнюю радиально дальше внутри с одной из обеих первых боковых поверхностей дополнительную периферийную поверхность, в которой выполнен, по меньшей мере, один открытый радиально наружу, проходящий в направлении периферии уплотнительный паз с несколькими вставленными в него уплотнительными элементами, которые, по меньшей мере, частично перекрывают торцевые проемы удерживающих рабочие лопатки пазов

Наверх