Вентилятор с лопастями вентилятора

Авторы патента:

АШЕРМАНН Уве (DE)

ФОЛЛЕРТ Ульрих (DE)

F04D29/32 - с осевым потоком

Владельцы патента RU 2579800:

МАЛЕ ИНТЕРНЭШНЛ ГМБХ (DE)

Изобретение относится к вентилятору с лопастями вентилятора, в частности, для радиаторов автомобилей, причем лопасти вентилятора закреплены на ступице вентилятора. У вентилятора, который несмотря на небольшой расход материала имеет высокую прочность в отношении аэрогидродинамических условий в автомобиле, каждой лопасти вентилятора в направлении хвостовика лопасти придано поперечное V в направлении назад, причем зона лопасти вентилятора, которой придано поперечное V, по меньшей мере, частично, опущена на ступицу вентилятора. Изобретение направлено на создание вентилятора с лопастями вентилятора, который обеспечивает снижение концентрации масс в зоне присоединения лопастей вентилятора, и на уменьшение расходов на изготовление и на сокращение производственного цикла. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к вентилятору с лопастями вентилятора, в частности, для радиаторов автомобилей, причем лопасти вентилятора закреплены на ступице вентилятора.

В соответствии с решением согласно DE 19929978 A1 известен вентилятор с лопастями вентилятора, который на стороне нагнетания лопастей вентилятора имеет рампу ступицы, вследствие чего на стороне нагнетания лопастей вентилятора течение стабилизируется. В зоне лопастей вентилятора со стороны всасывания расположены элементы для проведения воздуха, которые образуют проточной канал и целенаправленным образом проводят воздух от ступицы на сторону всасывания лопастей вентилятора, то есть в зоне цилиндрической ступицы вентилятора или в зоне рампы ступицы.

Из EP 1219837 B1 известен другой вентилятор с лопастями вентилятора, у которого элементы для проведения воздуха выполнены в виде стабилизаторов по типу плавников. Расположенные снаружи поверхности стабилизаторов и поверхности других расположенных на стабилизаторах элементов радиальных лопастей интегрированы друг в друга, так что образуется общая поверхность без перехода. При этом рампа ступицы, расположенная на стороне нагнетания лопасти вентилятора, также проходит из зоны хвостовика лопасти, от которой наряду с элементом радиальной лопасти отходит и стабилизатор.

Такая конструкция имеет недостаток в том, что в зоне присоединения лопасти вентилятора к ступице вентилятора имеет место концентрация масс, которая таит в себе опасность в отношении того, что в этих местах концентрации масс имеются технологически обусловленные воздушные пузыри или усадочные раковины. Кроме того, необходим длительный производственный цикл, так как возникает необходимость в длительных циклах охлаждения. Одновременно необходим повышенный расход материала.

В основе изобретения лежит поэтому задача создания вентилятора с лопастями вентилятора, который обеспечивает снижение концентрации масс в зоне присоединения лопастей вентилятора, причем расходы на изготовление вентилятора уменьшаются и производственный цикл сокращается.

В соответствии с изобретением задача решается посредством того, что каждой лопасти вентилятора в направлении хвостовика лопасти придано поперечное V в направлении назад, причем зона лопасти вентилятора, которой придано поперечное V, по меньшей мере, частично опущена на ступицу вентилятора.

Преимущество данного решения состоит в том, что концентрация масс уменьшается, вследствие чего снижается опасность наличия технологически обусловленных воздушных пузырей и усадочных раковин и обеспечивается укороченный производственный цикл. За счет опущенной передней кромки лопасти вентилятора, при существенно меньшем расходе материала, улучшается прочность вентилятора.

В предпочтительном варианте кривизна и/или радиус лопасти вентилятора в распространяющейся от излома в направлении наружу первой зоне лопасти вентилятора отличается от кривизны и/или радиуса второй распространяющейся от излома в направлении ступицы вентилятора зоны, причем вторая зона лопасти вентилятора опущена на ступицу вентилятора. За счет такого варианта присоединения лопасти вентилятора к ступице вентилятора получают очень равномерный и оптимизированный по напряжению переход.

