RU2579613C2 - Газовая турбина и способ балансировки вращающейся части газовой турбины - Google Patents

Газовая турбина и способ балансировки вращающейся части газовой турбины Download PDF

Info

Publication number
RU2579613C2
RU2579613C2 RU2013102069/06A RU2013102069A RU2579613C2 RU 2579613 C2 RU2579613 C2 RU 2579613C2 RU 2013102069/06 A RU2013102069/06 A RU 2013102069/06A RU 2013102069 A RU2013102069 A RU 2013102069A RU 2579613 C2 RU2579613 C2 RU 2579613C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hole
balancing weight
rotating part
weight element
fastener
Prior art date
Application number
RU2013102069/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013102069A (ru
Inventor
Глинн МИЛНЕР
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
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 Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Publication of RU2013102069A publication Critical patent/RU2013102069A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2579613C2 publication Critical patent/RU2579613C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/04—Antivibration arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32—Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • F16F15/34—Fastening arrangements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342—Build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/24—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines characterised by counter-rotating rotors subjected to same working fluid stream without intermediate stator blades or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/005—Repairing methods or devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/001—Turbines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/027—Arrangements for balancing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • F05B2260/966—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise by correcting static or dynamic imbalance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/4932—Turbomachine making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Газовая турбина содержит систему балансировки вращающейся части, включающую балансировочный весовой элемент и крепежный элемент. Балансировочный весовой элемент выполнен с первым и вторым отверстиями, при этом первое и второе отверстия выполнены с возможностью съемной установки крепежного элемента. Крепежный элемент обеспечивает соединение балансировочного весового элемента с вращающейся частью при его установке в первое отверстие. Крепежный элемент размещают во втором отверстии после крепления балансировочного весового элемента без возможности снятия на вращающейся части. При балансировке вращающейся части газовой турбины соединяют с возможностью снятия балансировочный весовой элемент с вращающейся частью в пространственно зафиксированном положении посредством введения крепежного элемента в первое отверстие вращающейся части. Проверяют, сбалансирована ли вращающаяся часть, и если вращающаяся часть сбалансирована, то прикрепляют балансировочный весовой элемент без возможности снятия в пространственно зафиксированном положении к вращающейся части. Вводят крепежный элемент во второе отверстие балансировочного весового элемента, когда балансировочный весовой элемент прикрепляют без возможности снятия в пространственно зафиксированном положении. Группа изобретений позволяет упростить балансировку вращающейся части газовой турбины. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к газовой турбине с системой балансировки вращающейся части турбины или компрессора, к вращающейся части турбины или компрессора, а также к способу балансировки вращающейся части газовой турбины.
В турбинах или компрессорах, в частности в газовых турбинах, вращающиеся части турбины, такие как лопатки ротора в ступени компрессора или в ступени турбины, вращаются с высокой скоростью вращения вокруг вала турбины. Для того чтобы предотвратить разбалансировку в процессе вращения, во вращающиеся части турбины должны быть помещены балансировочные грузы для балансировки вращающихся частей. Разбалансировка вращающихся частей турбины приводит к повреждениям турбины, например, в подшипниках и таким образом к более высоким затратам на обслуживание.
Для того чтобы сбалансировать вращающиеся части турбины, балансировочные грузы прикрепляют к вращающимся частям турбины в сбалансированном положении. В сбалансированном положении балансировочные грузы наглухо закрепляют таким образом, чтобы предотвращалось нежелательное перемещение балансировочных грузов в процессе работы турбины.
Общепризнанные конструкции вращающихся частей турбины, таких как диски турбины, содержат ряд отверстий, которые равноудалены в осевом направлении или в радиальном направлении в диске турбины или в валу турбины, при этом в отверстия можно вставлять крепежные элементы для закрепления балансировочных грузов.
US 6640704 В2 раскрывает устройство для обеспечения балансировки вращающихся корпусных деталей, в частности для балансировки барабана ролика экспонирующего устройства с печатной формой. Весовой элемент помещают в Т-образный паз вращающейся части и закрепляют штифтом для того, чтобы предотвратить дальнейшее перемещение.
ЕР 1052424 В1 раскрывает устройство для балансировки роторов турбины. Балансировочный груз закрепляют на вращающейся части турбины и закрепляют резьбовым крепежным приспособлением, которое ввинчивают в резьбовое отверстие балансировочного весового элемента.
