RU149738U1 - LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR WHEEL OF TURBOREACTIVE ENGINE (OPTIONS) - Google Patents

LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR WHEEL OF TURBOREACTIVE ENGINE (OPTIONS) Download PDF

Info

Publication number
RU149738U1
RU149738U1 RU2014116602/06U RU2014116602U RU149738U1 RU 149738 U1 RU149738 U1 RU 149738U1 RU 2014116602/06 U RU2014116602/06 U RU 2014116602/06U RU 2014116602 U RU2014116602 U RU 2014116602U RU 149738 U1 RU149738 U1 RU 149738U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blade
feather
rotor
axis
disk
Prior art date
Application number
RU2014116602/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Ювенальевич Марчуков
Сергей Анатольевич Симонов
Дмитрий Юрьевич Еричев
Николай Павлович Селиванов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") filed Critical Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо")
Priority to RU2014116602/06U priority Critical patent/RU149738U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU149738U1 publication Critical patent/RU149738U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

1. Рабочее колесо ротора, включающего вал барабанно-дисковой конструкции компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД), имеющего корпус с проточной частью, характеризующееся тем, что выполнено в качестве рабочего колеса первой ступени вала ротора, содержит диск в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием, полотно и обод, а также выполненные выпукло-вогнутыми в поперечном сечении лопатки, имеющие каждая перо с радиальной осью, боковыми кромками и хвостовик с продольной осью, при этом обод ассиметрично соединен с полотном диска с образованием двух разноплечих наклонных в направлении вектора потока рабочего тела фронтальной и тыльной конических полок, суммарная равноплечая часть ширины которых выполнена с пазами с заведенными в них хвостовиками лопаток, а тыльная полка обода дополнена выступающим за габарит пера лопатки кольцевым уширением, превышающим ширину фронтальной полки, и развита до силового контакта с ответной полкой обода диска следующей ступени ротора и соединения с ней, при этом указанное уширение тыльной полки снабжено по внешней грани обода, выходящей в проточную часть, элементами лабиринтного уплотнения, а полотно с фронтальной стороны диска в зоне, примыкающей к ободу, снабжено расположенным под ним коническим кольцевым элементом для соединения с внешним коническим силовым элементом цапфы передней опоры ротора и выполненным с углом наклона образующей к геометрической оси диска, причем продольная ось каждого из указанных пазов диска образует с осью рабочего колеса в проекции на условную осевую плоскость, нормальную к радиальной оси пера лопат�1. The impeller of the rotor, including the shaft of the drum-disk design of the low pressure compressor (LPC) of a turbojet engine (TRD), having a housing with a flow part, characterized in that it is made as the impeller of the first stage of the rotor shaft, contains a disk in the form of a single element, comprising a hub with a central hole, a web and a rim, as well as blades made convex-concave in cross section, each having a feather with a radial axis, side edges and a shank with a longitudinal axis, the rim being asymmetric connected to the disk blade with the formation of two front and rear conical shelves inclined in the direction of the flow vector of the working fluid, the total equal shoulder portion of the width of which is made with grooves with the shanks of the blades inserted into them, and the rear shelf of the rim is supplemented with ring broadening protruding beyond the blade feather dimension, exceeding the width of the front flange, and developed to force contact with the mating flange of the disk rim of the next stage of the rotor and connection with it, while the specified broadening of the back of the sleep shelf the wife along the outer edge of the rim extending into the flowing part, with labyrinth seal elements, and the canvas on the front side of the disk in the zone adjacent to the rim is equipped with a conical ring element located under it for connecting with the external conical force element of the axle of the front rotor support and made with an angle the inclination of the generatrix to the geometric axis of the disk, and the longitudinal axis of each of these grooves of the disk forms with the axis of the impeller in projection onto a conditional axial plane normal to the radial axis of the feather blade

Description

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения, а именно, к компрессорам низкого давления (КНД) авиационных турбореактивных двигателей (ТРД).The utility model relates to the field of aircraft engine manufacturing, namely, to low-pressure compressors (LPC) of aircraft turbojet engines (turbojet engines).

Известно рабочее колесо осевого компрессора двигателя, содержащее диск с пазами, расположенными под углом к оси компрессора и установленными в них лопатками. Между входным торцом диска рабочего колеса и торцом упорного выступа лопатки устанавливают металлическую пластину, имеющую наружные размеры, превышающие контур паза диска для перекрытия зазоров в замковом соединении. Внутренний контур повторяет контур хвостовика лопатки. Торцевые поверхности диска, прилегающие к металлической пластине, выполнены под углом к оси компрессора, равным или меньшим 90°, обеспечивающим плотное прилегание пластины к диску под действием центробежных сил (RU 2368814 С1, опубл. 27.09.2009).Known impeller of an axial compressor of the engine, containing a disk with grooves located at an angle to the axis of the compressor and installed blades in them. Between the inlet end face of the impeller disk and the end face of the thrust protrusion of the blade, a metal plate is installed having external dimensions exceeding the contour of the disk groove to close the gaps in the castle connection. The inner contour follows the contour of the shank of the scapula. The end surfaces of the disk adjacent to the metal plate are made at an angle to the axis of the compressor equal to or less than 90 °, providing a tight fit of the plate to the disk under the action of centrifugal forces (RU 2368814 C1, publ. 09/27/2009).

Известен осевой компрессор двигателя, включающий в себя отдельные рабочие колеса. Рабочее колесо состоит из лопаток, состоящих из профилированного пера и хвостовика, дисков, имеющих обод, полотно, ступицу. Каждое рабочее колесо снабжено двумя дисками. Оба диска соединены между собой с помощью кольцевого бурта первого диска и посадочного пояска с отверстиями в полотне второго диска. Хвостовик рабочей лопатки выполнен в виде полки с ребрами жесткости на ее внутренней стороне. Полки имеют на переднем и заднем торцах по потоку клиновидные кольцевые выступы. На ободах дисков рабочих колес выполнены ответные клиновидные кольцевые углубления, которые образуют кольцевой паз типа ″ласточкин хвост″ для контакта с клиновидными кольцевыми выступами на торцах полок рабочих лопаток (RU 2269678 С1, опубл. 10.02.2006).Known axial compressor of the engine, which includes individual impellers. The impeller consists of blades consisting of a profiled feather and a shank, disks having a rim, a blade, a hub. Each impeller is equipped with two disks. Both disks are interconnected by means of an annular collar of the first disk and a landing belt with holes in the canvas of the second disk. The shank of the working blade is made in the form of a shelf with stiffeners on its inner side. Shelves have wedge-shaped annular protrusions at the front and rear ends along the stream. On the rims of the wheels of the impellers, reciprocal wedge-shaped annular recesses are made, which form an annular groove of the “dovetail” type for contact with wedge-shaped annular protrusions at the ends of the shelves of the blades (RU 2269678 C1, publ. 02.10.2006).

Известен осевой компрессор двигателя, содержащий статор и ротор барабанно-дискового типа, включающий рабочие колеса. Каждое рабочее колесо содержит лопатки, состоящие из профилированного пера и хвостовика. Хвостовик рабочей лопатки выполнен в виде полки с ребрами жесткости и клиновидными кольцевыми выступами. На дисках рабочих колес выполнены клиновидные кольцевые углубления, которые образуют кольцевой паз типа ″ласточкин хвост″ для контакта с клиновидными кольцевыми выступами на торцах полок рабочих лопаток (RU 2269678 С1, опубл. 10.02.2006).Known axial compressor of the engine containing the stator and the rotor of the drum-disk type, including impellers. Each impeller contains blades consisting of a profiled feather and a shank. The shank of the working blade is made in the form of a shelf with stiffeners and wedge-shaped annular protrusions. On the disks of the impellers, wedge-shaped annular recesses are made, which form an annular groove of the “dovetail” type for contact with wedge-shaped annular protrusions at the ends of the shelves of the blades (RU 2269678 C1, publ. 02.10.2006).

Известно рабочее колесо осевого компрессора двигателя, содержащее диск, лопатки с хвостовиком, средство осевой фиксации лопаток в замковом соединении типа «ласточкин хвост». На боковых контактных гранях хвостовиков лопаток выполнены фаски по хорде, меньшей радиуса округления. Средство осевой фиксации лопаток выполнено в виде разрезного кольца и прорезей под разрезное кольцо в упорном выступе диска и хвостовике лопаток. Величина радиуса округления и фаски выбраны из расчета предельной нормативной прочности (RU 2476729 С1, опубл. 27.02.2013).Known impeller of an axial compressor of the engine, containing a disk, blades with a shank, means of axial fixation of the blades in the castle connection type "dovetail". On the lateral contact faces of the shanks of the blades chamfers are made along a chord smaller than the radius of rounding. The axial fixation tool for the blades is made in the form of a split ring and slots for a split ring in the thrust protrusion of the disk and the shank of the blades. The value of the radius of rounding and chamfer selected from the calculation of the ultimate standard strength (RU 2476729 C1, publ. 02.27.2013).

Известна профилированная лопатка компрессора для диска рабочего колеса, имеющего аксиальную, тангенциальную и радиальную ортогональные оси, содержащая стороны повышенного и низкого давления, простирающиеся в радиальном направлении от хвостовика к вершине и в аксиальном направлении между передней и задней кромками, поперечные сечения, имеющие соответствующие хорды и линии изгиба, проходящие между передней и задней кромками, и центры тяжести, выровненные по оси укладки, имеющей двойной изгиб. Сторона низкого давления изогнута вдоль задней кромки вблизи хвостовика для уменьшения разделения потока на нем (RU 2000130594 А, опубл. 27.01.2003).Known profiled compressor blade for the impeller disk having axial, tangential and radial orthogonal axes, containing high and low pressure sides, extending in the radial direction from the shank to the apex and in the axial direction between the front and rear edges, cross sections having corresponding chords and bending lines extending between the leading and trailing edges, and centers of gravity aligned along a pivot axis having a double bend. The low pressure side is curved along the trailing edge near the liner to reduce the separation of the flow on it (RU 2000130594 A, publ. 01.27.2003).

Известна рабочая лопатка компрессора, включающая перо и хвостовик. Хвостовик лопатки расположен горизонтально, а перо соединено с хвостовиком через промежуточный элемент - ножку. Между ножкой и пером размещена полка, формирующая проточную часть двигателя (Н.Н. Сиротин, А.С. Новиков, А.Г. Пайкин, А.Н. Сиротин. Основы конструирования производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий. Книга 1. Москва. Наука 2011. стр. 257-263).Known compressor blades, including a feather and a shank. The shank of the blade is located horizontally, and the feather is connected to the shank through an intermediate element - the leg. Between the leg and the feather there is a shelf forming the engine flow part (NN Sirotin, AS Novikov, AG Paykin, AN Sirotin. Fundamentals of designing the production and operation of aircraft gas turbine engines and power plants in the CALS system technologies. Book 1. Moscow. Science 2011. p. 257-263).

К недостаткам известных технических решений рабочих колес КНД относится неясность или нераскрытость взаимосвязи заявленных в качестве существенных признаков приведенных аналогов с достигаемым техническим результатом, а также отсутствие информации о том, каким образом и в каких диапазонах значений указанные в аналогах основные конструкционные и эксплуатационные параметры влияют на улучшение технологичности изготовления и ремонтопригодности конструкции или на увеличение производительности компрессора, ресурса работы рабочих колес и КНД в целом, а также на снижение материалоемкости, трудо- и энергоемкости выполнения технологических операций.The disadvantages of the well-known technical solutions of KND impellers include the lack of clarity or the unsolved nature of the relationship between the declared analogues of the above analogues and the technical result achieved, as well as the lack of information on how and in which ranges of values the main structural and operational parameters indicated in the analogues affect the improvement manufacturability and maintainability of the design or to increase compressor productivity, working life of working wheels s and KND in general, as well as to reduce material consumption, labor and energy consumption of technological operations.

Задача настоящей полезной модели состоит в разработке рабочего колеса первой ступени вала ротора КНД ТРД с лопатками повышенной компактности, технологичности и ремонтопригодности при одновременном снижении материалоемкости и увеличении ресурса КНД ТРД в целом.The objective of this utility model is to develop the impeller of the first stage of the rotor shaft of the low pressure turbojet engine with blades of increased compactness, manufacturability and maintainability while reducing material consumption and increasing the resource of the low pressure turbojet engine in general.

Поставленная задача в части рабочего колеса решается тем, что рабочее колесо ротора, включающего вал барабанно-дисковой конструкции компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД), имеющего корпус с проточной частью, согласно полезной модели, выполнено в качестве рабочего колеса первой ступени вала ротора, содержит диск в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием, полотно и обод, а также выполненные выпукло-вогнутыми в поперечном сечении лопатки, имеющие каждая перо с радиальной осью, боковыми кромками и хвостовик с продольной осью, при этом обод ассиметрично соединен с полотном диска с образованием двух разноплечих наклонных в направлении вектора потока рабочего тела фронтальной и тыльной конических полок, суммарная равноплечая часть ширины которых выполнена с пазами с заведенными в них хвостовиками лопаток, а тыльная полка обода дополнена выступающим за габарит пера лопатки кольцевым уширением, превышающим ширину фронтальной полки, и развита до силового контакта с ответной полкой обода диска следующей ступени ротора и соединения с ней, при этом указанное уширение тыльной полки снабжено по внешней грани обода, выходящей в проточную часть, элементами лабиринтного уплотнения, а полотно с фронтальной стороны диска в зоне, примыкающей к ободу, снабжено расположенным под ним коническим кольцевым элементом для соединения с внешним коническим силовым элементом цапфы передней опоры ротора и выполненным с углом наклона образующей к геометрической оси диска, причем продольная ось каждого из указанных пазов диска образует с осью рабочего колеса в проекции на условную осевую плоскость, нормальную к радиальной оси пера лопатки, угол α0 установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α0=(17÷27)°, а пазы равномерно разнесены по периметру диска и выполнены в поперечном сечении, по меньшей мере, с боковыми гранями, образующими элемент замкового соединения с хвостовиком лопатки, при этом хорда, соединяющая в корневой зоне боковые кромки пера лопатки, образует с осью двигателя в проекции на упомянутую условную плоскость угол установки пера лопатки, нарастающий с радиальным удалением от оси рабочего колеса с градиентом закрутки пера Gз.п, принятым в диапазонеThe problem in terms of the impeller is solved by the fact that the impeller of the rotor, including the shaft of the drum-disk design of the low pressure compressor (LPC) of a turbojet engine (TRD), having a housing with a flow part, according to the utility model, is made as the impeller of the first stage of the shaft the rotor, contains a disk in the form of a single element, including a hub with a central hole, a blade and a rim, as well as blades made convex-concave in cross section, having each feather with a radial axis, lateral to with shafts and a shank with a longitudinal axis, while the rim is asymmetrically connected to the disk blade with the formation of two different-armed inclined front and rear conical shelves, inclined in the direction of the flow vector of the working fluid, the total equal-arm portion of the width of which is made with grooves with the shanks of the blades inserted into them, and the rear shelf the rim is supplemented with an annular broadening that extends beyond the width of the blade pen, exceeding the width of the frontal flange, and is developed to force contact with the mating flange of the disk rim of the next rotor stage and is connected inertia with it, while the indicated broadening of the rear shelf is equipped along the outer edge of the rim extending into the flow part with labyrinth seal elements, and the canvas from the front side of the disk in the area adjacent to the rim is equipped with a conical ring element located under it for connection with an external conical the power element of the axle of the front rotor support and made with the angle of inclination of the generatrix to the geometric axis of the disk, and the longitudinal axis of each of these grooves of the disk forms with the axis of the impeller in a projection on w axial plane normal to the radial axis of the blade, the angle α 0 of the blade shank, as defined in the range α 0 = (17 ÷ 27) °, and the grooves are uniformly spaced along the disc circumference and formed in the cross section of at least the lateral faces forming the element of the castle connection with the shank of the blade, while the chord connecting the lateral edges of the blade feather in the root zone forms the angle of installation of the blade feather with the axis of the engine projected onto the said conventional plane, increasing with radial distance from the axis of ochego wheel spin pen gradient G zp accepted in the range

Gз.п.=(αп-αк)/Lср=(124,0÷186,8) [град/м], гдеG s.p. = (α p -α k ) / L cf = (124.0 ÷ 186.8) [deg / m], where

αк - проекция угла закрутки хорды корневого сечения пера лопатки относительно оси ротора в условной осевой плоскости ротора, нормальной к радиальной оси лопатки; αп - аналогичная проекция угла закрутки относительно оси ротора наиболее удаленной периферийной хорды пера в плоскости, параллельной упомянутой осевой; Lcp - средняя радиальная длина пера лопатки.α to - the projection of the angle of twist of the chord of the root section of the feather of the blade relative to the axis of the rotor in the conditional axial plane of the rotor normal to the radial axis of the blade; α p - a similar projection of the swirl angle relative to the rotor axis of the most remote peripheral chord of the pen in a plane parallel to the axial one; L cp - the average radial length of the feather blades.