В варианте осуществления изобретения передняя кромка опущенной на ступицу вентилятора второй зоны лопасти вентилятора в направлении вращения осуществлена серповидно загнутой вперед. За счет такого варианта осуществления аэрогидродинамические условия между двумя следующими друг за другом лопастями вентилятора улучшаются. Серповидный изгиб лопасти вентилятора в зоне ступицы вентилятора улучшает акустические свойства вентилятора.

В варианте осуществления изобретения рампа ступицы между двумя лопастями вентилятора выполнена конической. Эта рампа ступицы стабилизирует зону ступицы, благодаря чему становится возможным аккуратное и с минимальными потерями обтекание хвостовика лопасти в зоне ступицы вентилятора.

В варианте осуществления изобретения рампа ступицы проведена от расположенного на ступице вентилятора хвостовика лопасти вентилятора непосредственно на нижнюю кромку следующей лопасти вентилятора. В данном варианте осуществления рампа ступицы представляет собой интегрированный в лопасть вентилятора элемент, что с точки зрения аэрогидродинамики является особенно предпочтительным. За счет этого обеспечивается прочность вентилятора при небольшом расходе материала.

В варианте усовершенствования изобретения на обращенной от рампы ступицы стороне лопасти вентилятора расположен стабилизатор, который выполнен, в частности, на второй зоне лопасти вентилятора, на опущенном на ступицу вентилятора участке лопасти вентилятора. Стабилизатор служит в качестве элемента для проведения потока и препятствует образованию вихревых структур в зоне ступицы вентилятора.

В другом варианте осуществления изобретения стабилизатор проходит по меньшему, нежели рампа ступицы, радиусу, по обратной стороне лопасти вентилятора. При этом стабилизатор в виде литой детали располагается на лопасти вентилятора. Стабилизаторы в зоне хвостовиков лопастей вентилятора способствуют разделению потоков на ступице и на лопастях на стороне всасывания лопастей вентилятора и предотвращают отрыв потока, а также опасное вихреобразование.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения центр тяжести лопасти вентилятора, предпочтительно первая зона лопасти вентилятора, смещен вперед к стороне всасывания настолько, что действующая на лопасть вентилятора центробежная сила и образующаяся вследствие повышения давления аэродинамическая сила практически компенсируют друг друга. Преимуществом является то, что направление действия образующейся вследствие центробежной силы сила реакции лопасти вентилятора лежит в направлении потока перед ступицей вентилятора.

В варианте усовершенствования изобретения в месте присоединения хвостовика лопасти к ступице вентилятора на напорной стороне вентилятора в радиальном направлении расположено, по меньшей мере, одно ребро. Благодаря этому обеспечивается передача силового потока от ступицы вентилятора на лопасть вентилятора.

В варианте осуществления изобретения ребро имеет изогнутую внешнюю кромку, причем ребро отходит от ступицы вентилятора предпочтительно до рампы ступицы. За счет такого оптимизированного по напряжению изгиба задней кромки ребра уменьшается расход материала. Кроме того, по меньшей мере, одно ребро расположено рядом с местом присоединения лопасти вентилятора к ступице вентилятора, так что это место присоединения, которое подвергается максимальной нагрузке вследствие образующегося давления, разгружается.

В основе изобретения лежат многочисленные варианты осуществления. Один из них пояснен более детально на основании представленных чертежей, на которых показано:

фиг.1 - вариант осуществления вентилятора в соответствии с изобретением, в перспективном изображении;

фиг.2 - фрагмент передней стороны вентилятора в соответствии с фиг.1;

фиг.3 - фрагмент обратной стороны вентилятора в соответствии с фиг.1;

фиг.4 - изображение стабилизатора и рампы на лопасти вентилятора;

фиг.5 - радиально расположенные ребра на обратной стороне вентилятора;

фиг.6 - увеличенное изображение радиально расположенных ребер в соответствии с фиг.5;

фиг.7 - место присоединения лопасти вентилятора к ступице вентилятора;

фиг.8 - принципиальное изображение соотношения сил, которые воздействуют на лопасть вентилятора.

Одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

Вентилятор с лопастями вентилятора, выполненными в виде аксиальных лопастей, используется в грузовом автомобиле, где он приводится в действие от двигателя автомобиля. При этом вентилятор располагается на торцевой поверхности двигателя или непосредственно на коленчатом валу, или посредством ременного или зубчатого привода соединен с ним. Регулировка скорости вращения вентилятора осуществляется при этом посредством муфты сцепления, которая располагается внутри ступицы вентилятора. Вследствие такого варианта присоединения к двигателю автомобиля на вентилятор воздействуют существенные механические нагрузки, во-первых, в виде вибраций двигателя автомобиля или в результате изгиба коленчатого вала, во-вторых, за счет частоты вращения. К примеру, превышение частоты вращения автомобильного двигателя выше максимально допустимой, вследствие погрешности переключения муфты сцепления, регулируется не так быстро, так что на вентилятор воздействует существенная нагрузка в результате скорости вращения.

Такой вентилятор 1 представлен на фиг.1 и состоит из большого количества лопастей 2 вентилятора, располагающихся вокруг ступицы 3 вентилятора и закрепленных на ней посредством хвостовиков 15 лопастей. Каждая лопасть 2 вентилятора разделена на две зоны 4, 5. Между этими двумя зонами 4, 5 лопасть 2 вентилятора имеет излом 6. Вторая, ведущая к ступице вентилятора, расположенная внутри зона 5 при этом отведена назад от первой выступающей наружу зоны 4 и располагается на ступице 3 вентилятора. Первая зона 4 лопасти 2 вентилятора имеет при этом отличный от второй зоны 5 лопасти 2 вентилятора, опускающийся на ступицу 3 вентилятора, дуговой профиль. На изломе 6 к первому, большему, радиусу первой зоны 4 лопасти 2 вентилятора подведен меньший радиус, так что вторая зона 5 лопасти 2 вентилятора образует другой дуговой профиль, чем первая зона 4 лопасти 2 вентилятора. Таким образом, изменяется кривизна первой зоны 4 и кривизна второй зоны 5 лопасти 2 вентилятора. За счет такого излома 6 добиваются лопатообразной формы лопасти 2 вентилятора. За счет опускания второй зоны 5 лопасти 2 вентилятора на ступицу 3 вентилятора добиваются равномерного и оптимизированного по напряжению перехода между лопастью 2 вентилятора и ступицей 3 вентилятора, который одновременно обеспечивает хорошую вентиляцию муфты сцепления, которая не представлена более детально и обычно располагается внутри ступицы 3 вентилятора.

Как очевидно из фиг.2, передняя кромка 8 опущенной второй зоны 5 лопасти 2 вентилятора в направлении вращения вентилятора 1 серповидно загнута вперед. Серповидно загнутая зона передней кромки 8 лопасти 2 вентилятора в зоне ступицы 3 вентилятора обозначена ссылочной позицией 8a. Такая серповидная форма способствует улучшению акустики вентилятора 1. Изгиб второй зоны 5 лопасти 2 вентилятора отходит при этом из зоны ступицы 3 вентилятора.

На фиг.3 представлен фрагмент обратной стороны (стороны нагнетания) вентилятора 1, причем на каждой лопасти 2 вентилятора расположена рампа 9 ступицы. Эта рампа 9 ступицы в зоне между лопастью 2 вентилятора и следующей лопастью 2a вентилятора выполнена конической. Передняя кромка 13 рампы закруглена и смещена внутрь к ступице 3 вентилятора. Рампа 9 ступицы, отходя от ступицы 3 вентилятора, проходит непосредственно от предыдущей лопасти 2 вентилятора к нижней кромке 10 следующей лопасти 2a вентилятора. При этом рампа 9 ступицы и лопасть 2 вентилятора образуют конструктивный узел и объединены воедино друг с другом, так как рампа 9 ступицы распространяется от места соединения второй зоны 5 лопасти 2 вентилятора. Рампа 9 ступицы заканчивается при этом на задней кромке 10 следующей лопасти 2a вентилятора, примерно на середине высоты лопасти 2a вентилятора. Посредством такого варианта осуществления гарантируется прочность вентилятора 1 при небольшом расходе материала. Рампа 9 ступицы стабилизируется при этом относительно ступицы 3 вентилятора за счет использования нескольких ребер 11.

