Ротор турбомашины



Ротор турбомашины
Ротор турбомашины
Ротор турбомашины
Ротор турбомашины
Ротор турбомашины

 


Владельцы патента RU 2534680:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) (RU)

Изобретение относится к роторам турбомашин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Ротор турбомашины включает диск турбины, соединенный с валом компрессора болтовым соединением, и втулку, расположенную с внутренней стороны ступицы диска. Втулка состоит из подвижной и неподвижной частей. Хвостовик неподвижной части выполнен с кольцевым ребром и кольцевой канавкой. Подвижная часть расположена со стороны болтового соединения и выполненной с возможностью осевого сдвига. Передний хвостовик подвижной части втулки выполнен с уплотнительными кольцами и зафиксирован в радиальном направлении компрессорной втулкой. Задний хвостовик подвижной части втулки выполнен с осевыми пазами и радиальными выступами. Задний хвостовик подвижной части втулки зафиксирован в радиальном направлении кольцевым ребром неподвижной части втулки. В окружном направлении задний хвостовик подвижной части втулки зафиксирован радиальными ребрами хвостовика неподвижной части втулки, входящими в осевые пазы хвостовика подвижной части втулки. В осевом направлении задний хвостовик подвижной части втулки зафиксирован радиальными выступами, входящими во внутреннюю кольцевую канавку хвостовика неподвижной части втулки. Изобретение позволяет повысить надежность и технологичность конструкции ротора турбомашины. 5 ил.

 

Изобретение относится к роторам турбомашин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.

Известен ротор турбомашины, в котором вал расположен с внутренней стороны от ступицы диска (Патент RU 2261350, F02C 7/12, F02C 7/06, 27.09.2005 г.).

Недостатком такой конструкции является низкая надежность и повышенный вес ротора, так как ступица диска располагается на увеличенном диаметре.

Наиболее близким к заявляемому является ротор турбомашины, включающий диск турбины, соединенный с валом компрессора болтовым соединением, и втулку, расположенную с внутренней стороны ступицы диска (Патент US 6883303, F02C 7/20, 26.04.2005 г.).

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является ее низкая надежность из-за сложного доступа к болтовому соединению диска турбомашины с валом компрессора, а также из-за низкой надежности втулки, расположенной с внутренней стороны ступицы диска.

Технический результат выражается в повышении надежности и технологичности конструкции ротора турбомашины за счет исключения дисбаланса ротора, снижения паразитных утечек воздуха, а также обеспечения доступа к болтовому соединению диска турбины с валом компрессора.

Сущность изобретения заключается в том, что в роторе турбомашины, включающей диск турбины, соединенный с валом компрессора болтовым соединением, и втулку, расположенную с внутренней стороны ступицы диска, втулка состоит из неподвижной части, хвостовик которой выполнен с кольцевым ребром и кольцевой канавкой, и подвижной части, расположенной со стороны болтового соединения и выполненной с возможностью осевого сдвига, при этом передний хвостовик подвижной части втулки выполнен с уплотнительными кольцами и зафиксирован в радиальном направлении компрессорной втулкой, установленной на валу компрессора, а задний хвостовик подвижной части втулки выполнен с осевыми пазами и радиальными выступами и зафиксирован в радиальном направлении кольцевым ребром неподвижной части втулки, в окружном направлении - радиальными ребрами хвостовика неподвижной части втулки, входящими в осевые пазы хвостовика подвижной части втулки, а в осевом направлении - радиальными выступами, входящими во внутреннюю кольцевую канавку хвостовика неподвижной части втулки.

Выполнение втулки разъемной с возможностью осевого сдвига расположенной со стороны болтового соединения подвижной части втулки позволяет (за счет сдвижки части втулки) обеспечить доступ к болтовому соединению диска турбины с валом компрессора, а также обеспечивает качественную сборку ротора турбомашины, повышая его технологичность и надежность.

Выполнение переднего хвостовика подвижной части втулки с уплотнительными кольцами и его фиксация в радиальном направлении компрессорной втулкой обеспечивает надежное разделение полостей пониженного и повышенного давления воздуха, а также уменьшает паразитные утечки воздуха.

Выполнение заднего хвостовика подвижной части втулки с осевыми пазами и радиальными выступами и размещение в осевых пазах радиальных ребер неподвижной части втулки позволяет обеспечить фиксацию подвижной части втулки в окружном направлении. Фиксация заднего хвостовика в радиальном направлении охватывающим кольцевым ребром неподвижной части втулки исключает повышенный дисбаланс ротора турбомашины и повышает его надежность.

Фиксация заднего хвостовика подвижной части втулки в окружном направлении радиальными ребрами хвостовика неподвижной части втулки, входящими в осевые пазы хвостовика подвижной части втулки, а в осевом направлении - радиальными выступами, входящими во внутреннюю кольцевую канавку хвостовика неподвижной части втулки, обеспечивает надежное разделение полостей повышенного и пониженного давления воздуха в течение всего ресурса работы ротора турбомашины.

