Устройство для перемещения измерителей давления на вращающейся модели осевой турбомашины

 

(111744254

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.07.75 (21) 2154846/18-06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.0G.80 (51) М К

G 01L 900

Государственный комитет (53) УДК 621.438-55 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. Е. Петров и В. Д. Иванов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ

ДАВЛЕНИЯ НА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ МОДЕЛИ ОСЕВОЙ

ТУР БОМАШ И Н Ы

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при экспериментальном изучении параметров газового потока в осевых турбомашинах в относительном движении при высоких скоростях вращения.

Известно устройство для перемещения измерителей давления на вращающейся модели осевой турбомашины, содержащее механизмы перемещения измерителей давления по шагу II высоте с исполнительными и приводными узлами, причем исполнительный узел механизма перемещения по шагу выполнен в виде свободно посаженной на валу модели втулки-диска с двумя радиальными сверлениями и двумя винтовыми пазами, соединенными с поводковыми пальцами, а исполнительный узел механизма перемещения по высоте — в виде двух втулок, расположенных в радиальных сверлениях втулки-диска (1).

Это устройство позволяет перемещать измерители давления во вращающейся модели в направлении двух координатных осей (по шагу и высоте), но в нем отсутствует возможность ориентации измерителей по потоку. Таким образом, в известном устройстве измерители давления используются в качестве неорпентируемых насадков, что требует их предварительной индивидуальной тарировкп. Это обстоятельство существенно снижает точность получаемых результатов, увеличивает объем работ и время проведения опытов. Кроме этого, с помощью

5 данного устройства можно перемещать измерители давления по высоте от оси турбомашипы к периферии на вращающейся модели, а для перемещения измерителей tlo высоте в обратном направлении требуется

IO остапов модели.

Целью настоящего изобретения является сокращение времени испытания п повышение точности.

15 Для достижения этой цели исполнительный узел механизма перемещения по высоте дополнительно содержит обойму, насаженную на втулку-диск и соединенную гибкой связью с втулками этого узла, кого2Q рые выполнены с винтовыми пазами, и в устройство введен механизм ориентации измерителя давления по потоку с исполнительным узлом, состоящим из центробежных грузиков со штифтами, входящи25 ми в радиальные пазы втулки-диска и в винтовые пазы в-.улок исполнительного узла механизма перемещения по высоте, обоймы, установленной на обойме исполнительного узла механизма перемещения по

3Q высоте, соединенной с центробежными гру744254 зиками гибкой связью и снабженной приводом.

lla фиг. 1 приведено устройство для перемещения измерителей давления на вращающейся модели осевых турбомашин; на фиг. 2 приведен приводной узел; на фиг. 3 приведено сечение А — Л на фиг. 1; на фиг. 4 приведено сечение Б — Б на фиг. 1.

Устройство для перемещения измерителей давления включает механизмы перемещения измерителей по шагу канала, высоте и ориентации их по потоку, состоящие из исполнительных и приводных узлов.

Исполнительный узел механизма перемещения измерителей 1 давления по шагу состоит пз посаженной по скользящей посадке на валу 2 втулки-диска 3, имеющей два радиальных сверленпя 4, два радиальных паза 5 и два винтовых паза 6, поводкового пальца 7, закрепленного в цилиндре 8, и штока 9.

Исполнительный узел механизма. перемещения измерителей давления по высоте канала состоит из двух расположенных в радиальных сверлениях 4, втулки-диска 3, втулок 10 с винтовыми пазами 11, гибкой связи (например, стальных тросиков) 12, обоймы 13 с двумя осевыми пазами 14, к которой прикреплены поводковые пальцы 15, ввернутые в цилиндр 16, и трубки-штока 17.

Исполнительный узел механизма ориентации измерителей давления по потоку состоит из центральных грузиков 18 со штифтами 19, входящими в радиальные пазы 5 втулки-диска 3 и в винтовые пазы 11 втулок 10, гибких связей 20, соединяющих центробежные грузики 18 с обоймой 21, установленной на обойме 13, и имеющей два осевых паза 22. К обойме 21 прикреплены поводковые пальцы 23, ввернутые в цилиндр 24, который связан с трубкой-штоком 25.

Цилиндры 8, 16, 24 помещены в центральном осевом сверлении вала 2. Поводковый палец 7 находится в осевом пазу 26 вала 2.

Поводковые пальцы 15 и 23 находятся внутри фрезерованного паза 27 вала 2. Обойма 13 посажена на втулку-диск 3 по скользящей посадке. Обойма 21 также посажена на обоймы 13 по скользящей посадке. Впереди указанных узлов по ходу потока находится исследуемое рабочее колесо 28 (РК) турбомашины.