На фиг.4 представлен фрагмент передней части (подпорной стороны) вентилятора 1. На передней стороне лопасти 2 вентилятора расположен стабилизатор 7. Рампа 9 ступицы, которая находится на обратной стороне лопасти 2 вентилятора, изображена поэтому пунктирной линией. Стабилизатор 7 располагается практически перпендикулярно лопасти 2 вентилятора и выступает за ее пределы, благодаря чему поток стабилизируется. Стабилизатор 7 служит в качестве проводящего поток элемента, препятствующего распространению вихревых структур в зоне ступицы 3 вентилятора. Стабилизатор 7 начинается на лопасти 2 вентилятора в опущенной зоне 5 (вторая зона 5 лопасти 2 вентилятора) и заканчивается на передней кромке 8 лопасти 2 вентилятора. По сравнению со ступицей 3 вентилятора стабилизатор 7 имеет меньший радиус, чем рампа 9 ступицы.

Фиг.5 демонстрирует вид сверху обратной стороны вентилятора 1, на которой расположены проходящие в радиальном направлении ребра 11, придающие жесткость вентилятору 1. В данном варианте осуществления на каждой лопасти 2 вентилятора предусмотрены по меньшей мере три ребра 11, причем по меньшей мере два ребра 11 подпирают рампу 9 ступицы. Посредством этих ребер 11 на соответствующей лопасти 2 вентилятора при возникновении пиков напряжения происходит улучшенное снятие нагрузки. При этом передача усилия от ступицы 3 вентилятора на лопасть 2 вентилятора обеспечивается через ребра 11.

Как следует из фиг.6 и 7, лопасть 2 вентилятора в том месте, где она входит в контакт со ступицей 3 вентилятора, усилена ребром 11a. Ребра 11 расположены при этом справа и слева от места 14 присоединения лопасти 2 вентилятора к ступице 3 вентилятора. За счет этого место с максимальной нагрузкой разгружается. Глубина ребер 11 в месте 14 присоединения к ступице 3 вентилятора и к рампе 9 ступицы из соображений экономии материала минимальна, однако достаточна для того, чтобы напряжение в рампе 9 ступицы за счет центробежной силы, которая воздействует на лопасть 2 вентилятора, было не слишком велико. Ребро 11 заканчивается примерно в 2 см перед задней кромкой рампы 9 ступицы. Ребра 11 имеют при этом изогнутую внешнюю кромку 12 и в своей плоскости распространяются от ступицы 3 вентилятора в направлении рампы 9 вентилятора. Эта изогнутая форма ребра улучшает условия обтекания в данном месте.

Фиг.8 демонстрирует схематичное изображение сил, возникающих на вентиляторе 1 при его вращении, на виде сбоку на лопасть 2 вентилятора. Лопасть 2 вентилятора располагается при этом не по центру относительно ступицы 3 вентилятора, а центр 16 тяжести лопасти 2 вентилятора смещен вперед к передней стороне (стороне всасывания) вентилятора 1. Подача воздуха осуществляется в направлении, обозначенном стрелкой 17, слева от лопасти 2 вентилятора. При вращении вентилятора 1 формируется центробежная сила F_z лопасти 2 вентилятора, которая возникает на передней кромке лопасти 2 вентилятора. Это означает, что направление действия образующейся в результате действия центробежных сил F_z результирующей силы F_R реакции лопасти 2 вентилятора, определяемой из уравнения:

F_R=∫ω²ρdVdr,

причем

ω - скорость вращения вентилятора,

ρ - плотность,

V - вытесненный объем воздуха,

R - радиус вентилятора,

лежит в направлении потока от ступицы 3 вентилятора.

Этой центробежной силе F_z противодействует аэродинамическая сила F_D, которая возникает на обратной стороне (напорной стороне) лопасти 2 вентилятора за счет повышения давления. Аэродинамическая сила F_D воздействует на заднюю кромку лопасти 2 вентилятора, стремясь переместить лопасть 2 вентилятора в направлении стрелки 17 подачи воздуха. Лопасть 2 вентилятора создает при этом давление.

Эти аэродинамические силы при постоянной скорости вращения вентилятора 1 зависят от рабочей точки, так что для осуществления вентилятора 1 должно быть сделано допущение касательно рабочей точки. В ступицу 3 вентилятора не вводится никакого момента. Аэродинамические силы и центробежные силы увеличиваются при этом квадратично увеличению числа оборотов.