При этом ширина тыльной конической полки обода диска может превышать ширину фронтальной полки не менее чем в два раза.In this case, the width of the rear conical flange of the disk rim may exceed the width of the front flange by at least two times.

Конический кольцевой элемент может быть выполнен с углом наклона образующей к геометрической оси диска, превышающим угол наклона образующей внешней грани обода в диапазоне β=(52÷72)°.The conical ring element can be made with an inclination angle of the generatrix to the geometric axis of the disk exceeding the angle of inclination of the generatrix of the outer rim face in the range β = (52 ÷ 72) °.

Перо лопатки может быть выполнено выпукло-вогнутым - с вогнутой поверхностью в виде корыта и с выпуклой поверхностью, образующей спинку пера, кроме того хорда, соединяющая боковые кромки пера в корневой зоне, образует с осью ротора в проекции на упомянутую условную плоскость угол установки пера, практически не менее угла α0 установки хвостовика лопатки.The blade feather can be made convex-concave - with a concave surface in the form of a trough and with a convex surface forming the back of the feather, in addition, the chord connecting the lateral edges of the feather in the root zone forms the angle of the pen with the axis of the rotor in the projection onto the mentioned conditional plane, almost no less than the angle α 0 installation of the shank of the blade.

Перо лопатки может быть выполнено расширяющимся к периферийному торцу с градиентом расширения хорды Gх The feather of the scapula can be made expanding to the peripheral end with a gradient of expansion of the chord G x

Gх=(Lп.х.-Lк.х.)/Lср=(7,2÷10,7)·10-2 [м/м],G x = (L p.h.- L k.h. ) / L cf = (7.2 ÷ 10.7) · 10 -2 [m / m],

где Lп.х - длина периферийной хорды, соединяющей боковые кромки пера лопатки; Lк.х. - длина корневой хорды, соединяющей боковые кромки пера лопатки в условной плоскости, параллельной осевой плоскости ротора; Lср - средняя осевая длина пера лопатки.where L p.x is the length of the peripheral chord connecting the lateral edges of the feather blade; L c.h. - the length of the root chord connecting the lateral edges of the feather blades in a conventional plane parallel to the axial plane of the rotor; L cf - the average axial length of the feather blades.

Периферийный торец пера лопатки может быть выполнен скошенным с уклоном в направлении потока рабочего тела, конгруэнтным ответной поверхности проточной части двигателя в зоне первой ступени КНД.The peripheral end face of the feather blade can be made beveled with a slope in the direction of flow of the working fluid congruent to the reciprocal surface of the engine duct in the area of the first stage of the low pressure valve.

Площадь F1 ометания воздушного потока лопатками на входе в рабочее колесо может быть выполнена составляющей (0,75÷0,86) от полной площади F0, условно ограниченной входным контуром воздухозаборника воздушного потока перед коком входного направляющего аппарата (ВНА), в проекции на плоскость, нормальную к оси двигателя, при этом площадь F1 принята превышающей в свою очередь площадь F2 на выходе из колеса у выходной кромки лопаток в (1,05÷1,34) раза.The area F 1 of throwing the air flow by the blades at the entrance to the impeller can be made of a component (0.75 ÷ 0.86) of the total area F 0 , conditionally limited by the inlet circuit of the air flow intake in front of the inlet of the inlet guide vane (VNA), in the projection on the plane normal to the axis of the engine, with the area F 1 taken in turn exceeding the area F 2 at the exit of the wheel at the exit edge of the blades (1.05 ÷ 1.34) times.

По второму варианту полезной модели поставленная задача решается тем, что рабочее колесо ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, имеющего проточную часть, согласно полезной модели, содержит лопатки, предназначенные для установки в имеющем диск с пазами рабочем колесе первой ступени КНД, причем количество лопаток принято от 29 до 44 лопаток, а каждая лопатка включает перо, длина которого по радиальной оси принята перекрывающей с зазором поперечное сечение проточной части двигателя на участке длины первой ступени КНД, при этом перо каждой лопатки выполнено с переменной относительно оси ротора осевой закруткой, нарастающей от корневого к периферийному сечению, нормальным к радиальной оси пера, с градиентом закрутки пера Gз.п, определенным в проекции на условную осевую плоскость рабочего колеса в диапазонеAccording to the second embodiment of the utility model, the problem is solved in that the impeller of the rotor of a low-pressure compressor of a turbojet engine having a flow part, according to a utility model, contains blades intended for installation in a rotor of the first stage KND having a disk with grooves, and the number of blades is taken from 29 to 44 blades, and each blade includes a feather, the length of which along the radial axis is taken to overlap with a gap the cross section of the engine duct in the length section of the first stage K ND, while the feather of each blade is made with an axial twist variable relative to the rotor axis, growing from the root to the peripheral section, normal to the radial axis of the pen, with a pen twist gradient G z defined in the range of the projected axial plane of the impeller

Gз.п.=(αп-αк)/Lср=(124,0÷186,8) [град/м],G s.p. = (α p -α k ) / L cf = (124.0 ÷ 186.8) [deg / m],

где αк - проекция угла закрутки хорды корневого сечения пера лопатки относительно оси ротора в условной осевой плоскости ротора, нормальной к радиальной оси лопатки; αп - аналогичная проекция угла закрутки относительно оси ротора наиболее удаленной периферийной хорды пера в плоскости, параллельной упомянутой осевой; Lср - средняя радиальная длина пера лопатки; кроме того каждая лопатка снабжена предназначенным для заведения в любой из пазов диска хвостовиком, имеющим продольную ось, размещенную под углом к оси ротора.where α to is the projection of the angle of twist of the chord of the root section of the feather of the blade relative to the axis of the rotor in the conditional axial plane of the rotor normal to the radial axis of the blade; α p - a similar projection of the swirl angle relative to the rotor axis of the most remote peripheral chord of the pen in a plane parallel to the axial one; L cf - the average radial length of the feather blades; in addition, each blade is equipped with a shank designed to be inserted into any of the grooves of the disk, having a longitudinal axis placed at an angle to the axis of the rotor.

При этом продольная ось хвостовика каждой лопатки может быть размещена относительно оси ротора под углом α0, составляющим в проекции на условную осевую плоскость ротора, нормальную к радиальной оси пера лопатки, α0=(17÷27)°.In this case, the longitudinal axis of the shank of each blade can be placed relative to the axis of the rotor at an angle α 0 , which is projected onto the conditional axial plane of the rotor normal to the radial axis of the blade blade, α 0 = (17 ÷ 27) °.

Перо каждой лопатки комплекта может быть выполнено с боковыми кромками, расходящимися к периферийному торцу с градиентом увеличения хорды Gх The feather of each blade of the kit can be made with lateral edges diverging to the peripheral end with a gradient of increasing chords G x

Gх=(Lп.х.-Lк.х.)/Lср=(7,2÷10,7)·10-2 [м/м],G x = (L p.h.- L k.h. ) / L cf = (7.2 ÷ 10.7) · 10 -2 [m / m],

где Lп.х - длина периферийной хорды, соединяющей боковые кромки пера лопатки; Lк.х. - длина корневой хорды, соединяющей боковые кромки пера лопатки в условной плоскости, параллельной осевой плоскости ротора; Lср - средняя осевая длина пера лопатки.where L p.x is the length of the peripheral chord connecting the lateral edges of the feather blade; L c.h. - the length of the root chord connecting the lateral edges of the feather blades in a conventional plane parallel to the axial plane of the rotor; L cf - the average axial length of the feather blades.

