PL44619B1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
PL44619B1
PL44619B1 PL44619A PL4461958A PL44619B1 PL 44619 B1 PL44619 B1 PL 44619B1 PL 44619 A PL44619 A PL 44619A PL 4461958 A PL4461958 A PL 4461958A PL 44619 B1 PL44619 B1 PL 44619B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
ring
blades
vanes
shifting
steering
Prior art date
Application number
PL44619A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL44619B1 publication Critical patent/PL44619B1/pl

Links

Description

Opublikowano dnia 29 maja 1961 r. f=c*d O/cif ti I ri _ I D V h *v a| Urz^u. . jrenlowego POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 44619 KI. 27 c, 12/02 VEB Enturicklungsbau Pirna Pirna/Elbe, Niemiecka Republika Demokratyczna Uklad lopatek do powiekszenia zakresu roboczej liczby obrotów sprezarek osiowych o duzym stopniu sprezania oraz urzqdzenie do przestawiania lopatek kierowniczych Patent trwa od dnia 10 wrzesnia 1958 r.Wynalazek dotyczy ukladu lopatek do po¬ wiekszenia zakresu roboczej liczby obrotów w sprezarkach osiowych o duzym stopniu spre¬ zania albo do polepszenia zachowania sie spre¬ zarki w obszarze czesciowego obciazenia.Przy projektowaniu silników strumieniowych i turbin gazowych, w celu polepszenia spraw¬ nosci termodynamicznej coraz chetniej stosuje sie w sprezarkach wieksze stopnie sprezania.Takiemu zwiekszeniu stopnia sprezania towa¬ rzysza jednak nieprzyjemne zjawiska uboczne, jakie wystepuja, podczas pracy sprezarki przy obciazeniu czesciowym. Przy pracy z czescio¬ wym obciazeniem bardzo szybko obniza sie sprawnosc, a nieustalony przeplyw zostaje osia¬ gniety znacznie wczesniej, anizeli przy nis¬ kich i srednich stopniach sprezania. Przyczyny tego nalezy szukac w przesuwaniu sie punk¬ tów roboczych na poszczególnych charaktery- stykach stopni, na skutek mniejszego spreza¬ nia przeplywajacego czynnika przy zbyt malej liczbie obrotów, albo wiekszego sprezania przy nadmiernej liczbie obrotów.Zaleznosci te beda blizej wyjasnione na pod¬ stawie wykresów charakterystyk, przy ozym fig. 1 przedstawia bezwymiarowa charaktery¬ styke jednego stopnia sprezarki, wyrazona przez stosunek wyrózników cisnienia w funkcji stosunku wyrózników wydajnosci i|*/il0 = = f ((p/qpo). W tym równaniu: y oznacza zna¬ ny bezwymiarowy wyróznik wydajnosci Cax qp = ; a \\ — bezwymiarowy wyróznik . 2gH cisnienia ^ Indeks o oznacza wyj¬ sciowe wielkosci stopnia, a zatem punkt wyj-sciowy charakteryzuje stostinek cp/(jpo - *=' 1 oraz AlAl0 = 1. Normalny zakres liczby obro¬ tów stopnia zostaje ograniczony stosunkiem wy- rózni^^ydajDips^ jj5^o)max' przy którym stopRn* r|ie* daje^uz zadnego cisnienia, nato¬ miast przy przekroczeniu go, pracuje jako zla turbina, oraz ponadto stosunkiem wyrózników wydajnosci ((p/(po)min, przy którym ruch staje sie nieustalony, a uporzadkowana praca nie jest juz mozliwa. ¦, ¦ .Fig. 2 przedstawia przebieg stosunku wyróz¬ ników wydajnosci (p/ep0 w funkcji liczby stopni z wielostopniowej sprezarki osiowej dla róz- *¦•.¦'¦.¦*.¦. n nych stosunków liczb obrotów , przy czym n0 podane sa granice ((p/(p0)min oraz (cp/ wskazuje wykres, juz przy bardzo malych zmia¬ nach liczby obrotów wartosc ((p/(po)min zostaje przekroczona w dól, tak iz wtedy uporzadko¬ wana praca nie jest juz mozliwa. Jest rzecza oczywista, ze dopuszczalne zmiany liczby obro¬ tów beda tym mniejsze, im wiekszy jest sto¬ pien , sprezania, poniewaz przy duzym stopniu sprezania zmiana liczby obrotów równiez odpo¬ wiednio silniej oddzialywuje na zmiane cis¬ nienia, a wiec i na zmiane gestosci. Z tego wzgledu przy duzych stopniach sprezania sa wymagane specjalne zabiegi dla uzyskania do¬ statecznie duzego zakresu pracy sprezarki lub silnika. Takim zabiegiem jest na przyklad uzycie silnika o dwóch walach, gdzie sprezarka jest podzielona na czesc niskoprezna i czesc wysokoprezna. Kazda z tych dwóch sprezarek ma wlasna turbine napedowa i w ten sposób wzrost stosunku wyrózników wydajnosci w sprezarce ndskopreznej moze byc wyrównany przez wzrost liczby obrotów sprezarki wyso¬ kopreznej. Wykres charakterystyki dla takiego rozwiazania konstrukcyjnego jest przedstawiony Aa fig. 3. Wykonanie silnika jest oczywiscie trudniejsze, a jego obsluga bardziej skompli¬ kowana.Odpowiednim zabiegiem dla powiekszenia zakresu roboczej liczby obrotów przy srednich stopniach sprezania jest wypuszczanie powietrza- sprezarki za pomoca zaworów lub klap przed- muchowych, Fig. 4 przedstawia wykres cha¬ rakterystyki sprezarki ó dwóch miejscach wy¬ puszczania powietrza. Przy kazdym z tych miejsc wypuszcza sie tyle powietrza, zeby na wejsciu do nastepnego stopnia