Узел крепления рабочего колеса на валу турбомашины

 

11т 499410

Союз Советских

Сациглнстннескйх

Республик.р ЪФ",,, вфла лг .4Ь (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.07.74 (21) 2039816/24-6 с присоединением заявки N (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.76 Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 29.03.76 (51) М. Кл.в F OID 25/24

F 01D 5/02

F 25В 11/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло лелгм изобретений и откркитий (53) УДК 621.515.002.73 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. В. Адлер и О. В. Никулина (71) Заявитель (54) УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ РАБОЧЕГО КОЛЕСА НА ВАЛУ

ТУР БОМАШ И Hbl

Изобретение относится к креплениям на валу быстровращающихся рабочих колес турбомашин, преимущественно холодильных.

Известны узлы крепления рабочих колес на валу с помощью цилиндрических втулок. В ступицу колеса запрессовывается цилиндрическая втулка с буртом, а затем колесо с втулкой надевается на вал малым зазором, обеспечивающим легкость монтажа. Но такая посадка не обеспечивает плотного соединения колеса с валом в рабочих условиях из-за значительного перемещения внутренней поверхности втулки. При посадке колеса с втулкой на вал с натягом не обеспечивается быстроразъемность соединения.

Известный узел крепления с помощью цилиндрической втулки и радиальных призонных штифтов, применявшихся в крупных паровых турбинах, сложен в изготовлении, а в малоразмерных роторах такой узел неосуществим.

Применяемая также посадка колеса на вал с натягом не обеспечивает легкоразъемность соединения. Кроме того, увеличиваются рабочие напряжения в колесе, что уменьшает надежность его работы.

Крепление с помощью конических втулок решает две задачи — легкоразъемность соединения и плотную посадку во время работы.

Недоста ком такого крепления являются увеличенные размеры его вдоль оси ротора и необходимость подгонки сопрягаемых конических поверхностей.

Крепление колес на валу при помощи раз5 резных конических шпонок не нашло применения из-за сложности изготовления и эксплуатации.

Цель изобретения — повысить эксплуатационную надежность и упростить монтажно10 демонтажные работы за счет одновременного обеспечения быстроразъемности узла крепления, плотной посадки колеса на валу при сборке и во время работы, простоты изготовления, малых осевых размеров и умеренных

15 напряжений в колесе.

Эта цель достигается конструкцией узла крепления рабочего колеса на валу, показанной на фиг. 1, и конфигурацией цилиндрической втулки, показанной на фиг. 2.

20 На вал 1 надета цилиндрическая втулка 2 с буртом. На втулку посажено рабочее колесо 3.

До затяжки нажимной гайки 4 между ступицей колеса и втулкой, а также между втулкой и валом предусматривается небольшой ра25 дпальный зазор (2 — 4 мкм), позволяющий легко снимать втулку и диск. Между ступицей колеса и буртом втулки выполнен осевой зазор, Для возможности создания по краям втулЗ0 ки нагрузки в виде изгибающих моментов, 499410

Формула изобретения

Составитель P. Данилов

Техред Е. Митрофанова корректор В, Брыксина

Редактор Б. 11анкина

Заказ 447/7 Изд. № 1005 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 равномерно распределенных по окружности, на внутренней поверхности втулки выполнена радиальная выточка, образующая по краям втулки посадочные пояски 5, торцовые поверхности б которых выполнены криволинейными, например сферическими или коническими, с малым углом конусности. Высота поясков выбирается из условия реализации расчетной величины моментов, угол конуса (радиус сферы) выбирается таким образом, чтобы обеспечить требуемую осевую деформацию втулки при затяжке гайки.

При затягивании гайки уменьшается осевой зазор между буртой и ступицей, а втулка деформируется так, что зазоры по наружной и внутренней поверхности втулки выбираются, а затем при дальнейшем затягивании образуется плотный контакт (натяг) втулки со ступицей и валом. Величины натягов и, соответственно, дополнительные напряжения в колесе могут регулироваться за счет величины осевого зазора между буртом втулки и ступицей.

Передача крутящего момента при работе узла осуществляется за счет плотного прижатия торцовых поверхностей или путем установки шпонки, например торцовой.

Узел крепления рабочего колеса на валу турбомашины, преимущественно холодильной, содержащий цилиндрическую втулку с бур10 том, размещенную между ступицей колеса и валом, и нажимную гайку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и упрощения монтажнодемонтажных работ, втулка выполнена с ра15 диальной выточкой на внутренней поверхности, образующей по краям втулки посадочные выступы, торцовые поверхности которых имеют криволинейную форму, например сферическую или коническую, а между ступицей

20 колеса и буртом втулки выполнен осевой зазор, уменьшающийся при затягивании гайки с получением под действием изгибающих моментов плотного контакта втулки со ступицей и валом.