RU1554479C

RU1554479C - Steam turbine

Info

Publication number: RU1554479C
Authority: RU
Inventors: С.А. Масной
Original assignee: Масной Сергей Александрович
Priority date: 1987-10-16
Filing date: 1987-10-16
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: power engineering industry, mainly in steam turbine with working blades of last stages not equipped with shroud webs. SUBSTANCE: steam turbine has blades 3 mounted at clearance 1 and height A₁ relative to stator 2; blades are secured on disk 4 engageable with shaft 5 at negative allowance. At least one of engageable parts (disk 4 and shaft 5) is provided with projections 6 whose height A₂ exceeds height A₁. Projections 6 may be formed on intermediate member (bush 7) mounted between shaft 5 and disk 4 and made of material whose modulus of elasticity exceeds those of materials of shaft 5 and disk 4. In case of unbalance due to break of one of blades 3, projections 6 are deformed and blades opposite to broken ones get pressed to stator 2, while blades 4 are braked. As a result, bush locking blades 4 on shaft 5 is sheared and further rotation of shaft 5 is effected without force interaction with disk 4, thus excluding break of shaft 5. EFFECT: reduced scope of reconditioning jobs in case of damage involving break of blades of last stage. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано преимущественно в конденсационных паровых турбинах с рабочими лопатками последних ступеней предельной длины, не снабженными бандажными полками. The invention relates to power engineering and can be used mainly in condensing steam turbines with rotor blades of the last stages of maximum length, not equipped with retaining shelves.

Цель изобретения - уменьшение объема ремонтно-восстановительных работ паровой турбины при авариях, связанных с обрывом рабочих лопаток последних ступеней. The purpose of the invention is to reduce the volume of repair work of a steam turbine in case of accidents associated with the breakage of the working blades of the last stages.

На фиг. 1 показана турбина, продольный разрез, диск последней ступени которой снабжен в месте посадки на вал тремя выступами с высотой, большей величины радиального зазора между статором и рабочими лопатками данной ступени; на фиг. 2 - то же, диск последней ступени снабжен в месте посадки на вал тремя выступами, расположенными на промежуточном элементе, установленном между диском и валом; на фиг. 3 - то же, что на фиг. 2, при обрыве одной из рабочих лопаток. In FIG. 1 shows a turbine, a longitudinal section, the disk of the last stage of which is provided at the place of landing on the shaft with three projections with a height greater than the radial clearance between the stator and the working blades of this stage; in FIG. 2 - the same, the disk of the last stage is equipped at the place of landing on the shaft with three protrusions located on an intermediate element mounted between the disk and the shaft; in FIG. 3 is the same as in FIG. 2, when one of the blades breaks.

Паровая турбина содержит установленные с зазором 1 высотой А₁ относительно статор 2 рабочие лопатки 3, закрепленные на диске 4, сопряженном с натягом с валом 5. По крайней мере одна из сопрягаемых деталей (диск 4 или вал 5) снабжена выступами 6, высота А₂ которых больше высоты А₁, а площадь поверхности выступов 6 составляет 0,001-0,075 всей площади поверхности, на которой выполнены выступы, причем выступы 6 расположены по окружности вала 5 равномерно и в количестве не менее трех.The steam turbine contains blades 3 installed with a gap 1 of height A ₁ relative to the stator 2, mounted on a disk 4, coupled with an interference fit with shaft 5. At least one of the mating parts (disk 4 or shaft 5) is provided with projections 6, height A ₂ which are greater than the height A ₁ , and the surface area of the protrusions 6 is 0.001-0.075 of the entire surface area on which the protrusions are made, and the protrusions 6 are arranged uniformly and at least three around the circumference of the shaft 5.

Паровая турбина может содержать промежуточный элемент (в виде втулки, колец и т.п.), дополнительно установленный между валом 5 и диском 4. Выступы 6 могут быть сформированы, как показано на фиг. 2, на втулке 7. При этом втулка 7 выполняется из материала с модулем упругости, меньшим, чем модули упругости материалов диска 4 и вала 5. The steam turbine may include an intermediate element (in the form of a sleeve, rings, etc.), additionally installed between the shaft 5 and the disk 4. The protrusions 6 can be formed, as shown in FIG. 2, on the sleeve 7. In this case, the sleeve 7 is made of material with an elastic modulus smaller than the elastic moduli of the materials of the disk 4 and shaft 5.

Паровая турбина работает следующим образом. При возникновения небаланса, вызванного обрывом одной из рабочих лопаток 3 (см. фиг. 3), под действием неуравновешенного усилия Р, равного центробежной силе оторвавшихся частей лопаток 3, выступы 6 деформируются и рабочие лопатки 3 прижимаются к статору 2. При этом под воздействием тормозящей силы, возникающей при опоре рабочих лопаток 3 на статор 2, шпонка, фиксирующая посадку диска 4 на вал 5, срезается и диск 4 освобождается от посадки на вал 5. Дальнейшее вращение вала 5 происходит без силового взаимодействия с диском 4. В результате этого между выступами 6 и валом 5 в направлении усилия Р образуется зазор абсолютной величины А₃, равной сумме зазоров А₁ и А₂(А₁+А₂), а в направлении, диаметрально противоположном направлению действия усилия Р, между сопрягаемыми деталями (диском 4 и валом 5 или втулкой 7 и валом 5) образуется зазор А₄ с абсолютной величиной, равной разности зазоров А₂ и А₁(А₂-А₁).Steam turbine operates as follows. When unbalance occurs caused by the breakage of one of the working blades 3 (see Fig. 3), under the influence of an unbalanced force P equal to the centrifugal force of the torn parts of the blades 3, the protrusions 6 are deformed and the working blades 3 are pressed against the stator 2. At the same time, under the influence of the braking the force arising from the support of the working blades 3 on the stator 2, the key that fixes the landing of the disk 4 on the shaft 5 is cut off and the disk 4 is released from landing on the shaft 5. Further rotation of the shaft 5 occurs without force interaction with the disk 4. As a result, between ystupami 6 and the shaft 5 in the direction of the force P gap is formed the absolute value of A _3, equal to the sum of gaps A ₁ and A ₂ (A ₁ + A ₂₎ and in a direction diametrically opposite to the direction of the force F between mating parts (disk 4 and shaft 5 or sleeve 7 and shaft 5), a gap A _{4 is formed} with an absolute value equal to the difference between the gaps A ₂ and A ₁ (A ₂ -A ₁ ).

В результате, поскольку усилие Р, возникающее при обрыве одной из рабочих лопаток 3, передается на статор 2, предотвращается разрушение вала 5 и уменьшается объем ремонтно-восстановительных работ на турбине при авариях, связанных с обрывом рабочих лопаток последних ступеней. As a result, since the force P arising from the breakage of one of the working blades 3 is transmitted to the stator 2, the destruction of the shaft 5 is prevented and the amount of repair and restoration work on the turbine is reduced in case of accidents associated with the breakage of the working blades of the last stages.

Claims

1. STEAM TURBINE, containing working blades installed with a clearance relative to the stator, mounted on a disk of the last stage, coupled with an interference fit with the shaft, characterized in that, in order to reduce the amount of repair and restoration work in case of accidents involving breakage of the working blades of the last stages, at least one of the mating parts is provided with protrusions, the height of which is greater than the gap between the stator and the working blades, and the surface area of the protrusions is 0.001 - 0.075 of the total surface area on which protrusions, wherein the protrusions are arranged uniformly in the circumferential direction and in an amount not less than three.

2. The turbine according to claim 1, characterized in that the protrusions are made on an intermediate element mounted between the disk and the shaft and made of a material with an elastic modulus smaller than the elastic moduli of the disk and shaft materials.