US 4842485 раскрывает вращающуюся часть турбины, такую как ротор турбины, в котором узел с увеличиваемой массой закрепляют на вращающейся части. Винт расширительного устройства растягивает поперечное сечение весового узла для того, чтобы вдавить весовой узел в требуемом положении в желобок вращающейся части.
US 3736811 раскрывает дополнительное приспособление с балансировочным грузом для вращающихся частей турбин. Конструкция с разделенной массой содержит деталь корпуса, устанавливаемую в желобок вращающейся части. Деталь корпуса содержит резьбовое наклонное проходное отверстие такое, чтобы сквозь него мог проходить винт для того, чтобы упирать деталь корпуса в другую сторону желобка при затягивании винта. Таким образом, деталь корпуса закрепляют в необходимом положении вращающейся части.
US 5285700 А раскрывает способ балансировки роторной части газотурбинного двигателя. Болт для соединения двух вращающихся частей турбины несет регулировочный винт, который содержит балансировочный груз для того, чтобы сбалансировать вращающиеся части.
US 2006/0053882 A1 раскрывает устройство для балансировки газотурбинного двигателя. Для того чтобы сбалансировать вращающиеся части, к болту, который соединяет вращающиеся части турбины, прикрепляют балансировочные прокладки.
US 2002/0029653 A1 раскрывает балансировочный груз для вращающегося составного элемента в турбокомпрессорном оборудовании. Балансировочный груз прикрепляют к желобку вращающегося составного элемента. Центральное отверстие в балансировочном грузе может принимать инструмент для управления, т.е. крепления и регулирования балансировочного груза.
US 3916495 раскрывает средство для балансировки газотурбинного двигателя, с помощью которого две вращающиеся части турбины могут быть сняты и заменены без выполнения дополнительной операции по балансировке. Соединительный болт скрепляет две вращающиеся части турбины, при этом соединительный болт содержит балансировочные прокладки для того, чтобы сбалансировать вращающиеся части турбины.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение надлежащей и более легкой балансировки вращающихся частей турбины.
Данная задача решается с помощью создания газовой турбины с системой балансировки вращающейся части турбины или компрессора, с помощью вращающейся части турбины или компрессора и с помощью способа балансировки вращающейся части газовой турбины.
Согласно первому объекту изобретения создана газовая турбина, содержащая систему балансировки вращающейся части, содержащую: балансировочный весовой элемент с первым отверстием и вторым отверстием и крепежный элемент. Первое отверстие и второе отверстие образованы таким образом, что крепежный элемент вставляется с возможностью снятия либо в первое отверстие, либо во второе отверстие. Первое отверстие образовано таким образом, что вставленный с возможностью снятия в первое отверстие крепежный элемент соединяет балансировочный весовой элемент с вращающейся частью в пространственно зафиксированном положении. Второе отверстие образовано таким образом, что крепежный элемент является размещаемым во втором отверстии, причем после крепления балансировочного весового элемента без возможности снятия на вращающейся части крепежный элемент размещают во втором отверстии.
Предпочтительно система балансировки дополнительно содержит дополнительный крепежный элемент, при этом балансировочный весовой элемент прикрепляется без возможности снятия в пространственно зафиксированном положении с помощью дополнительного крепежного элемента.
Предпочтительно дополнительный крепежный элемент является размещаемым в первом отверстии.
Предпочтительно дополнительный крепежный элемент выбирают из элемента из группы, состоящей из болтов, точек сварки и гвоздей.
Предпочтительно первое отверстие представляет собой сквозное отверстие, а второе отверстие представляет собой глухое отверстие.
Предпочтительно крепежный элемент содержит винт, причем первое отверстие и/или второе отверстие содержат резьбу.
Предпочтительно винт представляет собой винт со шлицем без головки.
Предпочтительно балансировочный весовой элемент образован таким образом, что он соединяется с возможностью скольжения с соединительным элементом вращающейся части.
Предпочтительно балансировочный весовой элемент содержит выступающую часть для соединения с возможностью скольжения внутри соединительного элемента, при этом соединительный элемент содержит желобок.
Предпочтительно балансировочный весовой элемент образован таким образом, что он образует с соединительным элементом соединение типа ласточкина хвоста.
Согласно второму объекту настоящего изобретения создан способ балансировки вращающейся части газовой турбины, включающий:
расположение балансировочного весового элемента в пространственно зафиксированном положении вращающейся части,
соединение с возможностью снятия балансировочного весового элемента с вращающейся частью в пространственно зафиксированном положении посредством введения крепежного элемента в первое отверстие вращающейся части,
проверку, сбалансирована ли вращающаяся часть, и если вращающаяся часть сбалансирована, прикрепление балансировочного весового элемента без возможности снятия в пространственно зафиксированном положении к вращающейся части, и
введение крепежного элемента во второе отверстие балансировочного весового элемента, когда балансировочный весовой элемент прикрепляют без возможности снятия в пространственно зафиксированном положении.