Ввиду бокового смещения центра тяжести лопасти 2 вентилятора на расстояние А от ступицы 2 вентилятора в направлении 17 подачи воздуха центробежная сила F_z не оказывает воздействия на ступицу 3 вентилятора, а пытается опрокинуть лопасть 2 вентилятора вниз. Это компенсируется за счет действия аэродинамических сил F_D ввиду наличия особого зазора между лопастью 2 вентилятора и ступицей вентилятора.

Описанный вентилятор 1 изготовлен из полимерного материала. Технологически вентилятор 1 изготавливается посредством простого инструмента возвратно-поступательного действия без использования ползуна, причем применение полимерного материала минимизируется.

1. Вентилятор с лопастями вентилятора, в частности, для радиаторов автомобилей, причем лопасти (2) вентилятора закреплены на ступице (3) вентилятора, отличающийся тем, что каждая лопасть (2) вентилятора в направлении хвостовика (15) лопасти изогнута под углом V в направлении назад, причем изогнутая под углом V зона (5) лопасти (2) вентилятора опущена на ступицу (3) вентилятора, при этом кривизна и/или радиус лопасти (2) вентилятора в распространяющейся от излома (6) в направлении наружу первой зоне (4) отличается от кривизны и/или радиуса второй распространяющейся от излома (6) в направлении ступицы (3) вентилятора зоны (5).

2. Вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что передняя кромка (8) спущенной на ступицу (3) вентилятора второй зоны (5) лопасти (2) вентилятора в направлении вращения выполнена серповидно загнутой (8а).

3. Вентилятор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что рампа (9) ступицы в зоне между передней кромкой листа одной лопасти (2) вентилятора и задней кромкой листа следующей лопасти (2а) вентилятора выполнена конической.

4. Вентилятор по п. 3, отличающийся тем, что рампа (9) ступицы, выходя от расположенного на ступице (3) вентилятора хвостовика (15) лопасти (2) вентилятора, направлена непосредственно на нижнюю кромку (10) следующей лопасти (2а) вентилятора.

5. Вентилятор по любому из пп. 1, 2, 4, отличающийся тем, что на обращенной от рампы (9) ступицы стороне лопасти (2) вентилятора расположен стабилизатор (7), выполненный, в частности, во второй зоне (5) лопасти (2) вентилятора, на спущенном на ступицу (3) вентилятора участке.

6. Вентилятор по п. 5, отличающийся тем, что стабилизатор (7) проходит по передней стороне лопасти (2) вентилятора по меньшему радиусу, чем радиальное продолжение рампы (9) ступицы на обратной стороне лопасти (2) вентилятора.

7. Вентилятор по любому из пп. 1, 2, 4, 6, отличающийся тем, что центр (16) тяжести лопасти (2) вентилятора смещен вперед к стороне всасывания настолько, что действующая на лопасть (2) вентилятора центробежная сила (F_z) и образующаяся вследствие повышения давления на лопасти вентилятора аэродинамическая сила (F_D) практически компенсируют друг друга.

8. Вентилятор по любому из пп. 1, 2, 4, 6, отличающийся тем, что примерно в зоне (14) присоединения хвостовика (15) лопасти к ступице (3) вентилятора на напорной стороне вентилятора (1) в радиальном направлении расположено по меньшей мере одно ребро (11).

9. Вентилятор по п. 8, отличающийся тем, что ребро (11) имеет изогнутую внешнюю кромку (12), причем ребро (11) проходит от ступицы (3) вентилятора предпочтительно до рампы (9) ступицы.

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления (КНД) авиационных турбореактивных двигателей (ТРД). Вал ротора КНД ТРД выполняют барабанно-дисковым, собирая четырехступенчатую по числу дисков конструкцию.

Секция вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (варианты) // 2573417

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Секция вала ротора с лопатками компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД), включающего корпус с проточной частью, выполнена в качестве второй секции вала ротора по ходу воздушного потока в КНД.

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Вал ротора КНД ТРД выполняют барабанно-дисковым, собирая четырехступенчатую по числу дисков конструкцию.

Секция вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (варианты) // 2573408

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Секция вала ротора компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД), включающего корпус с проточной частью, выполнена в качестве первой секции вала ротора по ходу воздушного потока в КНД.

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления авиационных турбореактивных двигателей (КНД ТРД). Вал ротора КНД ТРД выполняют барабанно-дисковым, собирая четырехступенчатую по числу дисков конструкцию.