На фиг.1 показан продольный разрез ротора турбомашины; на фиг.2 - продольный разрез ротора турбомашины в процессе его сборки; на фиг.3 представлен элемент I с фиг.1 в увеличенном виде; на фиг.4 - сечение А-А с фиг.3; на фиг.5 представлен элемент II с фиг.1 в увеличенном виде.

Ротор 1 турбомашины состоит из диска 2 турбины первой ступени, который соединен болтовым соединением 3 с валом 4 компрессора с передней стороны и с диском 5 турбины второй ступени с задней стороны, который, в свою очередь, соединен с валом турбины 6.

Для разделения воздушной полости 7 повышенного давления от воздушной полости 8 пониженного давления с внутренней стороны от ступицы диска 2 (и ступицы диска 5) установлена втулка, которая выполнена разъемной в осевом направлении и состоит из подвижной части 9, расположенной со стороны болтового соединения 3, и неподвижной части 10, которая радиальным ребром 11 зафиксирована между диском 5 турбины второй ступени и валом турбины 6.

Подвижная часть 9 выполнена с возможностью осевого сдвига в сторону вала 4 компрессора для обеспечения доступа к болтам 12 болтового соединения 3 при сборке ротора 1 турбомашины.

Передний хвостовик 13 подвижной части 9 втулки выполнен с уплотнительными кольцами 14 и 15 и зафиксирован в радиальном направлении компрессорной втулкой 16, установленной в валу 4 компрессора. Задний хвостовик 17 подвижной части 9 втулки выполнен с осевыми пазами 18 (с образованием осевых ребер 19) и радиальными выступами 20.

Хвостовик 21 неподвижной части 10 втулки выполнен с охватывающим кольцевым ребром 22 и кольцевой канавкой 23.

Задний хвостовик 17 зафиксирован в радиальном направлении кольцевым ребром 22 неподвижной части 10 втулки. В окружном направлении задний хвостовик 17 подвижной части 9 втулки зафиксирован радиальными ребрами 24 хвостовика 21 неподвижной части 10 втулки, входящими в осевые пазы 18 хвостовика подвижной части 9 втулки. В осевом направлении хвостовик 17 зафиксирован радиальными выступами 20, входящими во внутреннюю кольцевую канавку 23 хвостовика 21 неподвижной части 10 втулки.

Работает заявленное устройство следующим образом.

При сборке ротора 1 доступ к болтам 12 для затяжки болтового соединения 3 обеспечивается путем перемещения подвижной части 9 втулки в сторону вала 4 компрессора. После монтажа болтового соединения 3 подвижная часть втулки 9 перемещается в сторону вала турбины 6, осевые ребра 19 заднего хвостовика 17 подвижной части втулки 9 при этом упруго деформируются в радиальном направлении, обеспечивая надежную фиксацию радиальных выступов 20 в кольцевой канавке 23 неподвижной части 10 втулки.

При работе ротора 1 турбомашины под действием центробежных сил осевые ребра 19 заднего хвостовика 17 подвижной части втулки 9 упруго деформируются, обеспечивая надежную фиксацию радиальных выступов 20 в кольцевой канавке 23.

Ротор турбомашины, включающий диск турбины, соединенный с валом компрессора болтовым соединением, и втулку, расположенную с внутренней стороны ступицы диска, отличающийся тем, что втулка состоит из неподвижной части, хвостовик которой выполнен с кольцевым ребром и кольцевой канавкой, и подвижной части, расположенной со стороны болтового соединения и выполненной с возможностью осевого сдвига, при этом передний хвостовик подвижной части втулки выполнен с уплотнительными кольцами и зафиксирован в радиальном направлении компрессорной втулкой, установленной на валу компрессора, а задний хвостовик подвижной части втулки выполнен с осевыми пазами и радиальными выступами и зафиксирован в радиальном направлении кольцевым ребром неподвижной части втулки, в окружном направлении - радиальными ребрами хвостовика неподвижной части втулки, входящими в осевые пазы хвостовика подвижной части втулки, а в осевом направлении - радиальными выступами, входящими во внутреннюю кольцевую канавку хвостовика неподвижной части втулки.



 

Похожие патенты:

Дифференциальный редуктор турбовинтового двигателя включает входной вал-шестерню, внутренний и внешний выходные валы-шестерни, четыре шестерни с большим зубчатым венцом, а также по две шестерни с малым зубчатым венцом для внешнего и внутреннего выходных валов-шестерен соответственно.

Изобретение относится к редукторам газотурбинных двигателей и может найти применение, например, в малоразмерных авиационных турбовинтовых двигателях. Планетарно-дифференциальный редуктор включает входной вал-шестерню, имеющий внешнее зубчатое зацепление с блоком сателлитов, внутренний выходной вал и наружный выходной вал с телом вращения, содержащим зубчатый венец внутреннего зацепления.

Газотурбинный двигатель содержит опору центрального узла, узел зубчатой передачи и гибкую опору. Опора центрального узла образует внутреннюю кольцевую стенку для осевого контура и содержащую первые элементы шлицевого соединения.

