RU2315868C1 - Device for fastening blades of rotor wheels of axial-flow turbomachine - Google Patents
Device for fastening blades of rotor wheels of axial-flow turbomachine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2315868C1 RU2315868C1 RU2006115155/06A RU2006115155A RU2315868C1 RU 2315868 C1 RU2315868 C1 RU 2315868C1 RU 2006115155/06 A RU2006115155/06 A RU 2006115155/06A RU 2006115155 A RU2006115155 A RU 2006115155A RU 2315868 C1 RU2315868 C1 RU 2315868C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- ring
- sealing ring
- blades
- shaped
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое техническое решение относится к газотурбинной технике, а именно к газотурбинным двигателям, в частности к рабочим колесам осевых турбин с фиксацией их рабочих лопаток в осевом направлении.The claimed technical solution relates to gas turbine technology, namely to gas turbine engines, in particular to the impellers of axial turbines with the fixation of their working blades in the axial direction.
Известно рабочее колесо осевой газовой турбины (см. описание и фигуры к патенту РФ № 1077380, кл. МПК F01D 5/32, публикация 21.06.93).The impeller of an axial gas turbine is known (see the description and figures for the patent of the Russian Federation No. 1077380, class IPC F01D 5/32, publication 21.06.93).
В продольных пазах его диска лопатки зафиксированы от перемещения вдоль продольной оси колеса разрезным уплотнительным стопорным кольцом U-образной формы с канавкой по внутреннему диаметру, охватывающим направленный к оси бурт диска. Кольцо наружным диаметром введено в кольцевую канавку, составленную из отдельных канавок в лопатках и открытую к оси диска. В разрез уплотнительного стопорного кольца установлен вкладыш как фрагмент стопорного кольца того же U-образного поперечного сечения.In the longitudinal grooves of its disk, the blades are fixed from moving along the longitudinal axis of the wheel with a split U-shaped sealing ring with a groove in inner diameter, covering the shoulder of the disk directed to the axis. An outer diameter ring is inserted into an annular groove composed of individual grooves in the blades and open to the axis of the disk. A liner is installed in the section of the sealing retaining ring as a fragment of the retaining ring of the same U-shaped cross section.
Вкладыш и стопорное кольцо удерживаются буртом диска, а его наружный диаметр входит в кольцевую канавку, образованную канавками рабочих лопаток. Во вкладыше и бурте диска турбины выполнены совмещенные отверстия, куда введен фиксатор-штифт, удерживающий вкладыш в окружном направлении. Это устройство успешно работает в турбинах достаточных размеров.The liner and the retaining ring are held by the collar of the disk, and its outer diameter is included in the annular groove formed by the grooves of the blades. In the liner and the collar of the turbine disk, combined holes are made, into which a latch-pin is inserted that holds the liner in the circumferential direction. This device successfully operates in turbines of sufficient size.
Известно устройство крепления лопаток от осевого перемещения в колесе осевой газовой турбины (см. описание и фигуры к патентам-аналогам фирмы Дженерал Электрик США № 4171930, кл. НКИ 416-220 R, кл. МПК F01D 5/30, то же Франции № 2413543, ФРГ № 2842095, Великобритании № 2012007).A device for attaching blades from axial displacement in an axial gas turbine wheel is known (see the description and figures for patent analogues of General Electric, USA No. 4171930, CL NKI 416-220 R, CL IPC F01D 5/30, same France No. 2413543 , Germany No. 2842095, Great Britain No. 2012007).
Для всех вариантов известного решения общим является стопорное разрезное кольцо с поперечным сечением U-образной формы, обращенное открытой стороной радиально от продольной оси колеса.For all variants of the known solution, a common split ring with a U-shaped cross section facing the open side radially from the longitudinal axis of the wheel is common.
В варианте, наиболее близком заявляемому по совокупности существенных признаков и техническому результату, в прямом пазу стопорного кольца также установлен фиксатор в виде части U-образного кольца.In the embodiment closest to the claimed combination of essential features and technical result, a lock in the form of a part of a U-shaped ring is also installed in the direct groove of the retaining ring.
В кольцевой проточке с внешней стороны бурта уплотнительного кольца и проточке с внутренней стороны одной из стенок U-образного фиксатора введен пружинный замок в виде пластинки.In the annular groove on the outer side of the shoulder of the sealing ring and the groove on the inside of one of the walls of the U-shaped retainer, a spring lock in the form of a plate is introduced.