Предпочтительно крепление балансировочного весового элемента без возможности снятия включает проковку, сварку, крепление скобами и/или адгезионное связывание.
Термин "вставляемый с возможностью снятия" обозначает прием крепежного элемента в первое отверстие или второе отверстие с возможностью снятия. Крепежный элемент может быть снят без разрушения или деформирования крепежного элемента в первом отверстии. Крепежный элемент может быть вставлен с возможностью снятия либо в первое, либо во второе отверстие с возможностью повторения без разрушения крепежного элемента или первого или второго отверстия при снятии крепежного элемента.
Термин "прикрепленный без возможности снятия" обозначает прикрепление балансировочного весового элемента к вращающейся части турбины без возможности снятия, например посредством несъемных дополнительных крепежных элементов. Балансировочный весовой элемент, который прикрепляют без возможности снятия, можно снять с вращающейся части турбины только посредством, например, деформирования или замены дополнительных крепежных элементов или посредством деформирования балансировочного весового элемента или вращающейся части турбины.
Термин "вращающаяся часть турбины" обозначает двигающуюся или вращающуюся часть турбины или компрессора. В частности, вращающаяся часть турбины может представлять собой диск турбины или диск компрессора. В более больших газовых турбинах представленная система балансировки применима для отдельных дисков компрессор газовой турбины.
С помощью представленного изобретения возможно оставлять балансировочный весовой элемент регулируемым крепежным элементом до тех пор, пока не будет обнаружено итоговое сбалансированное положение. За счет этого во время процедуры балансировки не требуется никакого дополнительного крепления. Когда сбалансированное положение обнаружено, балансировочный весовой элемент окончательно закрепляют без возможности снятия, в частности, механическим способом, например с помощью проковки. Кроме того, крепежный элемент надежно помещают во второе отверстие после итогового несъемного крепления балансировочного весового элемента. Когда второе отверстие принимает крепежный элемент, крепежный элемент не может быть использован для крепления вращающейся части турбины с балансировочным весовым элементом. В результате того, что крепежный элемент все еще прикреплен к балансировочному весовому элементу, общая масса системы балансировки остается неизменной между положением временного закрепления и положением несъемного окончательного прикрепления балансировочного весового элемента.
Таким образом, с помощью системы балансировки вращающейся части турбины, с одной стороны, возможно предоставление гибкого регулируемого крепежного балансировочного весового элемента, а с другой стороны, постоянное прикрепление балансировочного весового элемента без изменения постоянной общей массы системы в процессе процедуры полной балансировки. Это может приводить к такому результату, что масса балансировочного весового элемента после обнаружения сбалансированного положения больше не должна изменяться. Другими словами, когда сбалансированное положение было обнаружено, не происходит никаких изменений в распределении массы сбалансированной роторной части, содержащей систему балансировки. Таким образом, повторная регулировка равновесия вращающейся части турбины после постоянного прикрепления балансировочного весового элемента может не потребоваться и, таким образом, достигнут надлежащий способ балансировки вращающейся части турбины.
Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления система содержит дополнительный крепежный элемент. Балансировочный весовой элемент может быть прикреплен без возможности снятия в пространственно зафиксированном положении с помощью дополнительного крепежного элемента.
Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления представленного изобретения дополнительный крепежный элемент для крепления балансировочного весового элемента без возможности снятия может быть вставлен в первое отверстие.
Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления представленного изобретения дополнительный крепежный элемент выбирают из элемента из группы, состоящей из болтов, точек сварки и гвоздей.
Согласно дополнительному аспекту представленного изобретения первое отверстие представляет собой сквозное отверстие, а второе отверстие представляет собой глухое отверстие.
Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления представленного изобретения крепежный элемент содержит винт, в частности винт со шлицем без головки, а первое отверстие и/или второе отверстие содержит резьбу. Таким образом, крепежный элемент может быть легко завинчен в первое отверстие для того, чтобы зафиксировать балансировочный весовой элемент с вращающейся частью турбины. Когда требуемое сбалансированное положение обнаружено, крепежный элемент ввинчивают в первое отверстие для временного крепления балансировочного весового элемента с возможностью снятия.
Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления балансировочный весовой элемент образован таким образом, что балансировочный весовой элемент может быть соединен с возможностью скольжения с соединительным элементом вращающейся части турбины.
Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления балансировочный весовой элемент содержит выступающую часть, чтобы иметь возможность соединения с возможностью скольжения внутри соединительного элемента, при этом соединительный элемент содержит желобок. Соединительный элемент также может образовывать выступающую часть, а балансировочный весовой элемент содержит желобок, который допускает прием выступающей части.
Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления балансировочный весовой элемент образован таким образом, что балансировочный весовой элемент образует с соединительным элементом соединение типа ласточкина хвоста. Вследствие этого балансировочный весовой элемент содержит желобок с поперечным сечением с формой ласточкина хвоста, а соединительный элемент содержит профиль типа ласточкина хвоста, который входит в желобок. С другой стороны, соединительный элемент содержит желобок с поперечным сечением с формой ласточкина хвоста, а балансировочный весовой элемент содержит профиль типа ласточкина хвоста, который входит в желобок. Таким образом, балансировочный весовой элемент может быть соединен с возможностью скольжения с вращающейся частью турбины.
Выступающая часть и соответствующий желобок образованы, например, с прямой, неизогнутой формой, которая простирается параллельно, по касательной или в радиальном направлении к валу турбины, с которым соединена вращающаяся часть турбины. Более того, выступающая часть или соответствующий желобок балансировочного весового элемента может иметь изогнутую форму, при этом изогнутая форма выровнена, например, с круговым направлением относительно вала ветротурбины.
Кроме того, система балансировки вращающейся части турбины может содержать множество балансировочных весовых элементов с предназначенными крепежными элементами. Кроме того, балансировочный весовой элемент может дополнительно содержать множество первых отверстий и множество вторых отверстий, которые выполнены с возможностью приема предназначенных крепежных элементов. Таким образом, достигается надлежащее крепление балансировочного весового элемента.
Согласно дополнительному аспекту способа крепление балансировочного весового элемента без возможности снятия включает проковку, сварку, крепление скобами и/или адгезионное связывание. Другими словами, крепление элемента балансировочного груза без возможности снятия содержит дополнительные крепежные элементы, которые напостоянно прикрепляют балансировочный весовой элемент к вращающейся части турбины.
С помощью представленного изобретения вращающиеся части турбины, такие как диски компрессора турбины, могут быть сбалансированы посредством балансировочного весового элемента, при этом, например, диск компрессора турбины содержит балансировочный весовой элемент с формой типа ласточкина хвоста, который соответствует формованному круговому желобку вращающейся части турбины для того, чтобы предоставить подвижное соединение. С помощью представленного изобретения балансировочный весовой элемент может быть в итоге прикреплен с помощью механического соединения, например посредством проковки, при этом до тех пор, пока итоговое сбалансированное положение не было проверено, возможно регулируемое временное крепление балансировочного весового элемента. Например, для крепежного элемента в качестве временного средства прикрепления может быть использован винт. Во многих общепризнанных системах балансировки перед окончательным креплением балансировочного весового элемента в сбалансированном положении, временное крепежное средство должно быть снято, что будет влиять на коррекцию балансировки, т.е. общую массу балансировочного весового элемента. Таким образом, с помощью представленного изобретения, после проверки итогового положения, временный съемный крепежный элемент, такой как винт, вынимают из первого отверстия и повторно устанавливают и фиксируют во втором отверстии таким образом, чтобы общая масса балансировочного груза сохранялась неизменной, а величина коррекции балансировки незатронутой. Крепежный элемент повторно устанавливают и фиксируют во втором отверстии либо с возможностью, либо без возможности снятия. Таким образом, преимуществом является то, что можно избежать ненужного повреждения или деформации вращающейся части турбины или балансировочного весового элемента, которое вызывает, например, временная проковка перед установлением итогового положения.
Следует заметить, что варианты осуществления изобретения были описаны со ссылкой на разные объекты изобретения.
В частности, некоторые варианты осуществления были описаны со ссылкой на пункты формулы изобретения, касающиеся устройства, тогда как другие варианты осуществления были описаны со ссылкой на пункты формулы изобретения, касающиеся способа. Однако квалифицированный специалист в данной области должен заключить из предыдущего и следующего описания, что, если не указано иное, в дополнение к любой комбинации признаков, относящихся к одному типу объекта изобретения, любая комбинация признаков, относящихся к разным объектам изобретения, в частности признаков пунктов формулы изобретения, касающихся устройства, и признаков пунктов формулы изобретения, касающихся способа, также считается раскрытой данной заявкой.
