Рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области турбомашиностроения, в частности, может быть использовано в конструкциях рабочих колес осевых компрессоров (преимущественно осевых компрессоров низкого давления) газотурбинных двигателей (далее ГТД). Указанный технический эффект достигается тем, что рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя содержит лопатки с полками, установленные хвостовиками типа «ласточкин хвост» в окружном пазу диска. Колесо также снабжено проставками, установленными на наружной поверхности диска между лопатками, причем противолежащие боковые поверхности полок лопаток выполнены контактирующими с боковыми поверхностями соседних проставок. Между полками лопаток и наружной поверхностью диска, а также между нижними торцами хвостовиков лопаток и поверхностью окружного паза выполнены зазоры. Со стороны одной из торцов каждой из проставок, на части их боковых поверхностей выполнены радиальные заплечики под полки лопаток, а со стороны другого из торцов, на внутренней поверхности каждой из полок лопаток выполнено по радиальному упорному выступу к наружной поверхности диска. Под каждой из проставок на, по меньшей мере, части торцевой поверхности диска, со стороны одной из боковых стенок окружного паза, по окружности выполнены радиальные канавки, в которых выполнено по пазу. Каждая из проставок снабжена выполненными на их внутренних поверхностях двумя выступами, первые из которых контактируют с, по меньшей мере, частью, ближней к проставкам конической относительно продольной оси рабочего колеса ротора компрессора внутренней поверхностью другой из боковых стенок окружного паза. Вторые выступы выполнены Г-образного профиля и установлены в упомянутых радиальных канавках с пазами. В осевом направлении каждая из проставок зафиксирована относительно диска посредством распорного кольца, установленного в кольцевой проточке, выполненной по окружности со стороны внутренних поверхностей в выступах диска, образованных между упомянутыми радиальными канавками и в выступах Г-образного профиля проставок. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является упрощение монтажа/демонтажа любой из лопаток в рабочем колесе ротора компрессора газотурбинного двигателя. 6 ил.

 

Изобретение относится к области турбо - машиностроения, в частности, может быть использовано в конструкциях рабочих колес осевых компрессоров (преимущественно осевых компрессоров низкого давления) газотурбинных двигателей (далее ГТД).

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбрано рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя, содержащее лопатки, установленные хвостовиками типа «ласточкин хвост» в окружном пазу диска (см. рис. 3.6., на стр. 122, Технология эксплуатации, диагностики и ремонта газотурбинных двигателей: Учеб. пособие./ Ю.С.Елисеев, В.В. Крымов, К.А. Малиновский, В.Г. Попов. - М.: Высш. шк.; 2002. - 355 с.; ил.).

Основным недостатком существующего технического решения является сложность сборки/разборки рабочего колеса. Для того, чтобы заменить хотя бы одну лопатку, например, после ее повреждения, необходимо вывинтить стопорные элементы и сдвинуть все лопатки по окружности окружного паза на ширины полки и вынуть через заводное отверстие. При этом надо соблюдать порядковую нумерацию и маркировку на лопатках, вкладышах и балансировочных грузах. Для сборки вышеописанная операция проделывается в обратном порядке. Все это достаточно трудоемко и нетехнологично.

Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является упрощение монтажа/демонтажа любой из лопаток в рабочем колесе ротора компрессора газотурбинного двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном рабочем колесе ротора компрессора газотурбинного двигателя, содержащем лопатки с полками, установленные хвостовиками типа «ласточкин хвост» в окружном пазу диска, согласно настоящему изобретению, оно дополнительно снабжено проставками, установленными на наружной поверхности диска между лопатками, причем противолежащие боковые поверхности полок лопаток выполнены контактирующими с участками боковых поверхностей соседних проставок, при этом между полками лопаток и наружной поверхностью диска, а также между нижними торцами хвостовиков лопаток и поверхностью окружного паза выполнены зазоры, причем со стороны одной из торцов каждой из проставок, на части их боковых поверхностей выполнены радиальные заплечики под полки лопаток, а со стороны другого из торцов, на внутренней поверхности каждой из полок лопаток выполнено по радиальному упорному выступу к наружной поверхности диска, при этом под каждой из проставок на, по меньшей мере, части торцевой поверхности диска, со стороны одной из боковых стенок окружного паза, по окружности выполнены радиальные канавки, в которых выполнено по пазу, кроме того каждая из проставок снабжена выполненными на их внутренних поверхностях двумя выступами, первые из которых контактируют с, по меньшей мере, частью, ближней к проставкам конической относительно продольной оси рабочего колеса ротора компрессора внутренней поверхностью другой из боковых стенок окружного паза, а вторые выступы выполнены Г-образного профиля и установлены в упомянутых радиальных канавках с пазами, при этом в осевом направлении каждая из проставок зафиксирована относительно диска посредством распорного кольца, установленного в кольцевой проточке, выполненной по окружности со стороны внутренних поверхностей в выступах диска, образованных между упомянутыми радиальными канавками и в выступах Г-образного профиля проставок.

