RU2576716C1 - Method of making impeller of centrifugal compressor from composite material - Google Patents

Method of making impeller of centrifugal compressor from composite material Download PDF

Info

Publication number
RU2576716C1
RU2576716C1 RU2015110789/06A RU2015110789A RU2576716C1 RU 2576716 C1 RU2576716 C1 RU 2576716C1 RU 2015110789/06 A RU2015110789/06 A RU 2015110789/06A RU 2015110789 A RU2015110789 A RU 2015110789A RU 2576716 C1 RU2576716 C1 RU 2576716C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
mold
separator
cover disk
length
Prior art date
Application number
RU2015110789/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Грибановский
Original Assignee
Александр Владимирович Грибановский
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 Александр Владимирович Грибановский filed Critical Александр Владимирович Грибановский
Priority to RU2015110789/06A priority Critical patent/RU2576716C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2576716C1 publication Critical patent/RU2576716C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to the turbine machine building, namely to production of impellers of centrifugal compressor. Method of fabrication of impeller from composite material including cutting blade material layers, pressing in mold and pressing the wheel. When cutting layers of material extends beyond the blade circuit on the side of the root section length, larger arc length of the bearing ring between adjacent blades, and on the side of peripheral section at length, larger arc length of the cover disk between adjacent blades. Aerodynamic profile blades are made in the mold, then blades are placed into mold separator and in cavities of the separator formed support wheel and cover disc. Then on the cover disc are covered with layers of circle with sectors and strip with teeth, after which the separator is placed in the mold and compacted.
EFFECT: invention allows to create high-load structure of the impeller at considerable reduction of weight and increased stiffness and strength of the cover disk.
2 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к области турбинного машиностроения, а именно к способу изготовления рабочих колес центробежного компрессора, в частности газотурбинных двигателей, и может быть использовано в авиационной, ракетной технике, автомобильном двигателестроении и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of turbine engineering, and in particular to a method of manufacturing the impellers of a centrifugal compressor, in particular gas turbine engines, and can be used in aviation, rocket technology, automotive engines and other industries.

Известно рабочее колесо центробежного компрессора из композиционного материала и способ его изготовления (патент RU №2239100, кл. F04D 29/26, опубл. 30.10.2002 г.). В рабочем колесе центробежного компрессора из композиционного материала, содержащем рабочие лопатки, прикрепленные своими опорными элементами соответственно к радиально расположенным относительно друг друга поддерживающим элементам, рабочие лопатки выполнены продольными, зацело с ножкой, соединяющей перо и опорные элементы лопатки, при этом колесо снабжено профильными проставками, каждая из которых повторяет форму ножки лопатки, выполнена между соседними ножками лопаток и соединена ими. Имеет опорные элементы и хотя бы одну полость облегчения. При этом поддерживающий элемент представляет собой колесо, а каждый опорный элемент лопаток и проставок выполнен в виде паза, ширина которого не менее ширины кольца. Ножки лопаток и проставок выполнены с усиливающим элементом.A known impeller of a centrifugal compressor made of composite material and a method for its manufacture (patent RU No. 2239100, class F04D 29/26, publ. 30.10.2002). In the impeller of a centrifugal compressor made of composite material containing working blades attached by their supporting elements respectively to supporting elements radially spaced relative to each other, the working blades are made longitudinal, integrally with the leg connecting the feather and the supporting elements of the blade, while the wheel is equipped with profile spacers, each of which follows the shape of the legs of the scapula, made between adjacent legs of the scapula and connected by them. It has supporting elements and at least one cavity of relief. In this case, the supporting element is a wheel, and each supporting element of the blades and spacers is made in the form of a groove, the width of which is not less than the width of the ring. The legs of the blades and spacers are made with a reinforcing element.