Аспекты, определенные выше, и дополнительные аспекты представленного изобретения видны из примеров варианта осуществления, который описан далее, и объясняются со ссылкой на примеры варианта осуществления. Изобретение будет описано более подробно далее со ссылкой на примеры варианта осуществления, но которым изобретение не ограничено. На чертежах:
фиг. 1 - схематичный вид диска компрессора турбины, содержащего систему балансировки согласно иллюстративному варианту осуществления представленного изобретения; и
фиг. 2-4 - схематичные виды балансировочного весового элемента согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.
Иллюстрации на чертежах являются схематичными. Следует заметить, что на разных чертежах аналогичные или идентичные элементы обозначены одними и теми же ссылочными позициями.
Фиг. 1 показывает систему балансировки вращающейся части 110 турбины. Система содержит балансировочный весовой элемент 100 с первым отверстием 101 и вторым отверстием 102. Кроме того, балансировочный весовой элемент 100 содержит крепежный элемент 201 (см. фиг. 2). Первое отверстие 101 и второе отверстие 102 образованы таким образом, что крепежный элемент 201 можно вставлять с возможностью снятия либо в первое отверстие 101, либо во второе отверстие 102. Первое отверстие 101 образовано таким образом, что вставленный с возможностью снятия в первое отверстие 101 крепежный элемент 201 соединяет балансировочный весовой элемент 100 с вращающейся частью 110 турбины в пространственно зафиксированном положении.
Второе отверстие 102 образовано таким образом, что крепежный элемент 201 может быть принят во второе отверстие 102, когда балансировочный весовой элемент 100 прикрепляют к вращающейся части 110 турбины без возможности снятия в пространственно зафиксированном и сбалансированном положении.
В частности, вращающаяся часть 110 турбины может вращаться вокруг вала 104 турбины. Вращающейся частью 110 турбины является, например, диск компрессора турбины. Вращающаяся часть 110 турбины может содержать выступающую часть или, как показано на фиг. 1, желобок 103, с которым балансировочный весовой элемент 100 может быть соединен с возможностью скольжения с помощью соответствующей выступающей части балансировочного весового элемента 100. Желобок 103 может быть образован в поперечном, осевом, касательном или радиальном направлении относительно вала 104 и оси вращения вращающейся части 110 турбины соответственно. Как показано на фиг. 1, желобок 103 образован в круговом направлении относительно вала 104 или точнее оси вращения вращающейся части 110 турбины.
Как показано на фиг. 1, балансировочный весовой элемент 100 образует выступающую часть с формой типа ласточкина хвоста, которая входит в соответствующий желобок 103 с формой ласточкина хвоста. Таким образом, за счет иллюстративного варианта осуществления, показанного на фиг. 1, балансировочный весовой элемент 100 может скользить вокруг кругового направления вала 104.
Фиг. 2 показывает более подробное изображение иллюстративного варианта осуществления балансировочного весового элемента 100. Балансировочный весовой элемент 100 содержит первое отверстие 101 и второе отверстие 102. На фиг. 2 показан крепежный элемент 201, которым может быть, например, винт, т.е. винт со шлицем без головки. Первое отверстие 101 и/или второе отверстие 102 содержит резьбу 202, которая соответствует резьбе крепежного элемента 201. Таким образом, крепежный элемент 201 может быть прикреплен с возможностью снятия посредством ввинчивания в первое отверстие 101 или второе отверстие 102.
Фиг. 3 показывает балансировочный весовой элемент 100, при этом балансировочный весовой элемент 100 временно прикреплен крепежным элементом 201. Как показано на фиг. 3, первое отверстие 101 представляет собой сквозное отверстие, в которое ввинчивают крепежный элемент 201 в направлении, которое обозначено стрелкой. Крепежный элемент 201 может посредством этого временно закреплять балансировочный весовой элемент 100. Таким образом, балансировочный весовой элемент 100 может скользить внутри желобка, когда вращающаяся часть 110 турбины не сбалансирована в достаточной степени. Другими словами, балансировочный весовой элемент 100 временно прикреплен и может скользить в сбалансированное положение. Крепежный элемент 201 в первом отверстии 101 прижимает балансировочный весовой элемент 100 к вращающейся части 110 турбины для того, чтобы обеспечить временно крепление, например, посредством зажимного соединения.