Перо каждой лопатки может быть выполнено выпукло-вогнутым - с вогнутой поверхностью в виде корыта, и с выпуклой поверхностью, образующей спинку пера, кроме того хорда, соединяющая боковые кромки пера в корневой зоне образует с осью ротора в проекции на упомянутую условную плоскость угол установки пера, практически не менее угла α0 установки хвостовика лопатки.The feather of each blade can be made convex-concave - with a concave surface in the form of a trough, and with a convex surface forming the back of the feather, in addition, the chord connecting the lateral edges of the feather in the root zone forms the angle of installation of the pen with the rotor axis in the projection onto the said conditional plane , practically not less than the angle α 0 installation of the shank of the blade.

Каждая лопатка может быть снабжена антивибрационной полкой, расположенной в зоне одной трети длины от периферийного торца пера лопатки, а каждый торец указанной полки выполнен с возможностью взаимного опирания на аналогичный ответный торец смежной лопатки рабочего колеса.Each blade can be equipped with an anti-vibration shelf located in the area of one third of the length from the peripheral end of the blade feather, and each end of the specified shelf is made with the possibility of mutual support on a similar counter end of the adjacent blade of the impeller.

Перо каждой лопатки может быть выполнено переменной по ширине и высоте пера толщиной, определяемой в поперечном сечении как разность высот спинки и корыта относительно условной хорды, соединяющей боковые кромки пера лопатки.The feather of each blade can be made variable in width and height of the feather thickness, defined in cross section as the difference between the heights of the back and trough relative to the conditional chord connecting the side edges of the feather blade.

Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью признаков группы полезных моделей, связанных единым творческим замыслом, состоит в разработке рабочего колеса первой ступени вала ротора КНД ТРД с лопатками повышенной компактности, технологичности и ремонтопригодности при снижении материалоемкости. Это достигается совокупностью разработанных в полезной модели конструктивных решений и геометрических параметров основных элементов рабочего колеса, а именно, радиальных параметров диска, геометрической конфигурации обода с разноплечими кольцевыми полками, принятого сочетания тонкого полотна и осевой ширины и радиальных параметров ступицы, компенсирующих ослабляющее рабочего колесо центральное отверстие, что приводит к снижению материалоемкости и повышению максимальных допустимых напряжений в элементах диска. Найденная в полезной модели ориентация относительно оси вала и угловая частота пазов диска с возможностью размещения, фиксации и простоты взаимозаменяемости рабочих лопаток с принятой системой замкового соединения обеспечивает в совокупности повышенную эффективность функциональной работы и ресурса КНД в целом. Улучшенная геометрическая конфигурация и пространственная жесткость конструкции лопаток для рабочего колеса с заявленными силовыми и аэродинамическими параметрами достигается разработанным в полезной модели оптимальным варьированием радиальных значений и толщин пера лопатки, а также градиентами изменяющихся по длине лопатки осевой закрутки и расширения пера от корневого к периферийному сечению лопатки. Это в свою очередь обеспечивает возможность повышенной подачи в компрессор сжимаемого воздушного потока при относительном минимуме расхода энергии на всех режимах работы двигателя и повышение ресурса ТРД в сочетании со снижением материалоемкости и улучшением ремонтопригодности разработанной конструкции лопаток в процессе эксплуатации двигателя.The technical result achieved by the given set of features of a group of utility models connected by a single creative concept consists in developing the impeller of the first stage of the rotor shaft of the low pressure turbojet engine with blades of increased compactness, manufacturability and maintainability while reducing material consumption. This is achieved by a combination of design solutions and geometric parameters of the main components of the impeller developed in a utility model, namely, the radial parameters of the disk, the geometric configuration of the rim with different shoulders of annular shelves, the adopted combination of a thin web and axial width and radial parameters of the hub, compensating for the central hole weakening the impeller , which leads to a decrease in material consumption and increase the maximum allowable stresses in the elements of the disk. The orientation with respect to the axis of the shaft and the angular frequency of the grooves of the disk, found in the utility model, with the possibility of placement, fixation, and ease of interchangeability of the working blades with the adopted locking system, together provide an increased efficiency of the functional work and the efficiency of the low pressure rotor as a whole. The improved geometric configuration and spatial rigidity of the design of the blades for the impeller with the stated power and aerodynamic parameters is achieved by the optimal variation of the radial values and thickness of the blade feathers developed in the utility model, as well as by the gradients of the axial twist changing along the length of the blade and the extension of the feather from the root to the peripheral section of the blade. This, in turn, provides the possibility of increased supply of compressible air flow to the compressor with a relative minimum of energy consumption at all engine operating modes and an increase in the turbojet engine resource, coupled with a reduction in material consumption and improved maintainability of the developed blade design during engine operation.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 изображено рабочее колесо первой ступени вала ротора КНД, продольный разрез;in FIG. 1 shows the impeller of the first stage of the shaft of the rotor KND, a longitudinal section;

на фиг. 2 - фрагмент рабочего колеса первой ступени вала ротора КНД, фронтальная проекция;in FIG. 2 - a fragment of the impeller of the first stage of the shaft of the rotor KND, frontal projection;

на фиг. 3 - лопатка рабочего колеса первой ступени, вид сверху;in FIG. 3 - the blade of the impeller of the first stage, top view;

на фиг. 4 - перо лопатки рабочего колеса первой ступени, поперечный разрез;in FIG. 4 - feather blades of the impeller of the first stage, a cross section;

на фиг. 5 - фрагмент обода диска рабочего колеса первой ступени, фронтальная проекция.in FIG. 5 - a fragment of the rim of the disk of the impeller of the first stage, frontal projection.

Рабочее колесо ротора, включающего вал барабанно-дисковой конструкции компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, имеющего корпус с проточной частью, выполнено в качестве рабочего колеса первой ступени вала ротора. Рабочее колесо содержит диск 1 в виде моноэлемента, включающего ступицу 2 с центральным отверстием 3, полотно 4 и обод 5, а также лопатки 6. Лопатки 6 выполнены выпукло-вогнутыми в поперечном сечении и имеют каждая перо 7 с радиальной осью, боковыми кромками 8 и хвостовик 9 с продольной осью.The impeller of the rotor, including the shaft of the drum-disk design of the low-pressure compressor of a turbojet engine having a housing with a flow part, is made as the impeller of the first stage of the rotor shaft. The impeller contains a disk 1 in the form of a single element, including a hub 2 with a central hole 3, the blade 4 and the rim 5, as well as the blades 6. The blades 6 are made convex-concave in cross section and have each feather 7 with a radial axis, side edges 8 and shank 9 with a longitudinal axis.

Обод 5 ассиметрично соединен с полотном 4 диска 1 с образованием двух разноплечих наклонных в направлении вектора потока рабочего тела фронтальной и тыльной конических полок 10 и 11 соответственно. Суммарная равноплечая часть ширины полок 10 и 11 выполнена с пазами 12 с заведенными в них хвостовиками 9 лопаток 6. Тыльная полка 11 обода 5 дополнена выступающим за габарит пера 7 лопатки 6 кольцевым уширением 13, превышающим ширину фронтальной полки 10. Тыльная полка 11 развита до силового контакта с ответной полкой обода диска следующей ступени ротора и соединения с ней.The rim 5 is asymmetrically connected to the blade 4 of the disk 1 with the formation of two different shoulders inclined in the direction of the flow vector of the working fluid of the front and rear conical shelves 10 and 11, respectively. The total equal-arm portion of the width of the shelves 10 and 11 is made with grooves 12 with shanks 9 of blades 6 inserted in them. The rear flange 11 of the rim 5 is supplemented with an annular extension 13 that extends beyond the width of the feather 7 of the blade 6, exceeding the width of the front flange 10. The rear flange 11 is developed to power contact with the mating flange of the disk rim of the next stage of the rotor and connection with it.

Продольная ось каждого из указанных пазов 12 диска 1 образует с осью рабочего колеса в проекции на условную осевую плоскость, нормальную к радиальной оси пера 7 лопатки 6, угол α0 установки хвостовика 9 лопатки 6, определенный в диапазоне значений α0=(17÷27)°. Пазы 12 равномерно разнесены по периметру диска 1 и выполнены в поперечном сечении, по меньшей мере, с боковыми гранями, образующими элемент замкового соединения с хвостовиком 9 лопатки 6.The longitudinal axis of each of these grooves 12 of the disk 1 forms with the axis of the impeller projected onto the conditional axial plane normal to the radial axis of the feather 7 of the blade 6, the installation angle α 0 of the shank 9 of the blade 6, defined in the range of values α 0 = (17 ÷ 27 ) °. The grooves 12 are evenly spaced around the perimeter of the disk 1 and made in cross section at least with side faces forming an element of the castle connection with the shank 9 of the blade 6.