Ротор компрессора газотурбинного двигателя // 2567887

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения, а именно к соединению без сварки дисков в роторе компрессора. Ротор (1) компрессора газотурбинного двигателя включает вал (8) со стяжной гайкой (10) перед передним рабочим колесом (6) и конусную обечайку (7) за ротором, соединенную с валом (8).

Вал ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, узел соединения дисков вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, проставка узла соединения дисков вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя // 2565141

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Вал компрессора низкого давления выполнен ступенчатой барабанно-дисковой конструкции, включающей не более четырех дисков.

Диск третьей ступени ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя // 2565140

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления авиационных турбореактивных двигателей. Диск третьей ступени ротора компрессора низкого давления ТРД выполнен в виде моноэлемента, включает обод, переходящий в кольцевое полотно, усиленное ступицей, снабженной центральным отверстием.

Диск второй ступени ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя // 2565139

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления авиационных турбореактивных двигателей. Диск второй ступени ротора компрессора низкого давления ТРД выполнен в виде моноэлемента, включает обод, переходящий в кольцевое полотно, усиленное ступицей, снабженной центральным отверстием.

Способ ремонта механизма управления направляющим аппаратом компрессора двухконтурного газотурбинного двигателя // 2581010

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к ремонту дефектов, возникающих в парах трения из-за попадания на детали двигателя частиц пыли, грязи, примесей, насекомых и иных инородных частиц, и может быть использовано в двухконтурных газотурбинных двигателях при устранении в условиях эксплуатации заклинивания механизма управления направляющим аппаратом компрессора. Способ ремонта механизма управления направляющим аппаратом компрессора двухконтурного газотурбинного двигателя включает промывку трущихся пар деталей механизма управления. После промывки осуществляют смазку трущихся пар механизма управления. Промывку и смазку трущихся пар механизмов управления осуществляют путем подачи жидкого рабочего тела на трущиеся пары через отверстия в полой трубке, подсоединенной одним концом к источнику с рабочим телом и имеющей, по меньшей мере, один искривленный участок. Трубку вводят во второй контур двигателя через технологическое отверстие. Перед промывкой и перед смазкой осуществляют контроль положения отверстий трубки относительно трущихся пар при помощи эндоскопа, также вводимого во второй контур двигателя через технологическое отверстие. Изобретение позволяет снизить трудоемкость и сократить время на ремонт. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Роторная лопатка (варианты) и турбоустановка // 2581501

Роторная лопатка, имеющая платформу, корневую часть, присоединенную к платформе, и поверхность, оканчивающуюся в концевой части и имеющую в поперечном сечении аэродинамическую форму. Толщина роторной лопатки изменяется в зависимости от ее высоты в соответствии с тремя различными линейными функциями: Tmax=-0,8646*h+1,1087, Tmax=-1,0209*h+1,2058, Tmax=-0,7618*h+0,9985, где h - процент от высоты лопатки. Толщина лопатки может быть приведена в соответствие с эксплуатационными характеристиками турбоустановки. Достигается оптимизация характеристик. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл, 5 ил.

Крыльчатка для вентилятора // 2584633

Настоящее изобретение относится к крыльчатке. Лопасть вентилятора по своей радиальной длине имеет по меньшей мере подобные сечения профиля, если смотреть в сечении цилиндра через лопасти вентилятора. Радиально самое наружное сечение профиля, которое лежит в цилиндрической огибающей поверхности крыльчатки, имеет по отношению к соседнему сечению профиля большее смещение, чем это соседнее сечение профиля к своему соседнему сечению профиля. Крыльчатка также на радиально наружном крае может быть выполнена по меньшей мере с одним выступающим струйным элементом, осевая высота которого в области передней кромки и задней кромки лопасти вентилятора имеет максимум. Крыльчатка имеет более простое конструктивное исполнение и создает меньше шума при работе вентилятора. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 11 ил.