Фиг. 4 показывает балансировочный весовой элемент 100 с постоянным прикреплением. Когда обнаружено итоговое сбалансированное положение балансировочного весового элемента 100, крепежный элемент 201 вставляют во второе отверстие 102 (например, глухое отверстие). Балансировочный весовой элемент 100 постоянно механически фиксируют на своем месте с помощью дополнительного крепежного элемента 401, такого как болты, точки сварки или гвозди. Кроме того или в качестве альтернативы, дополнительному крепежному элементу 401 обеспечивают дополнительное крепление, в частности, с помощью проковки, сварки, крепления скобами и/или адгезионного связывания. Крепежный элемент 201 может быть вставлен и сохранен во втором отверстии 102 с возможностью снятия (например, посредством ввинчивания в резьбу второго отверстия 102) или без возможности снятия (например, посредством заколачивания винта во второе отверстие 102 для предоставления соединения с прессовой посадкой).
По причине того, что винт повторно устанавливают и фиксируют во втором отверстии 102, масса и общий вес балансировочного весового элемента 100 не изменяются между временным креплением с возможностью снятия и постоянным креплением без возможности снятия и, таким образом, не оказывают влияние на балансировку и коррекцию балансировки.
Следует заметить, что термин "содержащий" не исключает другие элементы или стадии, а единственное число не исключает множество. Также элементы, описанные в связи с разными вариантами осуществления, могут быть объединены. Также необходимо заметить, что ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны истолковываться в качестве ограничения объема правовых притязаний формулы изобретения.

Claims (15)

1. Газовая турбина, содержащая систему балансировки вращающейся части (110), содержащую:
балансировочный весовой элемент (100) с первым отверстием (101) и вторым отверстием (102), и
крепежный элемент (201),
при этом первое отверстие (101) и второе отверстие (102) образованы таким образом, что крепежный элемент (201) вставляется с возможностью снятия либо в первое отверстие (101), либо во второе отверстие (102),
причем первое отверстие (101) образовано таким образом, что вставленный с возможностью снятия в первое отверстие (101) крепежный элемент (201) соединяет балансировочный весовой элемент (100) с вращающейся частью (110) в пространственно зафиксированном положении,
при этом второе отверстие (102) образовано таким образом, что крепежный элемент (201) является размещаемым во втором отверстии (102), причем после крепления балансировочного весового элемента (100) без возможности снятия на вращающейся части (110) крепежный элемент (201) размещают во втором отверстии (102).
2. Газовая турбина по п. 1, в которой система балансировки дополнительно содержит дополнительный крепежный элемент (401), при этом балансировочный весовой элемент (100) прикрепляется без возможности снятия в пространственно зафиксированном положении с помощью дополнительного крепежного элемента (401).
3. Газовая турбина по п. 2, в которой дополнительный крепежный элемент (401) является размещаемым в первом отверстии (101).
4. Газовая турбина по п. 3, в которой дополнительный крепежный элемент (401) выбирают из элемента из группы, состоящей из болтов, точек сварки и гвоздей.
5. Газовая турбина по одному из пп. 1-4, в которой первое отверстие (101) представляет собой сквозное отверстие, а второе отверстие (102) представляет собой глухое отверстие.
6. Газовая турбина по п. 5, в которой крепежный элемент (201) содержит винт, причем первое отверстие (101) и/или второе отверстие (102) содержат резьбу (202).
7. Газовая турбина по п. 6, в которой винт представляет собой винт со шлицем без головки.
8. Газовая турбина по п. 5, в которой балансировочный весовой элемент (100) образован таким образом, что он соединяется с возможностью скольжения с соединительным элементом (103) вращающейся части (110).
9. Газовая турбина по одному из пп. 1-4, в которой крепежный элемент (201) содержит винт, причем первое отверстие (101) и/или второе отверстие (102) содержат резьбу (202).
10. Газовая турбина по п. 9, в которой винт представляет собой винт со шлицем без головки.
11. Газовая турбина по одному из пп. 1-4, в которой балансировочный весовой элемент (100) образован таким образом, что он соединяется с возможностью скольжения с соединительным элементом (103) вращающейся части (110).
12. Газовая турбина по п. 11, в которой балансировочный весовой элемент (100) содержит выступающую часть для соединения с возможностью скольжения внутри соединительного элемента (103), при этом соединительный элемент (103) содержит желобок.
13. Газовая турбина по п. 11, в которой балансировочный весовой элемент (100) образован таким образом, что он образует с соединительным элементом (103) соединение типа ласточкина хвоста.