ustalil sie wy¬ magany stosunek wyrózników wydajnosci. Spo¬ sób ten wykazuje jednak te wade, ze wraz z wypuszczonym powietrzem traci sie pewna ilosc energii, która to energie' turbina napedo¬ wa musi wprawdzie dostarczyc, ale która nie zostanie odzyskana.Wreszcie dla wyjasnienia zaleznosci, jakie zachodza przy przestawianiu lopatek kierowni¬ cy, na fig. 5 jest przedstawiony trójkat pred¬ kosci jednego stopnia sprezarki osiowej, za pomoca bezwymiarowych wyrózników qp i i|), przy czym predkosc obwodowa u¦ — 1. Trójkat wyjsciowy jest wykreslony grubszymi liniami.Jak widac na rysunku, kat wlotu na wirnik wzrasta wielkosc Ais, a ten sam kat nastep¬ nego wienca kierowniczego zwieksza sie o wiel¬ kosc AiR, skoro tylko przy zmianie liczby obrotów wyróznik wydajnosci zmniejszy sie z (po na qp. Jezeli przy tym dopuszczalna zmia¬ na kata wlotowego, uzalezniona od stosunku wyrózników wydajnosci (cp/qpo)min, przekroczy wielkosc Aidop, to przeplyw strumienia staje sie nieustalony. Wiadomo, ze dla wirujacego wirnika mozna przy tym dopuscic wiekszy kat niewlasciwego doplywu Ais, anizeli dla nieru¬ chomego wienca kierowniczego, a to na skutek odrzucania na zewnatrz warstwy przysciennej. • Wedlug wynalazku prawidlowa pod wzgledem aerodynamicznym i termodynamicznym zmiana zakresu liczby obrotów albo prawidlowe zacho¬ wanie sie sprezarki przy czesciowym obciaza¬ niu jest jednak mozliwe bez omówionych wy¬ zej wad, a "tó- dzieki mozliwosci dostosowania ukladu lopatek odpowiednio do danych wyróz¬ ników wydajnosci, w zakresie czesciowego ob¬ ciazenia, przez obrócenie lopatek w ten spo¬ sób, ze zmienia sie ustawienie katowe badz lopatek wirnikowych, badz lopatek kierowni¬ czych, badz tez lopatek wirnikowych i lopatek kierowniczych róznych, w danym przypadku nastepujacych kolejno po sobie stopni lub lo¬ patek tylko wejsciowego wienca kierownicze¬ go.W silnikach samolotowych, ze wzgledu na niezawodnosc pracy i zmniejszenie ciezaru, re¬ zygnuje sie jednakze z szerszego dostosowy¬ wania aerodynamicznego i stosuje sie konstruk¬ cyjnie proste przestawianie lopatek kierowni¬ czych. Wedlug fig. 2 nie jest wcale konieczne przestawianie wszystkich stopni, lecz przy zmniejszonej liczbie obrotów wystarcza tylko przestawienie lopatek kierowniczych pierwszych stopni.Istota wynalazku polega na tym, ze lopatki kierownicze pierwszych stopni sprezarki o du¬ zym stopniu sprezania w obszarze czesciowego obciazenia nie przestawia sie jednakowo, lecz posuwajac sie od stopnia do stopnia przestawia — a —sie je o wartosc A|3S w taki sposób, ze doplyw do lopatek odbywa sie przy maksymalnym lub prawie maksymalnym kacie AidcpR.Za pomoca tego zabiegu na pierwszych stop¬ niach uzyskuje sie znaczny wzrost cisnienia, a tym samym znaczne opóznienie wzrostu wy¬ róznika wydajnosci przy obnizonych liczbach obrotów. Wymagane katy przestawiania uzys¬ kuja przy tym w pierwszej kierownicy war¬ tosc najwieksza i maleja wraz z liczba stopni.We wszystkich niemal przypadkach nie nalezy obawiac sie oderwania strumienia w kierowni¬ cy, poniewaz kat niewlasciwego doplywu AiR do kierownicy jest zawsze mniejszy niz kat niewlasciwego doplywu Ais do wirnika. Przy malych stosunkach cisnien wystarcza nieraz nastawianie tylko pierwszej kierownicy. Pro¬ ponowany sposób przestawiania wienca kie¬ rowniczego daje wiec w maszynie o jednym wale, a zatem przy stosunkowo prostej kon¬ strukcji, znaczne powiekszenie zakresu robo¬ czej liczby obrotów albo zmniejszenie zuzycia paliwa w zakresie czesciowego obciazenia, przy polepszeniu sprawnosci w obszarze takiego ob¬ ciazenia. Dalsze zalety wynikaja ze zmniej¬ szenia mocy potrzebnej do uruchomienia sil¬ nika za pomoca doprowadzanej z zewnatrz energii i z polepszenia zachowania sie przy przyspieszaniu silnika.Wykonanie konstrukcyjne urzadzen, zapropo¬ nowanych wedlug wynalazku do zmiany zakre¬ su roboczej liczby obrotów, albo zachowania sie sprezarki przy azesciowym obciazeniu, opiera sie na zastosowaniu zwiazanego z ka¬ dlubem pierscienia obrotowego, który ruch obrotowy, nadawany mu przez czlon sterujacy, przenosi na lopatki za posrednictwem umo¬ cowanego na kazdej lopatce elementu prze¬ stawiajacego. Urzadzenia tego rodzaju do prze¬ stawiania wienców kierowniczych na sprezar¬ kach dla turbin gazowych spelniaja zawsze stawiane im wymagania w zakresie scisle za¬ danych warunków pracy. Ponadto znane urza¬ dzenia nie maja jednak miedzy innymi mozli¬ wosci nawet czesciowego lub calkowitego zam¬ kniecia otworu wlotowego powietrza przed spre¬ zarka za pomoca lopatek kierowniczych. Takie wymaganie jest szczególnie wazne w przy¬ padku zdarzajacych sie