RU2449145C1 - Ротор высокотемпературной турбины - Google Patents
Ротор высокотемпературной турбины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2449145C1 RU2449145C1 RU2010151390/06A RU2010151390A RU2449145C1 RU 2449145 C1 RU2449145 C1 RU 2449145C1 RU 2010151390/06 A RU2010151390/06 A RU 2010151390/06A RU 2010151390 A RU2010151390 A RU 2010151390A RU 2449145 C1 RU2449145 C1 RU 2449145C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flange
- shaft
- disk
- disc
- hub
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к роторам высокотемпературных турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Ротор высокотемпературной турбины состоит из диска турбины, соединенного с валом при помощи фланцевого соединения. Вал состоит из радиальных, соединенных резьбовым соединением фланцев диска и вала, а также из кольцевой упругой перемычки между ступицей диска и его фланцем. Перемычка выполнена конической и направлена от ступицы к оси ротора. Во фланце диска со стороны фланца вала выполнены С-образные пазы, соединяющие воздушные полости с внутренней и с внешней стороны от перемычки. Отношение диаметра внутренней поверхности перемычки в месте ее стыковки со ступицей диска к диаметру внешней поверхности перемычки в месте ее стыковки с фланцем диска составляет 0,9…1,5. Изобретение позволяет повысить надежность ротора высокотемпературной турбины путем снижения напряжений во фланцевом соединении диска с валом турбины. 2 ил.
Description
Изобретение относится к роторам высокотемпературных турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.
Известен ротор высокотемпературной турбины, в котором диск турбины установлен на валу с помощью шлицевого соединения (патент RU №2386831).
Недостатком известной конструкции является ее низкая надежность, так как шлицевое соединение выполняется с малыми радиусами в шлицах, что приводит к повышенной концентрации напряжений.
Наиболее близким к заявляемому является ротор высокотемпературной турбины, в котором диск турбины установлен на валу с помощью фланцевого соединения (патент RU №2261350).
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является ее низкая надежность из-за наличия радиальных отверстий в кольцевой цилиндрической упругой перемычке, соединяющей кольцевой радиальный фланец диска с его ступицей. Повышенные напряжения растяжения, возникающие в ступице диска под действием центробежных сил, распространяются и по цилиндрической перемычке, что приводит к концентрации напряжений вокруг радиальных отверстий, предназначенных для прохода охлаждающего воздуха, и к снижению запасов прочности.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности ротора высокотемпературной турбины путем снижения напряжений во фланцевом соединении диска с валом турбины.
Сущность технического решения заключается в том, что в роторе высокотемпературной турбины с фланцевым соединением диска турбины с валом, состоящим из радиальных, соединенных резьбовым соединением фланцев диска и вала, а также из кольцевой упругой перемычки между ступицей диска и его фланцем, согласно изобретению перемычка выполнена конической и направлена от ступицы к оси ротора, а во фланце диска со стороны фланца вала выполнены С-образные пазы, соединяющие воздушные полости с внутренней и с внешней стороны от перемычки, при этом отношение D/D1=0,9…1,5, где:
D - диаметр внутренней поверхности перемычки в месте ее стыковки со ступицей диска;
D1 - диаметр внешней поверхности перемычки в месте ее стыковки с фланцем диска.
Диск ротора турбины крепится на валу фланцевым соединением с помощью резьбовых шпилек с передней и задней гайками. Осевые отверстия во фланце диска под шпильки являются концентраторами напряжений, и выполнение перемычки между ступицей и фланцем диска конической и направленной от ступицы к оси ротора позволяет отсечь возникающие в ступице диска при работе ротора турбины напряжения от фланца диска, что повышает циклическую долговечность фланца диска.
Выполнение во фланце диска со стороны фланца вала С-образных пазов, соединяющих воздушные полости с внутренней и с внешней стороны от перемычки, позволяет организовать охлаждение ступицы диска без выполнения отверстий в перемычках, что повышает циклическую долговечность перемычек диска и надежность ротора в целом.
При D/D1<0,9 - возможно поступление повышенных напряжений со ступицы диска на фланец, что приводит к снижению его надежности.
При D/D1>1,5 - увеличиваются осевые габариты соединения диска с валом.
На фиг.1 изображен продольный разрез ротора высокотемпературной турбины.
На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Ротор высокотемпературной турбины 1 состоит из диска 2, зафиксированного фланцевым соединением 3 на валу 4. Фланцевое соединение 3 состоит из радиального кольцевого фланца 5 диска 2, зафиксированного с помощью осевой резьбовой шпильки 6, а также передней 7 и задней 8 гаек на радиальном кольцевом фланце 9 вала 4. Фланец 5 диска 2 соединен со ступицей 10 упругой конической перемычкой 11, направленной от ступицы 10 к оси 12 ротора 1. Перемычка 11 выполнена с внутренней 13 и с внешней 14 поверхностями, которые выполнены по образующей конуса. Радиальный фланец 5 диска 2 зафиксирован на фланце 9 вала 4 в радиальном направлении внешним 15 и внутренним 16 кольцевыми осевыми ребрами, и для организации охлаждения ступицы 10 и полотна 17 диска 2 фланец 5 со стороны фланца 9 вала 4 выполнен с С-образными пазами 18, число которых равно числу резьбовых шпилек 6 и с помощью которых воздушная полость 19 с внутренней стороны от упругой перемычки 11 соединена с воздушной полостью 20 с внешней стороны от перемычки 11.
