Ротор компрессора газогенератора турбовентиляторного двигателя



Ротор компрессора газогенератора турбовентиляторного двигателя
Ротор компрессора газогенератора турбовентиляторного двигателя
Ротор компрессора газогенератора турбовентиляторного двигателя
Ротор компрессора газогенератора турбовентиляторного двигателя
Ротор компрессора газогенератора турбовентиляторного двигателя
Ротор компрессора газогенератора турбовентиляторного двигателя

 


Владельцы патента RU 2485325:

Открытое акционерное общество "АВИАДВИГАТЕЛЬ" (RU)

Изобретение относится к турбовентиляторным двигателям авиационного применения. Диски ротора компрессора газогенератора турбовентиляторного двигателя соединены между собой с помощью резьбовых фланцевых соединений. Соединения включают в себя цилиндрические стержни с резьбовым хвостовиком и с гайкой. Цилиндрические стержни с резьбовым хвостовиком выполнены за одно целое с полотном диска. Переход от стержня к полотну диска выполнен в виде кольцевой канавки. Между стержнями в полотне диска выполнены выемки. Полотно имеет уплотняющее и центрирующее ребра. Прикрепляемый к полотну диска резьбовым соединением фланец выполнен с выборками между отверстиями. Путем исключения концентраторов напряжений и снижения веса диска за счет исключения отверстий в диске и уменьшения толщины полотна диска повышается надежность ротора компрессора газогенератора с резьбовым болтовым соединением дисков ротора. 6 ил.

 

Изобретение относится к турбовентиляторным двигателям авиационного применения.

Известен турбовентиляторный двигатель, содержащий двухрядный вентилятор и газогенератор (патент ЕР №2223856).

Недостатком известной конструкции являются повышенные гидравлические потери из-за петлевого движения воздуха на входе и выходе из газогенератора.

Наиболее близким к заявляемому является авиационный турбовентиляторный двигатель, в котором ротор компрессора выполнен с болтовым соединением дисков между собой (патент FR №2932227).

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является низкая надежность и повышенный вес ротора компрессора, так как отверстия под болтовое соединение, выполненные в полотне диска ротора, приводят к концентрации напряжений в полотне диска, что требует утолщения полотна диска с соответствующим увеличением его массы. Одновременно полотно диска воспринимает центробежную силу, действующую на стержень и на головку болта, что также приводит к увеличению размеров и массы ступицы диска.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности ротора компрессора газогенератора с резьбовым болтовым соединением дисков ротора путем исключения концентраторов напряжений и в снижении веса диска за счет исключения отверстий в диске и уменьшения толщины полотна диска.

Сущность технического решения заключается в том, что в роторе компрессора газогенератора турбовентиляторного двигателя, диски которого соединены между собой с помощью резьбовых фланцевых соединений, включающих в себя цилиндрические стержни с резьбовым хвостовиком и с гайкой, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ цилиндрические стержни с резьбовым хвостовиком выполнены за одно целое с полотном диска, при этом переход от стержня к полотну диска выполнен в виде кольцевой канавки, а между стержнями в полотне диска выполнены выемки, при этом полотно имеет уплотняющее и центрирующее ребра, а прикрепляемый к полотну диска резьбовым соединением фланец выполнен с выборками между отверстиями.

Выполнение цилиндрических стержней с резьбовым хвостовиком за одно целое с полотном диска позволяет исключить отверстия из полотна диска, что в свою очередь позволяет уменьшить толщину полотна диска, снизить его вес и повысить надежность ротора компрессора вследствие отсутствия отверстий как концентраторов напряжений.

Выполнение перехода от стержня к полотну диска в виде кольцевой канавки позволяет увеличить величину радиуса перехода от стержня к полотну, что снижает концентрацию местных напряжений и повышает надежность ротора компрессора.

Выполнение выемок между стержнями в полотне диска уменьшает величину напряжений в зоне перехода от полотна диска к стержню, что повышает циклическую долговечность диска.

Выполнение полотна диска с уплотняющим и центрирующим ребрами позволяет обеспечить стабильность геометрии и герметичность ротора компрессора в течение всего времени эксплуатации, что также повышает надежность компрессора.

На фиг.1 изображен продольный разрез турбовентиляторного двигателя с осевым компрессором в газогенераторе.

На фиг.2 - элемент I на фиг.1 в увеличенном виде.

На фиг.3 - элемент II на фиг.2 в увеличенном виде.

На фиг.4 - сечение А-А на фиг 3.

На фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.4.

На фиг.6 - сечение В-В на фиг.5.

Турбовентиляторный двигатель 1 состоит из двухрядного вентилятора 2 заднего расположения и газогенератора 3. В газогенераторе передний 4 и задний 5 диски ротора 6 компрессора 7 соединены между собой фланцевым резьбовым соединением 8, состоящим из фланца 9, соединенного с полотном 10 переднего диска 4 цилиндрическим упругим элементом 11, и цилиндрических осевых стержней 12 с резьбовыми хвостовиками 13, а также гаек 14.

Стержни 12 выполнены за одно целое с полотном 15 заднего диска 5 с переходным участком 16 и расположены равномерно в окружном направлении.