Хорда, соединяющая в корневой зоне 14 боковые кромки 8 пера 7 каждой лопатки 6, образует с осью двигателя в проекции на упомянутую условную плоскость, угол установки пера 7 лопатки 6, нарастающий с радиальным удалением от оси рабочего колеса с градиентом закрутки пера Gз.п, принятым в диапазоне Gз.п:The chord connecting the lateral edges 8 of the pen 7 of each blade 6 in the root zone 14 forms, with the axis of the engine, projected onto the said conventional plane, the installation angle of the pen 7 of the blade 6, increasing with radial distance from the axis of the impeller with a pen twist gradient G z adopted in the range of G zp :

Gз.п.=(αп-αк)/Lср=(124,0÷186,8) [град/м],G s.p. = (α p -α k ) / L cf = (124.0 ÷ 186.8) [deg / m],

где αк - проекция угла закрутки хорды корневого сечения пера лопатки относительно оси ротора в условной осевой плоскости ротора, нормальной к радиальной оси лопатки; αп - аналогичная проекция угла закрутки относительно оси ротора наиболее удаленной периферийной хорды пера в плоскости, параллельной упомянутой осевой; Lср - средняя радиальная длина пера лопатки.where α to is the projection of the angle of twist of the chord of the root section of the feather of the blade relative to the axis of the rotor in the conditional axial plane of the rotor normal to the radial axis of the blade; α p - a similar projection of the swirl angle relative to the rotor axis of the most remote peripheral chord of the pen in a plane parallel to the axial one; L cf - the average radial length of the feather blades.

Ширина тыльной конической полки 11 обода 5 диска 1 превышает ширину фронтальной полки 10 не менее чем в два раза. Полотно 4 с фронтальной стороны диска 1 в зоне, примыкающей к ободу 5, снабжено расположенным под ним коническим кольцевым элементом 15. Кольцевой элемент 15 выполнен с углом наклона образующей к геометрической оси диска 1, превышающим угол наклона образующей внешней грани обода 5 в диапазоне β=(52÷72)°. Кольцевой элемент 15 предназначен для соединения с внешним коническим силовым элементом цапфы передней опоры ротора.The width of the rear conical flange 11 of the rim 5 of the disk 1 exceeds the width of the front shelf 10 at least twice. The blade 4 on the front side of the disk 1 in the area adjacent to the rim 5 is provided with a conical ring element 15 located below it. The ring element 15 is made with an inclination angle of the generatrix to the geometric axis of the disk 1 exceeding the angle of inclination of the generatrix of the outer edge of the rim 5 in the range β = (52 ÷ 72) °. The ring element 15 is intended for connection with an external conical power element of the journal of the front rotor support.

Перо 7 лопатки 6 выполнено выпукло-вогнутым - с вогнутой поверхностью в виде корыта 16, и с выпуклой поверхностью, образующей спинку 17 пера 7. Хорда, соединяющая боковые кромки 8 пера 7 в корневой зоне 14, образует с осью ротора в проекции на упомянутую условную плоскость угол установки пера 7, практически не менее угла α0 установки хвостовика 9 лопатки 9.The feather 7 of the blade 6 is made convex-concave - with a concave surface in the form of a trough 16, and with a convex surface forming the backrest 17 of the pen 7. The chord connecting the lateral edges 8 of the pen 7 in the root zone 14 forms with the rotor axis in the projection onto the conditional plane the angle of installation of the pen 7, practically not less than the angle α 0 of the installation of the shank 9 of the blade 9.

Кольцевое уширение 13 тыльной полки 11 снабжено по внешней грани обода 5, выходящей в проточную часть, элементами 18 лабиринтного уплотнения.The annular broadening 13 of the rear flange 11 is provided along the outer edge of the rim 5, which extends into the flow part, with elements of the labyrinth seal 18.

Перо 7 лопатки 6 выполнено расширяющимся к периферийному торцу 19 с градиентом расширения хорды Gх The feather 7 of the blade 6 is made expanding to the peripheral end 19 with a gradient of expansion of the chord G x

Gх.=(Lп.х.-Lк.х.)/Lср=(7,2÷10,7)·10-2 [м/м],G x = (L p.h. -L k.h. ) / L cf = (7.2 ÷ 10.7) · 10 -2 [m / m],

где Lп.х - длина периферийной хорды, соединяющей боковые кромки 8 пера 7 лопатки; Lк.х. - длина корневой хорды, соединяющей боковые кромки 8 пера 7 лопатки в условной плоскости, параллельной осевой плоскости ротора; Lср - средняя осевая длина пера 7 лопатки.where L p.x - the length of the peripheral chord connecting the lateral edges 8 of the pen 7 of the scapula; L c.h. - the length of the root chord connecting the lateral edges 8 of the pen 7 of the scapula in a conditional plane parallel to the axial plane of the rotor; L cf - the average axial length of the pen 7 of the scapula.

Периферийный торец 19 пера 7 лопатки 6 выполнен скошенным с уклоном в направлении потока рабочего тела, конгруэнтным ответной поверхности проточной части двигателя в зоне первой ступени КНД.The peripheral end face 19 of the pen 7 of the blade 6 is made beveled with a slope in the direction of flow of the working fluid congruent to the reciprocal surface of the engine duct in the area of the first stage of the low pressure valve.

Площадь F1 ометания воздушного потока лопатками 6 на входе в рабочее колесо выполнена составляющей (0,75÷0,86) от полной площади F0, условно ограниченной входным контуром воздухозаборника воздушного потока перед коком входного направляющего аппарата, в проекции на плоскость, нормальную к оси двигателя. Площадь F1 принята превышающей в свою очередь площадь F2 на выходе из колеса у выходной кромки лопаток 6 в (1,05÷1,34) раза.The area F 1 of throwing the air flow by the blades 6 at the entrance to the impeller is made of a component (0.75 ÷ 0.86) of the total area F 0 , conditionally limited by the inlet circuit of the air flow intake in front of the inlet of the inlet guide vane, in a projection onto a plane normal to engine axis. The area F 1 taken in turn exceeds the area F 2 at the exit of the wheel at the output edge of the blades 6 in (1.05 ÷ 1.34) times.

По второму объекту настоящей полезной модели рабочее колесо ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, имеющего проточную часть, содержит лопатки 6, предназначенные для установки в имеющем диск 1 с пазами 12 рабочем колесе первой ступени КНД. Количество лопаток 6 в рабочем колесе принято от 29 до 44 лопаток.According to the second object of this utility model, the impeller of the rotor of a low-pressure compressor of a turbojet engine having a flowing part contains blades 6, intended for installation in the impeller of the first stage of the low pressure valve, which has a disk 1 with grooves 12. The number of blades 6 in the impeller adopted from 29 to 44 blades.

Каждая лопатка 6 включает перо 7 с радиальной осью. Длина пера 7 по указанной оси принята перекрывающей с зазором поперечное сечение проточной части двигателя на участке длины первой ступени КНД.Each blade 6 includes a feather 7 with a radial axis. The length of the pen 7 along the specified axis is taken to overlap with a gap the cross section of the engine duct in a portion of the length of the first stage of the low pressure valve.

Перо 7 каждой лопатки 6 выполнено с переменной относительно оси ротора осевой закруткой, нарастающей от корневого к периферийному сечению, нормальным к радиальной оси пера 7, с градиентом закрутки пера Gз.п, определенным в проекции на условную осевую плоскость рабочего колеса в диапазонеPen 7 of each blade 6 is made with an axial twist variable relative to the axis of the rotor, growing from the root to the peripheral section, normal to the radial axis of the pen 7, with a pen twist gradient G z defined in projection onto the conditional axial plane of the impeller in the range

Gз.п.=(αп-αк)/Lср=(124,0÷186,8) [град/м], гдеG s.p. = (α p -α k ) / L cf = (124.0 ÷ 186.8) [deg / m], where

αк - проекция угла закрутки хорды корневого сечения пера лопатки относительно оси ротора в условной осевой плоскости ротора, нормальной к радиальной оси лопатки; αп - аналогичная проекция угла закрутки относительно оси ротора наиболее удаленной периферийной хорды пера в плоскости, параллельной упомянутой осевой; Lср - средняя радиальная длина пера лопатки.α to - the projection of the angle of twist of the chord of the root section of the feather of the blade relative to the axis of the rotor in the conditional axial plane of the rotor normal to the radial axis of the blade; α p - a similar projection of the swirl angle relative to the rotor axis of the most remote peripheral chord of the pen in a plane parallel to the axial one; L cf - the average radial length of the feather blades.