Известное устройство недостаточно технологично, особенно для роторов турбин малоразмерных двигателей, где оно может быть вообще невыполнимым из-за необходимости пропорционального уменьшения всех его составных частей.The known device is not technologically advanced, especially for rotors of turbines of small engines, where it can be generally impossible due to the need for proportional reduction of all its components.
Известно также рабочее колесо осевой турбомашины (см. описание к патенту РФ №2241834, МПК 7 F01D 5/30, дата заявки 30.12.2002, опубликовано 30.12.2004).The impeller of an axial turbomachine is also known (see the description of the patent of the Russian Federation No. 2241834, IPC 7 F01D 5/30, application date December 30, 2002, published December 30, 2004).
Рабочие лопатки по патенту РФ №2241834 в диске колеса от перемещения назад установлены с упором задним торцом хвостовика в уплотнительное кольцо, а от перемещения вперед - с упором выступов хвостовиков в обод диска.The working blades according to the patent of the Russian Federation No. 22181834 in the disk of the wheel from the rearward movement are mounted with an emphasis by the rear end of the shank in the o-ring, and from the forward movement with the focus of the shank protrusions in the rim of the disk.
Уплотнительное кольцо и диск имеют каждый кольцевые бурты. Бурты направлены к продольной оси колеса и охвачены стенками U-образного стопорного кольца. Для установки фиксатора, закрепляемого плоским замком, стенка U-образного кольца между буртом диска и его полотном имеет сквозной радиальный паз.The sealing ring and disc have each annular collar. The shoulders are directed towards the longitudinal axis of the wheel and are enclosed by the walls of the U-shaped retaining ring. To install the latch, fixed with a flat lock, the wall of the U-shaped ring between the shoulder of the disk and its blade has a through radial groove.
Паз в его прямой проекции сообщен с диагональным резом в другой стенке U-образного кольца. Фиксатор выполнен в виде пластины по величине паза, закрепленной замком, который введен между диском и U-образным кольцом и отогнут на внутренний диаметр кольца.The groove in its direct projection is connected with a diagonal cut in another wall of the U-shaped ring. The latch is made in the form of a plate according to the size of the groove, fixed by a lock, which is inserted between the disk and the U-shaped ring and bent to the inner diameter of the ring.
Известное устройство успешно и надежно работает в авиационном турбовинтовом двигателе средней мощности, близко по поставленной задаче, совокупности достигаемых технических результатов и общности существенных признаков.The known device successfully and reliably operates in an aircraft medium-power turboprop engine, close to the task, the totality of the technical results achieved and the commonality of essential features.
Описанное техническое решение принято в качестве прототипа.The technical solution described is adopted as a prototype.
Автор учитывал конструктивную общность существенных признаков с возможностью их усовершенствования и дальнейшего развития технических результатов известного устройства крепления лопаток в рабочем колесе турбин при решении более сложной задачи применительно к высоконагруженным турбинам.The author took into account the constructive commonality of essential features with the possibility of their improvement and further development of the technical results of the known device for fixing the blades in the turbine impeller when solving a more complex problem in relation to highly loaded turbines.
Усложнение задачи вызвано тем, что в колесах высоконагруженных турбин часто необходима установка в каждом продольном пазу диска по две рабочие лопатки. Этим удается снизить уровень динамических напряжений в элементах конструкции лопаток, в частности путем демпфирования.The complication of the problem is caused by the fact that in the wheels of highly loaded turbines, it is often necessary to install two working blades in each longitudinal groove of the disk. This manages to reduce the level of dynamic stresses in the structural elements of the blades, in particular by damping.
Перед автором стояла задача создать такое устройство крепления лопаток рабочего колеса осевой турбомашины, в котором при необходимости установки попарно рабочих лопаток в каждом пазу диска, с фиксацией их в осевом направлении, можно было бы получить определенный совокупный технический результат, состоящий из нескольких логически взаимосвязанных технических результатов.The author was faced with the task of creating such a device for fixing the blades of the impeller of an axial turbomachine, in which, if necessary, installing pairwise working blades in each groove of the disk, fixing them in the axial direction, it would be possible to obtain a certain aggregate technical result, consisting of several logically interrelated technical results .
Основным техническим результатом, как и в прототипе, является получение надежной фиксации лопаток, но установленных попарно в каждом пазу диска колеса турбомашины, работающего в условиях высоких температур и нагрузок как от центробежных, так и газодинамических сил.The main technical result, as in the prototype, is to obtain reliable fixation of the blades, but installed in pairs in each groove of the disk of the wheel of a turbomachine, operating under conditions of high temperatures and loads from both centrifugal and gas-dynamic forces.