Для изготовления предлагаемого рабочего колеса центробежного компрессора предлагается способ, который позволяет производить полости облегчения, имеющиеся в конструкции колеса, без нарушения целостности структуры материала. Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления рабочего колеса центробежного компрессора из композиционного материала, включающем раскрой слоев материала лопаток с опорными элементами и поддерживающих элементов в сборочной пресс-форме с последующим соединением по контактирующим поверхностям поддерживающих элементов и опорных элементов лопаток и прессованием колеса. Лопатку с ножкой выкраивают зацело с проставкой и различных по размерам слоев материала, выкладывают в пресс-форме и устанавливают в проставке закладной элемент, удаляемый после прессования, а после установки и центровки лопаток с опорными элементами проставки и поддерживающих элементов в сборочной пресс-форме их соединяют между собой по контактирующим поверхностям, при этом поддерживающий элемент изготавливают методом намотки протяжных композиционных материалов на оправку с последующим прессованием элементов в пресс-форме.For the manufacture of the proposed impeller of a centrifugal compressor, a method is proposed that allows the production of light cavities in the wheel structure without violating the integrity of the material structure. This goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing the impeller of a centrifugal compressor from composite material, which includes cutting layers of material of the blades with supporting elements and supporting elements in an assembly mold, followed by connecting the supporting elements and supporting elements of the blades on the contact surfaces and pressing the wheel. The blade with the leg is completely cut out with a spacer and layers of various sizes of material, laid out in the mold and a spacer element is installed in the spacer, removed after pressing, and after installation and centering of the blades with supporting elements of the spacer and supporting elements in the assembly mold, they are connected between each other on contacting surfaces, while the supporting element is made by winding long-drawn composite materials on a mandrel, followed by pressing the elements in a mold.

По данному изобретению достигается получение монолитного колеса, однако в конструкции и способе его получения имеются существенные недостатки: относительно повышенная масса колеса; для установки поддерживающего элемента необходимо проточить кольцевую канавку, при этом перерезаются волокна композиционного материала, что снижает прочность колеса.According to this invention, obtaining a monolithic wheel is achieved, however, the design and method for its preparation have significant drawbacks: the relatively increased mass of the wheel; To install the supporting element, it is necessary to groove the annular groove, while the fibers of the composite material are cut, which reduces the strength of the wheel.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному рабочему колесу является "Способ изготовления рабочего колеса центробежного компрессора из композиционного материала" (патент RU №2432502, кл. F04D 29/28, опубл. 27.10.2011 г.), взятый в качестве прототипа. Способ изготовления рабочего колеса центробежного компрессора из композиционного материала, включающий раскрой слоев материала лопаток, прессование их в пресс-форме, размещение и центровку лопаток в сборочной пресс-форме и прессование колеса. При раскрое слоев материал выходит за пределы контура лопаток со стороны корневого сечения лопатки на длину, большую длины дуги опорного кольца между соседними лопатками, а со стороны периферийного сечения на длину, большую длины дуги покрывного диска между соседними лопатками, при этом наружные поверхности опорного кольца и покрывного диска выполняют эквидистантно аэродинамическим поверхностям газового тракта. Аэродинамический профиль лопаток оформляют в пресс-форме, затем лопатки укладывают в сепаратор пресс-формы и в полостях сепаратора предварительно формируют опорное кольцо и покрывной диск, после чего сепаратор укладывают в пресс-форму и производят прессование, при этом в матрице формируют наружные поверхности покрывного диска, в пуансоне - наружные поверхности опорного кольца, а в сепараторе формируют внутренние аэродинамические поверхности газового тракта покрывного диска и опорного кольца.The closest in technical essence to the claimed impeller is a "Method of manufacturing an impeller of a centrifugal compressor from composite material" (patent RU No. 2432502, CL F04D 29/28, published on 10.27.2011), taken as a prototype. A method of manufacturing an impeller of a centrifugal compressor from a composite material, including cutting layers of material of the blades, pressing them in a mold, placing and aligning the blades in an assembly mold and pressing the wheel. When cutting layers, the material extends beyond the contour of the blades from the side of the root section of the blade to a length greater than the length of the arc of the support ring between adjacent blades, and from the side of the peripheral section to a length greater than the length of the arc of the covering disk between adjacent blades, while the outer surfaces of the support ring and the cover disk perform equidistant aerodynamic surfaces of the gas path. The aerodynamic profile of the blades is formed in the mold, then the blades are placed in the mold separator and the support ring and the cover disk are pre-formed in the separator cavities, after which the separator is placed in the mold and pressed, the outer surfaces of the cover disk are formed in the matrix , in the punch, the outer surfaces of the support ring, and in the separator, the internal aerodynamic surfaces of the gas path of the casing disk and the support ring are formed.

