Рабочее колесо турбомашины

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.05.80 (21) 2925973/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 07.02.82 (51) М. К., F 01 D 5/30

Государственный комитет

СССР (53) УДК 621.438 (088.8) м делам изобретений и открытий

Л. И. Киселев и В. П. Почуев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ТУРБОМАШИНЫ

Изобретение относится к турбостроению в частности к рабочему колесу турбомашины.

Известно рабочее колесо турбомашины, содержащее диск, состоящий из двух кольцевых элементов, стянутых между собой болтовым соединением в центре колеса.

Сопряженные поверхности этих кольцевых элементов образуют по периметру диска замковое соединение типа «выступ-впадина», в котором крепятся рабочие лопатки (1) .

Недостатком такого рабочего колеса является ненадежное крепление замкового соединения, образованное смежными поверхностями кольцевых элементов, ввиду возникновения дополнительных изгибаю щих напряжений в диске колеса между бол товым и замковым соединениями. Кроме того, усложнена технология замены рабочих лопаток на диске колеса, требующая полную разборку кольцевых элементов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является рабочее колесо турбомашины, содержащее диск, состоящий из кольцевых элементов, и рабочие лопатки, укрепленные по периметру диска с помощью замковых соединений типа «выступ-впадина». Кольцевые элементы скреплены между собой либо болтовыми соединениями по периметру диска, либо радиальными штиф тами, вставленными в пазы, образованные Z-образными поверхностями радиальных выступов на сопряженных поверхностях кольцевых элементов (2) .

Однако отверстия под болтовые соединения, сделанные по периметру диска, либо радиальные штифты, закрепленные между кольцевыми элементами диска, при водят к увеличению веса рабочего колеса турбомашины.

Цель изобретения — снижение веса рабочего колеса турбомашины.

Указанная цель достигается тем, что опорные поверхности замковых соединений у смежных лопаток выполнены с наклоном к оси в противоположные стороны, и лопатки зафиксированы в осевом направлении посредством упоров. выполненных с обеих сторон диска.

На фиг. 1 изображено рабочее колесо турбомашины, продольный разрез; на фиг. 2 — схема приложения сил.

903572

Щиг.Z,фцг.1

Составитель Ю. Антипов

Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая Тираж 536 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Келемеш

Заказ 66/16

Рабочее колесо турбомашины содержит наборный диск, образованный соосными кольцевыми элементами 1 и рабочие лопатки 2, укрепленные по периметру диска замковым соединением типа «выступвпадина». Опорные поверхности 3 замков выполнены с наклоном к оси рабочего колеса под углом О, в противоположные стороны у смежных лопаток 2. Рабочие лопатки 2 зафиксированы с одной стороны выступом 4, а с другой — фиксирующим кольцевым элементом 5.

При вращении рабочего колеса турбомашины на рабочую лопатку 2 действует центробежная сила F>, которую можно разложить на нормальную Р„и касательную F, к опорной поверхности 3 замка.

Сила F через выступ 4 прижимает один кольцевой элемент 1 к другому. Аналогичное разложение сил реализуется на соседней лопатке 2, где сила F направлена в противоположную сторону и приложена к противоположному кольцевому элементу 1.

Таким образом, все кольцевые элементы 1 во время вращения диска сжимаются в осевом направлении силой F, что обеспечивает жесткость рабочего колеса турбомашины, причем для сохранения цельности конструкции при остановке рабочего колеса предусмотрены фиксирующие кольцевые элементы 5.

Предлагаемое изобретение исключает необходимость применения дополнительных крепежных деталей для соединения элементов рабочего колеса, что позволяет уменьшить вес рабочего колеса турбо машины.

Формула изобретения о

Рабочее колесо турбомашины, содержа щее диск, состоящий из кольцевых элементов, и рабочие лопатки, укрепленные по периметру диска с помощью замковых

1 соединений типа «выступ-впадина», отличающееся тем, что, с целью снижения веса, опорные поверхности замковых соединений у смежных лопаток выполнены с наклоном к оси в противоположные стороны, и лопатки зафиксированы в осевом направле20 нии посредством упоров, выполненных с обеих сторон диска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Германии № 68359, кл. 14 с — 1/02, 1892.

2. Патент США № 4097194, кл. 416—

244, 1978.