При этом необходимо обеспечить и сопутствующий технический результат - за счет оптимизации конструкции повысить прочность ее частей. Это требование тоже обостряется, если в каждом пазу диска колеса, работающего в поле высоких осевых, центробежных и температурных нагрузок, лопатки установлены попарно.At the same time, it is necessary to ensure the concomitant technical result - by optimizing the design, increase the strength of its parts. This requirement is also exacerbated if, in each groove of the wheel disk operating in the field of high axial, centrifugal and temperature loads, the blades are installed in pairs.
Необходимость этих мер объясняется тем, что в современных турбинах плоскость симметрии продольного паза диска, как правило, выполнена под углом к оси вращения, и одна лопатка из пары в пазу стремится переместиться вперед, а другая - назад.The need for these measures is explained by the fact that, in modern turbines, the plane of symmetry of the longitudinal groove of the disk, as a rule, is made at an angle to the axis of rotation, and one blade from a pair in the groove tends to move forward, and the other backward.
В работе парные лопатки, совершая колебательные движения, воздействуют на уплотнительное кольцо в окружном направлении, и это воздействие значительно больше, нежели в колесах с одиночными лопатками.In operation, twin blades, making oscillating movements, act on the sealing ring in the circumferential direction, and this effect is much greater than in wheels with single blades.
Как показывает опыт эксплуатации таких роторов, результатом этого воздействия является смещение уплотнительного кольца по углу, которому предшествует разрушение элементов, фиксирующих кольцо в окружном направлении.As the operating experience of such rotors shows, the result of this effect is the displacement of the sealing ring in an angle, which is preceded by the destruction of the elements fixing the ring in the circumferential direction.
В дополнение, в малоразмерных турбинах повышаются требования к технологичности изготовления, сборке-разборке, а также к сокращению количества деталей.In addition, in small-sized turbines, requirements for manufacturability, assembly and disassembly, as well as for reducing the number of parts, increase.
Такие взаимосвязанные технические результаты, включающие, в частности, и предотвращение смещения уплотнительного кольца в рабочем колесе осевой турбомашины, могут быть достигнуты следующим образом.Such interrelated technical results, including, in particular, and preventing the displacement of the sealing ring in the impeller of the axial turbomachine, can be achieved as follows.
Известное устройство крепления лопаток в рабочем колесе осевой турбомашины, в котором произведены усовершенствования, содержит диск, рабочие лопатки, установленные в продольных пазах диска своими хвостовиками, имеющими радиально-осевые зацепы, уплотнительное кольцо, установленное на диске с упором своим наружным буртом как в ободную часть диска, так и в хвостовики рабочих лопаток и сопряженное своим внутренним радиальным буртом с радиально направленным к оси буртом диска.The known device for mounting blades in the impeller of an axial turbomachine, in which improvements are made, contains a disk, rotor blades installed in the longitudinal grooves of the disk with their shanks having radial-axial hooks, a sealing ring mounted on the disk with a stop with its outer shoulder as in the rim part the disk, and in the shanks of the working blades and conjugated by its internal radial shoulder with a radially directed to the axis of the shoulder of the disk.
При этом упомянутые бурты уплотнительного кольца и диска сочленены цилиндрическими телами и охвачены U-образным кольцом, имеющим диагональный рез и сообщенный с ним паз, взаимосвязанный с замком, размещенным между диском и U-образным кольцом.Moreover, the said collars of the sealing ring and the disk are joined by cylindrical bodies and surrounded by a U-shaped ring having a diagonal cut and a groove connected with it, interconnected with a lock located between the disk and the U-shaped ring.
Усовершенствования заключаются в следующем.Improvements are as follows.
Фиксация лопаток в осевом направлении обеспечена упором уплотнительного кольца своим наружным радиальным буртом в хвостовики лопаток и расположением этого бурта в зацепах на хвостовиках рабочих лопаток.The fixing of the blades in the axial direction is provided by the emphasis of the sealing ring with its outer radial shoulder in the shanks of the blades and the location of this shoulder in the hooks on the shanks of the working blades.
Для фиксации в окружном направлении U-образного разрезного кольца относительно диска и уплотнительного кольца на сопряженной с буртом диска боковой поверхности внутреннего радиального бурта уплотнительного кольца выполнен дополнительный выступ.For fixing in the circumferential direction of the U-shaped split ring relative to the disk and the sealing ring, an additional protrusion is made on the side surface of the inner radial shoulder of the sealing ring mating with the shoulder of the disk.