Предлагаемый способ изготовления рабочего колеса центробежного компрессора из композиционного материала позволяет создать высоконагруженную конструкцию при значительном снижении его массы и повышенной жесткости и прочности. Однако рабочее колесо, изготовленное указанным способом, имеет покрывной диск, сформированный из композиционного материала, уложенного последовательно друг на друга по спирали, а при эксплуатации на рабочее колесо, и особенно на покрывной диск, действуют различные силы, в т.ч. центробежные и от действия скоростных воздушных потоков, что может нарушить монолитность композиционного материала и создать предпосылки для его разрушения.The proposed method for manufacturing the impeller of a centrifugal compressor from composite material allows you to create a highly loaded structure with a significant reduction in its mass and increased rigidity and strength. However, the impeller made in this way has a cover disk formed of a composite material laid sequentially on each other in a spiral, and during operation, different forces act on the impeller, and especially the cover disk, including centrifugal and from the action of high-speed air currents, which can violate the solidity of the composite material and create the prerequisites for its destruction.

Задачей, решаемой данным изобретением, является создание монолитного колеса центробежного компрессора из композиционного материала с повышенными прочностными характеристиками покрывного диска.The problem solved by this invention is the creation of a monolithic wheel of a centrifugal compressor made of composite material with increased strength characteristics of the cover disk.

Поставленная задача достигается тем, что на наружную поверхность покрывного диска наносятся дополнительные слои композиционного материала, раскрой которых выполнен из двух видов заготовок: одна представляет круг с центральным отверстием в виде многоугольника, от вершин которого в диаметральном направлении идут разрезы, создающие сектора, соединенные кольцевой поверхностью; вторая представляет полосу, на одной стороне которой выкроены зубцы. При укладке в пресс-форму указанных заготовок образуется сплошная поверхность покрывного диска.The task is achieved in that additional layers of composite material are applied to the outer surface of the casing disk, the cutting of which is made of two types of blanks: one represents a circle with a central hole in the form of a polygon, from the vertices of which cuts are created in the diametrical direction, creating sectors connected by an annular surface ; the second represents a strip, on one side of which teeth are cut. When laying these blanks into the mold, a continuous surface of the covering disk is formed.

