RU2042832C1 - Крепление диска турбомашины к валу - Google Patents
Крепление диска турбомашины к валу Download PDFInfo
- Publication number
- RU2042832C1 RU2042832C1 SU5050555A RU2042832C1 RU 2042832 C1 RU2042832 C1 RU 2042832C1 SU 5050555 A SU5050555 A SU 5050555A RU 2042832 C1 RU2042832 C1 RU 2042832C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- shaft
- flange
- ring
- pins
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Использование: в турбостроении, в частности для крепления диска турбомашины. Сущность изобретения: крепление диска турбомашины к валу включают вал с запрессованными в него призонными штифтами, диск, фланец которого снабжен упругой перемычкой и установлен на штифтах, и гайку, закрепленную на валу и фиксирующую диск в осевом направлении. Крепление снабжено кольцом, установленным на валу, контактирующим торцевой поверхностью с фланцем вала и имеющим выступы, фиксирующие фланец диска, а в последнем и кольце выполнены выемки полукруглого сечения, образующие совместно пазы под призонные штифты. Кольцо установлено с радиальным зазором относительно обращенной к нему поверхности фланца диска. Фланец диска и вал выполнены со шлицами, образующими между собой шлицевое соединение с радиальным зазором между ними. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 9 ил.
Description
Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к авиационным газотурбинным двигателям (ГТД).
Известно крепление дисков турбины к валу и между собой посредством упругих фланцев, отнесенных от тела диска упругой кольцевой перемычкой. Для повышения упругих и деформируемых свойств перемычки в ней выполняются отверстия.
Недостатками такой конструкции, принятой за прототип, являются большие изгибные напряжения, возникающие в перемычке из-за разности деформаций между телом и фланцем диска. Возникающие напряжения приводят к появлению усталостных трещин в перемычке и ее поломке.
Целью изобретения является повышение надежности рабочего колеса турбомашины путем уменьшения изгибных напряжений в упругой перемычке диска.
Цель достигается тем, что в креплении диска турбомашины к валу, содержащем вал с запрессованными в его фланец призонными штифтами, диск, фланец которого снабжен упругой перемычкой и установлен на штифтах, и гайку, закрепленную на валу и фиксирующую диск в осевом направлении, согласно изобретению крепление снабжено кольцом, установленным на валу, контактирующим торцовой поверхностью с фланцем вала и имеющим выступы, фиксирующие фланец диска, а в последнем и кольце выполнены выемки полукруглого сечения, образующие совместно пазы под призонные штифты. Кольцо установлено с радиальным зазором относительно обращенной к нему поверхности фланца диска. Фланец диска и вал выполнены со шлицами, образующими между собой шлицевое соединение с радиальным зазором между ними.
На фиг. 1 изображен ротор турбины; на фиг. 2 узел I на фиг. 1, крепление диска к валу; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2, крепление диска к валу через выступы кольца; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 3. кольцо с выступами в сечении; на фиг. 5 эпюра сил, действующих на фланец диска со стороны штифта в конструкции прототипа; на фиг. 6 эпюра сил, действующих на фланец диска со стороны штифта при фиксации фланца диска на штифтах по полуотверстиям с высотою зоны контакта, соответствующей радиусу полуотверстий; на фиг. 7 эпюра сил, действующих на фланец диска со стороны штифта при высоте зоны контакта меньше радиуса полуотверстий; на фиг. 8 вариант крепления диска к валу посредством шлицевого соединения; на фиг. 9 сечение В-В на фиг. 8.