Изобретение относится к газотурбинным двигателям (ГТД) авиационного применения, а именно к конструкции узла соединения роторов компрессора и турбины. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является сохранение соосности роторов компрессора и турбины при их отсоединении во время нештатной ситуации.

Механизм содержит пару воздушных винтов противоположного вращения, турбину привода, соединенный с ней вал, неподвижный кожух, служащий опорой турбине посредством вала и двух подшипников, а также трансмиссию и втулку.

Турбоблок // 2518919
Турбоблок газоперекачивающего агрегата (ГПА) или газотурбинной электростанции (ГТЭС) содержит газотурбинный двигатель (ГТД), кожух газотурбинного двигателя, компрессор (нагнетатель) с лабиринтными уплотнениями вала, трансмиссию, кожух трансмиссии с фланцами, расположенный между кожухом газотурбинного двигателя и компрессором.

Изобретение относится к газотурбинным силовым установкам легких и беспилотных летательных аппаратов, а именно к конструкции газогенераторов газотурбинных двигателей (ГТД).

Изобретение относится к турбинам турбореактивных двигателей повышенной степени двухконтурности. Турбина турбореактивного двигателя включает статор, роторы высокого и низкого давлений с размещенным между ними межвальным уплотнением, содержащим установленный на валу ротора высокого давления фланец и ответный ему лабиринт на валу ротора низкого давления.

Изобретение относится к области металлургии, а именно, к изготовлению сектора газотурбинного двигателя. Способ изготовления сектора колеса газотурбинного двигателя (11), содержащего лопатки (9), установленные в полках (7, 8) лопаток включает изготовление лопаток (9) отдельно от полок (7, 8) лопаток; приготовление смеси металлического порошка с термопластическим связующим материалом; впрыскивание смеси в литейную форму для получения заготовок полок (7, 8) лопаток; удаление связующего материала из заготовок полок (7, 8) лопаток; соединение лопаток (9) с заготовками полок (7, 8) лопаток путем установки лопаток (9) между внутренней (8) и внешней (7) полками лопаток.

Ротор турбины высокого давления включает диск, установленный фланцем, расположенным со стороны выходной кромки рабочей лопатки, на размещенной на валу втулке. На противоположной от диска стороне втулки выступами радиального ребра установлен лабиринт с уплотнительными гребешками.

Механизм содержит пару воздушных винтов противоположного вращения, турбину привода, соединенный с ней вал, неподвижный кожух, служащий опорой турбине посредством вала и двух подшипников, а также трансмиссию и втулку.

Изобретение относится к роторам турбомашин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Ротор турбомашины включает диск турбины, установленный на валу задним фланцем.

Ротор с компенсатором дисбаланса содержит рабочее колесо ступени турбомашины и компенсатор дисбаланса колеса в виде балансировочного груза, выполненного в форме сегмента с круговыми внешней и внутренней поверхностями и стопорным элементом.

Вентилятор для газотурбинного двигателя летательного аппарата содержит входной конус газотурбинного двигателя, диск вентилятора, а также лопатки вентилятора, установленные на упомянутом диске, с которым они вращаются относительно оси вращения вентилятора.

Изобретение относится к роторам турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Ротор турбины газотурбинного двигателя включает конический фланец диска, конический фланец вала и кольцевые фланцы лабиринтов, фиксируемые между собой при помощи болтовых соединений.

Изобретение относится к роторам турбин низкого давления газотурбинных двигателей авиационного применения. Ротор турбины низкого давления газотурбинного двигателя включает рабочие колеса с дисками, рабочими лопатками и внешними лабиринтами.

Ротор паровой турбины содержит одну опорную часть и секцию парового тракта. Опорная часть содержит роторную часть и вставляемую часть, проходящую из роторной части и содержащую радиально внешнюю поверхность.

Турбинная установка содержит роторную машину (12, 14, 24) и балансировочный груз (78). Роторная машина содержит вращающийся компонент (62) с канавкой (76), имеющей основание (84) и пару наклонных сторон (86), сходящихся друг к другу в первом направлении (66) от основания (84) с образованием проема (92). Балансировочный груз (78) расположен в указанной канавке (76) и имеет корпус, первую пару наклонных сторон (94), сходящихся друг к другу в первом направлении и разделенных первым расстоянием (98), и вторую пару наклонных сторон (100), сходящихся друг к другу в указанном первом направлении (66) и разделенных вторым расстоянием (101), которое больше первого расстояния (98). Каждая сторона первой пары наклонных сторон балансировочного груза содержит плоский участок (96), обеспечивающий уменьшение расстояния (98) между сторонами (94). Балансировочный груз выполнен с возможностью прохождения через указанный проем в канавку (76) и поворота с обеспечением взаимодействия указанных наклонных сторон (86) канавки со второй парой наклонных сторон (100) балансировочного груза. Достигается упрощение конструкции канавки и установки балансировочного груза в канавке и его закрепления поворотом. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх