RU2013107703A

RU2013107703A - Система, содержащая турбомашину, устройство, содержащее лопатку турбомашины, и газотурбинный двигатель

Info

Publication number: RU2013107703A
Application number: RU2013107703/06A
Authority: RU
Inventors: Херберт Чидси РОБЕРТС; Гленн Кёртис ТЭКСЭЧЕР
Original assignee: Дженерал Электрик Компани
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2014-08-27
Also published as: EP2657449A2; RU2638234C2; JP2013227968A; CN103375184A; EP2657449A3; US20130276459A1; EP2657449B1; CN103375184B; US9115584B2; JP6050139B2

Abstract

1. Система, содержащая:турбомашину, содержащую:ротор, определяющий продольную ось турбомашины,первую лопатку, соединенную с ротором и содержащую первый и второй слои слоистого материала, ипервую упрочняющую полосу, соединенную с первой лопаткой и выполненную с возможностью противодействия расслоению первого и второго слоев слоистого материала.2. Система по п.1, в которой первая упрочняющая полоса соединена с первой лопаткой при помощи клеевого соединения, механического соединения или при помощи сочетания этих способов.3. Система по п.1, в которой первая лопатка проходит в радиальном направлении от продольной оси, а первая упрочняющая полоса расположена в первом радиальном положении на первой лопатке вокруг ее периметра.4. Система по п.1, содержащая вторую упрочняющую полосу, соединенную с первой лопаткой и выполненную с возможностью противодействия расслоению первого и второго слоев слоистого материала, при этом первая упрочняющая полоса проходит вокруг первой части всего периметра первой лопатки, а вторая упрочняющая полоса проходит вокруг второй части всего периметра первой лопатки.5. Система по п.4, в которой сумма указанной первой части и указанной второй части больше или равна всему периметру первой лопатки.6. Система по п.4, в которой первая и вторая упрочняющие полосы расположены в различных радиальных положениях на первой лопатке.7. Система по п.1, в которой первая лопатка проходит в радиальном направлении от продольной оси и имеет ближний конец, расположенный ближе к продольной оси, и дальний конец, расположенный дальше от продольной оси, при этом первая лопатка и ротор соединены в граничной области, с

Claims

1. Система, содержащая:

турбомашину, содержащую:

ротор, определяющий продольную ось турбомашины,

первую лопатку, соединенную с ротором и содержащую первый и второй слои слоистого материала, и

первую упрочняющую полосу, соединенную с первой лопаткой и выполненную с возможностью противодействия расслоению первого и второго слоев слоистого материала.

2. Система по п.1, в которой первая упрочняющая полоса соединена с первой лопаткой при помощи клеевого соединения, механического соединения или при помощи сочетания этих способов.

3. Система по п.1, в которой первая лопатка проходит в радиальном направлении от продольной оси, а первая упрочняющая полоса расположена в первом радиальном положении на первой лопатке вокруг ее периметра.

4. Система по п.1, содержащая вторую упрочняющую полосу, соединенную с первой лопаткой и выполненную с возможностью противодействия расслоению первого и второго слоев слоистого материала, при этом первая упрочняющая полоса проходит вокруг первой части всего периметра первой лопатки, а вторая упрочняющая полоса проходит вокруг второй части всего периметра первой лопатки.

5. Система по п.4, в которой сумма указанной первой части и указанной второй части больше или равна всему периметру первой лопатки.

6. Система по п.4, в которой первая и вторая упрочняющие полосы расположены в различных радиальных положениях на первой лопатке.

7. Система по п.1, в которой первая лопатка проходит в радиальном направлении от продольной оси и имеет ближний конец, расположенный ближе к продольной оси, и дальний конец, расположенный дальше от продольной оси, при этом первая лопатка и ротор соединены в граничной области, содержащей ближний конец первой лопатки и отверстие в наружной окружности ротора.

8. Система по п.7, в которой первая лопатка имеет длину прохождения, определяемую расстоянием между наружным ближним концом и дальним концом, при этом первая упрочняющая полоса расположена на первой лопатке в радиальном положении, причем указанное радиальное положение и ближний конец определяют расстояние, которое меньше или приблизительно равно 20 процентам от длины прохождения.

9. Система по п.7, в которой первая упрочняющая полоса расположена на первой лопатке в первом радиальном положении между граничной областью и дальним концом первой лопатки.

10. Система по п.9, содержащая вторую упрочняющую полосу, расположенную на первой лопатке во втором радиальном положении, при этом вторая упрочняющая полоса выполнена с возможностью противодействия расслоению первого и второго слоев слоистого материала.

11. Система по п.10, в которой второе радиальное положение находится в граничной области.

12. Система по п.7, в которой первый и второй слои слоистого материала первой лопатки ориентированы в радиальном направлении, а первая упрочняющая полоса ориентирована поперек радиального направления.

13. Система по п.1, в которой первая лопатка соединена с ротором в первом осевом положении турбомашины, при этом система содержит вторую лопатку, соединенную с ротором во втором осевом положении, смещенном от первого осевого положения, и содержащую третий и четвертый слои слоистого материала, и вторую упрочняющую полосу, соединенную со второй лопаткой и выполненную с возможностью противодействия расслоению третьего и четвертого слоев слоистого материала.

14. Устройство, содержащее:

лопатку турбомашины, выполненную с возможностью установки в проточном канале турбомашины, и

упрочняющую полосу, соединенную с лопаткой турбомашины и выполненную с возможностью противодействия расслоению лопатки турбомашины.

15. Устройство по п.14, содержащее турбомашину, имеющую указанную лопатку.

16. Устройство по п.14, в котором состав материала лопатки турбомашины и упрочняющей полосы содержит по меньшей мере один из следующих материалов: керамику, металл, полимер, стекловолокно, эпоксидный компаунд или любое сочетание этих материалов.

17. Устройство по п.14, в котором первый коэффициент теплового расширения упрочняющей полосы меньше или приблизительно равен второму коэффициенту теплового расширения лопатки турбомашины.

18. Устройство по п.14, в котором упрочняющая полоса и лопатка турбомашины выполнены как одно целое, в виде монолитной конструкции.

19. Устройство по п.14, в котором упрочняющая полоса расположена на лопатке турбомашины в радиальном положении между ближним и дальним концами лопатки турбомашины, при этом упрочняющая полоса соединена с лопаткой турбомашины при помощи клеевого соединения, механического соединения или при помощи сочетания этих способов.

20. Газотурбинный двигатель, содержащий:

компрессор, имеющий лопатки и выполненный с возможностью сжатия воздуха,

камеру сгорания, выполненную с возможностью получения сжатого воздуха из компрессора и сжигания смеси сжатого воздуха и топлива с образованием продуктов сгорания,

турбину, имеющую лопатки и выполненную с возможностью получения продуктов сгорания из камеры сгорания, и

упрочняющую полосу, соединенную с первой лопаткой из лопаток компрессора или лопаток турбины, при этом указанная первая лопатка содержит первый и второй слои слоистого материала, а упрочняющая полоса выполнена с возможностью противодействия расслоению первого и второго слоев слоистого материала.