Конструкция устройства предусматривает наличие трех приводных узлов, каждьш из которых служит для "îîáùåíèÿ штокам

9, 17, 25 исполнительных механизмов осевого перемещения. Каждый приводной узел (фиг. 2) состоит из зубчатого конического колеса 29, ось 30 которого выведена наружу; зубчатой конической шестерни 31, имеющей резьбу на внутреннем диаметре и свободно поворачивающейся в обойме 32; втулки 33 с ответной резьбой; шарикоподшиппика 34, внешняя обойма которого заI0

ЗО

05 креплепа внутри втулки 33, а внутренняя— связана с пальцамк 35, ввсрнутымп в цилиндр 36, и трубки-штока 9 (17 илп 25).

При работе турбомашпны детали приьодного узла 35, 36, 9 (17 пли 25) вращаются; детали — 29 — 33 — неподвижны.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Перемещение измерителей 1 даьлснпя по шагу канала достш ается путем преобразования посредством «пнтовых íà-::o G осевого перемещения штока 9 цпл ндра 8 с поводковым пальцем 7, в осевом пазу 26 в окружное перемещение втулки-диска 3 относительно раоочего колеса 28. Перемещение измерителей 1 давления по высоте канала осуществляется путем преобразования через гибкие связи 12 осевого перемещения, связанных между собой деталей 13, 15, 16, 17, в вертикальное перемещение втулок 10 в радиальных сверлениях 4. Гибкий стальной тросик 12 служит одновременно для уравновешивания центробежной силы, действующей на втулку 10 и удержания таким образом измерителей на заданном уровне по высоте канала. Ориентация измерителей

1 давления по потоку производится путем преобразования радиального перемещения центробежных грузиков 18 со штифтами 19, находящимися одновременно в осевом 5 и винтовом 11 пазах, в поворот вокруг своей оси втулки 10 за счет имеющегося на ней винтового паза 11. Радиальное перемещение центробежных грузиков 18 осуществляется (аналогично предыдущему) путем преобразования через гибкие связи 20 осевого перемещения, связанных между собой деталей 21, 23, 24, 25.

При вращении осп 30 зубчатого конического колеса 29 начнет вращаться находящаяся с нпм в зацеплении зубчатая коническая шестерня 31, заставляя вывинчиваться втулку 33, сообщая сй тем самым осевое перемещение. Через подшипник 34 указанное осевое перемещение посредством деталей 35, 36 передается деталям 9 или 17, или

25, приводя соответствующий исполнительный узел в действие.

С помощью данного устройства измерители давления без остановки турбомашины могут быть помещены в любую точку по площади межлопаточного канала и сориентированы в пей по ходу потока, указывая таким образом его направление. Отсчет угла производится через смотровое окно в корпусе модели турбомашпны с использованием стробоскопического освещения.

Данная конструкция имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом: обеспечивает возможность выдвижения измерителей давления по высоте межлопаточного канала без остановки ротора осевой турбомашины как в периферийном, так и в обратном направлениях; позволяет осуществить ориентацию измерителей давления

744254

Щг. 7 по потоку, указывая тем самым его направление. Это обстоятельство существенно повышает точность получаемых опытных данных, сокращает время проведения испыганий и снижает их трудоемкость. 5

Формула изобретения

Устройство для перемещения измерителей давления на вращающейся модели осевой турбомашины, содержащее механизмы IO перемещения измерителей давления по шагу и высоте с исполнительными и приводными узлами, причем исполнительный узел механизма перемещения по шагу выполнен в виде свободно посаженной на валу моде- 15 ли втулки-диска с двумя радиальными сверлениями и двумя винтовыми пазами, соединенными с поводковыми пальцами, а исполнительный узел механизма перемещения по высоте — в виде двух втулок, распсло- 20 женных в радиальных сверлениях втулкидиска, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени испытания и повышения точности, исполнительный узел механизма перемещения по высоте дополнительно содержит обойму. насаженную на втулку-диск и соединенную гибкой связью с втулкамп этого узла, которые выполнены с винтовыми пазами, а в устройство введен механизм ориентации измерителя давления по потоку с исполнительным узлом, состоящим из центробежных грузиков со штифтами, входящими в радиальные пазы втулки-диска и в винтовые пазы втулок исполнительного узла механизма перемещения по высоте обоймы, установленной на обойме исполнительного узла механизма перемещения по высоте, соединенной с центробежными грузиками гибкой связью и снабженной приводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Петров Ю. Е. Новьш стенд для измерения параметров потока во вращающемся рабочем колесе осевого компрессора.—

Труды ЦКТИ, вып. 117, 1973, с. 105 — 108.

744254

Рог. Е

Д-Д

Рог. 3

Составитсги В. Иванов

Техред В. Серякова

1 едактор Л. Гольдина

Корректор P. Беркович

Типограф;-я, ир. Сапунова, 2

Заказ 1002)2 Изд. ¹ 319 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комите-.;l СССР по делам изобретешш tt открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4)5