14. Способ балансировки вращающейся части (110) газовой турбины, включающий:
расположение балансировочного весового элемента (100) в пространственно зафиксированном положении вращающейся части (110),
соединение с возможностью снятия балансировочного весового элемента (100) с вращающейся частью (110) в пространственно зафиксированном положении посредством введения крепежного элемента (201) в первое отверстие (101) вращающейся части (110),
проверку, сбалансирована ли вращающаяся часть (110), и если вращающаяся часть (110) сбалансирована, прикрепление балансировочного весового элемента (100) без возможности снятия в пространственно зафиксированном положении к вращающейся части (110), и
введение крепежного элемента (201) во второе отверстие (102) балансировочного весового элемента (100), когда балансировочный весовой элемент (100) прикрепляют без возможности снятия в пространственно зафиксированном положении.
15. Способ по п. 14, при котором крепление балансировочного весового элемента (100) без возможности снятия включает проковку, сварку, крепление скобами и/или адгезионное связывание.
RU2013102069/06A 2010-06-17 2011-05-31 Газовая турбина и способ балансировки вращающейся части газовой турбины RU2579613C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10166295A EP2397651A1 (en) 2010-06-17 2010-06-17 Balance correction weight providing constant mass
EP10166295.5 2010-06-17
PCT/EP2011/058905 WO2011157547A1 (en) 2010-06-17 2011-05-31 Balance correction weight providing constant mass

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013102069A RU2013102069A (ru) 2014-07-27
RU2579613C2 true RU2579613C2 (ru) 2016-04-10

Family

ID=43065723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013102069/06A RU2579613C2 (ru) 2010-06-17 2011-05-31 Газовая турбина и способ балансировки вращающейся части газовой турбины

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9260977B2 (ru)
EP (2) EP2397651A1 (ru)
CN (1) CN102947547B (ru)
RU (1) RU2579613C2 (ru)
WO (1) WO2011157547A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2818541C1 (ru) * 2020-10-10 2024-05-02 Aecc Шанхай Коммершал Эйркрафт Энджин Маньюфэкчуринг Ко., Лтд. Монтажный инструмент и способ установки крепежных штифтов

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011100783A1 (de) 2011-05-06 2012-11-08 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Gasturbinenauswuchtvorrichtung
US9404367B2 (en) * 2012-11-21 2016-08-02 Solar Turbines Incorporated Gas turbine engine compressor rotor assembly and balancing system
EP2905109A1 (de) * 2014-02-07 2015-08-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Sichern eines in einem Gewindesitz eingeschraubten Gewindeelements, Verfahren zum Einbauen wenigstens eines Wuchtgewichts einer Turbine sowie Turbine
DE102015218428A1 (de) 2014-10-03 2016-04-07 Borgwarner Inc., Patent Department Vorrichtungen und verfahren zur einstellung des gleichgewichts der rotationsanordnung eines turboladers
CN104863894B (zh) * 2015-04-30 2018-03-20 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 一种压气机轮盘及转子
TWI673436B (zh) * 2018-01-12 2019-10-01 奇鋐科技股份有限公司 風扇平衡結構
US11105203B2 (en) 2018-01-29 2021-08-31 Carrier Corporation High efficiency centrifugal impeller with balancing weights
US20190284936A1 (en) * 2018-03-15 2019-09-19 United Technologies Corporation Gas turbine engine rotor disk
US10883370B2 (en) * 2018-08-14 2021-01-05 Raytheon Technologies Corporation Dovetail weight system for rotor balance
DE102019111211A1 (de) * 2019-04-30 2020-11-05 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Vorrichtung zur Einstellung eines Wuchtzustandes eines rotierenden Teils eines Gasturbinentriebwerkes, ein Wuchtkörper und ein Gasturbinentriebwerk für ein Luftfahrzeug
JP7196120B2 (ja) * 2020-02-10 2022-12-26 三菱重工業株式会社 タービンホイール
CN114074300A (zh) * 2020-08-20 2022-02-22 中国航发商用航空发动机有限责任公司 一种平衡工装
US11732585B2 (en) * 2021-01-28 2023-08-22 General Electric Company Trapped rotatable weights to improve rotor balance

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1645323A (en) * 1925-10-24 1927-10-11 Packard Motor Car Co Motor vehicle
FR2630496A1 (fr) * 1988-04-20 1989-10-27 Snecma Dispositif de correction de balourd d'un rotor de turbomachine