Такая конструкция позволяет осуществить демонтаж любой поврежденной лопатки посредством снятия распорного кольца, сдвига соседних к ней проставок в осевом направлении влево до выхода из зацепления их выступов с телом диска с одновременным выходом их радиальных заплечиков из под полок соседних лопаток и дальнейшего изъятия проставок вверх, и затем повернув поврежденную лопатку на 90° относительно ее продольной оси, возможно вытащить ее из окружного паза диска. Если полки соседних лопаток мешают повороту заменяемой на 90°, то необходимо снять также и близлежащие к ним проставки. Затем раздвинуть мешающие лопатки в окружном пазу диска и, повернув поврежденную лопатку на 90° относительно ее продольной оси, вытащить ее из окружного паза диска. Монтаж осуществляется в обратном порядке. Таким образом, для монтажа/демонтажа поврежденной лопатки не нужно полностью вынимать все лопатки через установочные пазы, смещая их на шага по окружности ротора как в прототипе.

Наличие зазора между нижними торцами хвостовиков лопаток и поверхностью окружного паза нужно для того, чтобы можно было без затруднений провернуть лопатку на 90° относительно ее продольной оси.

Выполнение радиальных заплечиков под полки лопаток со стороны одного из торцов каждой из проставок на части их боковых поверхностей, выполнение со стороны другого из торцов каждой из проставок, на внутренней поверхности каждой из полок лопаток радиальных упорному выступов к наружной поверхности диска, а также выполнение на внутренних поверхностях каждой из проставок двух выступов, первые из которых контактируют с, по меньшей мере, частью, ближней к проставкам конической относительно продольной оси рабочего колеса ротора компрессора внутренней поверхностью другой из боковых стенок окружного паза, а вторые выступы выполнены Г-образного профиля и установлены в упомянутых радиальных канавках с пазами, необходимо для радиальной фиксации лопаток и проставок на наружной поверхности диска с минимально возможным зазором.

Сущность настоящего изобретения поясняется фигурами чертежей, где на фигуре 1 изображено рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя, вид сверху, на фигуре 2 - вид А-А, на фигуре 3 - вид Б-Б, на фигуре 4 -вид В-В, на фигуре 5 - вид Г-Г, на фигуре 6 - рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя, при монтаже поврежденной лопатки (она повернута на 90°, проставки сняты), вид сверху.

Рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя, содержит лопатки 1 с полками 2, установленные хвостовиками типа «ласточкин хвост» в окружном пазу диска 3. При этом оно снабжено проставками 4, установленными на наружной поверхности диска 3 между лопатками 1, причем противолежащие боковые поверхности полок лопаток 1 выполнены контактирующими с боковыми поверхностями соседних проставок 4. Между полками лопаток 1 и наружной поверхностью диска 3, а также между нижними торцами хвостовиков лопаток 1 и поверхностью окружного паза выполнены зазоры 5 и 6, причем со стороны одной из торцов каждой из проставок 4, на части их боковых поверхностей выполнены радиальные заплечики 7 под полки лопаток 1, а со стороны другого из торцов, на внутренней поверхности каждой из полок лопаток 1 выполнено по радиальному упорному выступу 8 к наружной поверхности диска 3. При этом под каждой из проставок 4 на, по меньшей мере, части торцевой поверхности диска 3, со стороны одной из боковых стенок окружного паза, по окружности выполнены радиальные канавки 9, в которых выполнено по пазу 10, кроме того каждая из проставок 4 снабжена выполненными на их внутренних поверхностях двумя выступами 11 и 12, первые выступы 11 из которых контактируют с, по меньшей мере, частью, ближней к проставкам 4 конической относительно продольной оси рабочего колеса ротора компрессора внутренней поверхностью другой из боковых стенок окружного паза, а вторые выступы 12 выполнены Г-образного профиля и установлены в упомянутых радиальных канавках 9 с пазами 10, при этом в осевом направлении каждая из проставок 4 зафиксирована относительно диска 3 посредством распорного кольца 13, установленного в кольцевой проточке, выполненной по окружности со стороны внутренних поверхностей в выступах диска 3, образованных между упомянутыми радиальными канавками 9 и в выступах Г-образного профиля 12 проставок 4.