podczas lotu uszkodzen awaryjnych, na przyklad lozysk silnika, pod¬ czas których chodzi o to, aby doplyw powie¬ trza do sprezarki zdlawic na tyle, aby na sku¬ tek przeplywu powietrza wirnik nie mógl obra¬ cac sie jak wiatrak z dosc duza liczba obro¬ tów i aby zapobiec rozszerzeniu sie powstalego uszkodzenia. Poza tym koniecznosc zamykania otworu wlotowego powietrza przy zatrzymywa¬ niu silnika podczas lotu oraz w samolocie nielatajacym jest wymagana w celu zabezpie¬ czenia wnetrza silnika przed przedostawaniem sie tam wiekszych cial obcych.Wobec tego ze wzgledów konstrukcyjnych zadanie wynalazku polega na tym, zeby w na¬ pedach samolotów za pomoca turbin gazowych stworzyc urzadzenie do przestawiania lopatek kierowniczych, które w silnikach o wyzszym stopniu sprezania zapewnialyby wyraznie la¬ twiejsze uruchamianie, które byloby proste konstrukcyjnie w danych warunkach i które pracowaloby niezawodnie i bez zaburzen we wszystkich spotykanych warunkach pracy.Wedlug wynalazku osiaga sie to w ten spo¬ sób, ze przy elemencie przestawiajacym, znaj¬ dujacym sie poza wiencem lopatek kierowni¬ czych, pierscien nastawczy jest umieszczony badz z zewnatrz, badz tez wewnatrz wienca lopatkowego, przy czym w tym drugim przy¬ padku elementy mechanizmu, napedzajace pierscien nastawczy odpowiednio do wielkosci ruchu elementu przestawiajacego sa umiesz¬ czone powyzej lub ponizej wienca lopatek kie¬ rowniczych.W celu zastosowania wynalazku sa mozliwe % jego rózne wykonania konstrukcyjne odpo¬ wiednio do kazdorazowej konstrukcji silnika.Korzystne wykonanie konstrukcyjne urzadzenia przestawiajacego z pierscieniem przestawiaja¬ cym, umieszczonym wewnatrz wienca lopatek kierowniczych, polega wedlug wynalazku na przekazywaniu wielkosci przestawienia, najko¬ rzystniej za pomoca walu ulozyskowanego obro¬ towo na kadlubie ponizej lopatek i który to wal jest polaczony bezposrednio w sposób umozliwiajacy przekazywanie napedu z elemen¬ tem przestawiajacym, poprzez prostoliniowe lub przenoszace ruchy obrotowe elementy kon¬ strukcyjne, a z pierscieniem przestawiajacym, jpoprzez osadzona na wale dzwignie wspóldzia¬ lajaca z widelkami, znajdujacymi sie na pier¬ scieniu. W tej postaci wykonania wielkosc przestawiania moze byc przekazywana na ulo- zyskowany obrotowo na kadlubie wal, za po¬ moca róznego rodzaju elementów konstruk¬ cyjnych, odpowiednio do wymagan konstruk¬ cyjnych stawianych dla kazdorazowej konstruk¬ cji silnika.Przy zastosowaniu elementów konstrukcyjnych wykonujacych ruchy prostoliniowe wal prze¬ kazujacy wielkosc przestawienia jest polaczony w sposób umozliwiajacy przekazywanie napedu — 3.—z elementem przestawiajacym poprzez dzwig¬ nie osadzona na wale i polaczona z czlonem przestawiajacym za pomoca preta sterujace¬ go.W przypadku zastosowania wykonujacych ru¬ chy obrotowe elementów konstrukcyjnych, wal przekazujacy wielkosc przestawienia jest po¬ laczony w sposób umozliwiajacy przekazywa¬ nie napedu z elementem przestawiajacym, wy¬ konanym w postaci wrzeciona, badz za po¬ srednictwem przekladni kól stozkowych, badz tez za pomoca przekladni slimakowej, najko¬ rzystniej samohamowriej.Inne korzystne rozwiazanie konstrukcyjne urzadzenia do przestawiania, wyposazonego w pierscien przestawiajacy, umieszczony równiez wewnatrz wienca lopatkowego, polega wedlug wynalazku na tym, ze przenoszenie wielkosci nastawczej odbywa sie poprzez same lopatki w taki sposób, ze czlon przestawiajacy jest polaczony bezposrednio w sposób umozliwiajacy przekazywanie napedu z jedna lub kilkoma lopatkami na górnym ich czopie lozyskowym, najkorzystniej za pomoca sprzegla zebatego.W przypadku konstrukcji silnika z urzadze¬ niem do przestawiania, wyposazonym w pier¬ scien przestawiajacy, umieszczony na zew¬ natrz lub wewnatrz wienca lopatek kierowni¬ czych, korzystne wykonanie konstrukcyjne wed¬ lug wynalazku polega na tym, ze wieniec lo¬ patek kierowniczych jest umieszczony wew¬ natrz kadluba sprezarki, a lopatki sa w nim ulozyskowane obrotowo z jednostronnym zamo¬ cowaniem. Odpowiednio do takiej postaci kon¬ strukcyjnego wykonania urzadzenia do prze¬ stawiania lopatek kierowniczych, kazdy z czlo¬ nów mechanizmu, uruchamianych przez pier¬ scien przestawiajacy i nastawiajacych lopatki, jest zamocowany wedlug wynalazku na wy¬ dluzonym, osadzonym obrotowo czopie lopatek.Przy takim osadzeniu lopatek kierowniczych sa mozliwe rózne postacie wykonania, odpo¬ wiednie do dzialajacych sil i danych warunków konstrukcyjnych. Lopatki kierownicze moga byc ulozyskowane obrotowo w wiencu lopatek kierowniczych, badz za pomoca lozysk^oprzecz- nycli, badz za pomoca lozysk