Каждая лопатка 6 снабжена предназначенным для заведения в любой из пазов 12 диска 1 хвостовиком 9, имеющим продольную ось, размещенную под углом к оси ротора, который в проекции на условную осевую плоскость ротора, нормальную к радиальной оси пера 7 лопатки составляет α0=(17÷27)° [град].Each blade 6 is equipped with a shank 9 intended for insertion into any of the grooves 12 of the disk 1, having a longitudinal axis, placed at an angle to the axis of the rotor, which in projection onto the conditional axial plane of the rotor normal to the radial axis of the blade blade 7 is α 0 = (17 ÷ 27) ° [hail].

Перо 7 каждой лопатки 6 выполнено с боковыми кромками 8, расходящимися к периферийному торцу 19 с градиентом увеличения хорды Gх The feather 7 of each blade 6 is made with lateral edges 8 diverging to the peripheral end 19 with a gradient of increasing chords G x

Gх=(Lп.х.-Lк.х.)/Lср=(7,2÷10,7)·10-2 [м/м],G x = (L p.h.- L k.h. ) / L cf = (7.2 ÷ 10.7) · 10 -2 [m / m],

где Lп.х - длина периферийной хорды, соединяющей боковые кромки 8 пера 7 лопатки; Lк.х. - длина корневой хорды, соединяющей боковые кромки 8 пера 7 лопатки в условной плоскости, параллельной осевой плоскости ротора; Lср - средняя осевая длина пера 7 лопатки.where L p.x - the length of the peripheral chord connecting the lateral edges 8 of the pen 7 of the scapula; L c.h. - the length of the root chord connecting the lateral edges 8 of the pen 7 of the scapula in a conditional plane parallel to the axial plane of the rotor; L cf - the average axial length of the pen 7 of the scapula.

Перо 7 каждой лопатки 6 комплекта выполнено выпукло-вогнутым - с вогнутой поверхностью в виде корыта 16, и с выпуклой поверхностью, образующей спинку 17 пера 7. Хорда, соединяющая боковые кромки 8 пера 7 в корневой зоне 14, образует с осью ротора в проекции на упомянутую условную плоскость угол установки пера 7 практически не менее угла α0 установки хвостовика 9 лопатки 6.The feather 7 of each blade 6 of the kit is made convex-concave - with a concave surface in the form of a trough 16, and with a convex surface forming the backrest 17 of the pen 7. The chord connecting the lateral edges 8 of the pen 7 in the root zone 14 forms with the rotor axis in the projection onto said conventional plane, the angle of installation of the pen 7 is practically not less than the angle α 0 of the installation of the shank 9 of the blade 6.

Каждая лопатка 6 снабжена антивибрационной полкой 20, расположенной в зоне одной трети длины от периферийного торца 19 пера 7 лопатки 6. Каждый торец 21 указанной полки 20 выполнен с возможностью взаимного опирания на аналогичный ответный торец смежной лопатки рабочего колеса.Each blade 6 is equipped with an anti-vibration shelf 20 located in the region of one third of the length from the peripheral end 19 of the feather 7 of the blade 6. Each end 21 of the specified shelf 20 is made with the possibility of mutual support on a similar counter end of the adjacent blade of the impeller.

Перо 7 каждой лопатки 6 выполнено переменной по ширине и высоте пера толщиной, определяемой в поперечном сечении как разность высот спинки 17 и корыта 16 относительно условной хорды 22, соединяющей боковые кромки 8 пера лопатки.The feather 7 of each blade 6 is made variable in width and height of the feather thickness, defined in cross section as the difference between the heights of the backrest 17 and the trough 16 relative to the conditional chord 22 connecting the side edges 8 of the blade feathers.

Работа рабочего колеса осуществляется следующим образом.The work of the impeller is as follows.

В процессе работы турбореактивного двигателя диск 1 рабочего колеса первой ступени приводится во вращение путем передачи крутящего момента от турбины низкого давления (ТНД) через силовую барабанно-дисковую оболочку вала ротора КНД с включением в работу лопаток 6 рабочего колеса. В результате чего происходит нагнетание воздушного потока в КНД. На вогнутой поверхности в виде корыта 16 пера 7 каждой лопатки 6 создается зона повышенного давления, а на выпуклой поверхности, образующей спинку 17 пера 7, создается при этом зона пониженного давления, усиливающая образование направленного воздушного потока. Вращающиеся лопатки 6 рабочего колеса ротора передают энергию воздушному потоку, направляя сжимаемый поток на лопатки статора первой ступени, и после выравнивания в последнем поток поступает в последующие ступени КНД. Одновременно диск 1 воспринимает центробежные нагрузки и через конический кольцевой элемент 15 и тыльную полку 11 передает радиальные и осевые нагрузки на опоры вала ротора.In the process of operation of a turbojet engine, the disk 1 of the first stage impeller is rotated by transmitting torque from a low pressure turbine (LPH) through a power drum-disk shell of the shaft of the low pressure rotor with the inclusion of the blades 6 of the impeller. As a result of which there is an injection of air flow in the CPV. On the concave surface in the form of a trough 16 of feather 7 of each blade 6, a zone of increased pressure is created, and on the convex surface forming the back 17 of feather 7, a zone of reduced pressure is created, which enhances the formation of directed air flow. Rotating blades 6 of the rotor impeller transmit energy to the air flow, directing the compressible flow to the stator vanes of the first stage, and after alignment in the last, the flow enters the subsequent stages of the low pressure valve. At the same time, the disk 1 accepts centrifugal loads and, through the conical ring element 15 and the rear shelf 11, transfers radial and axial loads to the bearings of the rotor shaft.

Claims (13)