Выступ размещен одновременно в совмещенных дополнительном пазу указанного бурта диска и пазу U-образного разрезного кольца.The protrusion is placed simultaneously in the combined additional groove of the specified collar of the disk and the groove of the U-shaped split ring.
Удержание концов разрезного U-образного стопорного кольца от провисания осуществляется с помощью замка, охватывающего поверхность упомянутого выступа на уплотнительном кольце и цилиндрические поверхности разрезного кольца.The ends of the split U-shaped retaining ring are kept from sagging by means of a lock covering the surface of said protrusion on the sealing ring and the cylindrical surfaces of the split ring.
Это осуществлено следующим образом.This is done as follows.
На внутренней цилиндрической поверхности U-образного разрезного кольца выполнена фиксаторная выборка, разделенная упомянутым диагональным резом.On the inner cylindrical surface of the U-shaped split ring, a fixative sample is made, divided by the mentioned diagonal cut.
Указанный выступ на уплотнительном кольце перекрыт введенной между диском и U-образным кольцом средней частью замка, который выполнен в виде части кольца С-образного сечения.The specified protrusion on the o-ring is blocked by the middle part of the lock introduced between the disk and the U-ring, which is made in the form of a part of a C-shaped ring.
Радиально нижняя концевая часть замка взаимосвязана одновременно с внутренней цилиндрической поверхностью U-образного разрезного кольца и разделенной диагональным резом фиксаторной выборкой на ней.The radially lower end part of the lock is interconnected simultaneously with the inner cylindrical surface of the U-shaped split ring and the fixation sample divided by the diagonal cut on it.
При этом верхней концевой частью замка охвачены совместно указанный выступ уплотнительного кольца и обращенный к диску бурт U-образного разрезного кольца по обе стороны его паза.The upper end part of the lock covers the jointly indicated protrusion of the sealing ring and the shoulder of the U-shaped split ring facing both sides of the groove.
Для фиксации в окружном направлении уплотнительного кольца на указанной боковой поверхности его внутреннего радиального бурта, обращенной к бурту диска, и перпендикулярно к ней размещены цилиндрические тела в виде бобышек, введенных в ответные пазы в упомянутом бурте диска.For fixing in the circumferential direction of the sealing ring on the specified lateral surface of its inner radial collar facing the collar of the disk, and perpendicular to it, cylindrical bodies are placed in the form of bosses inserted into mating slots in said collar of the disk.
Для повышения технологичности сборки-разборки устройства для рабочих колес малоразмерных турбин на наружном радиальном бурте уплотнительного кольца выполнены выборки между упомянутыми зацепами на хвостовиках рабочих лопаток.To improve the manufacturability of the assembly-disassembly of the device for impellers of small turbines on the outer radial shoulder of the sealing ring, samples were made between the aforementioned hooks on the shanks of the blades.
Заявляемое техническое решение иллюстрируется чертежами, где на:The claimed technical solution is illustrated by drawings, where:
- фиг.1 показано продольное сечение ободной части рабочего колеса турбины в собранном виде;- figure 1 shows a longitudinal section of the rim of the impeller of the turbine in assembled form;
- фиг.2 показан фрагмент рабочего колеса турбины в диметрии;- figure 2 shows a fragment of the impeller of the turbine in dimetry;
- фиг.3 дан увеличенный элемент Г разрезного U-образного кольца в месте косого реза;- figure 3 is an enlarged element G of a split U-shaped ring in place of an oblique cut;
- фиг.4 дан увеличенный элемент В, где показано взаиморасположение элементов разрезного U-образного и уплотнительного колец, а также диска в собранном колесе турбины;- figure 4 is an enlarged element B, which shows the relative position of the elements of the split U-shaped and O-rings, as well as the disk in the assembled turbine wheel;
- фиг.5 изображены в диметрии отдельные составляющие колеса турбомашины, в том числе пара рабочих лопаток, совмещенных для установки в один общий паз диска, уплотнительное кольцо, разрезное U-образное стопорное кольцо и его замок;- figure 5 shows in dimetry the individual components of the wheels of the turbomachine, including a pair of rotor blades combined for installation in one common groove of the disk, a sealing ring, a split U-shaped retaining ring and its lock;
- фиг.6 показан в диметрии фрагмент уплотнительного кольца со стороны его прилегания к диску и лопаткам;- Fig.6 shows in dimetry a fragment of the sealing ring from the side of its fit to the disk and blades;
- фиг.7 показан один из вариантов исполнения уплотнительного кольца также со стороны прилегания к диску и лопаткам;- Fig.7 shows one embodiment of the sealing ring also from the side of contact with the disk and blades;
- фиг.8 дано изображение в диметрии части разрезного U-образного стопорного кольца в месте прямого паза и диагонального реза со стороны, обращенной к диску;- Fig.8 is an image in dimetry of a part of a split U-shaped retaining ring in place of a direct groove and a diagonal cut from the side facing the disk;
- фиг.9 показано изображение в диметрии фрагмента U-образного разрезного стопорного кольца со стороны его внутренней цилиндрической поверхности с фиксаторной выборкой для деформируемого элемента замка;- figure 9 shows the image in diameter of a fragment of a U-shaped split retaining ring from the side of its inner cylindrical surface with a locking sample for the deformable element of the lock;
- фиг.10 дан в диметрии замок для удержания концов U-образного кольца;- figure 10 is given in dimetric lock to hold the ends of the U-shaped ring;
- фиг.11, 12 показаны этапы постановки рабочих лопаток и уплотнительного кольца в случае сборки колеса с уплотнительным кольцом в варианте его исполнения, представленном на фиг.6;- 11, 12 shows the steps of setting the blades and the sealing ring in the case of assembling the wheel with the sealing ring in the embodiment presented in Fig.6;
- фиг.13, 14, 15, 16 показаны этапы установки рабочих лопаток и уплотнительного кольца в случае сборки колеса с уплотнительным кольцом в варианте исполнения его, представленном на фиг.7;- FIGS. 13, 14, 15, 16 show the steps for installing the rotor blades and the sealing ring in the case of assembling the wheel with the sealing ring in the embodiment of it shown in FIG. 7;
- фиг.17 показаны окончательно установленные рабочие лопатки и уплотнительное кольцо;- Fig.17 shows the finally installed working blades and the sealing ring;
- фиг.18, 19, 20, 21, 22 показаны этапы установки U-образного разрезного кольца и замка, удерживающего концы разрезного кольца от провисания.- FIGS. 18, 19, 20, 21, 22 show the steps for installing a U-shaped split ring and a lock holding the ends of the split ring from sagging.
Рабочее колесо (фиг.1, 2) турбомашины содержит левые 1 и правые 2 рабочие лопатки, установленные своими елочными хвостовиками соответственно 3, 4 по две в каждый елочный паз 5 диска 6. Каждая из рабочих лопаток 1, 2 имеет сзади на хвостовиках 3, 4 зацепы 7, 8 соответственно (фиг.1, 5).The impeller (Fig. 1, 2) of the turbomachine contains left 1 and right 2 working blades installed with their Christmas shanks, respectively, 3, 4, two in each Christmas
Сзади, с упором в ободную часть диска 6, установлено уплотнительное кольцо 9, имеющее радиальный кольцевой бурт 10, введенный в зацепы 7, 8 рабочих лопаток 1, 2, удерживая их от перемещения в продольном направлении (фиг.1, 2, 6, 7).Behind, with an emphasis on the rim of the
При выполнении уплотнительного кольца 9, как на фиг.7, радиальный бурт 10 выполнен разделенным выборками 11 на участки по числу пар лопаток 1, 2. В собранном колесе каждый такой участок бурта 10 входит в пару зацепов 7, 8 (фиг.1, 16).When performing the sealing
Параллельно бурту 10 расположен радиальный выступ 12, прикрывающий зацепы 7, 8, обеспечивая гладкую наружную поверхность колеса турбины (фиг.1).In parallel to the
Уплотнительное кольцо 9 имеет также кольцевой бурт 13, направленный радиально к оси вращения (фиг.1, 6, 7). На боковой поверхности бурта 13, обращенной к диску 6, имеется несколько бобышек 14 и один выступ 15.The sealing
На ободной части диска 6 имеется кольцевой бурт 16, направленный радиально к оси вращения. На бурте 16 выполнено несколько пазов 17 открытых к оси вращения и один широкий паз 18 (см. фиг.5). Пазы 17 по количеству и угловому расположению выполнены ответно бобышкам 14 уплотнительного кольца 9, а паз 18 является ответным выступу 15. Бобышки 14 и выступ 15 уплотнительного кольца 9, установленного на диске 6, входят в пазы 17 и 18 соответственно (фиг.17).On the rim of the
Причем бобышки 14 введены в пазы 17 с минимальным зазором и обеспечивают фиксацию уплотнительного кольца 9 в окружном направлении. Размеры паза 18 выбраны большими, чем выступ 15 с целью исключения их касания.Moreover, the
Разрезное U-образное кольцо 20 (фиг.8, 9) охватывает бурт 16 диска 6 и бурт 13 уплотнительного кольца 9 своими вертикально направленными от общей продольной оси буртами, внешним 21 и внутренним 22 (фиг.4, 21). Кольцо 20 фиксирует уплотнительное кольцо 9 в продольном направлении, которое, в свою очередь, посредством бурта 10 удерживает замки 3,4 рабочих лопаток 1, 2 (фиг.1).Split U-shaped ring 20 (Fig, 9) covers the
Разрезное U-образное кольцо 20 (фиг 3, 8, 9) имеет узкий диагональный сквозной рез 23.Split U-shaped ring 20 (Fig 3, 8, 9) has a narrow diagonal through
На внутреннем бурте 22 кольца 20 (фиг.8, 9), против диагонального реза 23, расположен широкий прямой паз 24 со сторонами, параллельными радиальной плоскости кольца 20.On the
На внутренней цилиндрической поверхности U-образного кольца 20 выполнена выборка 25, разделенная диагональным резом 23 (фиг.9).On the inner cylindrical surface of the
Разрезное U-образное кольцо 20 установлено так, что выполненный на его внутреннем бурте 22 прямой паз 24 обращен в сторону диска 6, располагаясь за его буртом 16 (фиг.19, 20).The split
Параллельные стенки паза 24 размещены по обе стороны принадлежащего уплотнительному кольцу 9 выступа 15, проходящего через паз 18 бурта 16 диска 6 (фиг.20, элемент Е). Этим достигается фиксация разрезного кольца 20 в окружном направлении.The parallel walls of the
Замок 26 (фиг.10) представляет собой сектор, в основном, С-образной формы в поперечном сечении, имеющий внутренний 27 и наружный 28 бурты, вертикальную стенку 29 и деформируемую часть 30.The lock 26 (figure 10) is a sector, mainly C-shaped in cross section, having an inner 27 and an
Колесо в сборе (фиг.1, 21, 22) имеет замок 26, расположенный напротив выступа 15 уплотнительного кольца 9 и паза 24 разрезного кольца 20.The complete wheel (FIGS. 1, 21, 22) has a
Замок 26 шире, чем прямой паз 24 разрезного кольца 20, благодаря чему его наружный бурт 28 охватывает не только наружную поверхность выступа 15 уплотнительного кольца 9, но и наружную поверхность внутреннего бурта 22 кольца 20 по обе стороны паза 24 (фиг.19, 20, 21, 22). Внутренний бурт 27 замка 26 охватывает внутреннюю поверхность разрезного кольца 20. Таким образом концы разрезного кольца 20 фиксируются от провисания.The
Часть 30 замка 26 деформирована внутрь (фиг.1, 22) в выборку 25 на внутренней цилиндрической поверхности U-образного кольца 20, обеспечивая этим фиксацию замка 26 в окружном направлении.
Предусмотрены две возможности сборки рабочего колеса турбомашины с заявляемым устройством фиксации рабочих лопаток, отличающиеся начальными этапами, касающимися постановки рабочих лопаток 1, 2 и уплотнительного кольца 9.There are two possibilities for assembling the impeller of a turbomachine with the claimed device for fixing the rotor blades, characterized by the initial stages regarding the setting of the
Первый способ применим в случае зазора между елочным пазом 5 и совмещенными елочными хвостовиками 3, 4 пары лопаток 1,2 более 0,1 мм. В этом случае предпочтительней колесо с уплотнительным кольцом 9 в варианте исполнения, представленном на фиг.6, то есть со сплошным наружным буртом 10. Отличительные начальные этапы сборки колеса представлены на фиг.11, 12. Сборка начинается с установки пары рабочих лопаток 1, 2 своими зацепами 7, 8 на бурт 10 уплотнительного кольца 9, как показано на фиг.11.The first method is applicable in the case of a gap between the
Далее таким образом устанавливается весь комплект рабочих лопаток 1, 2 и удерживается вместе с уплотнительным кольцом 9 технологическим приспособлением. Собранные с уплотнительным кольцом 9 лопатки 1, 2 комплектом устанавливаются в елочные пазы 5 диска 6 (см. фиг.12).Then, in this way, the entire set of working
Второй способ установки рабочих лопаток 1, 2 и уплотнительного кольца 9 представлен на фиг.13, 14, 15, 16, предпочтителен при зазорах между елочным пазом 5 диска 6 и совмещенными елочными хвостовиками 3, 4 пары лопаток 1, 2 менее 0,1 мм (колеса малоразмерных турбин), когда постановка одновременно всего комплекта рабочих лопаток 1, 2 в пазы 5 диска 6 затруднительна. В этом случае комплект рабочих лопаток 1, 2 предварительно устанавливается в пазы 5 диска 6 приблизительно наполовину ширины обода диска 6 (см. фиг.13).The second method of installing the working
Представленное на фиг.7 уплотнительное кольцо 9 с буртом 10, разделенным выборками 11 на участки, устанавливается так, что выступающие участки бурта 10 проходят между зацепами 7, 8 елочных хвостовиков рабочих лопаток 1, 2 (фиг.14, 15). Затем уплотнительное кольцо 9 проворачивается относительно оси так, что каждый выступающий участок бурта 10 оказывается в зацеплении с зацепами 7, 8 пары рабочих лопаток 1,2 (фиг.16).Presented in Fig.7, the sealing
Дальнейшие этапы сборки колеса турбины являются общими и представлены на фиг.17, 18, 19, 20, 21, 22.Further steps of assembling the turbine wheel are common and are presented in FIGS. 17, 18, 19, 20, 21, 22.
Комплект рабочих лопаток 1, 2 вместе с уплотнительным кольцом 9 перемещаются до упора уплотнительного кольца 9 в ободную часть диска 6 (см. фиг.17). При этом бобышки 14 уплотнительного кольца 9 входят в пазы 17 в бурте 16 диска 6, не выступая над поверхностью 19 бурта 16, в то время как выступ 15, пройдя через паз 18, выступает над поверхностью 19 бурта 16.A set of working
Установка разрезного кольца 20 и замка 26 показана по этапам на фиг.18, 19, 20, 21, 22. При установке разрезного кольца 20 на его замыкающей части устанавливается замок 26, как показано на фиг.18.The installation of the
Параллельные стенки прямого паза 24 кольца 20 располагаются по обе стороны выступа 15 уплотнительного кольца 9 (см. фиг.19, 20), чем обеспечивается фиксация разрезного кольца 20 в окружном направлении. Затем замок 26 перемещается по дуге и устанавливается напротив выступа 15 уплотнительного кольца 9 (см. фиг.21, 22).The parallel walls of the
Наружный от продольной оси устройства бурт 28 замка 26 охватывает наружную поверхность выступа 15 уплотнительного кольца 9, а также наружную поверхность бурта 22 кольца 20 по обе стороны прямого паза 24, чем предотвращается выпадение замка 26.The
Внутренний от продольной оси бурт 27 замка 26 охватывает внутреннюю поверхность кольца 20. Деформируемая часть 30 замка 26, располагающаяся напротив выборки 25 разрезного кольца 26, деформируется внутрь этой выборки (см. фиг.22), чем обеспечивается фиксация замка 26 в окружном направлении.The
Ширина замка 26 больше ширины паза 24 разрезного кольца 20, что обеспечивает охват наружным буртом 28 замка 26 не только наружной поверхности выступа 15, но и обоих концов разрезного кольца 20 по наружной поверхности бурта 22.The width of the
Это в сочетании с охватом нижним буртом 27 замка 26 концов разрезного кольца 20 по его внутренней поверхности обеспечивает надежную фиксацию упомянутых концов от провисания.This, combined with the
Колесо турбины окончательно собрано (см. фиг.1, 2, 21).The turbine wheel is finally assembled (see figures 1, 2, 21).
Следует также добавить, что наличие бурта 12 уплотнительного кольца 9, прикрывающего зацепы 7, 8 елочных хвостовиков 3, 4 рабочих лопаток 1, 2, а также практически гладкая наружная поверхность разрезного кольца 20 сводят к минимуму вентиляционные потери.It should also be added that the presence of a
Конструкция в производстве ее деталей технологична, а при сборке-разборке не вызывает каких-либо трудностей.The design in the production of its parts is technological, and during assembly-disassembly does not cause any difficulties.