Демонтаж любой, например, поврежденной лопатки 1 осуществляется следующим образом. Снимается распорное кольцо 13. Сдвигаются соседние к ней проставки 4 в осевом направлении влево до выхода из зацепления их выступов 11 и 12 с телом диска 3 с одновременным выходом их радиальных заплечиков 7 из под полок 2 соседних лопаток 1 и дальнейшего изъятия проставок 4 вверх. Затем повернув поврежденную лопатку 1 на 90° относительно ее продольной оси, происходит ее изъятие из окружного паза диска 3. Если полки соседних лопаток 1 мешают повороту заменяемой на 90°, то необходимо снять также и близлежащие к ним проставки 4, затем раздвинуть мешающие лопатки 1 в окружном пазу диска 3 и, повернув поврежденную лопатку 1 на 90° относительно ее продольной оси, вытащить ее из окружного паза диска 3. Монтаж осуществляется в обратном порядке. Таким образом, для монтажа/демонтажа поврежденной лопатки не нужно полностью вынимать все лопатки через установочные пазы, смещая их на шага по окружности ротора как в прототипе.

Рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя, содержащее лопатки с полками, установленные хвостовиками типа «ласточкин хвост» в окружном пазу диска, отличающееся тем, что оно снабжено проставками, установленными на наружной поверхности диска между лопатками, причем противолежащие боковые поверхности полок лопаток выполнены контактирующими с боковыми поверхностями соседних проставок, при этом между полками лопаток и наружной поверхностью диска, а также между нижними торцами хвостовиков лопаток и поверхностью окружного паза выполнены зазоры, причем со стороны одного из торцов каждой из проставок, на части их боковых поверхностей выполнены радиальные заплечики под полки лопаток, а со стороны другого из торцов, на внутренней поверхности каждой из полок лопаток выполнено по радиальному упорному выступу к наружной поверхности диска, при этом под каждой из проставок на, по меньшей мере, части торцевой поверхности диска, со стороны одной из боковых стенок окружного паза, по окружности выполнены радиальные канавки, в которых выполнено по пазу, кроме того каждая из проставок снабжена выполненными на их внутренних поверхностях двумя выступами, первые из которых контактируют с, по меньшей мере, частью, ближней к проставкам конической относительно продольной оси рабочего колеса ротора компрессора внутренней поверхностью другой из боковых стенок окружного паза, а вторые выступы выполнены Г-образного профиля и установлены в упомянутых радиальных канавках с пазами, при этом в осевом направлении каждая из проставок зафиксирована относительно диска посредством распорного кольца, установленного в кольцевой проточке, выполненной по окружности со стороны внутренних поверхностей в выступах диска, образованных между упомянутыми радиальными канавками и в выступах Г-образного профиля проставок.



 

Похожие патенты:

Лопатка газотурбинного двигателя содержит перо, первую полку, расположенную на продольном конце пера, и по меньшей мере один функциональный элемент. Полка имеет внутреннюю поверхность, образующую проточный канал, и противоположную ей наружную поверхность.

Изобретение относится к способу наплавки материала на поверхность (4, 415) и может найти применение при изготовлении и ремонте корончатого хвостовика лопатки турбины.

Ротационное устройство для турбомашины содержит диск, наружная периферия которого образована чередующимися полостями и зубцами, и лопатки. Лопатки проходят в радиальном направлении от диска, введены в осевом направлении в указанные полости диска и удерживаются в них в радиальном направлении.

Объектом изобретения является деталь (1) газотурбинного двигателя, содержащая по меньшей мере первую и вторую лопатки (3, 3I, 3E) и площадку (2), начиная от которой выполнены лопатки (3, 3I, 3E), при этом площадка (2) имеет неосесимметричную поверхность (S), ограниченную первой и второй концевыми плоскостями (PS, PR) и образованную по меньшей мере тремя кривыми построения (РС-А, РС-С, PC-F) класса С1, каждая из которых отображает значение радиуса указанной поверхности (S) в зависимости от положения между корытцем первой лопатки (3I) и спинкой второй лопатки (3Е) по существу в плоскости, параллельной концевым плоскостям (PS, PR), в том числе первой кривой (РС-С), восходящей вблизи второй лопатки (3Е); второй кривой (PC-F), расположенной между первой кривой (РС-С) и задней кромкой (BF) первой и второй лопаток (3, 3I, 3E) и нисходящей вблизи второй лопатки (3Е); третьей кривой (РС-А), расположенной между первой кривой (РС-С) и передней кромкой (ВА) первой и второй лопаток (3, 3I, 3E) и имеющей минимум на уровне первой лопатки (3I).

