RU2563953C1 - Ротор газотурбинного двигателя - Google Patents

Ротор газотурбинного двигателя Download PDF

Info

Publication number
RU2563953C1
RU2563953C1 RU2014149054/06A RU2014149054A RU2563953C1 RU 2563953 C1 RU2563953 C1 RU 2563953C1 RU 2014149054/06 A RU2014149054/06 A RU 2014149054/06A RU 2014149054 A RU2014149054 A RU 2014149054A RU 2563953 C1 RU2563953 C1 RU 2563953C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pin
holes
bushings
rotor
turbine engine
Prior art date
Application number
RU2014149054/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Ольга Михайловна Егорцева
Дмитрий Юрьевич Еричев
Тамара Петровна Коновалова
Андрей Валерьевич Узбеков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" filed Critical Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО"
Priority to RU2014149054/06A priority Critical patent/RU2563953C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2563953C1 publication Critical patent/RU2563953C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области турбомашиностроения и, в частности, может быть реализовано в конструкции роторов осевых компрессоров и турбин. Ротор газотурбинного двигателя содержит диски рабочего колеса, сопряженные поверхностями внутреннего и внешнего кольцевых посадочных элементов, а также втулки с установленными в них штифтами. Во внутреннем и внешнем кольцевых посадочных элементах выполнены цилиндрические отверстия. Втулки размещены в отверстиях внешнего кольцевого посадочного элемента и имеют расширенный участок со стороны его внутренней поверхности. Во втулках выполнено отверстие под штифт, диаметр которого равен диаметру цилиндрического отверстия во внутреннем кольцевом посадочном элементе. Штифт зафиксирован от перемещения в радиальном направлении при помощи деформации наружной поверхности втулки. Изобретение позволяет повысить надежность соединения секций ротора компрессора или турбины, а также снизить габариты соединения кольцевых посадочных элементов. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к области турбомашиностроения и, в частности, может быть реализовано в конструкции роторов осевых компрессоров и турбин.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является известный ротор газотурбинного двигателя, содержащий диски рабочего колеса, сопряженные поверхностями внутреннего и внешнего кольцевых посадочных элементов. В кольцевых посадочных элементах выполнены цилиндрические радиальные отверстия. В отверстиях внутреннего кольцевого посадочного элемента размещены втулки с установленными в них штифтами. Штифты фиксируются от проворота в отверстиях путем развальцовки отверстия в торце штифта.
/RU 2514820 C1, F01D 5/06, 10.05.2014/ - прототип.
Недостатком прототипа является повышенная трудоемкость изготовления и сборки с выполнением беззазорного соединения, исключающего ударные нагрузки в зоне соединения, увеличенные габариты.
Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование конструкции ротора, повышение его ремонтопригодности, снижение трудоемкости изготовления.
Технический результат - повышение надежности соединения дисков рабочего колеса ротора компрессора или турбины, снижение габаритов соединения кольцевых посадочных элементов.
Ожидаемый технический результат достигается тем, что в известном роторе газотурбинного двигателя, содержащем диски рабочего колеса, сопряженные поверхностями внутреннего и внешнего кольцевых посадочных элементов, в которых выполнены цилиндрические отверстия, втулки, размещенные в отверстиях одного из кольцевых посадочных элементов с установленными в них штифтами, согласно предложению втулки установлены в отверстиях внешнего кольцевого посадочного элемента и имеют расширенный участок со стороны его внутренней поверхности, во втулках выполнено отверстие под штифт, диаметр которого равен диаметру цилиндрического отверстия во внутреннем кольцевом посадочном элементе, штифт зафиксирован от перемещения в радиальном направлении при помощи деформации наружной поверхности втулки. Отверстие во внутреннем кольцевом посадочном элементе может быть выполнено сквозным с уменьшенным диаметром со стороны его внутренней поверхности. Штифт может иметь продольное сквозное отверстие.
В предлагаемом изобретении втулка используется в качестве фиксатора штифта. Установка втулок в отверстиях внешнего кольцевого посадочного элемента позволяет снизить уровень напряжений в кольцевом посадочном элементе ротора. Выполнение участка втулки со стороны внутренней поверхности кольцевого посадочного элемента расширенным позволяет воспринимать центробежные нагрузки от штифта. Диаметр отверстия под штифт во втулке равен диаметру отверстия во внутреннем кольцевом посадочном элементе, что обеспечивает беззазорную посадку штифта. Фиксация штифта от перемещения в радиальном направлении при помощи деформации втулки позволяет исключить наличие поврежденного слоя на поверхности ротора, в котором возможно зарождение трещины.