Температура в ободной части колеса в работе составляет 600 градусов Цельсия. Наибольшие напряжения отмечены в уплотнительном кольце, в радиусе перехода центрирующего бурта к вертикальной стенке, но их величина не превышает 63 кг/мм2, что намного меньше пределов длительной прочности современных жаропрочных никелевых сплавов, используемых для подобных деталей роторов турбин.The temperature in the rim of the wheel in operation is 600 degrees Celsius. The highest stresses are noted in the sealing ring, in the radius of the centering collar to the vertical wall, but their value does not exceed 63 kg / mm 2 , which is much less than the long-term strength limits of modern heat-resistant nickel alloys used for such parts of turbine rotors.
Высокая надежность заявляемого устройства на всех штатных режимах работы двигателя подтверждена 150-часовыми испытаниями полноразмерного экспериментального образца колеса турбины на опытном авиационном газотурбинном двигателе типа АИ222-25.The high reliability of the inventive device at all normal engine operating conditions is confirmed by 150-hour tests of a full-size experimental prototype of the turbine wheel on an experimental AI222-25 type aviation gas turbine engine.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA200511934 | 2005-12-12 | ||
UAA200511934A UA82235C2 (en) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | Device for fixation of blades of turbine wheel of axial turbo-machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2315868C1 true RU2315868C1 (en) | 2008-01-27 |
Family
ID=39110031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006115155/06A RU2315868C1 (en) | 2005-12-12 | 2006-05-02 | Device for fastening blades of rotor wheels of axial-flow turbomachine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2315868C1 (en) |
UA (1) | UA82235C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493371C1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Turbojet turbine rotor |
RU2572654C2 (en) * | 2010-08-10 | 2016-01-20 | Снекма | Device locking rotor blade shank |
CN112160798A (en) * | 2020-09-18 | 2021-01-01 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | Aeroengine turbine baffle location structure and aeroengine thereof |
CN114555913A (en) * | 2019-09-13 | 2022-05-27 | 赛峰飞机发动机公司 | Turbine seal ring |
-
2005
- 2005-12-12 UA UAA200511934A patent/UA82235C2/en unknown
-
2006
- 2006-05-02 RU RU2006115155/06A patent/RU2315868C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2572654C2 (en) * | 2010-08-10 | 2016-01-20 | Снекма | Device locking rotor blade shank |
RU2493371C1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Turbojet turbine rotor |
CN114555913A (en) * | 2019-09-13 | 2022-05-27 | 赛峰飞机发动机公司 | Turbine seal ring |
CN112160798A (en) * | 2020-09-18 | 2021-01-01 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | Aeroengine turbine baffle location structure and aeroengine thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
UA82235C2 (en) | 2008-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11066947B2 (en) | Turbine shroud assembly with sealed pin mounting arrangement | |
US5441385A (en) | Turbine nozzle/nozzle support structure | |
US4815933A (en) | Nozzle flange attachment and sealing arrangement | |
US5232340A (en) | Gas turbine engine stator assembly | |
US8529208B2 (en) | Rotary assembly for a turbomachine fan | |
JP5209939B2 (en) | Turbine upstream guide vane coupling device, turbine including the coupling device, and aero engine to which the turbine including the coupling device is attached | |
US5584654A (en) | Gas turbine engine fan stator | |
RU2677021C1 (en) | Turbine | |
JP2017025915A (en) | Method and system for interfacing ceramic matrix composite component with metallic component | |
US5007800A (en) | Rotor blade fixing for turbomachine rotors | |
EP2904241B1 (en) | Combustor seal mistake-proofing for a gas turbine engine | |
EP3071794B1 (en) | Multi-element inner shroud extension for a turbo-machine | |
RU2315868C1 (en) | Device for fastening blades of rotor wheels of axial-flow turbomachine | |
US10443451B2 (en) | Shroud housing supported by vane segments | |
CN115485451A (en) | Turbine assembly and gas turbine engine provided with such an assembly | |
JP2016530441A (en) | Improved locking of blade support components | |
JP2000320497A (en) | Mutually fixing type compressor stator | |
EP3012418B1 (en) | Stator assembly, gas turbine engine, and method for guiding the motion of an inner diameter shroud | |
US9528441B2 (en) | Aircraft turbofan comprising an intermediate ring with simplified downstream support | |
CN106050323B (en) | Blade mounted multi-stage turbine interstage seal and method of assembly | |
US10526978B2 (en) | Assembly for attaching a nozzle to a structural element of a turbine engine | |
US20130302151A1 (en) | Stator Assembly | |
US10920598B2 (en) | Rotor assembly cover plate | |
US11215084B2 (en) | Support straps and method of assembly for gas turbine engine | |
RU2241834C2 (en) | Wheel of axial turbomachine |