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к способам изготовления дисков для осевых турбомашин, в частности дисков высокотемпературных турбин газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к конструированию приспособлений для закрепления рабочих лопаток турбомашины на вибростенде при усталостных испытаниях. Устройство для закрепления рабочей лопатки турбомашины с замковым элементом при усталостных испытаниях содержит корпус, жестко закрепленный на вибростоле с помощью кронштейна, зажим с элементами фиксации, расположенный на корпусе.

Балансировочное устройство, а также соответствующие способ и балансировочный винт, для вращающейся детали газотурбинного двигателя. Балансировочное устройство содержит кожух, в котором выполнено множество отверстий, через каждое из которых проходит балансировочный винт, имеющий стержень и головку, в которой выполнено углубление.

Радиальный компрессор (10) с направляющим аппаратом (1), выполненным в виде входного направляющего аппарата (1), в частности, для компрессора (10), с по меньшей мере одной лопаткой (4), имеющей обтекаемое текучей средой (2) перо (3) лопатки, с регулировочным устройством (12) для регулировки лопатки (4), отличающийся тем, что прогиб (5) средней линии (6) профиля пера (3) лопатки имеет точку (7) перегиба, причем перо (3) лопатки выполнено таким образом, что длина хорды (8) профиля пера лопатки изменяется по его длине (9), причем перо (3) лопатки выполнено таким образом, что изменяется также толщина (11) профиля с изменяющейся длиной хорды (8) профиля пера (3) лопатки по длине (9) пера (3) лопатки, что соответственно изменению длины хорды профиля также изменяется толщина (11) профиля.

Проточная часть (10) компрессора с регулируемым сужением, выполненная с конфигурацией, обеспечивающей возможность лучшего распределения ограниченной проточной части (10) в компрессорах (12) в газотурбинных двигателях (14).

Рабочая лопатка (10) осевого компрессора, содержащая хвостовик (11), посредством которого она крепится на диске ротора осевого компрессора, и перо (12), служащее для отклонения потока, причем перо (12) имеет входную кромку (14), выходную кромку (15), а также проходящую между входной кромкой (14) и выходной кромкой (15) сторону нагнетания (16) и проходящую также между входной кромкой (14) и выходной кромкой (15) сторону всасывания (17), и причем входная кромка (14), выходная кромка (15), сторона нагнетания (16) и сторона всасывания (17) сообща определяют профиль пера (12) в значениях х, у, z декартовых координат таким образом, что первые и вторые координаты профиля или значения х, у координат при их соединении непрерывными дугами описывают соответственно гладкий разрез профиля на радиальной высоте разреза вдоль третьей координаты профиля или вдоль третьего значения z координаты и что соединение радиальных разрезов профиля со сглаживающей функцией описывает профиль пера (12), причем в зоне каждого радиального разреза профиля максимальная толщина профиля лежит в диапазоне 45-52% длины хорды (18), проходящей от входной кромки (14) в направлении выходной кромки (15) и между стороной нагнетания (16) и стороной всасывания (17).

Изобретение относится к ротору (R) многоступенчатого осевого компрессора (АСО), проходящему вдоль оси (Х) вращения, причем ротор (R) содержит вал (SH), причем вал (SH) имеет пазы (RBG) для рабочих лопаток, причем расположенные рядом друг с другом в окружном направлении (CD) и закрепленные в пазах (RBG) соответственно посредством хвостовика (RBF) рабочие лопатки (RB) ротора (R) образуют соответственно ступень (RBS) рабочих лопаток, причем предусмотрены по меньшей мере две расположенные аксиально друг за другом ступени (RBS) рабочих лопаток, а аксиально между обеими ступенями (RBS) рабочих лопаток в валу (SH) предусмотрен проходящий в окружном направлении промежуточный паз (IG), причем пазы (RBG) для рабочих лопаток впадают в промежуточные пазы (IG), и это устройство выполнено таким образом, что хвостовики (RBF) рабочих лопаток могут вводиться в промежуточные пазы (IG), а оттуда могут заводиться в пазы (RBG) для рабочих лопаток.