Способ изготовления рабочего колеса центробежного компрессора из композиционного материала включает раскрой слоев материала лопаток. При раскрое слоев материала они выходят за пределы контура лопаток со стороны корневого сечения лопатки на длину, большую длины дуги опорного кольца между соседними лопатками, а со стороны периферийного сечения на длину, большую длины дуги покрывного диска между соседними лопатками. Материал пропитывается связующим по контуру лопатки и укладывается в пресс-форму, в которой оформляется аэродинамический профиль лопатки, и на корневом и периферийном сечениях пера формируют часть опорного кольца и покрывного диска длиной от 1 до 20 мм. Кроме того, проводят раскрой слоев материала для усиления покрывного диска: вырезают круг, в нем выполняют центральное отверстие в виде многоугольника, от вершин которого в диаметральном направлении режут материал, в результате образуются сектора, соединенные наружным кольцом; раскраивают полосы, на одной стороне которых выполняют зубцы. Далее лопатки укладывают в сепаратор, обеспечивающий номинальное расположение лопаток в пресс-форме. Затем пропитывают связующим материал, выходящий за пределы контура лопаток, и предварительно формируют в полостях сепаратора опорное кольцо и покрывной диск. Далее на последний со стороны нагнетательной полости наносится круг с секторами, а со стороны всасывания укладывают полосу с зубцами, при этом последние ложатся между секторами, образуя сплошной слой композиционного материала. После указанных операций сепаратор вместе с композиционным материалом укладывают в пресс-форму и производят прессование, при этом в матрице формируют наружные поверхности покрывного диска, в пуансоне наружные поверхности опорного кольца, а в сепараторе формируют внутренние аэродинамические поверхности газового тракта покрывного диска и опорного кольца.A method of manufacturing an impeller of a centrifugal compressor made of composite material includes cutting layers of material of the blades. When cutting layers of material, they extend beyond the contour of the blades from the side of the root section of the blade to a length greater than the length of the arc of the support ring between adjacent blades, and from the side of the peripheral section to a length greater than the length of the arc of the covering disk between adjacent blades. The material is impregnated with a binder along the contour of the blade and fits into the mold, in which the aerodynamic profile of the blade is formed, and a part of the support ring and the cover disk from 1 to 20 mm in length are formed on the root and peripheral sections of the pen. In addition, the layers of material are cut to strengthen the cover disk: a circle is cut out, a central hole is made in the form of a polygon, from the vertices of which the material is cut in the diametrical direction, as a result, sectors are connected by an outer ring; strips are cut, on one side of which the teeth are made. Next, the blades are placed in a separator, providing a nominal location of the blades in the mold. Then, the material that extends beyond the contour of the blades is impregnated with a binder, and a support ring and a cover disk are preliminarily formed in the separator cavities. Then, a circle with sectors is applied to the latter from the injection cavity, and a strip with teeth is laid on the suction side, while the latter lie between the sectors, forming a continuous layer of composite material. After these operations, the separator together with the composite material is placed in the mold and pressed, and the outer surfaces of the cover disk are formed in the matrix, the outer surfaces of the support ring are formed in the punch, and the internal aerodynamic surfaces of the gas path of the cover disk and the support ring are formed in the separator.

На фиг. 1 показан общий вид рабочего колеса центробежного компрессора из композиционного материала. На фиг.2 представлено сечение рабочего колеса центробежного компрессора. На фиг. 3 - раскрой материала для рабочих лопаток. На фиг. 4 - пресс-форма для изготовления лопаток. На фиг. 5 - лопатка после прессования. На фиг. 6 - сечение лопатки после прессования. На фиг. 7 - сепаратор. На фиг. 8 - вид сверху на сепаратор. На фиг. 9 раскрой круга с секторами для покрывного диска. На фиг. 10 - раскрой полосы с зубцами. На фиг. 11 вид покрывного диска после укладки на него круга с секторами и полосы с зубцами. На фиг. 12 - пресс-форма в собранном состоянии, вид сверху. На фиг. 13 - сечение В-В пресс-формы в собранном состоянии.In FIG. 1 shows a General view of the impeller of a centrifugal compressor made of composite material. Figure 2 presents the cross section of the impeller of a centrifugal compressor. In FIG. 3 - cutting material for working blades. In FIG. 4 - a mold for the manufacture of blades. In FIG. 5 - the blade after pressing. In FIG. 6 - section of the blade after pressing. In FIG. 7 - separator. In FIG. 8 is a plan view of a separator. In FIG. 9 cutting a circle with sectors for the cover disk. In FIG. 10 - open strips with teeth. In FIG. 11 is a view of the cover disk after laying on it a circle with sectors and strips with teeth. In FIG. 12 - mold in assembled condition, top view. In FIG. 13 is a cross-section BB of the mold in the assembled state.

Рабочее колесо центробежного компрессора (фиг. 1) состоит из рабочих лопаток 1, опорного кольца 2 и покрывного диска 3, который усилен со стороны нагнетательной полости кругом с секторами 32 (фиг. 9), а со стороны всасывания полосой с зубцами 33 (фиг. 10). На сечении А-А (фиг. 2) показано опорное кольцо 2 и покрывной диск 3, которые формируются из материала 8, 9 (фиг. 2, фиг. 3, фиг. 6), выходящего за пределы контура в корневом 5 и периферийном сечениях 6 лопатки соответственно, а также изображено усиление покрывного диска 3 кругом с секторами 32 (фиг. 9) и полосой с зубцами 33 (фиг. 10). При этом материал 8, 9 (фиг. 3, фиг. 6), выходящий за пределы лопатки, имеет длину в корневом сечении больше длины дуги опорного кольца между соседними лопатками, а в периферийном сечении больше длины дуги покрывного диска между соседними лопатками. Наружные поверхности опорного кольца и покрывного диска эквидистантны аэродинамическим поверхностям 18, 20 газового тракта 7 (фиг. 1, фиг. 2) соответственно Таким образом, получается монолитное рабочее колесо центробежного компрессора жесткой и прочной конструкции с усиленным покрывным диском и калиброванным газовым трактом, что очень важно, особенно в авиационном двигателестроении.The impeller of a centrifugal compressor (Fig. 1) consists of rotor blades 1, a support ring 2 and a cover disk 3, which is reinforced on the side of the injection cavity in a circle with sectors 32 (Fig. 9), and on the suction side, with a strip with teeth 33 (Fig. 1). 10). In section AA (Fig. 2), a support ring 2 and a cover disk 3 are shown, which are formed from material 8, 9 (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 6) that extends beyond the contour in the root 5 and peripheral sections 6 blades, respectively, and also shows the strengthening of the cover disk 3 in a circle with sectors 32 (Fig. 9) and a strip with teeth 33 (Fig. 10). In this case, the material 8, 9 (Fig. 3, Fig. 6), extending beyond the blade, has a length in the root section greater than the length of the arc of the support ring between adjacent blades, and in the peripheral section more than the length of the arc of the cover disk between adjacent blades. The outer surfaces of the support ring and the casing disk are equidistant to the aerodynamic surfaces 18, 20 of the gas path 7 (Fig. 1, Fig. 2), respectively. Thus, a monolithic impeller of a centrifugal compressor of a rigid and durable construction with a reinforced casing disc and a calibrated gas path is obtained, which is very important, especially in the aircraft engine industry.

Способ изготовления рабочего колеса центробежного компрессора заключается в раскрое различных размеров слоев материала 10 (фиг. 3) лопаток, при этом слои раскраиваются с учетом, что часть материала 8, 9 соответственно будет формировать опорное кольцо 2 (фиг. 1, фиг. 2) и покрывной диск 3 (фиг. 1, фиг. 2). На фиг. 3 показан раскрой одного слоя лопатки. Количество и их размеры рассчитываются для каждого конкретного колеса и конфигурации лопаток. Каждый слой пропитывается связующим в зоне 10 и за пределами контура лопатки на 1…20 мм (фиг. 3). После этого слои выкладываются в матрице 11 (фиг. 4) пресс-формы, устанавливается пуансон 12 и проводится прессование в соответствии с технологическим режимом для применяемого композиционного материала. После распрессовки получается лопатка 1 (фиг. 4, фиг. 5), на корневом сечении 16 которой образована наметка 14 (фиг. 6) опорного кольца 2 (фиг. 1), а на периферийном сечении 15 (фиг. 5) образована наметка 13 (фиг. 6) покрывного диска; наметки 13, 14 получаются длиной 1…20 мм. Часть материала 8, 9 остается в исходном состоянии, из которого в дальнейшем полностью сформируется опорное кольцо 2 и покрывной диск 3 (фиг. 1, фиг. 2). Далее пропитывается связующим материал 8, 9, (фиг. 6), предназначенный для образования опорного кольца 2 (фиг. 1, фиг. 2) и покрывного диска 3 (фиг. 1, фиг. 2), и лопатки 1 устанавливаются в сепаратор (фиг. 7), основные размеры которого соответствуют размерам газового тракта 7 (фиг. 2). Поверхность 17 (фиг. 7) формирует поверхность газового тракта 18 (фиг. 1, фиг. 2), а поверхность 19 (фиг. 7) формирует поверхность 20 (фиг. 1, фиг. 2) газового тракта колеса. Поверхности 21 и 22 (фиг. 7) формируют поверхности колеса 23 и 24 (фиг. 1) соответственно, а поверхности 25 и 26 (фиг. 7) оформляют поверхности 27 и 28 (фиг. 1) соответственно. Лопатки 1 устанавливаются в пазы 29 (фиг. 8), при этом наметка 13 (фиг. 6) покрывного диска и наметка 14 опорного кольца фиксируют лопатку в радиальном направлении. Затем материал 9 (фиг. 6) укладывается в полость между поверхностями 17, 21, 22 (фиг. 2, фиг. 7), в которой сформируется покрывной диск, а материал 8 (фиг. 6) укладывается в полость между поверхностями 19, 25, 26 (фиг. 2, фиг. 7), в которой оформится опорное кольцо. Далее на покрывной диск наносятся заготовки (фиг. 9, фиг. 10): со стороны нагнетательной полости - круг с секторами, а со стороны всасывающей полости - полоса с зубцами. В центре круга из композиционного материала (фиг. 9) вырезается отверстие в виде многоугольника 34, от вершин которого выполняются в диаметральном направлении прорези 35, таким образом получаются сектора 36, объединенные периферийным кольцом 37 с наружным диаметром, равным габаритному диаметру покрывного диска. Со стороны всасывающей полости на покрывной диск укладывается заготовка (фиг. 10) из композиционного материала в виде полосы с зубцами, между которыми имеется площадка 39, равная стороне 40 многоугольника (фиг. 9). Таким образом на покрывном диске получается композиционный слой (фиг. 11). Количество слоев определяется расчетом на прочность, причем каждый последующий слой смещается относительно предыдущего на угол, равный:A method of manufacturing an impeller of a centrifugal compressor consists in cutting various sizes of layers of material 10 (Fig. 3) of the blades, the layers being cut taking into account that part of the material 8, 9 will accordingly form a support ring 2 (Fig. 1, Fig. 2) and cover disk 3 (Fig. 1, Fig. 2). In FIG. 3 shows the cutting of one layer of the scapula. The number and size are calculated for each specific wheel and blade configuration. Each layer is impregnated with a binder in zone 10 and outside the blade contour by 1 ... 20 mm (Fig. 3). After that, the layers are laid out in the matrix 11 (Fig. 4) of the mold, the punch 12 is installed and pressing is carried out in accordance with the technological regime for the applied composite material. After extrusion, a blade 1 is obtained (Fig. 4, Fig. 5), on the root section 16 of which a notch 14 (Fig. 6) of the support ring 2 (Fig. 1) is formed, and on the peripheral section 15 (Fig. 5), a notch 13 is formed (Fig. 6) a cover disk; basting 13, 14 are obtained with a length of 1 ... 20 mm. Part of the material 8, 9 remains in the initial state, from which the support ring 2 and the cover disk 3 will be completely formed in the future (Fig. 1, Fig. 2). Next, the material 8, 9, (FIG. 6), which is used to form the support ring 2 (FIG. 1, FIG. 2) and the cover disk 3 (FIG. 1, FIG. 2), is impregnated with the binder, and the blades 1 are installed in the separator ( Fig. 7), the main dimensions of which correspond to the dimensions of the gas path 7 (Fig. 2). The surface 17 (Fig. 7) forms the surface of the gas path 18 (Fig. 1, Fig. 2), and the surface 19 (Fig. 7) forms the surface 20 (Fig. 1, Fig. 2) of the gas path of the wheel. Surfaces 21 and 22 (Fig. 7) form the surfaces of the wheels 23 and 24 (Fig. 1), respectively, and surfaces 25 and 26 (Fig. 7) form the surfaces 27 and 28 (Fig. 1), respectively. The blades 1 are installed in the grooves 29 (Fig. 8), while the notch 13 (Fig. 6) of the cover disk and the notch 14 of the support ring fix the blade in the radial direction. Then, the material 9 (Fig. 6) is placed in the cavity between the surfaces 17, 21, 22 (Fig. 2, Fig. 7), in which a cover disk is formed, and the material 8 (Fig. 6) is placed in the cavity between the surfaces 19, 25 , 26 (Fig. 2, Fig. 7), in which the support ring is formed. Next, blanks are applied to the casing disk (Fig. 9, Fig. 10): from the side of the injection cavity, a circle with sectors, and from the side of the suction cavity, a strip with teeth. In the center of the circle of composite material (Fig. 9), a hole is cut out in the form of a polygon 34, from the vertices of which are made in the diametrical direction of the slot 35, so that sectors 36 are united by a peripheral ring 37 with an outer diameter equal to the overall diameter of the cover disk. From the side of the suction cavity, a blank (Fig. 10) of composite material is laid in the form of a strip with teeth, between which there is a platform 39, equal to the side 40 of the polygon (Fig. 9). Thus, on the cover disk, a composite layer is obtained (Fig. 11). The number of layers is determined by strength, and each subsequent layer is shifted relative to the previous one by an angle equal to:

360°:n:m, где n - количество секторов, m - количество слоев, определяемое расчетом на прочность. После укладки дополнительных слоев на покрывной диск сепаратор вместе с предварительно оформленным колесом устанавливается на пуансон 31 (фиг. 13) и в матрицу 30. Проводится прессование по режиму, соответствующему для материала и связующего, из которого состоит рабочее колесо центробежного компрессора.360 °: n: m, where n is the number of sectors, m is the number of layers, determined by strength calculation. After laying additional layers on the cover disk, the separator together with the preformed wheel is mounted on the punch 31 (Fig. 13) and in the matrix 30. Pressing is carried out according to the regime appropriate for the material and binder of which the impeller of the centrifugal compressor consists.

Данным изобретением решается задача создания высоконагруженной конструкции колеса центробежного компрессора из композиционного материала при повышенной прочности покрывного диска.This invention solves the problem of creating a highly loaded wheel structure of a centrifugal compressor made of composite material with increased strength of the cover disk.

Claims (2)

1. Способ изготовления рабочего колеса центробежного компрессора из композиционного материала, включающий раскрой слоев для лопаток, при этом материал выходит за пределы контура лопаток со стороны корневого сечения на длину, большую длины дуги опорного кольца между соседними лопатками, а со стороны периферийного сечения на длину, большую дуги покрывного диска между соседними лопатками, аэродинамический профиль лопатки оформляется в пресс-форме, затем лопатки укладывают в сепаратор пресс-формы и в полостях сепаратора предварительно формируют опорное кольцо и покрывной диск, после чего сепаратор укладывают в пресс-форму и производят прессование, при этом в матрице формируют наружные поверхности покрывного диска, в пуансоне - наружные поверхности опорного кольца, а в сепараторе формируют внутренние аэродинамические поверхности газового тракта покрывного диска и опорного кольца, отличающийся тем, что перед укладкой сепаратора в пресс-форму на покрывной диск со стороны нагнетательной полости наносят круг, в центре последнего имеется отверстие в виде многоугольника, от вершин которого выполнены в диаметральном направлении прорези, в результате образованы сектора, объединенные периферийным кольцом с наружным диаметром, равным габаритному диаметру покрывного диска, а со стороны всасывающей полости наносят полосу с зубцами, между которыми имеются площадки, равные стороне многоугольника.1. A method of manufacturing an impeller of a centrifugal compressor made of composite material, including cutting layers for the blades, the material extends beyond the contour of the blades from the root section to a length greater than the length of the arc of the support ring between adjacent blades, and from the peripheral section to a length of a large arc of the cover disk between adjacent blades, the aerodynamic profile of the blade is formed in the mold, then the blades are placed in the mold separator and in the separator cavities the support ring and the cover disk are formed, after which the separator is placed in the mold and pressed, the outer surfaces of the cover disk are formed in the matrix, the outer surfaces of the support ring in the punch, and the internal aerodynamic surfaces of the gas path of the cover disk and the support are formed in the separator rings, characterized in that before laying the separator in the mold, a circle is applied to the cover disk from the discharge cavity, in the center of the latter there is a hole in the form of a polygon, from ershin which are made in the diametrical direction of the slit are formed as a result of the sector, the combined circumferential ring having an outer diameter equal to the overall diameter of the disk coating, and by the suction cavity is applied to the strip with teeth between which there are platforms equal to the side of the polygon. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каждый последующий слой из круга с секторами и полосы с зубцами смещается относительно предыдущего на угол, равный 360°:n:m, где n - количество секторов круга, m - количество слоев, определяемое расчетом на прочность. 2. The method according to p. 1, characterized in that each subsequent layer from the circle with sectors and strips with teeth is shifted relative to the previous one by an angle equal to 360 °: n: m, where n is the number of sectors of the circle, m is the number of layers defined strength calculation.
RU2015110789/06A 2015-03-25 2015-03-25 Method of making impeller of centrifugal compressor from composite material RU2576716C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110789/06A RU2576716C1 (en) 2015-03-25 2015-03-25 Method of making impeller of centrifugal compressor from composite material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110789/06A RU2576716C1 (en) 2015-03-25 2015-03-25 Method of making impeller of centrifugal compressor from composite material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2576716C1 true RU2576716C1 (en) 2016-03-10

Family

ID=55654090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015110789/06A RU2576716C1 (en) 2015-03-25 2015-03-25 Method of making impeller of centrifugal compressor from composite material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2576716C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5464325A (en) * 1993-06-25 1995-11-07 Institut Fuer Luft- Und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige Gesellschaft Mbh Turbo-compressor impeller for coolant
RU2239100C2 (en) * 2002-10-30 2004-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И.Баранова" Working wheel for centrifugal compressor and method of its manufacturing
RU2432502C1 (en) * 2010-08-02 2011-10-27 Открытое акционерное общество Институт технологии и организации производства (ОАО НИИТ) Method of manufacturing of centrifugal compression machine impeller from composite material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5464325A (en) * 1993-06-25 1995-11-07 Institut Fuer Luft- Und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige Gesellschaft Mbh Turbo-compressor impeller for coolant
RU2239100C2 (en) * 2002-10-30 2004-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И.Баранова" Working wheel for centrifugal compressor and method of its manufacturing
RU2432502C1 (en) * 2010-08-02 2011-10-27 Открытое акционерное общество Институт технологии и организации производства (ОАО НИИТ) Method of manufacturing of centrifugal compression machine impeller from composite material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2432502C1 (en) Method of manufacturing of centrifugal compression machine impeller from composite material
US3403844A (en) Bladed member and method for making
CA1042348A (en) Platform for a turbomachinery blade
RU2502601C1 (en) Method of making compressor impeller
US7491032B1 (en) Organic matrix composite integrally bladed rotor
JP6219939B2 (en) Cascades for gas turbines with anti-fluttering means
US3501090A (en) Composite bladed rotors
KR102185596B1 (en) Composite fan
US10556367B2 (en) Composite blade comprising a platform equipped with a stiffener
JP6240388B2 (en) Thin reinforced grid structure for hollow CMC bucket
US20170159465A1 (en) Guide vane segment for a turbomachine
EP3049626B1 (en) Cmc airfoil with sharp trailing edge and method of making same
CA2708467C (en) Method and apparatus for providing rotor discs
RU2004130208A (en) DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING A TURBINE WHEEL FROM COMPOSITE MATERIALS
US20190105857A1 (en) Method for Manufacturing a Composite Casing for a Turbomachine Compressor
US20180016918A1 (en) Shrouded blade of a gas turbine engine
RU2576716C1 (en) Method of making impeller of centrifugal compressor from composite material
RU2002129039A (en) WORKING WHEEL OF THE CENTRIFUGAL COMPRESSOR FROM COMPOSITE MATERIAL AND METHOD OF ITS MANUFACTURE
US9976429B2 (en) Composite disk
RU2576725C1 (en) Method of making impeller of centrifugal compressor from composite material
US20190368361A1 (en) Non-symmetric fan blade tip cladding
RU2600213C1 (en) Centrifugal compressor impeller from composite material and method of making thereof
RU2661429C1 (en) Method for manufacturing a guide blade device of an aircraft engine compressor
CA2708982A1 (en) Rotary drum of an axial compressor having a compossite web
RU2617752C2 (en) Working wheel of the fan and compressor and method of its manufacture from composite material