Лопаточное колесо турбомашины // 2599221

Изобретение относится к турбореактивным или турбовинтовым самолетам. Лопаточное колесо турбомашины, содержащее диск, внешняя периферия которого образована по меньшей мере с одним гнездом для установки ножек лопаток и вставкой (7), установленной между каждой ножкой лопатки и дном гнезда. Вставка (7) содержит по меньшей мере один элемент (17) бистабильного по положению типа, который может занимать первое стабильное положение установки или демонтажа, в котором упомянутый элемент не оказывает усилия на ножку лопатки, и второе стабильное положение, в котором упомянутый бистабильный элемент оказывает радиальное усилие на ножку лопатки. Вставка (7) содержит, кроме того, по меньшей мере один эластичный амортизирующий элемент (12), установленный между дном гнезда и ножкой лопатки. Изобретение обеспечивает повышение устойчивости лопаточного колеса. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Лопатка турбомашины, компрессор турбомашины, турбина турбомашины и турбомашина // 2603204

Лопатка турбомашины включает перо, вытянутое в радиальном направлении между ножкой и вершиной, в осевом направлении - между передней кромкой и задней кромкой, а в тангенциальном направлении - между корытом и спинкой. Профиль пера лопатки образован рядом элементарных профилей в форме сечений крыла, расположенных друг на друге вдоль линии, соединяющей центры тяжести сечений пера лопатки. Отображение линии, соединяющей центры тяжести сечений пера лопатки по меньшей мере на одной плоскости, радиально вытянутой от ножки лопатки, содержит по меньшей мере одну осевую инверсию направления своей кривизны, расположенную на последних 30 процентах высоты пера лопатки. Плоскость отображения ориентирована, по существу, параллельно хорде в вершине лопатки. Другие изобретения группы относятся к компрессору и турбине турбомашины, содержащим рабочее колесо, включающее указанные выше лопатки. Еще одно изобретение относится к турбомашине, содержащей указанный выше компрессор. Группа изобретений позволяет повысить эффективность турбомашины. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Диск второй ступени вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (варианты) // 2603215

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления авиационных турбореактивных двигателей. Диск второй ступени ротора компрессора низкого давления ТРД диск выполнен в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием, обод с пазами для заведения хвостовиков лопаток рабочего колеса и полотно, снабженное наклонными полками. Полотно диска выполнено с переменным по высоте сечением, конически сужающимся от ступицы к ободу с градиентом Gу.т. уменьшения толщины в указанном направлении, равным Gу.т.=(0,05÷0,07) [м/м]. Средний радиус диска от оси вала ротора до внешней поверхности обода в условной плоскости симметрии полотна составляет (0,46÷0,65) от радиуса периферийного контура проточной части двигателя. Угол наклона образующей внешней поверхности обода диска к оси вала ротора составляет φ=(10÷15)°. Градиент радиального расширения обода Gоб определен в диапазоне Gоб=(0,18÷0,26) [м/м]. Пазы для заведения хвостовиков лопаток равномерно разнесены по периметру обода диска с угловой частотой Yп=(5,4÷7,7) [ед/рад]. Продольная ось паза образует с осью вала ротора в проекции на плоскость, параллельную оси вала ротора, угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α=(17÷25)°. Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении КПД и увеличении запаса ГДУ на всех режимах работы компрессора при повышении ресурса диска рабочего колеса второй ступени КНД без увеличения материалоемкости диска. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Диск первой ступени вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (варианты) // 2603217

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления авиационных турбореактивных двигателей. Диск выполнен в виде моноэлемента, включающего обод, ступицу с центральным отверстием и полотно с переменным по высоте сечением, конически сужающимся от ступицы к ободу. Ступица выполнена как одно целое с цапфой передней опоры вала ротора, односторонне развитой ко входу в КНД. Средний радиус диска от оси ротора до внешней поверхности обода в условной плоскости симметрии полотна составляет (0,37÷0,49) от радиуса периферийного контура проточной части двигателя. Угол наклона образующей внешней поверхности обода диска к оси вала ротора составляет φ=(17÷25)°. Градиент радиального расширения обода Gоб определен в диапазоне Gоб=(0,28÷0,38) [м/м]. Пазы для заведения хвостовиков лопаток равномерно разнесены по периметру обода диска с угловой частотой Yп=(4,6÷6,2) [ед/рад]. Продольная ось подошвы паза образует с осью вала ротора угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α=(16÷22)°. Боковые грани паза выполнены встречно наклонными одна к другой с образованием углов β между боковой гранью и подошвой паза, равным β=(63÷78)° и сопряжены с подошвой через скругления радиусом r, равным (0,33÷0,38) ширины устья паза. Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении КПД и увеличении запаса ГДУ на всех режимах работы компрессора при повышении ресурса диска рабочего колеса первой ступени КНД без увеличения материалоемкости диска. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