1. Рабочее колесо ротора, включающего вал барабанно-дисковой конструкции компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД), имеющего корпус с проточной частью, характеризующееся тем, что выполнено в качестве рабочего колеса первой ступени вала ротора, содержит диск в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием, полотно и обод, а также выполненные выпукло-вогнутыми в поперечном сечении лопатки, имеющие каждая перо с радиальной осью, боковыми кромками и хвостовик с продольной осью, при этом обод ассиметрично соединен с полотном диска с образованием двух разноплечих наклонных в направлении вектора потока рабочего тела фронтальной и тыльной конических полок, суммарная равноплечая часть ширины которых выполнена с пазами с заведенными в них хвостовиками лопаток, а тыльная полка обода дополнена выступающим за габарит пера лопатки кольцевым уширением, превышающим ширину фронтальной полки, и развита до силового контакта с ответной полкой обода диска следующей ступени ротора и соединения с ней, при этом указанное уширение тыльной полки снабжено по внешней грани обода, выходящей в проточную часть, элементами лабиринтного уплотнения, а полотно с фронтальной стороны диска в зоне, примыкающей к ободу, снабжено расположенным под ним коническим кольцевым элементом для соединения с внешним коническим силовым элементом цапфы передней опоры ротора и выполненным с углом наклона образующей к геометрической оси диска, причем продольная ось каждого из указанных пазов диска образует с осью рабочего колеса в проекции на условную осевую плоскость, нормальную к радиальной оси пера лопатки, угол α0 установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α0=(17÷27)°, а пазы равномерно разнесены по периметру диска и выполнены в поперечном сечении, по меньшей мере, с боковыми гранями, образующими элемент замкового соединения с хвостовиком лопатки, при этом хорда, элемент замкового соединения с хвостовиком лопатки, при этом хорда, соединяющая в корневой зоне боковые кромки пера лопатки, образует с осью двигателя в проекции на упомянутую условную плоскость угол установки пера лопатки, нарастающий с радиальным удалением от оси рабочего колеса с градиентом закрутки пера Gз.п., принятым в диапазоне:1. The impeller of the rotor, including the shaft of the drum-disk design of the low pressure compressor (LPC) of a turbojet engine (TRD), having a housing with a flow part, characterized in that it is made as the impeller of the first stage of the rotor shaft, contains a disk in the form of a single element, comprising a hub with a central hole, a web and a rim, as well as blades made convex-concave in cross section, each having a feather with a radial axis, side edges and a shank with a longitudinal axis, the rim being asymmetric connected to the disk blade with the formation of two front and rear conical shelves inclined in the direction of the flow vector of the working fluid, the total equal shoulder portion of the width of which is made with grooves with the shanks of the blades inserted into them, and the rear shelf of the rim is supplemented with ring broadening protruding beyond the blade feather dimension, exceeding the width of the front flange, and developed to force contact with the mating flange of the disk rim of the next stage of the rotor and connection with it, while the specified broadening of the back of the sleep shelf the wife along the outer edge of the rim extending into the flowing part, with labyrinth seal elements, and the canvas on the front side of the disk in the zone adjacent to the rim is equipped with a conical ring element located under it for connecting with the external conical force element of the axle of the front rotor support and made with an angle the inclination of the generatrix to the geometric axis of the disk, and the longitudinal axis of each of these grooves of the disk forms with the axis of the impeller in projection onto a conditional axial plane normal to the radial axis of the feather blade and the angle α 0 of the blade shank, a certain range of values α 0 = (17 ÷ 27) °, and the grooves are uniformly spaced along the disc circumference and formed in the cross section, at least with the lateral faces forming an element of the locking connection to the shank the chord, the chord, the element of the castle connection with the shank of the blade, while the chord connecting the lateral edges of the blade feather in the root zone forms the angle of installation of the blade feather, projecting onto the said conventional plane, increasing with radial removal t impeller axis gradient spin pen G ZP adopted in the range: Gз.п.=(αп-αк)/Lср=(124,0÷186,8) [град/м], G s.p. = (α p -α k ) / L cf = (124.0 ÷ 186.8) [deg / m], где αк - проекция угла закрутки хорды корневого сечения пера лопатки относительно оси ротора в условной осевой плоскости ротора, нормальной к радиальной оси лопатки; αп - аналогичная проекция угла закрутки относительно оси ротора наиболее удаленной периферийной хорды пера в плоскости, параллельной упомянутой осевой; Lср - средняя радиальная длина пера лопатки.where α to is the projection of the angle of twist of the chord of the root section of the feather of the blade relative to the axis of the rotor in the conditional axial plane of the rotor normal to the radial axis of the blade; α p - a similar projection of the swirl angle relative to the rotor axis of the most remote peripheral chord of the pen in a plane parallel to the axial one; L cf - the average radial length of the feather blades. 2. Рабочее колесо по п. 1, отличающееся тем, что ширина тыльной конической полки обода диска превышает ширину фронтальной полки не менее чем в два раза.2. The impeller according to claim 1, characterized in that the width of the rear conical flange of the disk rim exceeds the width of the front flange by at least two times. 3. Рабочее колесо ротора по п. 1, отличающееся тем, что конический кольцевой элемент выполнен с углом наклона образующей к геометрической оси диска, превышающим угол наклона образующей внешней грани обода в диапазоне β=(52÷72)°.3. The impeller of the rotor according to claim 1, characterized in that the conical ring element is made with an angle of inclination of the generatrix to the geometric axis of the disk exceeding the angle of inclination of the generatrix of the outer face of the rim in the range β = (52 ÷ 72) °. 4. Рабочее колесо по п. 1, отличающееся тем, что перо лопатки выполнено выпукло-вогнутым - с вогнутой поверхностью в виде корыта и с выпуклой поверхностью, образующей спинку пера, кроме того, хорда, соединяющая боковые кромки пера в корневой зоне, образует с осью ротора в проекции на упомянутую условную плоскость угол установки пера, практически не менее угла α0 установки хвостовика лопатки.4. The impeller according to claim 1, characterized in that the feather of the blade is convex-concave - with a concave surface in the form of a trough and with a convex surface forming the back of the feather, in addition, the chord connecting the lateral edges of the feather in the root zone forms the axis of the rotor in the projection onto the said conventional plane, the angle of installation of the pen, practically not less than the angle α 0 of the installation of the shank of the blade. 5. Рабочее колесо по п. 1, отличающееся тем, что перо лопатки выполнено расширяющимся к периферийному торцу с градиентом расширения хорды Gх:5. The impeller according to claim 1, characterized in that the feather of the blade is made expandable to the peripheral end with a gradient of expansion of the chord G x : Gх=(Lп.х.-Lк.х.)/Lср=(7,2÷10,7)·10-2 [м/м],G x = (L p.h.- L k.h. ) / L cf = (7.2 ÷ 10.7) · 10 -2 [m / m], где Lп.х. - длина периферийной хорды, соединяющей боковые кромки пера лопатки; Lк.х. - длина корневой хорды, соединяющей боковые кромки пера лопатки в условной плоскости, параллельной осевой плоскости ротора; Lср - средняя осевая длина пера лопатки.where L p.h. - the length of the peripheral chord connecting the lateral edges of the feather blade; L c.h. - the length of the root chord connecting the lateral edges of the feather blades in a conventional plane parallel to the axial plane of the rotor; L cf - the average axial length of the feather blades. 6. Рабочее колесо ротора по п. 4, отличающееся тем, что периферийный торец пера лопатки выполнен скошенным с уклоном в направлении потока рабочего тела, конгруэнтным ответной поверхности проточной части двигателя в зоне первой ступени КНД.6. The rotor impeller according to claim 4, characterized in that the peripheral end face of the blade pen is beveled with a slope in the direction of flow of the working fluid, congruent with the reciprocal surface of the engine duct in the zone of the first stage of the low pressure valve. 7. Рабочее колесо по п. 1, отличающееся тем, что площадь F1 ометания воздушного потока лопатками на входе в рабочее колесо выполнена составляющей (0,75÷0,86) от полной площади F0, условно ограниченной входным контуром воздухозаборника воздушного потока перед коком входного направляющего аппарата (ВНА), в проекции на плоскость, нормальную к оси двигателя, при этом площадь F1 принята превышающей в свою очередь площадь F2 на выходе из колеса у выходной кромки лопаток в (1,05÷1,34) раза.7. The impeller according to claim 1, characterized in that the area F 1 of throwing the air flow by the blades at the entrance to the impeller is made of a component (0.75 ÷ 0.86) of the total area F 0 , conditionally limited by the inlet circuit of the air flow intake Coke input guide vane (VNA), in projection onto a plane normal to the axis of the engine, with the area F 1 taken in turn exceeds the area F 2 at the exit of the wheel at the exit edge of the blades (1.05 ÷ 1.34) times . 8. Рабочее колесо ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, имеющего проточную часть, характеризующееся тем, что содержит лопатки, предназначенные для установки в имеющем диск с пазами рабочем колесе первой ступени КНД, причем количество лопаток принято от 29 до 44 лопаток, а каждая лопатка включает перо, длина которого по радиальной оси принята перекрывающей с зазором поперечное сечение проточной части двигателя на участке длины первой ступени КНД, при этом перо каждой лопатки выполнено с переменной относительно оси ротора осевой закруткой, нарастающей от корневого к периферийному сечению, нормальном к радиальной оси пера, с градиентом закрутки пера Gз.п., определенным в проекции на условную осевую плоскость рабочего колеса в диапазоне:8. The impeller of the rotor of a low-pressure compressor of a turbojet engine having a flow part, characterized in that it contains blades intended for installation in the impeller of the first stage KND, which has a disk with grooves, the number of blades taken from 29 to 44 blades, and each blade includes a feather, the length of which along the radial axis is taken to overlap with a gap the cross section of the engine duct in the length section of the first stage of the low pressure valve, while the feather of each blade is made with a variable relative to axial rotor spin, accruing from the root to the peripheral cross section normal to the radial axis of the pen, the pen with a gradient Spin G ZP defined in the projection on the conditional axial plane of the impeller in the range: Gз.п.=(αп-αк)/Lср=(124,0÷186,8) [град/м], G s.p. = (α p -α k ) / L cf = (124.0 ÷ 186.8) [deg / m], где αк - проекция угла закрутки хорды корневого сечения пера лопатки относительно оси ротора в условной осевой плоскости ротора, нормальной к радиальной оси лопатки; αп - аналогичная проекция угла закрутки относительно оси ротора наиболее удаленной периферийной хорды пера в плоскости, параллельной упомянутой осевой; Lср - средняя радиальная длина пера лопатки; кроме того, каждая лопатка снабжена предназначенным для заведения в любой из пазов диска хвостовиком, имеющим продольную ось, размещенную под углом к оси ротора.where α to is the projection of the angle of twist of the chord of the root section of the feather of the blade relative to the axis of the rotor in the conditional axial plane of the rotor normal to the radial axis of the blade; α p - a similar projection of the swirl angle relative to the rotor axis of the most remote peripheral chord of the pen in a plane parallel to the axial one; L cf - the average radial length of the feather blades; in addition, each blade is equipped with a shank designed to be inserted into any of the grooves of the disk, having a longitudinal axis placed at an angle to the axis of the rotor. 9. Рабочее колесо по п. 8, отличающееся тем, что продольная ось хвостовика каждой лопатки размещена относительно оси ротора под углом α0, составляющим в проекции на условную осевую плоскость ротора, нормальную к радиальной оси пера лопатки, α0=(17÷27)°.9. The impeller according to claim 8, characterized in that the longitudinal axis of the shank of each blade is placed relative to the rotor axis at an angle α 0 , which is projected onto the conditional axial plane of the rotor normal to the radial axis of the blade feather, α 0 = (17 ÷ 27 ) °. 10. Рабочее колесо по п. 8, отличающееся тем, что перо каждой лопатки выполнено с боковыми кромками, расходящимися к периферийному торцу с градиентом увеличения хорды Gх:10. The impeller according to claim 8, characterized in that the feather of each blade is made with lateral edges diverging to the peripheral end with a gradient of increasing the chord G x : Gх=(Lп.х.-Lк.х.)/Lср=(7,2÷10,7)·10-2 [м/м],G x = (L p.h.- L k.h. ) / L cf = (7.2 ÷ 10.7) · 10 -2 [m / m], где Lп.х. - длина периферийной хорды, соединяющей боковые кромки пера лопатки; Lк.х. - длина корневой хорды, соединяющей боковые кромки пера лопатки в условной плоскости, параллельной осевой плоскости ротора; Lср - средняя осевая длина пера лопатки.where L p.h. - the length of the peripheral chord connecting the lateral edges of the feather blade; L c.h. - the length of the root chord connecting the lateral edges of the feather blades in a conventional plane parallel to the axial plane of the rotor; L cf - the average axial length of the feather blades. 11. Рабочее колесо по п. 8, отличающееся тем, что перо каждой лопатки выполнено выпукло-вогнутым - с вогнутой поверхностью в виде корыта и с выпуклой поверхностью, образующей спинку пера, кроме того, хорда, соединяющая боковые кромки пера в корневой зоне, образует с осью ротора в проекции на упомянутую условную плоскость угол установки пера, практически не менее угла α0 установки хвостовика лопатки.11. The impeller according to claim 8, characterized in that the feather of each blade is convex-concave - with a concave surface in the form of a trough and a convex surface forming the back of the pen, in addition, a chord connecting the lateral edges of the pen in the root zone forms with the axis of the rotor in the projection onto the said conventional plane, the angle of installation of the pen, practically not less than the angle α 0 of the installation of the shank of the blade. 12. Рабочее колесо по п. 8, отличающееся тем, что каждая лопатка снабжена антивибрационной полкой, расположенной в зоне одной трети длины от периферийного торца пера лопатки, а каждый торец указанной полки выполнен с возможностью взаимного опирания на аналогичный ответный торец смежной лопатки рабочего колеса.12. The impeller according to claim 8, characterized in that each blade is equipped with an anti-vibration shelf located in the region of one third of the length from the peripheral end of the blade feather, and each end of the indicated shelf is mutually supported on a similar counter end of the adjacent blade of the impeller. 13. Рабочее колесо по п. 8, отличающееся тем, что перо каждой лопатки выполнено переменной по ширине и высоте пера толщиной, определяемой в поперечном сечении как разность высот спинки и корыта относительно условной хорды, соединяющей боковые кромки пера лопатки.
Figure 00000001
13. The impeller according to claim 8, characterized in that the feather of each blade is made variable in width and height of the feather with a thickness defined in cross section as the difference in height of the back and trough relative to the conditional chord connecting the lateral edges of the blade feather.
Figure 00000001
RU2014116602/06U 2014-04-25 2014-04-25 LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR WHEEL OF TURBOREACTIVE ENGINE (OPTIONS) RU149738U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116602/06U RU149738U1 (en) 2014-04-25 2014-04-25 LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR WHEEL OF TURBOREACTIVE ENGINE (OPTIONS)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116602/06U RU149738U1 (en) 2014-04-25 2014-04-25 LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR WHEEL OF TURBOREACTIVE ENGINE (OPTIONS)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU149738U1 true RU149738U1 (en) 2015-01-20