Работает устройство следующим образом.
При работе ротора высокотемпературной турбины 1 перемычка 11, выполненная конической и поэтому имеющая повышенную радиальную жесткость, повышает радиальную жесткость ротора 1 в целом, что повышает его надежность. Охлаждающий воздух 21, протекающий по С-образным пазам, охлаждает фланцевое соединение 3 диска 2 с валом 4, что также повышает надежность ротора 1.
Claims (1)
- Ротор высокотемпературной турбины с фланцевым соединением диска турбины с валом, состоящим из радиальных, соединенных резьбовым соединением фланцев диска и вала, а также из кольцевой упругой перемычки между ступицей диска и его фланцем, отличающийся тем, что перемычка выполнена конической и направлена от ступицы к оси ротора, а во фланце диска со стороны фланца вала выполнены С-образные пазы, соединяющие воздушные полости с внутренней и с внешней стороны от перемычки, при этом отношение D/D1=0,9…1,5,
где D - диаметр внутренней поверхности перемычки в месте ее стыковки со ступицей диска;
D1 - диаметр внешней поверхности перемычки в месте ее стыковки с фланцем диска.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010151390/06A RU2449145C1 (ru) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | Ротор высокотемпературной турбины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010151390/06A RU2449145C1 (ru) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | Ротор высокотемпературной турбины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2449145C1 true RU2449145C1 (ru) | 2012-04-27 |
Family
ID=46297547
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010151390/06A RU2449145C1 (ru) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | Ротор высокотемпературной турбины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2449145C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2772835A1 (fr) * | 1997-12-24 | 1999-06-25 | Gen Electric | Systeme de transfert d'ecoulement servant au refroidissement module d'une turbine |
GB2376504A (en) * | 2001-04-18 | 2002-12-18 | United Technologies Corp | Turbine engine bearing support |
RU2261350C2 (ru) * | 2003-08-26 | 2005-09-27 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Турбина газотурбинного двигателя |
US7390170B2 (en) * | 2004-04-09 | 2008-06-24 | Snecma | Device for assembling annular flanges together, in particular in a turbomachine |
RU2386831C1 (ru) * | 2008-10-14 | 2010-04-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя |
FR2940351A1 (fr) * | 2008-12-19 | 2010-06-25 | Snecma | Rotor de turbine d'un moteur a turbine a gaz comprenant un disque de rotor et un flasque d'etancheite |
-
2010
- 2010-12-14 RU RU2010151390/06A patent/RU2449145C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2772835A1 (fr) * | 1997-12-24 | 1999-06-25 | Gen Electric | Systeme de transfert d'ecoulement servant au refroidissement module d'une turbine |
GB2376504A (en) * | 2001-04-18 | 2002-12-18 | United Technologies Corp | Turbine engine bearing support |
RU2261350C2 (ru) * | 2003-08-26 | 2005-09-27 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Турбина газотурбинного двигателя |
US7390170B2 (en) * | 2004-04-09 | 2008-06-24 | Snecma | Device for assembling annular flanges together, in particular in a turbomachine |
RU2386831C1 (ru) * | 2008-10-14 | 2010-04-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя |
FR2940351A1 (fr) * | 2008-12-19 | 2010-06-25 | Snecma | Rotor de turbine d'un moteur a turbine a gaz comprenant un disque de rotor et un flasque d'etancheite |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018509554A5 (ru) | ||
GB201202790D0 (en) | An aircraft propulsion system | |
EP2230386A2 (en) | Compressor diffuser | |
RU2011128343A (ru) | Вентилятор газотурбинного двигателя, содержащий балансировочную систему с глухими отверстиями для размещения грузов | |
EP2657451A3 (en) | Turbine shroud cooling assembly for a gas turbine system | |
JP2015504140A (ja) | ターボシャフトエンジンの高温部の軸受支持体および関連するターボシャフトエンジン | |
EP3176366B1 (en) | Disk assembly and turbine including the same | |
HK1135163A1 (en) | Assembly notably for a wind turbine having stress transfer on bearings | |
CN105673524B (zh) | 离心压缩机设备 | |
WO2013106075A3 (en) | Novel systems for increasing efficiency and power output of in-conduit hydroelectric power system and turbine | |
GB2498321A (en) | Set of rotor discs for a turbomachine | |
RU2011154008A (ru) | Ротор турбины (варианты) | |
RU2449145C1 (ru) | Ротор высокотемпературной турбины | |
CN104929690B (zh) | 流体发动机 | |
CN203837849U (zh) | 基于卡环式扭矩传感器测量船艇推进轴系的改进装置 | |
JP6085313B2 (ja) | タービン用のロータ羽根 | |
CN109404049B (zh) | 一种可快速拆装的氦气涡轮连接结构 | |
RU157239U1 (ru) | Рабочее колесо осевого вентилятора | |
RU2460905C2 (ru) | Рабочее колесо осевого вентилятора или компрессора и вентиляторный контур двухконтурного турбовентиляторного двигателя, использующий такое рабочее колесо | |
RU2506428C1 (ru) | Многоступенчатая газовая силовая турбина | |
RU2453709C1 (ru) | Ротор турбины газотурбинного двигателя | |
RU2572744C1 (ru) | Двухконтурный газотурбинный двигатель | |
CA2933364A1 (en) | Advanced distributed engine architecture-design alternative | |
RU2552017C1 (ru) | Ветродвигатель | |
CN105604698A (zh) | 一种微型燃气轮机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20191203 Effective date: 20191203 |