Ротационное устройство для турбомашины содержит диск, наружная периферия которого образована чередующимися полостями и зубцами, и лопатки. Лопатки проходят в радиальном направлении от диска, введены в осевом направлении в указанные полости диска и удерживаются в них в радиальном направлении.

Ротационное устройство для турбомашины содержит диск, наружная периферия которого образована чередующимися полостями и зубцами, и лопатки. Лопатки проходят в радиальном направлении от диска, введены в осевом направлении в указанные полости диска и удерживаются в них в радиальном направлении.

Диск ротора газотурбинного двигателя, имеющий пазы для установки ножек лопаток ротора в виде елочки, при этом каждый зуб имеет по существу по всему своему продольному размеру нарушение симметрии относительно радиальной срединной продольной плоскости.

Узел турбомашины содержит ротор и венец лопаток, каждая из которых содержит профилированную часть и хвостовую часть, вставленную в паз для крепления лопаток, проходящий по окружности ротора.

Узел турбомашины содержит ротор и венец лопаток, каждая из которых содержит профилированную часть и хвостовую часть, вставленную в паз для крепления лопаток, проходящий по окружности ротора.

Изобретение относится к предохранительному устройству для осевой фиксации рабочих лопаток в роторе турбины. Причем предохранительное устройство отличается наличием держателя с выступом, заходящим в углубление в корне лопатки турбины и предотвращающим осевое смещение.

Изобретение относится к роторам турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Ротор турбины содержит диск турбины, на ободе которого верхним байонетным соединением установлен дефлектор диска, ступица которого выполнена с цилиндрическим упругим элементом и с щелевой полостью относительно цилиндрического упругого элемента диска.

Лопатка турбины содержит перо, проходящее над полкой, и хвостовик, проходящий под полкой. Хвостовик лопатки турбины имеет форму проходящего в радиальном направлении стержня, выполнен из композитного материала и содержит первую плоскую или цилиндрическую поверхность, ориентированную в осевом направлении.

Лопатка турбины содержит перо, проходящее над полкой, и хвостовик, проходящий под полкой. Хвостовик лопатки турбины имеет форму проходящего в радиальном направлении стержня, выполнен из композитного материала и содержит первую плоскую или цилиндрическую поверхность, ориентированную в осевом направлении.

Изобретение относится к области турбостроения. Рабочее колесо авиационного газотурбинного двигателя содержит лопатки, неразъемно-соединенные с опорным кольцом, переднем и заднем фланцами.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, в частности, может быть использовано в конструкциях рабочих колес осевых компрессоров газотурбинных двигателей. Указанный технический эффект достигается тем, что рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя содержит лопатки с полками, установленные хвостовиками типа «ласточкин хвост» в окружном пазу диска. Колесо также снабжено проставками, установленными на наружной поверхности диска между лопатками, причем противолежащие боковые поверхности полок лопаток выполнены контактирующими с боковыми поверхностями соседних проставок. Между полками лопаток и наружной поверхностью диска, а также между нижними торцами хвостовиков лопаток и поверхностью окружного паза выполнены зазоры. Со стороны одной из торцов каждой из проставок, на части их боковых поверхностей выполнены радиальные заплечики под полки лопаток, а со стороны другого из торцов, на внутренней поверхности каждой из полок лопаток выполнено по радиальному упорному выступу к наружной поверхности диска. Под каждой из проставок на, по меньшей мере, части торцевой поверхности диска, со стороны одной из боковых стенок окружного паза, по окружности выполнены радиальные канавки, в которых выполнено по пазу. Каждая из проставок снабжена выполненными на их внутренних поверхностях двумя выступами, первые из которых контактируют с, по меньшей мере, частью, ближней к проставкам конической относительно продольной оси рабочего колеса ротора компрессора внутренней поверхностью другой из боковых стенок окружного паза. Вторые выступы выполнены Г-образного профиля и установлены в упомянутых радиальных канавках с пазами. В осевом направлении каждая из проставок зафиксирована относительно диска посредством распорного кольца, установленного в кольцевой проточке, выполненной по окружности со стороны внутренних поверхностей в выступах диска, образованных между упомянутыми радиальными канавками и в выступах Г-образного профиля проставок. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является упрощение монтажадемонтажа любой из лопаток в рабочем колесе ротора компрессора газотурбинного двигателя. 6 ил.

Наверх