Ротор 1 турбины состоит из рабочих колес первой 2 и второй 3 ступеней. Каждое из колес 2 и 3 включает в себя диски 4 и 5 и рабочие лопатки 6 и 7. Каждый из дисков 4 и 5 крепится к валу 8 посредством упругого фланцевого соединения. В частности, диск 2 имеет фланец 9, отнесенный от тела 10 диска при помощи упругой перемычки 11 с отверстиями 12. В вал 8 запрессованы с натягом призонные штифты 13. Фланец 9 диска 5 снабжен полуотверстиями-пазами 14, геометрическая ось 15 которых совпадает с осью 16 штифтов, а внутренний диаметр 17 фланца 9 может быть выполнен по оси 15, 16 полуотверстий и штифтов или с некоторым от оси 15 полуотверстий-пазов 14 размером h 18. Ротор турбины снабжен также кольцом 19, имеющим полуотверстия-пазы 20 и выступы 21, повторяющие по форме конфигурацию полуотверстий 14 диска 5. Поверхность 22 кольца 19 выполнена по диаметру равной или несколько меньшей внутреннего диаметра 17 фланца 9 диска 5. Для фиксации диска 5 и кольца 19 в осевом направлении предусмотрена гайка 23, установленная на валу 8.
Сборка и крепление диска 5 к валу 8 осуществляется следующим образом. Кольцо 19 выступами 21 пропускают со стороны фланца 9 через полуотверстия 14 в нем и разворачивают в угловом положении до совпадения полуотверстий 14 и 20 фланца 9 диска и кольца 19, после чего в таком положении диск 5 и кольцо 19 устанавливают на штифты 13 и затягивают на валу 8 гайкой 23. При этом диск 5 центрируется по штифтам 13, прижимается передней стороной фланца 9 к валу 8, а по задней стороне зажимается выступами 21 кольца 19.
Крутящий момент с диска 5 на вал 8 передается через полуотверстия 14 фланца 9 на штифты 13 вала 8 и благодаря трению через переднюю и заднюю стороны фланца 9 на вал 8 и на кольцо и далее через полуотверстия кольца на штифты.
При работе двигателя (вследствие перегрева) фланец приобретает в предлагаемой конструкции относительно штифтов 13 и вала 8 свободу перемещения, что значительно уменьшает изгибные напряжения в перемычке. Перемещение фланца относительно вала ведет к уменьшению зоны контакта полуотверстия со штифтом. Пропорционально уменьшению зоны контакта фланца диска по штифту (по сравнению с прототипом) увеличиваются окружное Θ радиальные Р и равнодействующие R составляющие соответственно 24-26 сил, возникающих от действия крутящего момента и передающихся на фланец 9. Действие радиальной составляющей 25 приводит к увеличению диаметра фланца 9 синхронно увеличению диаметра тела 10 диска, поскольку и крутящий момент, и напряжения в диске 5 пропорциональны квадрату оборотов вращения диска. Для точной настройки синхронного изменения диаметра фланца 9 относительно тела 10 диска 5 экспериментально и теоретически подбирают высоту полуотверстия, изменяя размер h и зоны контакта, тем самым влияя на радиальную составляющую. Чем меньше высота зоны контакта, тем больше окружная и радиальная составляющие, тем больше изменение диаметра фланца.
Вариантами предлагаемого решения являются соединения фланца диска с валом посредством шлицевого соединения, в котором шлицы 27 и 28 могут быть выполнены круговыми, эвольвентными, прямоугольными, треугольными и трапецеидальными или другой формы профиля. В этих вариантах для изменения диаметра фланца диска в соответствии с деформациями тела диска также как в рассмотренном выше варианте, теоретически и экспериментальным подбором уменьшают высоту зуба шлиц, определяющую высоту зоны контакта, и изменяют тем самым величину радиальной составляющей и величину деформации фланца от нее.
Claims (3)
1. КРЕПЛЕНИЕ ДИСКА ТУРБОМАШИНЫ К ВАЛУ, содержащее вал с запрессованными в его фланец призонными штифтами, диск, фланец которого снабжен упругой перемычкой и установлен на штифтах, и гайку, закрепленную на валу и фиксирующую диск в осевом направлении, отличающееся тем, что крепление снабжено кольцом, установленным на валу, контактирующим торцевой поверхностью с фланцем вала и имеющим выступы, фиксирующие фланец диска, а в последнем и кольце выполнены выемки полукруглого сечения, образующие совместно пазы под призонные штифты.