poprzecznych i wzdluznych, b^dz tez za pomoca lozysk po¬ przecznych i waleozkowo-stozkowych, badz wreszcie tylko za pomoca lozysk waleczkowych, stozkowych.Z tych samych wzgledów konstrukcyjnych, dla których przy niekorzystnych warunkach przestrzennych pierscien przestawiajacy musi byc umieszczony na zewnatrz wienca lopatek kierowniczych, równiez przestawiane lopatiki wienców lopatek kierowniczych, znajdujacych sie miedzy pierwszymi stopniami wirnika spre¬ zarki, w celu przenoszenia sil osiowych; dzia¬ lajacych na lopatki w kierunku lotu, moga nie byc ulozyskowane na pierscieniu wewnetrznym, umocowanym w kadlubie sprezarki. Aby jed¬ nak równiez i .w tej postaci konstrukcyjnej mozna bylo uzyskac powierzchnie kanalów poludnikowych o wyjatkowo malych stratach przeplywowych i znacznie zmniejszyc odchyla¬ nie sie lopatek kierowniczych, od ich kierunku wzdluznego, pod dzialaniem sil wystepujacych na skutek przeplywu czynnika, lopatki wedlug, wynalazku sa zaopatrzone na dolnym koncu w czopy oporowe, które jako calosc w da¬ nych warunkach zapewniaja niezawodne przy¬ trzymanie i umocowanie wewnetrznego pier¬ scienia wienca kierowniczego i jednoczesnie ustalaja lopatki w tym pierscieniu.Wielkosc przestawienia moze byc wedlug wynalazku przenoszona badz recznie, badz w za¬ leznosci od liczby obrotów, elektromechanicznie lub elektrohydraulicznie na pierscien przesta¬ wiajacy wejsciowego wienca kierowniczego, badz tez za pomoca wspólnego' elementu nape¬ dowego na piescien przestawiajacy jednoczes¬ nie kilka wienców lopatek kierowniczych, znaj¬ dujacych sie miedzy pierwszymi stopniami wir¬ nika sprezarki, ze sterowaniem w znany spo¬ sób za posrednictwem aparatury sterujacej.Na dalszych rysunkach wynalazek jest wy¬ jasniony na podstawie róznych, schematycznie przedstawionych przykladów wykonania urza¬ dzen przestawiajacych lopatki kierownicze spre¬ zarek osiowych silników samolotów, przy czym fig. 6 przedstawia w rzucie aksonometrycznym urzadzenie przestawiajace dla wejsciowego wienca lopatek kierowniczych wraz z pierscie¬ niem przestawiajacym, umieszczonym wew¬ natrz wienca lopatek kierowniczych i posred¬ nim przekazywaniem wielkosci przestawienia, na pierscien przestawiajacy za posrednictwem walu, przy zastosowaniu wahacza, wykonuja¬ cego ruchy prostoliniowe miedzy elementem przestawiajacym i walem, i stanowiacego ele¬ ment napedowy pierscienia przestawiajacego, fig. 7 przedstawia w rzucie aksonometrycznym urzadzenie przestawiajace, z umieszczeniem pierscienia przestawiajacego wedlug fig. 6, jed¬ nak z bezposrednim przekazywaniem wielkosci przestawienia na pierscien przestawiajacy za posrednictwem jednej z lopatek kierowniczych, fig. 8 przedstawia w rzucie aksonometrycznym urzadzenie przestawiajace z pierscieniem prze- — 4 —stawiajacym, umieszczonym poza wiencem lo¬ patek kierowniczych i bezposrednim przeka¬ zywaniem- wielkosci przestawiania na pier¬ scien przestawiajacy poprzez jedna z lopatek kierowniczych na wieniec lopatek kierowni¬ czych, znajdujacy sie za jednym z pierwszych stopni wirnika, wyposazony w lopatki kierow¬ nicze, jednostronnie zamocowane i osadzone obrotowo w lozyskach poprzecznych, fig. 9 przedstawia w rzucie aksonometrycznym urza¬ dzenie przestawiajace z pierscieniem przesta¬ wiajacym, umieszczonym wewnatrz wienca ko¬ la kierowniczego i bezposrednim przekazywa¬ niem wielkosci przestawiania, jak w urzadze¬ niu wedlug fig. 8, równiez z lopatkami zamoco¬ wanymi jednostronnie, jednak w lozyskach po¬ przecznych i wzdluznych, fig. 10 przedstawia w rzucie aksonometrycznym urzadzenie do przekazywania wielkosci przestawiania na trzy urzadzenia przestawiajace, znajdujace sie za pierwszymi trzema stopniami wirnika wien¬ ców kierowniczych o róznych zakresach prze¬ stawiania, obliczonych odpowiednio do ich za¬ leznej od liczby obrotów aerodynamicznej ki¬ nematyki, wyposazonych w pierscienie prze¬ stawiajace, umieszczone poza wiencem lopatek kierowniczych, tak jak na fig. 8.Przedstawiony na fig. 6 wieniec lopatek kie¬ rowniczych jest umieszczony w czolowej czesci 1 kadluba wraz z elementami konstrukcyjnymi, sluzacymi do przestawiania lopatek kierowni¬ czych. Lopatki kierownicze 4 sa osadzone w znany sposób, umozliwiajacy obrót dokola osi wzdluznej, najkorzystniej w lozyskach igielkowych, w czolowej czesci 1 kadluba, za posrednictwem czopa górnego 5 w zewnetrznym pierscieniu 2 lopatek kierowniczych i za pomoca czopa dolnego 6 w wewnetrznym pierscieniu 3 lopatek kierowniczych. Osadzony na waleczkach pierscien przestawiajacy 7 jest umieszczony wspólsrodkowo z wiencem lopatek kierowni¬ czych w ten sposób, ze znajduje sie przed czopami dolnymi 6 lopatek 4. Naped pierscienia przestawiajacego 7, zabezpieczonego w kie¬ runku osiowym za pomoca zamkniecia bagne¬ towego, odbywa sie za posrednictwem walu 10, umieszczonego w czolowej czesci 1 kadluba, równolegle do nie przedstawionej na rysunku osi wirnika, i osadzonego obrotowo w lozys¬ kach 8, 9. Do nadawania wielkosci nastawczej, potrzebnej do przestawiania lopatek kierowni¬ czych 4, sluzy wykonany jako nakretka ele¬ ment przestawiajacy 14, osadzony obrotowo w kadlubie 11, w lozyskach 12 i 13, i wspól¬ dzialajacy ze sruba pociagowa 15, przesuwana wzdluz nakretki 14- Wielkosc ruchu przesta¬ wiajacego moze byc odczytana w znany sposób na odpowiedniej podzialce mikrometrycznej 16.Wal 10 jest polaczony z elementem przestawia¬ jacym 14 za pomoca preta 21, a mianowicie od strony elementu przestawiajacego — za po¬ moca widelek zawiasowych 17 poprzez swórzen- 18, a od strony walu' — za pomoca na swo¬ bodnym koncu równiez rozwidlonej dzwigni jednoramienriej 19, osadzonej sztywno z jednej strony walu 10 (strona napedowa) i to poprzez sworzen 20. Na drugim koncu walu 10 jest osa¬ dzona sztywno dzwignia jednoramienna 22, na której swobodnym koncu sworzen 23 zazebia sie z widelkowato przedluzonym wglebieniem 24 pierscienia przedstawiajacego 7. Na sworzniu 23 moze byc umieszczony w znany sposób kra¬ zek, a to w celu zmniejszenia tarcia. Do prze¬ stawiania kazdej lopatki 4 sluzy dzwignia na- stawcza 25, umocowana za pomoca kolka 26 na odpowiednio przedluzonym dobrym czopie 6 lopatki. Swobodny, najkorzystniej uksztaltowa¬ ny kulisto koniec kazdej dzwigni 25, zazebia sie z wglebieniem 27 pierscienia przestawiajace¬ go 7. Dzialanie urzadzenia przestawiajacego wynika jasno z rysunku. Wielkosc przestawia¬ nia nadana elementowi przestawiajacemu 14, co do wielkosci i kierunku (strzalka 29). za pomcca tworzacych lancuch przekladniowy ele¬ mentów pretowych, zostaje przekazana , na pierscien przestawiajacy 7, a poprzez niego jednoczesnie na wszystkie lopatki kierownicze 4.Element napedowy, nie przedstawiony na ry-* sunku, jest przy tym polaczony sztywno z ele¬ mentem przestawiajacym 14 za pomoca zaze¬ bienia sprzegajacego 28.W wiencu lopatek kierowniczych, przedsta¬ wionym na fig. 7, chodzi o stopien wirnika, umieszczony równiez w czesci czolowej 1 ka¬ dluba, w którym pierscien przestawiajacy 7z jest umieszczony równiez wspólsrodkowo przed czopami dolnymi 62 lopatek kierowniczych 4t.Pierscien przestawiajacy 72, wobec innych za¬ lozen konstrukcyjnych, przy uruchamianiu recz¬ nym jest napedzany bezposrednio za pomoca jednej z lqpatek kierowniczych 42, np. za po¬ moca lopatki kierowniczej 42', której ulozysko- wanie oraz dzwignia przestawiajaca 25* sa w tym celu wzmocnione. Dla nadania wielkosci nastawczej, do przestawiania lopatek kierow¬ niczych 42 sluzy gladki element przestawia¬ jacy 32, który jest osadzony obrotowo w kadlu¬ bie 30, w lozysku 31 i jest polaczony sztywno z czopem górnym 52' lopatek 42, np. za pomoca sprzegla zebatego. Nie przedstawiony na rysun- — 5 —ku- element napedowy w czasie przestawiania jest polaczony za pomoca zazebienia sprzega¬ jacego 33 z elementem przestawiajacym 32, który moze byc przestawiany w obu kierun¬ kach przez obracanie (strzalka 34). Przy me¬ chanicznym napedzie pierscienia przestawiaja¬ cego wielkosc przestawiania moze byc nadana na kilka lopatek 42, najkorzystniej rozmiesz¬ czonych symetrycznie na obwodzie.W przedstawionym na fig, 8, 9 i 10 ukladzie przestawianych wienców lopatek kierowniczych chodzi o takie wience, które sa umieszczone po pierwszych stopniach wirnika, a wedlug fig. 10 — po pierwszych trzech stopniach wirnika. W wykonaniu wedlug fig. 8 i 10, kazdorazowo przynalezny, umieszczony wspól- srodkowo pierscien przestawiajacy, ze • wzgle¬ dów konstrukcyjnych jest umieszczony na zew¬ natrz wienca lopatek kierowniczych, natomiast wedlug fig. 9 jest on umieszczony wewnatrz wienca lopatek kierowniczych.Poza tym w przeciwienstwie do urzadzenia wedlug fig. 7 lopatki kierownicze 48 lub 44 nie sa umieszczone w czolowej czesci 1 kadluba, lecz w kadlubie 35 sprezarki. Inna osobliwosc tej odmiany konstrukcyjnej wienca lopatek kierowniczych polega na tym, ze lopatki kie¬ rownicze sa ulozyskowane tylko na górnym koncu, a mianowicie w umieszczonych bezpo¬ srednio w kadlubie 35 sprezarki lozyskach • po¬ przecznych 36 i 37 (fig. 8), albo w jednym lo¬ zysku poprzecznym 36* i lozysku wzdluznym 38 (fig. 9). Czopy górne 53 lub 54 lopatek 43 lub 44 sa odpowiednio wykonane pod wzgledem ksztal¬ tu i dlugosci. W celu zwiekszenia statecznosci lozyskowania, ponizej uksztaltowanego odpo¬ wiednio co do ksztaltu i dlugosci czopa gór¬ nego 58 lub 54, jest umieszczony kolnierz 39 lub 39\ na którym przy wykonaniu wedlug fig. 9 opiera sie lozysko wzdluzne 38. Aby jednak, wobec jednostronnego ulozyskowania lopatek kierowniczych, mozna bylo przejmo¬ wac i jednoczesnie równomiernie rozkladac sily, dzialajace w kierunku przeplywu na lo¬ patki, a zwlaszcza na ich dolny swobodny ko¬ niec, lopatki 48 lub 44 sa zaopatrzone na swym dolnym koncu w czopy oporowe 68 lub 64, które lacznie prowadza niepolaczony z kadlu¬ bem 35 pierscien wewnetrzny lopatek kierowni¬ czych 3* lub 34 i jednoczesnie ustalaja lopatki kierownicze 44 w tym pierscieniu. Do .przesta¬ wiania kazdej z lopatek kierowniczych sluzy dzwignia przestawiajaca 25* lub 254, osadzona sztywno na czopie górnym 58, lub na czopie dolnym G4, za pomoca nie pokazanego na ry¬ sunku kwadratu, kolka lub elementu podobne¬ go i przewaznie dodatkowo zabezpieczona za pomoca nakretki 40. Uksztaltowanie swobodnego konca kazdej dzwigni przestawiajacej 258 lub 25* jest zalezne od konstrukcyjnego wykona¬ nia pierscienia przestawiajacego 73 lub 74. Gdy pierscien przestawiajacy jest wykonany w ksztalcie litery U, to wówczas pierscien ten i wykonany w postaci oczka swobodny koniec kazdej dzwigni przestawiajacej maja równo¬ legly do osi wzdluznej lopatek otwór, w któ¬ rym jest prowadzony sworzen 41 lub 41', który w obszarze wspóldzialania z dzwignia przesta¬ wiajaca wyposazony jest w nie pokazana na rysunku kule i który daje napedowe polacze¬ nie pierscienia przestawiajacego 73 lub 74 z kaz¬ da lopatka kierownicza. W wykonaniu wedlug fig. 9, z umieszczonym wewnatrz pierscieniem przestawiajacym 74, pierscien ten, podobnie jak w wykonaniu wedlug fig. 7, przy uruchamianiu recznym jest napedzany bezposrednio poprzez jedna z lopatek kierowniczych 44, na przyklad przez lopatke 44' i w tym celu ulozyskowania lopatek i dzwigni przestawiajacej maja rów¬ niez wzmocniona konstrukcje. Do nastawiania wielkosci przestawiania lopatek kierowniczych w obu kierunkach (strzalka 44) sluzy czop 42, zaopatrzony w uzebienie sprzegajace 43. Przy mechanicznym napedzie pierscienia przestawia¬ jacego wielkosc przestawiania moze byc równiez nastawiana na kilku, najkorzystniej symetrycz¬ nie na obwodzie rozmieszczonych lopatkach 44'.W wykonaniu wedlug fig. 8 i'10 z nazewnatrz umieszczonym pierscieniem przestawiajacym, pierscienie 78 lub 78 i 78" sa napedzane me¬ chanicznie, a mianowicie poprzez pret dzwi¬ gniowy od nie pokazanego na rysunku jednego tylko urzadzenia napedowego, za pomoca wspól¬ nego preta sprzegajacego 45, którego ulozysko- wanie i prowadzenie równiez nie jest poka¬ zane na rysunku. Do napedu pierscieni prze¬ stawiajacych 73, 73' i 73" sluza osadzone obro¬ towo, na sztywno zwiazanych z kadlubem czo¬ pach 46, 48 lub 50, obrotowe dzwignie katowe 47, 49 lub 51, których jednakowej dlugosci ra¬ miona napedowe, na swym rozwidlonym koncu, prowadza przegubowo pret sprzegajacy 45, za /pomoca sworzni 52, 53 i 54 i których napedzane ramiona 47ab, 49ab lub 51ab maja rózne dlugosci, odpowiednio do wymaganej wielkosci obrotu Jopatek. Wielkosc przestawiania zostaje prze¬ noszona na pierscienie przestawiajace za pomo¬ ca plaskowników 55, 56 lub 57, które sa prowa¬ dzone obrotowo w rozwidlonych koncach na¬ pedzajacych ramion i polaczone przegubowo -^ 6 —na czapach 58, 59 i 60, umocowanych na pier¬ scieniach przestawiajacych. Pret sprzegajacy 45 moze byc przesuwny w obu kierunkach (strzal¬ ka 61), a zatem równiez pierscienie przestawia¬ jace 73j 78' i 78" moga byc obracane w obu kierunkach (strzalki 62, 63 lub 64). Podczas obro¬ tu pierscienia przestawiajacego w kierunku od¬ wrotnym do ruchu wskazówek zegara, lopatki kierownicze 4 zajmuja na przyklad polozenie pokazane liniami kreskowymi 48, 48' lub 48".Pret sprzegajacy 45 moze byc uruchamiany elektromechanicznie lub hydromechanicznie, za pomoca nie pokazanego na rysunku urzadzenia sterujacego. Przenoszenie wielkosci przestawia¬ nia, 'z nie pokazanego na rysunku elementu przestawiajacego, na pret sprzegajacy 45, moze przy tym odbywac sie na przyklad w podobny sposób, jak w ukladzie opisanym w zwiazku z fig. 6, — przy przekazywaniu wielkosci prze¬ stawiania na pierscien przestawiajacy 7, to znaczy jest przewidziany na stale zwiazany z kadlubem wal, na którym sa zaklinowane dwie jednoramienne dzwignie. Ze swobodnym koncem jednej dzwigni jest polaczony prze¬ gubowo pret sprzegajacy 45, a swobodny ko¬ niec drugiej dzwigni jest polaczony równiez za pomoca sztywnej czesci konstrukcyjnej z wlasciwym elementem przestawiajacym, na¬ pedzanym elektromechanicznie lub hydromecha¬ nicznie. Oczywiscie sa mozliwe równiez i inne rozwiazania konstrukcyjne, które dawalyby po¬ srednie lub bezposrednie polaczenie napedowe pomiedzy elementem nastawiajacym i pretem -sprzegajacym 45.Urzadzenie przestawiajace wedlug wynalazku spelnia postawione wymagania co do prostoty i niezawodnosci pracy. Ponadto wynalazek spelnia wymaganie malego zapotrzebowania miejsca i malego ciezaru, jako niezbednych warunków stawianych urzadzeniom na turbi¬ nach gazowych napedzajacych samoloty. Dalsza zaleta urzadzenia wedlug wynalazku jest mozli¬ wosc calkowitego nawet zamkniecia otworu wlotowego powietrza przed sprezarka, za po¬ moca lopatek kierowniczych. PL

Claims (15)

  1. Zastrzezenia patentowe 1. Uklad lopatek do powiekszenia zakresu roboczej liczby obrotów sprezarek osiowych o duzym stopniu sprezania lub do polepsze¬ nia zachowania sie sprezarki w obszarze czesciowego obciazenia, polaczonego z po¬ lepszeniem sprawnosci w tym obszarze ob¬ ciazenia, znamienny tym, ze polozenie ka¬ towe badz lopatek wirnika, badz lopatek kierownicy badz lopatek wirnika i lopatek kierownicy poszczególnych, w danym przy¬ padku kolejno po sobie nastepujacych stop¬ ni, badz tylko lopatek wienca kierownicy wlotowej, zostaje zmieniane w zaleznosci od zadanego w obszarze czesciowego obcia¬ zenia stosunku wyróznika wydajnosci.
  2. 2. Uklad wedlug zastrz. 1, z przestawianiem lopatek kierowniczych pierwszych stopni, znamienny tym, ze przestawianie tych lo¬ patek jest niejednakowe, od stopnia do stop¬ nia o coraz mniejszy kat i ze kat prze¬ stawiania lopatek poszczególnych stopni od¬ powiada maksymalnej, albo prawie maksy¬ malnej - wartosci dopuszczalnego kata wlo¬ towego przynaleznego wirnika.
  3. 3. Urzadzenie do przestawiania lopatek kie¬ rowniczych, zgodnie z ukladem wedlug zastrz. 2, za pomoca zwiazanego na stale z kadlubem, obracajacego sie pierscienia, który nadany mu przez element nastawczy ruch obrotowy przekazuje na lopatki, za posrednictwem umocowanego na kazdej lo¬ patce elementu napedu lopatek, znamienne tym, ze przy znajdujacym sie na zewnatrz wienca lopatek kierowniczych elemencie nastawczym pierscien przestawiajacy jest umieszczony badz na zewnatrz, badz tez wewnatrz wienca lopatek, przy czym przy umieszczeniu go wewnatrz, elementy mecha¬ nizmu napedzajacego pierscien przestawia¬ jacy, odpowiednio do wielkosci ruchu ele¬ mentu nastawczego, sa wnieszczons powy¬ zej lub ponizej wienca lopatek kierowni¬ czych.
  4. 4. Urzadzenie do przestawiania, z pierscie¬ niem przestawiajacym, umieszczonym wew¬ natrz wienca lopatek kierowniczych, wed¬ lug zastrz. 3, znamienne tym, ze wielkosc przestawiania jest przekazywana najko¬ rzystniej za pomoca ulozyskowanego obro¬ towo na kadlubie, ponizej lopatek (4), walu (10), który jest polaczony bezposrednio, w sposób umozliwiajacy przekazywanie na¬ pedu, z elementem przestawiajacym (14), poprzez prostoliniowe lub przenoszace ru¬ chy obrotowe elementy konstrukcyjne, a z pierscieniem przestawiajacym (7), po¬ przez osadzona na wale dzwignie (22), wspóldzialajaca z widelkami znajdujacymi sie na pierscieniu.
  5. 5. Urzadzenie do przestawiania wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze wal (10). przenoszacy wielkosc przestawienia, jest polaczony, w sposób umozliwiajacy przekazywanie"napedu, z elementem przestawiajacym (14), poprzez dzwignie (19), osadzona na wale i polaczona z czlonem przestawiajacym za pomoca ipreta sterujacego (21).
  6. 6. Urzadzenie do przestawiania wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze wal (10), przenoszacy wielkosc przestawiania, jest polaczony po- f przez przekladnie kól stozkowych, w spo¬ sób umozliwiajacy przekazywanie napedu, z elementem przestawiajacym (14), uksztal¬ towanym w postaci wrzeciona.
  7. 7. ..Urzadzenie do przestawiania wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze wal (10), przeno¬ szacy wielkosc przestawienia, jest polaczo¬ ny poprzez przekladnie slimakowa,, najlepiej samohamowna, w sposób umozliwiajacy przekazywanie napedu, z wykonanym w po¬ staci wrzeciona elementem przestawiaja¬ cym (14).
  8. 8. Urzadzenie do przestawiania, z umieszczo¬ nym wewnatrz wienca lopatkowego pier¬ scieniem przestawiajacym, wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze przenoszenie wielkosci ^przestawiania odbywa sie poprzez same lo- . patki .w taki sposób, ze czlon przestawia¬ jacy (32) jest polaczony bezposrednio, w spo¬ sób umozliwiajacy przekazywanie napadu z jedna lub kilkoma lopatkami (42') na ich górnym czopie lozyskowym (52), najkorzyst- , niej za pomoca sprzegla zebatego.
  9. 9. Urzadzenie do przestawiania z pierscieniem przestawiajacym, umieszczonym na zew¬ natrz, lub wewnatrz lopatek kierowniczych, wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze wie¬ niec lopatek kierowniczych jest umieszczo-. x ny wewnatrz kadluba (35) sprezarki, a lo¬ patki (43, 4*) sa w nim ulozyskowane obro¬ towo z jednostronnym zamocowaniem.
  10. 10. Urzadzenie do przestawiania, z pierscieniem przestawiajacym, umieszczonym z zewnatrz lub wewnatrz wienca lopatkowego, wedlug zastrz. 9, znamienne tym, ze kazdy z czlo¬ nów mechanizmu, uruchomianych przez pierscien przestawiajacy (78, 74) i nastawia¬ jacych lopatki (43, 44), jest zamocowany na wydluzonym, osadzonym obrotowo czopie (P, 5*) lopatek.
  11. 11. Urzadzenie do przestawiania z lopatkami jednostronnie obrotowo osadzonymi w wien¬ cu lopatek kierowniczych, wedlug zastrz. 9 i 10, znamienne tym, ze lopatki (48) sa ulozyskowane w. lozyskach poprzecznych (36, 37).
  12. 12. Urzadzenie do przestawiania z lopatkami kierowniczymi, jednostronnie obrotowo osa¬ dzonymi w wiencu lopatek kierowniczych, wedlug zastrz. 9 i 10, znamienne tym, ze lopatki (44) sa ulozyskowane za pomoca lo¬ zysk poprzecznych i wzdluznych (36', 38).
  13. 13. Urzadzenie do przestawiania z lopatkami kierowniczymi, jednostronnie obrotowo osa¬ dzonymi w wiencu lopatek kierowniczych, wedlug zastrz. 9 i 10, znamienne tym, ze lopatki sa ulozyskowane za pomoca lozysk poprzecznych i lozysk waleczkowych stoz¬ kowych lub tylko za pomoca lozysk walecz¬ kowych stozkowych.
  14. 14. Urzadzenie do przestawiania z pierscieniem przestawiajacym, umieszczonym z zewnatrz wienca lopatek kierowniczych, wedlug zastrz. 9 — 13, znamienne tym, ze pier¬ scien wewnetrzny wienca kierowniczego (33, 34) jest przytrzymywany za pomoca czopa oporowego (63, 64), umieszczonego na dolnym koncu lopatek kierowniczych (43, 44).
  15. 15. Urzadzenie do przestawiania wedlug zastrz. 3 — 14, znamienne tym, ze wielkosc prze¬ stawiania moze byc przenoszona badz recz¬ nie, badz w zaleznosci od liczby obrotów, elektromechanicznie albo elektrohydraulicz¬ nie, na pierscien przestawiajacy (7, 71) wejsciowego wienca kierowniczego, badz tez za pomoca wspólnego elementu napedowego (45) — na pierscien przestawiajacy (73, 74) jednoczesnie kilku wienców lopatek kie¬ rowniczych, znajdujacych sie miedzy pierw¬ szymi stopniami wirnika sprezarki, ze ste¬ rowaniem w znany sposób, za posrednic¬ twem aparatury sterujacej. VEB Entwicklungsbau Pirna Zastepca: inz. J. Felkner rzecznik patentowy.Do opisu patentowego nr 44619 Ark. 1 "P/fo w n/no = 'W ^^^ ^^y^ | ^~ ~y^ — / ~~ ^"rT* l*/*o)mln ^S** \y^° y - ^ Liczba stepni z *• Fig. 2 Fig. 4 (f/*)_ wu "~7 F/o.4 a(is -¦wymagana wielkosc przestawienia| Kieroymicy U w A Fi* 5Do opisu patentowego nr 44619 Ark. 2 Fig. 7Do opisu patentowego nr 44619 Ark. 3 Mg.8 PL
PL44619A 1958-09-10 PL44619B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL44619B1 true PL44619B1 (pl) 1961-04-15

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104685207B (zh) 包括布置在流体中并装备有可定向叶片的转子的旋转机械
US20110076144A1 (en) Fluid Interacting Device
US5126584A (en) Windmill
EP3144498B1 (en) Multi-directional gearbox deflection limiter for a gas turbine engine
DE102011053712B4 (de) Windturbinenrotorblatt mit betätigbaren profilpassagen
US5620301A (en) Actuator mechanism for variable angle vane arrays
EP3236016B1 (en) Drive shaft for remote variable vane actuation
EP2258926A2 (en) Control mechanism
CN101675268A (zh) 变速装置及风力发电装置
US20070175202A1 (en) Axial flow positive displacement worm compressor
CN112253386B (zh) 风力发电设备及其叶片自变桨控制方法、系统和装置
EP2627931A1 (en) Stationary gear unit
CN110173441A (zh) 轴流-离心压缩机
US3376018A (en) Vane operating mechanism
PL44619B1 (pl)
CN110454247A (zh) 小节径中间抽汽式汽轮机
PL115337B1 (en) Blade-type rudder for waterborne vehicles
JP2013509524A (ja) 作動機構のための作動装置
CN2506786Y (zh) 立轴双叶组风力机
US20230304417A1 (en) Vane arm torque transfer plate
JPS5918539B2 (ja) ファン推進器
CN208416786U (zh) 自动变桨和失能保护的风力发电机风轮
EP0114800A2 (en) A horizontal shaft wind turbine with few blades
KR101351592B1 (ko) 액추에이터의 최종기어
KR20030009144A (ko) 정출력 수직축 풍차 동력장치