RU2018037C1 (ru) * 1990-10-17 1994-08-15 Виталий Сергеевич Максимов Рабочее колесо турбомашины
US5545010A (en) * 1993-05-13 1996-08-13 Solar Turbines Incorporated Method and apparatus for trim balancing a gas turbine engine
EP1052424A2 (en) * 1999-05-10 2000-11-15 General Electric Company Apparatus and methods for balancing turbine rotors

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3736811A (en) 1971-08-19 1973-06-05 Gen Electric Balance weight attachment for turbine wheels
US3916495A (en) 1974-02-25 1975-11-04 Gen Electric Method and means for balancing a gas turbine engine
JPS5852099B2 (ja) * 1978-11-29 1983-11-19 株式会社日立製作所 回転体のバランスウエイト
US4842485A (en) 1988-02-10 1989-06-27 Westinghouse Electric Corp. Balanced turbine rotor and method for making the same
US5018943A (en) * 1989-04-17 1991-05-28 General Electric Company Boltless balance weight for turbine rotors
GB2265964B (en) 1992-04-07 1995-03-15 Rolls Royce Rotor balancing
US6279420B1 (en) * 1999-08-18 2001-08-28 General Electric Co. Balance weight for a rotary component in turbomachinery, methods of installation and installation tools
DE10128606A1 (de) 2000-08-10 2002-02-21 Heidelberger Druckmasch Ag Verfahren und Einrichtung zum Auswuchten von rotierenden Körpern
US7234916B2 (en) 2004-09-16 2007-06-26 General Electric Company Method and apparatus for balancing gas turbine engines
JP5572937B2 (ja) 2007-10-25 2014-08-20 東レ株式会社 免疫誘導剤
US8186954B2 (en) * 2008-09-30 2012-05-29 General Electric Company Gas turbine engine rotor and balance weight therefor
US8177487B2 (en) * 2009-05-04 2012-05-15 General Electric Company Rotary machine balance weights

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1645323A (en) * 1925-10-24 1927-10-11 Packard Motor Car Co Motor vehicle
FR2630496A1 (fr) * 1988-04-20 1989-10-27 Snecma Dispositif de correction de balourd d'un rotor de turbomachine
RU2018037C1 (ru) * 1990-10-17 1994-08-15 Виталий Сергеевич Максимов Рабочее колесо турбомашины
US5545010A (en) * 1993-05-13 1996-08-13 Solar Turbines Incorporated Method and apparatus for trim balancing a gas turbine engine
EP1052424A2 (en) * 1999-05-10 2000-11-15 General Electric Company Apparatus and methods for balancing turbine rotors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2818541C1 (ru) * 2020-10-10 2024-05-02 Aecc Шанхай Коммершал Эйркрафт Энджин Маньюфэкчуринг Ко., Лтд. Монтажный инструмент и способ установки крепежных штифтов

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011157547A1 (en) 2011-12-22
US9260977B2 (en) 2016-02-16
CN102947547B (zh) 2015-08-19
RU2013102069A (ru) 2014-07-27
CN102947547A (zh) 2013-02-27
EP2545252B1 (en) 2019-02-20
EP2397651A1 (en) 2011-12-21
US20130236292A1 (en) 2013-09-12
EP2545252A1 (en) 2013-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2579613C2 (ru) Газовая турбина и способ балансировки вращающейся части газовой турбины
US7303377B2 (en) Apparatus and method of balancing a shaft
RU2361090C2 (ru) Устройство для балансировки вращающейся детали, в частности ротора турбореактивного двигателя
US6481969B2 (en) Apparatus and methods for balancing turbine rotors
EP2473712B1 (en) A mounting apparatus
US20110083505A1 (en) Balance Test Indexing Tool for Balance-Testing a Rotor
US20180313367A1 (en) Rotor arrangement with balancing element and method for mounting a balancing element
US10436224B2 (en) Method and apparatus for balancing a rotor
CA2712366C (en) Turbine rotor for a gas turbine
US8512001B2 (en) Turbomachine rotor comprising a pretensioning device for pretensioning a rotor blade
US10415424B2 (en) Balanced turbine engine portion and turbine engine
EP2149678A1 (en) Connection assembly for connecting a blade to a support ring
CN113550798B (zh) 低压涡轮转、静子轴向间隙控制方法及装置
US20150016984A1 (en) Guide vane arragement and method for mounting a guide vane
US10254190B2 (en) Modular testing fixture
RU2193766C2 (ru) Груз для балансировки роторов турбомашин
CN113167315B (zh) 用于调节轴承间隙的轴承组件和调节螺钉
US10408229B2 (en) Balancing device
JP6740466B2 (ja) ターボ機械のホイールを拘束する固定具
CN117015654A (zh) 用于修复涡轮机转子的端板的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20211201