Family

ID=53292250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014116602/06U RU149738U1 (en) 2014-04-25 2014-04-25 LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR WHEEL OF TURBOREACTIVE ENGINE (OPTIONS)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU149738U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2565091C1 (en) Rotor impeller of lp compressor of jet turbine engine (versions)
US11203935B2 (en) Blade with protuberance for turbomachine compressor
RU2603382C1 (en) Turbojet engine low-pressure compressor first stage rotor impeller (versions)
RU2630919C1 (en) Rotor forth stage impeller of high-pressure compressor (hpc) of turbojet engine (versions), hpc rotor impeller disc, hpc rotor impeller blade, hpc rotor impeller blade ring
RU2565114C1 (en) Rotor impeller of lp compressor of jet turbine engine (versions)
RU149741U1 (en) LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR WHEEL OF TURBOREACTIVE ENGINE (OPTIONS)
RU149742U1 (en) LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR WHEEL OF TURBOREACTIVE ENGINE (OPTIONS)
RU149738U1 (en) LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR WHEEL OF TURBOREACTIVE ENGINE (OPTIONS)
RU149739U1 (en) DISC OF THE THIRD STEP OF THE TURBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR
RU149745U1 (en) TURBOJET ENGINE COMPRESSOR ROTOR ROTOR BLADE
RU149734U1 (en) LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR WHEEL OF TURBOREACTIVE ENGINE (OPTIONS)
RU2573416C2 (en) Production of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) and turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions)
RU2565108C1 (en) Turbojet low-pressure compressor rotor impeller (versions)
RU2630921C1 (en) Impeller wheel of third stage of high pressure compressor (hpc) rotor of turbocharger engine (variants), hpc rotor impeller wheel disc, hpc rotor impeller wheel blade, hpc rotor impeller wheel blade ring
RU2636998C1 (en) Second stage impeller wheel of high pressure compressor (hpc) rotor of turbocharger engine (variants), hpc rotor impeller wheel disc, hpc rotor impeller wheel blade, hpc rotor impeller wheel blade ring
RU2603380C1 (en) Gas turbine engine low pressure compressor rotor impeller (versions)
RU144424U1 (en) TURBOJET ENGINE COMPRESSOR ROTOR ROTOR BLADE
RU2603383C1 (en) Turbojet engine low-pressure compressor second stage rotor impeller (versions)
RU2612282C1 (en) Turbojet low-pressure compressor rotor fourth-stage impeller
RU2603379C1 (en) Gas turbine engine low pressure compressor rotor impeller (versions)
RU2581990C1 (en) Impeller blade of rotor of compressor of low-pressure gas turbine engine
RU155495U1 (en) GAS-TURBINE ENGINE LOW PRESSURE ROTOR WHEEL BLADE
RU2630920C1 (en) Fifth stage impeller wheel of high pressure compressor (hpc) rotor of turbocharger engine (versions), hpc rotor impeller wheel disc, hpc rotor impeller wheel blade, hpc rotor impeller wheel blade ring
RU2573413C2 (en) Production of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) and turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions)
RU2565137C1 (en) Rotor impeller of lp compressor of jet turbine engine (versions)

Legal Events

Date Code Title Description
PD9K Change of name of utility model owner