2. Крепление по п.1, отличающееся тем, что кольцо установлено с радиальным зазором относительно обращенной к нему поверхности фланца диска.
3. Крепление диска турбомашины к валу, содержащее вал с запрессованными в его фланец призонными штифтами, диск, фланец которого снабжен упругой перемычкой и установлен на штифте, и гайку, закрепленную на валу и фиксирующую диск в осевом направлении, отличающееся тем, что фланец диска и вал выполнены со шлицами образующими между собой шлицевое соединение с радиальным зазором между ними.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5050555 RU2042832C1 (ru) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Крепление диска турбомашины к валу |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5050555 RU2042832C1 (ru) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Крепление диска турбомашины к валу |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2042832C1 true RU2042832C1 (ru) | 1995-08-27 |
Family
ID=21608449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5050555 RU2042832C1 (ru) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Крепление диска турбомашины к валу |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2042832C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2516983C1 (ru) * | 2013-03-01 | 2014-05-27 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Ротор турбомашины |
RU2528751C2 (ru) * | 2009-05-28 | 2014-09-20 | Снекма | Турбина низкого давления газотурбинного двигателя, диск и конусная цапфа турбины низкого давления, газотурбинный двигатель |
-
1992
- 1992-07-01 RU SU5050555 patent/RU2042832C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авиационный двухкатерный турбореактивный двигатель Д-ЗОКУ. Техническое описание. М.: Машиностроение, 1975, с.165, рис.228. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2528751C2 (ru) * | 2009-05-28 | 2014-09-20 | Снекма | Турбина низкого давления газотурбинного двигателя, диск и конусная цапфа турбины низкого давления, газотурбинный двигатель |
RU2516983C1 (ru) * | 2013-03-01 | 2014-05-27 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Ротор турбомашины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR960002024B1 (ko) | 구동 조립체의 임펠러 휠 잠금장치(Impeller Wheel Lock) | |
RU2407897C2 (ru) | Устройство балансировки ротора турбины | |
EP0202188B1 (en) | Two stage turbine rotor assembly | |
US5226784A (en) | Blade damper | |
EP0297120B1 (en) | Interblade seal for turbomachine rotor | |
US4480959A (en) | Device for damping vibrations of mobile turbine blades | |
EP1950378A1 (en) | Turbocharger rotor | |
RU2638227C2 (ru) | Конструкция с соединительным валом газовой турбины, содержащая гильзу, расположенную между соединительным валом и ротором | |
EP0774049B1 (en) | Rotor blade with platform support and damper positioning means | |
JPS61112799A (ja) | 静翼保持装置 | |
JPH07109161B2 (ja) | タービンエンジンのロータ | |
US11421534B2 (en) | Damping device | |
US20020176780A1 (en) | Device for fixing a fan-blade assembly onto a motor shaft | |
JPS62502208A (ja) | 放射方向すきまを制御するための手段を有しているターボ機関 | |
RU2477800C2 (ru) | Колесо турбомашины | |
US2675174A (en) | Turbine or compressor rotor | |
RU2042832C1 (ru) | Крепление диска турбомашины к валу | |
US6053697A (en) | Trilobe mounting with anti-rotation apparatus for an air duct in a gas turbine rotor | |
US4737076A (en) | Means for maintaining concentricity of rotating components | |
US3846044A (en) | Turbomachine assembly | |
CN110691891B (zh) | 燃气轮机发动机转子盘保持组件 | |
CA2095787A1 (en) | Coupling antiwindage rings | |
CN114151203A (zh) | 封严环连接结构 | |
RU2228460C2 (ru) | Ротор компрессора газотурбинного двигателя | |
EP3927947A1 (en) | Nozzle ring for a radial turbine and exhaust gas turbocharger including the same |