Диск второй ступени ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя (варианты) // 2603218

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Диск второй ступени ротора компрессора низкого давления ГТД выполнен в виде моноэлемента, включает обод, переходящий в кольцевое полотно, усиленное ступицей, снабженной центральным отверстием. Обод асимметрично соединен с полотном диска с образованием разноплечих кольцевых конических наклонных полок. Обод диска выполнен с возрастающим в сторону потока рабочего тела в осевом сечении КНД радиусом и с углом образующей внешней поверхности обода относительно оси вала ротора, идентичным осевому углу относительно той же оси образующей внутреннего контура проточной части. Радиус диска Rд от оси до внешней поверхности обода в средней плоскости полотна составляет (0,54÷0,77) от радиуса Rп.ч. периферийного контура проточной части в указанной плоскости. Обод диска снабжен системой пазов для закрепления лопаток. Продольная ось каждого паза образует с осью вала ротора в проекции на условную осевую плоскость, нормальную к радиальной оси пера лопатки, угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α=(19÷27)°. Пазы равномерно разнесены по периметру диска с угловой частотой Yп=(6,0÷8,2) [ед./рад] и выполнены в поперечном сечении с боковыми гранями, образующими элемент замкового соединения с хвостовиком лопатки. Достигается повышение КПД и расширение диапазона режимов газодинамической устойчивости компрессора на 2,1% при повышении ресурса диска в 2 раза. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Диск третьей ступени вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (варианты) // 2603219

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления авиационных турбореактивных двигателей. Диск третьей ступени выполнен в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием и снабженную кольцевым коническим силовым элементом с углом наклона образующей и радиусом выходной контактной кромки, равными ответным параметрам упомянутой конической диафрагмы цапфы задней опоры вала. Диск включает обод, наделенный пазами для заведения хвостовиков лопаток рабочего колеса, и полотно. Полотно снабжено в верхней части кольцевыми полками с гребнями лабиринтного уплотнения. Полотно диска выполнено с переменным по высоте сечением, конически сужающимся от ступицы к ободу. Ступица выполнена с осевой шириной, превышающей толщину прикорневой части полотна в (3,5÷5,0) раза. Средний радиус диска от оси вала ротора до внешней поверхности обода в условной плоскости симметрии полотна составляет (0,51÷0,73) от радиуса периферийного контура проточной части двигателя. Угол наклона образующей внешней поверхности обода диска к оси вала ротора составляет φ=(5÷7)°. Пазы разнесены по периметру обода диска с угловой частотой Yп=(7,3÷10,4) [ед/рад]. Продольная ось подошвы паза образует с осью вала ротора в проекции на плоскость, параллельную оси вала ротора, угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α=(18÷26)°. Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении КПД и увеличении запаса ГДУ на всех режимах работы компрессора при повышении ресурса диска без увеличения материалоемкости. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Диск последней ступени ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя // 2603220

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Диск последней ступени ротора компрессора низкого давления ГТД выполнен в виде моноэлемента, включает обод, переходящий в кольцевое полотно, усиленное ступицей, снабженной центральным отверстием. Обод симметрично соединен с полотном диска с образованием равноплечих кольцевых полок. Полотно диска выполнено с возможностью разъемного соединения через проставку с полкой диска предшествующей ступени. Обод диска выполнен с возрастающим в сторону потока рабочего тела в осевом сечении КНД радиусом и с углом φ=(1,8÷3,4)° образующей внешней поверхности обода относительно оси вала ротора. Обод диска снабжен системой пазов для закрепления лопаток. Продольная ось каждого паза образует с осью вала ротора в проекции на условную осевую плоскость, нормальную к продольной оси пера лопатки, угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений (20,1÷29,2)°. Пазы равномерно разнесены по периметру диска с угловой частотой Yп=(5,8÷7,9) [ед/рад] и выполнены в поперечном сечении с боковыми гранями, образующими элемент замкового соединения с хвостовиком лопатки. Достигается повышение КПД и расширение диапазона режимов газодинамической устойчивости компрессора на 2,1% при повышении ресурса диска в 2 раза. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.