Переход от стержня 12 к полотну 15 выполнен в виде кольцевой канавки 17, что позволяет увеличить величину радиуса 18 перехода от стержня 12 к полотну 15, понизив таким образом местную концентрацию напряжений.

Между стержнями 12 в полотне 15 диска 5 выполнены выемки 19, что также снижает местную концентрацию напряжений в переходном участке 16 от стержня 12 к полотну 15 и повышает надежность диска 5.

Для сохранения геометрии и герметичности ротора 1 в течение всего срока эксплуатации полотно 15 диска 5 выполнено с уплотняющим 20 и центрирующим 21 ребрами.

Фланец 9 заднего диска 5 выполнен с отверстиями 22 под резьбовые стержни 12, и для снижения местных напряжений от действия центробежных сил между отверстиями 22 выполнены выборки 23, что приводит также к снижению веса ротора 1.

Работает устройство следующим образом.

При работе ротора компрессора напряжения в полотне 15 диска 5 минимальны, так как в нем отсутствуют отверстия под болтовое крепление, что способствует повышению надежности диска 5 и снижает осевые размеры ступицы 24, что в свою очередь приводит к увеличению осевого зазора h между ступицей 24 диска 5 и ступицей 25 диска 4, улучшая тем самым условия для установки гаек 14 резьбового соединения в междисковой полости 26 при сборке ротора 6, повышая таким образом его надежность.

Ротор компрессора газогенератора турбовентиляторного двигателя, диски которого соединены между собой с помощью резьбовых фланцевых соединений, включающих в себя цилиндрические стержни с резьбовым хвостовиком и с гайкой, отличающийся тем, что цилиндрические стержни с резьбовым хвостовиком выполнены за одно целое с полотном диска, при этом переход от стержня к полотну диска выполнен в виде кольцевой канавки, а между стержнями в полотне диска выполнены выемки, при этом полотно имеет уплотняющее и центрирующее ребра, а прикрепляемый к полотну диска резьбовым соединением фланец выполнен с выборками между отверстиями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вентиляторостроению и позволяет при его использовании обеспечить расширение области устойчивой работы и промышленного использования вентилятора путем уменьшения вращающегося срыва в его лопаточных венцах.

Изобретение относится к роторам компрессоров газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения, в том числе к роторам, в которых рабочие лопатки выполнены за одно целое с дисками.

Изобретение относится к конструкции рабочих колес из композиционного материала компрессора газотурбинного двигателя, преимущественно газотурбинного, и позволяет при его использовании снизить напряжения во всех элементах рабочего колеса за счет многопараметрической оптимизации напряжений.

Изобретение относится к способу лазерной сварки и может найти применение при изготовлении сварных узлов из двух или трех металлических элементов, в частности вентиляторов в турбореактивном двигателе.

Изобретение относится к устройству для закрепления рабочего колеса на валу, в частности рабочего колеса турбонагнетателя на валу согласно ограничительной части п.1 формулы.

Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения и обеспечивает повышение надежности и к.п.д. .

Изобретение относится к компрессорам высокого давления турбореактивных двигателей и позволяет обеспечить соответствие некоторым критериям, относящимся к снабженному системой лопаток диску, например критерию устойчивости к вибрациям, критерию достаточного срока службы или критерию устойчивости к возможной потере лопаток.

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к способам изготовления рабочих колес центробежных компрессорных машин. .

Изобретение относится к области турбинного машиностроения, а именно к конструкциям рабочих колес центробежных компрессоров, в частности газотурбинных двигателей, и может быть использовано в авиационной ракетной технике и автомобильном двигателестроении.

Изобретение относится к роторам компрессора газотурбинных турбовентиляторных двигателей. .

Изобретение относится к ротору для лопаточной машины с осевым потоком, содержащему несколько расположенных стопкой роторных дисков, которые сжаты друг с другом в осевом направлении с помощью, по меньшей мере, одного стяжного болта и имеют каждый наружный диаметр.

Изобретение относится к области двигателестроения. .

Изобретение относится к газовой турбине, содержащей, по меньшей мере, один ротор, который имеет расположенные в нескольких плоскостях на окружности роторных дисков рабочие лопатки, при этом стяжной болт проходит вдоль выемок в роторных дисках и удерживает роторные диски вместе в виде одного блока, и при этом ротор дополнительно имеет, по меньшей мере, один кольцеобразно окружающий стяжной болт канал, при этом, по меньшей мере, в одном канале предусмотрена, по меньшей мере, одна выполненная кольцеобразно распорка для фиксации положения стяжного болта относительно средней оси ротора, и распорка имеет выемки, которые расположены в радиальном направлении относительно стяжного болта или, соответственно, относительно его средней оси и проходят коаксиально.

Изобретение относится к ротору в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы. .

Изобретение относится к области газотурбинных двигателей и, в частности, к модульному элементу турбины для таких двигателей. .

Ротор // 2377416
Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано при разработке и производстве высокооборотных роторов газотурбинных двигателей, содержащих осевой компрессор и приводящую его газовую турбину средней или большой мощности.
Наверх