Втулка удерживает штифт от перемещения в радиальном направлении. Штифт при этом воспринимает осевые, изгибные нагрузки и крутящий момент, действующие на ротор в процессе работы газотурбинного двигателя.
Втулка имеет цилиндрическую форму с расширенным участком с внутренней стороны внешнего кольцевого посадочного элемента. Расширенный участок может иметь цилиндрическую форму или форму любого многогранника. Размер втулки подбирают исходя из условий обеспечения надежности фиксации при деформации ее наружной поверхности. Кроме того, для обеспечения беззазорной посадки внешний диаметр втулки должен соответствовать диаметру отверстия во внешнем кольцевом посадочном элементе. Размер штифта подбирают минимально возможный исходя из условий прочности. Отверстие под штифт во внутреннем кольцевом посадочном элементе имеет цилиндрическую форму. Штифт фиксируют при помощи пластической деформации внешней части втулки, что приводит к уменьшению внешней части отверстия под штифт.
Количество цилиндрических радиальных отверстий и соответственно штифтов должно быть минимум одно. Цилиндрические отверстия в кольцевых посадочных элементах расположены по окружности относительно кольцевых элементов.
Отверстия во внутреннем кольцевом посадочном элементе могут быть выполнены сквозными для исключения образования замкнутой полости, что приводит к облегчению запрессовки штифта и исключению дополнительных нагрузок от повышенного давления воздуха, возникающего на рабочих режимах газотурбинного двигателя. При этом должно соблюдаться условие того, что отверстие должно быть выполнено с уменьшенным диаметром со стороны внутренней поверхности кольцевого посадочного элемента, чтобы был образован уступ для предотвращения выпадения штифта во внутреннюю полость ротора. Также возможен вариант выполнения продольного сквозного отверстия произвольной формы в штифте.
Предлагаемое изобретение проиллюстрировано фигурами 1-4.
Фиг. 1 - общий вид фрагмента ротора газотурбинного двигателя;
Фиг. 2 - выносной вид соединения кольцевых посадочных элементов;
Фиг. 3 - вариант исполнения соединения кольцевых посадочных элементов со сквозным отверстием во внутреннем кольцевом посадочном элементе;
Фиг. 4 - вариант исполнения соединения кольцевых посадочных элементов с отверстием в штифте.
1 - ротор;
2 - диски рабочего колеса;
3 - внутренний кольцевой посадочный элемент;
4 - внешний кольцевой посадочный элемент;
5 - штифт;
6 - втулка;
7 - расширенный участок втулки;
8 - деформированная наружная поверхность втулки;
9 - уменьшенный диаметр сквозного отверстия во внутреннем кольцевом посадочном элементе;
10 - уступ;
11 - сквозное продольное отверстие в штифте.
Ротор 1 компрессора или турбины газотурбинного двигателя состоит из дисков рабочего колеса 2, сопряженных между собой в периферийной части внутренним кольцевым посадочным элементом 3 и внешним кольцевым посадочным элементом 4. Внутренний и внешний кольцевые посадочные элементы 3, 4 соединены штифтом 5. Штифт 5 зафиксирован от перемещения под действием центробежных сил втулками 6, размещенными во внешнем кольцевом посадочном элементе 4. Втулка 6 имеет расширенный участок 7 и деформированную наружную поверхность 8, воспринимающие центробежные нагрузки от штифта 5 и втулки 6.
Сборку ротора 1 осуществляют следующим образом. Во внешнем кольцевом посадочном элементе 4 выполняют отверстия с расширенными участками, расположенными со стороны внутренней поверхности внешнего кольцевого посадочного элемента 4. В отверстия запрессовывают втулки 6. После установки втулок 6 выполняют совместную механическую обработку (точение) внутренней поверхности внешнего кольцевого посадочного элемента 4. Диски рабочего колеса 2 ротора 1 сопрягают между собой по внешнему и внутреннему кольцевым посадочным элементам 4, 3. Выполняют совместную сверловку отверстий, предназначенных для установки штифтов 5 таким образом, что отверстия располагают одновременно во втулках 6 и внутреннем кольцевом посадочном элементе 3. В отверстия устанавливают штифты 5. Внешние поверхности втулок 6 деформируют таким образом, чтобы диаметр внешней части отверстий стал меньше диаметров штифтов 5.
Для уменьшения усилий, необходимых для запрессовки штифтов 5 (за счет разгерметизации полостей, изолированных штифтами 5), отверстия выполняют сквозными с уменьшенным диаметром 9 со стороны внутренней поверхности внутреннего кольцевого посадочного элемента 3, образующим уступ 10 для предотвращения выпадения штифта 5 во внутреннюю полость ротора 1. Как вариант в штифтах 5 выполняют сквозные продольные отверстия 11.
Использование предлагаемого изобретение позволяет повысить надежность и ремонтопригодность соединения секций ротора газотурбинного двигателя.

Claims (3)

1. Ротор газотурбинного двигателя, содержащий диски рабочего колеса, сопряженные поверхностями внутреннего и внешнего кольцевых посадочных элементов, в которых выполнены цилиндрические отверстия, втулки, размещенные в отверстиях одного из кольцевых посадочных элементов с установленными в них штифтами, отличающийся тем, что втулки установлены в отверстиях внешнего кольцевого посадочного элемента и имеют расширенный участок со стороны его внутренней поверхности, во втулках выполнено отверстие под штифт, диаметр которого равен диаметру цилиндрического отверстия во внутреннем кольцевом посадочном элементе, штифт зафиксирован от перемещения в радиальном направлении при помощи деформации наружной поверхности втулки.
2. Ротор газотурбинного двигателя по п. 1, отличающийся тем, что отверстие во внутреннем кольцевом посадочном элементе выполнено сквозным с уменьшенным диаметром со стороны его внутренней поверхности.
3. Ротор газотурбинного двигателя по п. 1, отличающийся тем, что штифт имеет продольное сквозное отверстие.
RU2014149054/06A 2014-12-05 2014-12-05 Ротор газотурбинного двигателя RU2563953C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014149054/06A RU2563953C1 (ru) 2014-12-05 2014-12-05 Ротор газотурбинного двигателя

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014149054/06A RU2563953C1 (ru) 2014-12-05 2014-12-05 Ротор газотурбинного двигателя

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2563953C1 true RU2563953C1 (ru) 2015-09-27

Family

ID=54250890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014149054/06A RU2563953C1 (ru) 2014-12-05 2014-12-05 Ротор газотурбинного двигателя

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2563953C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2818228A (en) * 1954-04-30 1957-12-31 Rolls Royce Rotor for gas-turbine engine with means to locate rotor discs with respect to one another
DE1058070B (de) * 1954-02-07 1959-05-27 Siemens Ag Laeufer fuer Hochtemperaturturbinen
SU693040A1 (ru) * 1978-05-06 1979-10-25 Предприятие П/Я А-3492 Междискова проставка ротора турбомашины
SU1108219A1 (ru) * 1983-04-11 1984-08-15 Производственное объединение "Брянский машиностроительный завод" им.В.И.Ленина Устройство дл креплени диска рабочего колеса турбомашины на валу
SU1726782A1 (ru) * 1990-04-11 1992-04-15 Научно-производственное объединение "Мотор" Ротор турбомашины
RU2514820C1 (ru) * 2013-03-28 2014-05-10 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Ротор газотурбинного двигателя

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1058070B (de) * 1954-02-07 1959-05-27 Siemens Ag Laeufer fuer Hochtemperaturturbinen
US2818228A (en) * 1954-04-30 1957-12-31 Rolls Royce Rotor for gas-turbine engine with means to locate rotor discs with respect to one another
SU693040A1 (ru) * 1978-05-06 1979-10-25 Предприятие П/Я А-3492 Междискова проставка ротора турбомашины
SU1108219A1 (ru) * 1983-04-11 1984-08-15 Производственное объединение "Брянский машиностроительный завод" им.В.И.Ленина Устройство дл креплени диска рабочего колеса турбомашины на валу
SU1726782A1 (ru) * 1990-04-11 1992-04-15 Научно-производственное объединение "Мотор" Ротор турбомашины
RU2514820C1 (ru) * 2013-03-28 2014-05-10 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Ротор газотурбинного двигателя

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9951687B2 (en) Gas turbine with plurality of tie rods and method of assembling the same
US8118540B2 (en) Split ring for a rotary part of a turbomachine
EP2620602B1 (en) Variable vane damping assembly, corresponding variable vane assembly and method of damping a variable vane
US10724375B2 (en) Gas turbine engine with ring damper
CN105715308B (zh) 用于防涡轮增压器爆裂的压缩机组件
US20160319820A1 (en) Method of assembling a set of impellers through tie rods impeller and turbomachine
JP5645795B2 (ja) リンク機構、及びこれを備えている軸流流体機械の可変静翼駆動装置
JP2012531554A (ja) ターボ機械用羽根車
US9598961B2 (en) Gas turbine spindle bolt structure with reduced fretting fatigue
JP2016540923A5 (ru)
US9903229B2 (en) Joint assembly and a method of using the same
EP1538304A3 (de) Dämpfungsanordnung für eine Schaufel einer Axialturbine
US8123487B2 (en) Rotor for a turbo engine
US9810233B2 (en) Sealing arrangement for axially split turbomachines
RU2563953C1 (ru) Ротор газотурбинного двигателя
RU2016123656A (ru) Компрессор газотурбинного двигателя, в частности турбовинтового или турбовентиляторного двигателя самолета
US10100961B2 (en) Joint assembly and a method of using the same
US9835053B2 (en) Self-lubricating bushings
US20130323039A1 (en) Compressor
RU2514820C1 (ru) Ротор газотурбинного двигателя
EP3511546B1 (en) Sealing ring for a turbocharger
US20150003979A1 (en) Steam turbine nozzle vane arrangement and method of manufacturing
EP2770166B1 (en) Damper for compressor blade feet
KR102365584B1 (ko) 터보 기계의 가이드 블레이드 배열체
RU2525373C1 (ru) Упругодемпферная опора ротора турбомашины

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner