RU2616139C1 - Method of producing a rotor shaft of low-pressure gas turbine engine compressor and rotor shaft of low-pressure compressor, made according to this method (versions) - Google Patents
Method of producing a rotor shaft of low-pressure gas turbine engine compressor and rotor shaft of low-pressure compressor, made according to this method (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2616139C1 RU2616139C1 RU2016119344A RU2016119344A RU2616139C1 RU 2616139 C1 RU2616139 C1 RU 2616139C1 RU 2016119344 A RU2016119344 A RU 2016119344A RU 2016119344 A RU2016119344 A RU 2016119344A RU 2616139 C1 RU2616139 C1 RU 2616139C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- rotor shaft
- stage
- rim
- disks
- Prior art date
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
- 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
- F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления авиационных газотурбинных двигателей, в частности к способу изготовления вала ротора компрессора низкого давления.The group of inventions relates to the field of aircraft engine manufacturing, namely to low-pressure compressors of aircraft gas turbine engines, in particular to a method for manufacturing a rotor shaft of a low-pressure compressor.
Известен вал ротора многоступенчатой турбины двигателя, включающий диски первой, второй и третьей ступени с возможностью оснащения рабочими лопатками. Диски контактируют между собой нижними фланцами. В окружном направлении зафиксированы штифтами, образую внутренний силовой пояс. Диск третьей ступени с помощью фланца прикреплен к валу (RU 2211337 С1, опубл. 27.08.2003).Known rotor shaft of a multi-stage turbine of an engine, including disks of the first, second and third stages with the possibility of equipping with working blades. Disks contact each other with lower flanges. In the circumferential direction are fixed with pins, forming an internal power belt. The disk of the third stage by means of a flange is attached to the shaft (RU 2211337 C1, publ. 08.27.2003).
К недостаткам известного решения относятся низкая жесткость вала компрессора и недостаточная адаптация к конфигурации проточной части двигателя.The disadvantages of the known solutions include the low rigidity of the compressor shaft and insufficient adaptation to the configuration of the engine flow path.
Известен осевой компрессор двигателя, содержащий статор с лопатками спрямляющих аппаратов и ротор барабанно-дискового типа, включающий в себя отдельные рабочие колеса. Каждое рабочее колесо снабжено двумя дисками, расположенными последовательно по потоку в продольной плоскости сечения барабана. Оба диска соединены между собой с помощью кольцевого бурта первого диска и посадочного пояска в полотне второго диска. Кольцевой бурт второго диска образует трактовую барабанную оболочку, выполняя роль проставки между вторым и первым дисками каждой последующей рабочей ступени. На ободах дисков рабочих колес выполнены клиновидные кольцевые углубления, которые образуют кольцевой паз типа "ласточкин хвост" для контакта с клиновидными кольцевыми выступами на торцах полок рабочих лопаток (RU 2269678 С1, опубл. 10.02.2006).Known axial compressor of the engine, containing a stator with vanes of straightening apparatuses and a rotor of a drum-disk type, including individual impellers. Each impeller is equipped with two disks arranged sequentially downstream in the longitudinal plane of the cross section of the drum. Both disks are interconnected by means of an annular collar of the first disk and a landing belt in the canvas of the second disk. The annular collar of the second disk forms a tract drum shell, acting as a spacer between the second and first disks of each subsequent working stage. On the rims of the wheels of the impellers, wedge-shaped annular recesses are made, which form an annular dovetail groove for contact with the wedge-shaped annular protrusions at the ends of the shelves of the blades (RU 2269678 C1, publ. 02.10.2006).
Известен вал ротора компрессора низкого давления (КНД), включающий систему из четырех дисков, каждый из которых содержит обод для установки и привидения во вращение рабочих лопаток, сообщенный с валом турбины низкого давления (ТНД) двигателя (Н.Н. Сиротин, А.С. Новиков, А.Г. Пайкин, А.Н. Сиротин. Основы конструирования производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий. Книга 1. Москва. Наука 2011. стр. 249-259, 313-317).Known rotor shaft of a low pressure compressor (KND), including a system of four disks, each of which contains a rim for installing and turning the rotor blades into rotation, in communication with the shaft of the low pressure turbine (HP) of the engine (N.N. Sirotin, A.S. Novikov, AG Paykin, AN Sirotin. Fundamentals of designing the production and operation of aircraft gas turbine engines and power plants in the CALS technology system.
Известен способ соединения дисков компрессора между собой и с элементами конструкции ротора. Соединение дисков выполняют с помощью фланцевого соединения или торцевых шлиц. Вариантно при сборке ротора диски и цапфы стягивают либо одним центральным болтом, либо несколькими равномерно распределенными болтами. Известно соединение дисков сваркой. Сварку проводят по месту стыковки соединяемых дисков (Н.Н. Сиротин, А.С. Новиков, А.Г. Пайкин, А.Н. Сиротин. Основы конструирования производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий. Книга 1. Москва. Наука 2011. стр. 318-322).A known method of connecting the compressor disks to each other and to the structural elements of the rotor. The connection of the disks is carried out using a flange connection or end slots. Alternatively, when assembling the rotor, the disks and pins are tightened either with one central bolt or with several evenly distributed bolts. Known connection of the discs by welding. Welding is carried out at the junction of the joined disks (NN Sirotin, AS Novikov, AG Paykin, AN Sirotin. Fundamentals of designing the production and operation of aircraft gas turbine engines and power plants in the CALS technology system.
К недостаткам известных решений относятся неопределенность соотношений радиальных и угловых параметров дисков, включая параметры, выражающие соотношения величин полок и радиусов ободов дисков как силовых элементов конструкции вала и силовой оболочки последнего, а также угловой частоты и осевой ориентации пазов для установки рабочих лопаток ротора. К недостаткам указанных соединений дисков относятся сложность и трудоемкость изготовления дисков, а также возникающие при изготовлении осевые и радиальные деформации дисков и других элементов ротора и наибольшие начальные напряжения в деталях.The disadvantages of the known solutions include the uncertainty of the ratios of the radial and angular parameters of the disks, including parameters expressing the ratio of the values of the shelves and the radii of the rims of the disks as power elements of the shaft structure and the power shell of the latter, as well as the angular frequency and axial orientation of the grooves for installing the rotor blades. The disadvantages of these disk connections include the complexity and complexity of manufacturing disks, as well as axial and radial deformations of disks and other rotor elements that occur during manufacture, and the highest initial stresses in the parts.
Задача группы изобретений, связанных единым творческим замыслом, заключается в вариантной разработке способа выполнения вала ротора КНД ГТД и конструкции вала ротора с возможностью получения оптимального профиля внутреннего контура проточной части двигателя при одновременном улучшении технологических параметров изготовления КНД, включая сокращение трудо-, энерго- и материалоемкости сборки КНД двигателя.The task of the group of inventions related by a single creative idea is to develop a method for designing the rotor shaft of the low pressure rotor of the gas turbine engine and the design of the rotor shaft with the possibility of obtaining the optimal profile of the inner contour of the engine duct while improving the technological parameters of manufacturing the low pressure rotor, including reducing labor, energy and material consumption assembly of low pressure engine.
Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления вала ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя, имеющего корпус с сужающейся от входа проточной частью, в которой размещены полый вал с расположенной внутри него осевой шлицевой трубой, сообщенный с турбиной низкого давления с возможностью передачи крутящего момента, а также рабочие лопатки ротора, имеющие хвостовик и перо, вал ротора, согласно изобретению, выполняют из барабанно-дисковой и цилиндрической составляющих и цапф передней и задней опор, собирая барабанно-дисковой составляющую из четырех ступеней по числу дисков, изготовление которой выполняют в три стадии: на первой стадии изготавливают сборочные единицы, включая цапфы передней и задней опор вала, диски и цилиндрические проставки; на второй стадии сборочные единицы объединяют в три монтажные секции, каждую из которых выполняют неразборной, при этом в первую от входа в двигатель секцию монтируют, последовательно соединяя в направлении потока рабочего тела выполненную заедино с конической диафрагмой цапфу передней опоры вала ротора, диск первой ступени, диск второй ступени и снабженную фланцем цилиндрическую проставку, в состав второй секции включают диск третьей ступени, к которому неразъемно присоединяют выполненную заедино с конической диафрагмой цапфу задней опоры вала ротора и цилиндрическую проставку, снабженную с противоположного торца фланцем, а третью секцию выполняют в виде диска четвертой ступени; на третьей стадии монтажные секции последовательно разъемно соединяют через цилиндрические проставки и завершают монтаж конструкции вала ротора, разъемно соединяя цилиндрическую проставку второй секции с образующим третью секцию диском четвертой ступени; причем диски всех ступеней вала ротора КНД изготавливают из штампованных заготовок в виде моноэлемента, включающего обод, переходящий в усиленное ступицей полотно с центральным отверстием, а соединенные с полотном с образованием кольцевых конических наклонных полок ободы дисков выполняют выходящими в проточную часть с образованием внутреннего контура последней на осевой длине каждой ступени вала ротора и силового объединения с дисками смежных ступеней, при этом барабанно-дисковую составляющую вала ротора КНД выполняют с радиальной и угловой конфигурацией внешней поверхности ободов дисков рабочих колес всех ступеней, совмещенной с внутренней поверхностью проточной части двигателя на осевом участке обтекания совокупности ободов дисков вала ротора потоком рабочего тела, для чего диски выполняют со ступенчато нарастающим по ходу рабочего тела в условной средней плоскости полотна диаметром проточной части, с соотношением величин диаметров (1,0):(1,1÷1,34):(1,18÷1,44):(1,21÷1,48), и с углами наклона ободов, формирующих конфигурацию поверхности проточной части с плавным сопряжением смежных торцов, причем в ободах каждого диска со стороны, обращенной к проточной части, выполняют постадийной протяжкой равномерно разнесенные по периметру диска пазы для хвостовиков лопаток, которые в процессе изготовления дисков выполняют с взаимно наклонными боковыми гранями, имеющими в поперечном сечении конфигурацию элемента замкового соединения с хвостовиком лопатки, а диски первой и третьей ступеней снабжают располагая под ободом диска консольным кольцевым коническим элементам для силового соединения с цапфами передней и задней опор вала ротора, выполненными с наклоном образующей к оси вала ротора под углом β1=(52÷72)° и углом β2, составляющим не менее 48°.The problem is solved in that in a method of manufacturing a rotor shaft of a low-pressure compressor of a gas turbine engine having a housing with a flowing part tapering from the inlet, in which a hollow shaft with an axial spline pipe located inside it, in communication with a low-pressure turbine with the possibility of transmitting torque, as well as rotor blades having a shank and a feather, the rotor shaft, according to the invention, is made of drum-disk and cylindrical components and trunnions of the front and rear bearings, collecting a drum-disk component of four steps according to the number of disks, the manufacture of which is carried out in three stages: at the first stage, assembly units are made, including trunnions of the front and rear shaft supports, disks and cylindrical spacers; at the second stage, the assembly units are combined into three mounting sections, each of which is non-separable, at the same time the section is mounted in the first section from the engine inlet, sequentially connecting the axle of the front support of the rotor shaft, the disk of the first stage, in one direction with the conical diaphragm, the second-stage disk and a cylindrical spacer provided with a flange, the third section includes a third-stage disk, to which the rear axle, which is made integral with the conical diaphragm, is permanently connected rotor shaft supports and a cylindrical spacer provided with a flange from the opposite end, and the third section is in the form of a fourth-stage disk; in the third stage, the mounting sections are sequentially detachably connected via cylindrical spacers and the installation of the rotor shaft structure is completed by releasably connecting the cylindrical spacer of the second section to the fourth-stage disk forming the third section; moreover, the disks of all steps of the rotor shaft of the KND are made of stamped blanks in the form of a single element, including a rim that goes into a hub-reinforced web with a central hole, and the rims of the disks connected to the web with the formation of annular conical shelves run into the flow part with the formation of the inner contour of the latter on the axial length of each stage of the rotor shaft and the power combination with the disks of adjacent stages, while the drum-disk component of the rotor shaft of the low pressure rotor is performed with a radial the angular configuration of the outer surface of the rims of the disks of the impellers of all stages, combined with the inner surface of the flowing part of the engine on the axial section of the flow of the working fluid flow around the set of rims of the rotor shaft disks, for which the disks are made with the diameter of the flowing part stepwise increasing along the working medium in the conditional middle plane of the web , with the ratio of the diameters (1.0) :( 1.1 ÷ 1.34) :( 1.18 ÷ 1.44) :( 1.21 ÷ 1.48), and with the inclination angles of the rims forming the surface configuration smooth-running flow adjacent ends, moreover, in the rims of each disk from the side facing the flowing part, grooves for the blade shanks are uniformly spaced along the perimeter of the disk by stepwise drawing, which during the manufacturing of the disks are performed with mutually inclined side faces having a cross-section of the element of the castle connection with the shank of the blade, and the disks of the first and third stages are equipped with a cantilever ring conical elements under the rim of the disk for power connection with the axles of the front and rear s rotor shaft bearings, made with a slope generator to the rotor shaft axis by an angle β 1 = (52 ÷ 72) ° and the angle β 2 of not less than 48 °.
При этом диски первой и второй ступеней могут соединять между собой неразъемно по тонкостенным элементами, расположенным на торцах полок ободов дисков, причем тыльную полку обода диска первой ступени в процессе изготовления выполняют выступающей за габарит пера рабочей лопатки на ширину, достаточную для выполнения в полке элементов лабиринтного уплотнения, выполненных с возможностью взаимодействия через зазор с элементами неподвижного торца лопатки направляющего аппарата статора, обеспечивающего взаимодействие с диском первой ступени ротора по рабочему телу.In this case, the disks of the first and second stages can be interconnected inseparably along thin-walled elements located at the ends of the flanges of the disk rims, and the rear shelf of the first-stage disk rim during the manufacturing process is designed to extend beyond the size of the pen of the working blade to a width sufficient to perform the labyrinth elements seals made with the possibility of interaction through the gap with the elements of the fixed end of the blade of the stator guide vane, providing interaction with the disk of the first stupa Yeni rotor working fluid.
Секцию дисков первой и второй ступеней могут соединять с секцией диска третьей ступени по фланцу кольцевой цилиндрической проставки, неразъемно присоединенной к диску второй ступени по тонкостенным элементами, расположенным на торцах тыльной полки обода диска и цилиндрической проставки, причем для последующего разъемного соединения с полотном диска третьей ступени во фланце в процессе изготовления проставки выполняют отверстия, равномерно разнесенные по периметру фланца с угловой частотой Yф1=(5,3÷7,9) [ед/рад], кроме того, цилиндрическую проставку в процессе изготовления выполняют шириной, достаточной для размещения в ней элементов лабиринтного уплотнения, выполненных с возможностью взаимодействия через зазор с элементами неподвижного торца лопатки направляющего аппарата статора, обеспечивающего взаимодействие с диском второй ступени ротора по рабочему телу.The disk section of the first and second stages can be connected to the disk section of the third stage along the flange of an annular cylindrical spacer, one-piece connected to the second stage disk by thin-walled elements located at the ends of the rear flange of the disk rim and the cylindrical spacer, and for subsequent detachable connection with the third-stage disk web the flange during manufacturing spacers operate openings uniformly spaced along the perimeter of the flange having an angular frequency Q-1 Y = (5,3 ÷ 7,9) [U / rad] further, the cylindrical w spacer during manufacturing operate width sufficient to contain the elements of the labyrinth seal, adapted for engaging elements through the gap with the fixed end of the guide vanes of the stator unit, providing a second interaction with the disk rotor stage of the working fluid.
Секции дисков первой, второй и третьей ступеней могут соединять с диском четвертой ступени по фланцу неразъемно присоединенной к диску третьей ступени цилиндрической проставки, причем для разъемного соединения с полотном диска четвертой ступени во фланце в процессе изготовления проставки выполняют отверстия, равномерно разнесенные по периметру фланца с угловой частотой Yф2=(3,4÷4,9) [ед/рад], кроме того, цилиндрическую проставку в процессе изготовления выполняют шириной, достаточной для размещения в ней элементов лабиринтного уплотнения, выполненных с возможностью взаимодействия через зазор с элементами неподвижного торца лопатки направляющего аппарата статора, обеспечивающего взаимодействие с диском третьей ступени ротора по рабочему телу.The disk sections of the first, second, and third stages can be connected to the fourth stage disk through a flange of a cylindrical spacer that is permanently attached to the third stage disk and, in the process of spacer manufacturing, the holes are uniformly spaced around the perimeter of the flange with the corner frequency Y f2 = (3.4 ÷ 4.9) [units / rad], in addition, the cylindrical spacer in the manufacturing process is made wide enough to accommodate the elements of the labyrinth seal made with the possibility of interaction through the gap with the elements of the fixed end of the blade of the stator guide apparatus, which ensures interaction with the disk of the third stage of the rotor along the working fluid.
Внешнюю поверхность обода в процессе изготовления диска первой ступени могут выполнять с углом ϕ образующей внешней поверхности обода относительно оси вала ротора, составляющим ϕ=(19÷25)° и идентичным осевому углу относительно той же оси образующей внутреннего контура проточной части, а пазы могут выполнять равномерно разнесенными по периметру диска с угловой частотой Yп1=(5,1÷6,8) [ед/рад].The outer surface of the rim in the manufacturing process of the disk of the first stage can be performed with an angle ϕ of the generatrix of the outer surface of the rim relative to the axis of the rotor shaft, ϕ = (19 ÷ 25) ° and identical to the axial angle relative to the same axis of the generatrix of the inner contour of the flow part, and the grooves can perform evenly spaced around the perimeter of the disk with an angular frequency Y p1 = (5.1 ÷ 6.8) [units / rad].
Внешнюю поверхность обода в процессе изготовления диска второй ступени могут выполнять с углом ϕ образующей внешней поверхности обода относительно оси вала ротора, составляющем ϕ=(12÷17)° и идентичным осевому углу относительно той же оси образующей внутреннего контура проточной части, а пазы могут выполнять равномерно разнесенными по периметру диска с угловой частотой Yп2=(6,0÷8,2) [ед/рад].The outer surface of the rim during the manufacturing process of the second-stage disk can be performed with an angle ϕ of the generatrix of the outer surface of the rim relative to the axis of the rotor shaft, which is ϕ = (12 ÷ 17) ° and identical to the axial angle relative to the same axis of the generatrix of the inner contour of the flow part, and the grooves can evenly spaced around the perimeter of the disk with an angular frequency Y p2 = (6.0 ÷ 8.2) [units / rad].
Внешнюю поверхность обода в процессе изготовления диска третьей ступени могут выполнять с углом ϕ образующей внешней поверхности обода относительно оси вала ротора, составляющем ϕ=(5÷8)° и идентичным осевому углу относительно той же оси образующей внутреннего контура проточной части, а пазы могут выполнять равномерно разнесенными по периметру диска с угловой частотой Yп3=(7,7÷10,6) [ед/рад].The outer surface of the rim during the manufacture of the third-stage disk can be performed with an angle ϕ of the generatrix of the outer surface of the rim relative to the axis of the rotor shaft, which is ϕ = (5 ÷ 8) ° and identical to the axial angle relative to the same axis of the generatrix of the inner contour of the flow part, and the grooves can perform evenly spaced around the perimeter of the disk with an angular frequency Y p3 = (7.7 ÷ 10.6) [units / rad].
Внешнюю поверхность обода в процессе изготовления диска четвертой ступени могут выполнять с углом ϕ образующей внешней поверхности обода относительно оси вала ротора, составляющем ϕ=(1,8÷3,4)° и идентичным осевому углу относительно той же оси образующей внутреннего контура проточной части, а пазы могут выполнять равномерно разнесенными по периметру диска с угловой частотой Yп4=(5,8÷7,9) [ед/рад].The outer surface of the rim in the manufacturing process of the fourth-stage disk can be performed with an angle ϕ of the generatrix of the outer surface of the rim relative to the axis of the rotor shaft, which is ϕ = (1.8 ÷ 3.4) ° and identical to the axial angle relative to the same axis of the generatrix of the inner contour of the flow part, and the grooves can perform evenly spaced around the perimeter of the disk with an angular frequency of Y p4 = (5.8 ÷ 7.9) [units / rad].
Замковое соединение пазов обода диска с хвостовиками лопаток могут выполнять по типу «ласточкин хвост».The castle connection of the grooves of the rim of the disk with the shanks of the blades can perform the type of "dovetail".
Цапфы передней и задней опор вала ротора могут отдельно изготавливать токарным обтачиванием и фрезерованием штампованной заготовки, при этом цапфа передней опоры вала ротора включает цилиндрический участок с конической диафрагмой, неразъемно соединенной с диском первой ступени вала ротора, а для передачи крутящего момента на цапфу задней опоры вала ротора цапфу снабжают силовыми шлицами.The trunnions of the front and rear rotor shaft supports can be separately manufactured by turning and milling a stamped billet, while the trunnion of the rotor shaft front support includes a cylindrical section with a conical diaphragm, one-piece connected to the disk of the first stage of the rotor shaft, and for transmitting torque to the trunnion of the rear shaft support the axle rotor is provided with power slots.
Отдельно могут изготавливать цилиндрическую составляющую вала ротора токарным обтачиванием и фрезерованием штампованной заготовки, при этом выполняют с внутренней ее стороны силовые шлицы для передачи крутящего момента на цапфу задней опоры вала ротора, кроме того на цилиндрической составляющей вала выполняют внутреннюю резьбу для стяжного элемента в виде полого болта, которым соединяют обе составляющие вала.Separately, they can produce the cylindrical component of the rotor shaft by turning and milling the stamped billet, while performing power splines on its inner side to transmit torque to the pin of the rear support of the rotor shaft, in addition, on the cylindrical component of the shaft, an internal thread for the coupling element in the form of a hollow bolt which connect both components of the shaft.
Вал ротора КНД могут устанавливать на передней и задней опорах, при этом переднюю опору выполняют упруго-гидравлической и наделяют упругим кольцом с обеспечением демпфирования колебаний вала, а заднюю опору выполняют упорно-опорной и снабжают каскадом уплотнений и шарикоподшипником с системой смазки и охлаждения.The KND rotor shaft can be installed on the front and rear bearings, with the front bearing being elastic-hydraulic and endowed with an elastic ring to ensure damping of the shaft oscillations, and the rear bearing is being supported and provided with a cascade of seals and a ball bearing with a lubrication and cooling system.
Поставленная задача в части вала ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя решается тем, что вал ротора, согласно изобретению, выполнен из барабанно-дисковой и цилиндрической составляющих и цапф передней и задней опор, при этом барабанно-дисковая составляющая выполнена четырехступенчатой по числу дисков, а вал ротора изготовлен описанным выше способом.The problem in terms of the rotor shaft of the low-pressure compressor of a gas turbine engine is solved by the fact that the rotor shaft, according to the invention, is made of drum-disk and cylindrical components and trunnions of the front and rear supports, while the drum-disk component is made four-stage in the number of disks, and the shaft the rotor is made as described above.
Технический результат группы изобретений, связанных единым творческим замыслом, состоит в вариантной разработке способа изготовления вала ротора КНД ГТД, выполненного барабанно-дисковой конструкцией повышенной компактности, технологичности, ремонтопригодности, что достигается за счет разработанных в группе изобретений конструктивно взаимоувязанных по радиальным, осевым и угловым параметрам элементов и деталей, упрощающих технологию сборки вала с одновременным улучшением аэродинамических характеристик проточной части двигателя, геометрической конфигурации внешней грани обода дисков вала, конгруэнтной потоку рабочего тела, и образующей поверхность внутренней стенки проточной части двигателя при найденных в группе изобретений параметрах вала, обеспечивающих возможность передачи повышенных величин крутящего момента и увеличения ресурса двигателя, а также выражается в повышении технологичности изготовления КНД при одновременном сокращении трудо-, энерго- и материалоемкости сборки КНД двигателя. Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью существенных признаков группы изобретений, заключается в повышении КПД и расширении диапазона режимов газодинамической устойчивости компрессора на 2,1% при повышении ресурса компрессора в 2 раза.The technical result of the group of inventions related by a single creative concept consists in the variant development of a method for manufacturing the rotor shaft of the low pressure rotor of a gas turbine engine, made by a drum-disk design of increased compactness, manufacturability, maintainability, which is achieved due to the design of the invention inventively interconnected in radial, axial and angular parameters elements and parts that simplify the technology of shaft assembly with a simultaneous improvement of the aerodynamic characteristics of the engine flow path, the geometric configuration of the outer face of the rim of the shaft disks, congruent to the flow of the working fluid, and forming the surface of the inner wall of the engine duct with the shaft parameters found in the group of inventions, which provide the possibility of transmitting increased values of torque and increase the resource of the engine, and also manifests itself in an increase in the manufacturability of low pressure at the same time reducing labor, energy and material consumption of the assembly of the low pressure engine. The technical result achieved by the above set of essential features of the group of inventions consists in increasing the efficiency and expanding the range of gas-dynamic stability modes of the compressor by 2.1% while increasing the compressor resource by 2 times.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен вал ротора КНД, продольный разрез.The invention is illustrated in the drawing, which shows the shaft of the rotor KND, a longitudinal section.
Компрессор низкого давления газотурбинного двигателя включает корпус с сужающейся от входа проточной частью, в которой размещены полый вал с расположенной внутри него осевой шлицевой трубой, сообщенный с турбиной низкого давления с возможностью передачи крутящего момента, а также рабочие колеса с рабочими лопатки ротора, имеющими хвостовик и перо.The low-pressure compressor of a gas turbine engine includes a housing with a flowing part tapering from the inlet, in which a hollow shaft with an axial spline pipe located inside it is placed, in communication with a low-pressure turbine with the possibility of transmitting torque, as well as impellers with rotor blades having a shank and pen.
Вал ротора включает барабанно-дисковую и цилиндрическую составляющие, цапфу 1 передней опоры и цапфу 2 задней опоры. В способе изготовления вала ротора компрессора барабанно-дисковую составляющую собирают из четырех ступеней по числу дисков 3, 4, 5, 6 рабочих колес КНД. Изготовление вала выполняют в три стадии.The rotor shaft includes a drum-disk and cylindrical components, a
На первой стадии изготавливают сборочные единицы, включая цапфы 1 и 2 соответственно передней и задней опоры вала, диски 3, 4, 5, 6 и цилиндрические проставки 7, 8.At the first stage, assembly units are manufactured, including
На второй стадии сборочные единицы собирают в три монтажные секции. Каждую монтажную секцию выполняют неразборной. В первую от входа в двигатель монтажную секцию монтируют, последовательно соединяя в направлении потока рабочего тела выполненную заедино с конической диафрагмой 9 цапфу 1 передней опоры вала ротора, диск 3 первой ступени, диск 4 второй ступени и снабженную фланцем 10 цилиндрическую проставку 7. В состав второй секции включают диск 5 третьей ступени, к которому неразъемно присоединяют выполненную заедино с конической диафрагмой 11 цапфу 2 задней опоры вала ротора и цилиндрическую проставку 8, снабженную с противоположного торца фланцем 12. Третью секцию выполняют в виде диска 6 четвертой ступени.In the second stage, the assembly units are assembled into three mounting sections. Each mounting section is non-separable. In the first from the engine entrance, the mounting section is mounted, sequentially connecting in one direction with the
На третьей стадии монтажные секции последовательно разъемно соединяют через цилиндрические проставки 7, 8. Завершают монтаж конструкции вала ротора, разъемно соединяя цилиндрическую проставку 8 второй секции с образующим третью секцию диском 6 четвертой ступени.In the third stage, the mounting sections are sequentially detachably connected through the
Диски 3, 4, 5, 6 всех ступеней вала ротора КНД изготавливают из штампованных заготовок в виде моноэлемента, включающего обод 13, переходящий в усиленное ступицей 14 полотно 15 с центральным отверстием 16. Соединенные с полотном 15 с образованием кольцевых конических полок ободы 13 дисков 3, 4, 5, 6 выполняют выходящими в проточную часть с образованием внутреннего контура последней на осевой длине каждой ступени вала ротора и силового объединения с дисками смежных ступеней.
Барабанно-дисковую составляющую вала ротора КНД выполняют с радиальной и угловой конфигурацией внешней поверхности 17 ободов 13 дисков 3, 4, 5, 6 рабочих колес всех ступеней, совмещенной с внутренней поверхностью проточной части двигателя на осевом участке обтекания совокупности ободов дисков вала ротора потоком рабочего тела. Для чего диски выполняют со ступенчато нарастающим по ходу рабочего тела в условной средней плоскости полотна 15 диаметром проточной части, с соотношением величин диаметров (1,0):(1,1÷1,34):(1,18÷1,44):(1,21÷1,48), и с углами ϕ наклона ободов, формирующих конфигурацию поверхности проточной части с плавным сопряжением смежных торцов.The drum-disk component of the KND rotor shaft is performed with the radial and angular configuration of the outer surface of the 17
В ободах 13 каждого диска 3, 4, 5, 6 со стороны, обращенной к проточной части, выполняют постадийной протяжкой равномерно разнесенные по периметру диска пазы для хвостовиков лопаток (на чертежах не показано), которые в процессе изготовления дисков выполняют с взаимно наклонными боковыми гранями, имеющими в поперечном сечении конфигурацию элемента замкового соединения с хвостовиком лопатки. Замковое соединение пазов обода диска с хвостовиками лопаток выполняют по типу «ласточкин хвост».In the
Диск 3 первой и третьей ступеней снабжают располагая под ободом 13 диска 3 консольным кольцевым коническим элементом 18 для силового соединения с цапфой 1 передней опоры вала ротора, выполненным с наклоном образующей к оси вала ротора под углом β1=(52÷72)°. Диск 5 третьей ступеней снабжают располагая под ободом 13 диска 5 консольным кольцевым коническим элементом 19 для силового соединения с цапфой задней опоры вала ротора, выполненным с наклоном образующей к оси вала ротора под углом β2, составляющим не менее 48°.The
Диски 3, 4 первой и второй ступеней соединяют между собой неразъемно электронно-лучевой сваркой по тонкостенным элементами, расположенным на торцах полок ободов 13 дисков 3, 4. Тыльную полку 20 обода 13 диска 3 первой ступени в процессе изготовления выполняют выступающей за габарит пера рабочей лопатки на ширину, достаточную для выполнения в полке 20 элементов 21 лабиринтного уплотнения, которые выполняют для взаимодействия через зазор с элементами неподвижного торца лопатки направляющего аппарата статора (на чертежах не показано), обеспечивающего взаимодействие с диском 3 первой ступени ротора по рабочему телу.The
Секцию дисков 3, 4 первой и второй ступеней соединяют с секцией диска 5 третьей ступени по фланцу 10 кольцевой цилиндрической проставки 7, неразъемно присоединенной к диску 4 второй ступени по тонкостенным элементами электронно-лучевой сваркой, расположенным на торцах тыльной полки 22 обода диска 4 и цилиндрической проставки 7. Для последующего разъемного соединения с полотном 15 диска 5 третьей ступени во фланце 10 в процессе изготовления проставки 7 выполняют отверстия, равномерно разнесенные по периметру фланца с угловой частотойThe section of the
Yф1=N/2π=(5,3÷7,9) [ед/рад],Y f1 = N / 2π = (5.3 ÷ 7.9) [units / rad],
где N - число отверстий во фланце проставки.where N is the number of holes in the spacer flange.
Цилиндрическую проставку 7 в процессе изготовления выполняют шириной, достаточной для размещения в ней элементов 23 лабиринтного уплотнения, которые выполняют для взаимодействия через зазор с элементами неподвижного торца лопатки направляющего аппарата статора, обеспечивающего взаимодействие с диском 4 второй ступени ротора по рабочему телу.The
Собранные секции дисков 3, 4, и 5 первой, второй и третьей ступеней соединяют с диском 6 четвертой ступени по фланцу 12 неразъемно присоединенной к диску 5 третьей ступени цилиндрической проставкой 8. Для разъемного соединения с полотном 15 диска 6 четвертой ступени во фланце 12 в процессе изготовления проставки 8 выполняют отверстия, равномерно разнесенные по периметру фланца с угловой частотойThe assembled sections of the
Yф2=N/2π=(3,4÷4,9) [ед/рад],Y f2 = N / 2π = (3.4 ÷ 4.9) [units / rad],
где N - число отверстий во фланце проставки.where N is the number of holes in the spacer flange.
Цилиндрическую проставку 8 в процессе изготовления выполняют шириной, достаточной для размещения в ней элементов лабиринтного уплотнения 24, которые выполняют для взаимодействия через зазор с элементами неподвижного торца лопатки направляющего аппарата статора, обеспечивающего взаимодействие с диском 5 третьей ступени ротора по рабочему телу.The
Внешнюю поверхность 18 обода 13 в процессе изготовления диска 3 первой ступени выполняют с углом ϕ образующей внешней поверхности обода относительно оси 25 вала ротора, составляющем ϕ=(19÷25)° и идентичным осевому углу относительно той же оси образующей внутреннего контура проточной части. Пазы выполняют равномерно разнесенными по периметру диска 3 с угловой частотой Yп1=(5,1÷6,8) [ед/рад].The
Внешнюю поверхность 18 обода 13 в процессе изготовления диска 4 второй ступени выполняют с углом ϕ образующей внешней поверхности обода относительно оси 25 вала ротора, составляющем ϕ=(12÷17)° и идентичным осевому углу относительно той же оси образующей внутреннего контура проточной части. Пазы выполняют равномерно разнесенными по периметру диска 5 с угловой частотой Yп2=(6,0÷8,2) [ед/рад].The
Внешнюю поверхность 18 обода 13 в процессе изготовления диска 5 третьей ступени выполняют с углом ϕ образующей внешней поверхности обода относительно оси 25 вала ротора, составляющем ϕ=(5÷8)° и идентичным осевому углу относительно той же оси образующей внутреннего контура проточной части. Пазы выполняют равномерно разнесенными по периметру диска с угловой частотой Yп3=(7,7÷10,6) [ед/рад].The
Внешнюю поверхность 18 обода 13 в процессе изготовления диска 6 четвертой ступени выполняют с углом ϕ образующей внешней поверхности обода относительно оси 25 вала ротора, составляющем ϕ=(1,8÷3,4)° и идентичным осевому углу относительно той же оси образующей внутреннего контура проточной части. Пазы выполняют равномерно разнесенными по периметру диска с угловой частотой Yп4=(5,8÷7,9) [ед/рад].The
Цапфы 1 и 2 передней и задней опор вала ротора отдельно изготавливают токарным обтачиванием и фрезерованием штампованной заготовки. Цапфа 1 передней опоры вала ротора неразъемно электронно-лучевой сваркой соединяют конической диафрагмой 9 с диском 3 первой ступени вала ротора. Для передачи крутящего момента на цапфу 2 задней опоры вала ротора цапфу снабжают силовыми шлицами 26.The
Отдельно изготавливают цилиндрическую составляющую вала ротора токарным обтачиванием и фрезерованием штампованной заготовки. При этом выполняют с внутренней стороны цилиндрической составляющей вала силовые шлицы для передачи крутящего момента на цапфу 2 задней опоры вала ротора. Кроме того на цилиндрической составляющей вала выполняют внутреннюю резьбу для стяжного элемента в виде полого болта, которым соединяют обе составляющие вала.Separately, a cylindrical component of the rotor shaft is manufactured by turning and milling a stamped workpiece. In this case, power splines are performed from the inside of the cylindrical component of the shaft to transmit torque to the
Вал ротора КНД устанавливают на передней и задней опорах. Переднюю опору выполняют упруго-гидравлической и наделяют упругим кольцом с обеспечением демпфирования колебаний вала (на чертежах не показано). Заднюю опору выполняют упорно-опорной и снабжают каскадом уплотнений и шарикоподшипником с системой смазки и охлаждения элементов опоры (на чертежах не показано).The rotor shaft of the KND is installed on the front and rear bearings. The front support is elastic-hydraulic and is endowed with an elastic ring to ensure damping of the shaft vibrations (not shown in the drawings). The back support is performed with a support-support and is provided with a cascade of seals and a ball bearing with a lubrication and cooling system for the support elements (not shown in the drawings).
Вал ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя включает барабанно-дисковую и цилиндрическую составляющие и цапфы передней и задней опор. При этом барабанно-дисковая составляющая выполнена четырехступенчатой по числу дисков, а вал ротора изготовлен описанным выше способом.The rotor shaft of a low-pressure compressor of a gas turbine engine includes a drum-disk and cylindrical components and trunnions of the front and rear bearings. In this case, the drum-disk component is made four-stage in the number of disks, and the rotor shaft is made as described above.
Пример реализации изобретения.An example implementation of the invention.
Изготовление вала ротора КНД ГТД производят в три стадии.The manufacture of the rotor shaft of the low pressure gas turbine engine is carried out in three stages.
На первой стадии изготавливают сборочные единицы, включая цапфы 1 и 2 передней и задней опоры вала, диски 3, 4, 5, 6 и цилиндрические проставки 7, 8. Диск каждой ступени вала ротора КНД ГТД изготавливают объемной штамповкой из поковки в виде моноэлемента, включающего выполненные заодно целое массивную ступицу 14, полотно 15 и обод 13. Профили полотна 15 и ступицы 14 формируют обтачиванием заготовки с последующей полировкой. На внешней стороне обода 13 выполняют протягиванием замковые пазы для крепления лопаток. Число и частоту размещения пазов по окружности обода 13 диска принимают соответствующими числу и частоте последующего проектного размещения рабочих лопаток, так как при этом обеспечивается возможность установки лопатки под углом α, создающим наибольший перепад давлений на входе и выходе потока рабочего тела из рабочего колеса ротора КНД и создаются наиболее благоприятные условия работы, повышающие запас ГДУ, КПД и ресурс при минимальной материалоемкости вала ротора. Выход значений угла α за пределы заявленного диапазона приведет к существенному снижению запаса ГДУ многорежимной работы компрессора, снижению КПД ротора и возрастанию риска аварийно опасного срыва воздушного потока с установленных в пазах диска лопаток рабочих колес ротора компрессора с результирующей потерей ГДУ.At the first stage, assembly units are manufactured, including
На второй стадии сборочные единицы собирают в три секции. При этом каждую из секций выполняют неразборной. Первую от входа в двигатель секцию монтируют неразъемно соединяя цапфу 1 передней опоры вала ротора, диск 3 первой ступени, диск 4 второй ступени и цилиндрическую проставку 7. В процессе изготовления второй секции диск 5 третьей ступени неразъемно соединяют с располагаемой с тыльной стороны последнего цилиндрической проставкой 8. Проставку 8 выполняют конструктивно объединенной на выходе с фланцем 12, в котором выполняют монтажные отверстия для разъемного соединения с полотном 15 диска 6 четвертой ступени вала ротора. Диск 6 четвертой ступени образует на стадии монтажа третью сборную секцию вала.In the second stage, the assembly units are assembled in three sections. In addition, each of the sections is non-separable. The first section from the engine entrance is mounted inseparably connecting the
На третьей стадии завершают монтаж конструкции вала ротора, последовательно разъемно соединяя через цилиндрические проставки 7, 8 все монтажные секции.At the third stage, the installation of the rotor shaft structure is completed, sequentially detachably connecting all the mounting sections through
Изготовленный диск первой ступени имеет следующие геометрические параметры: средней диаметр проточной части диска - 391 мм; диаметр центрального отверстия ступицы - 120 мм; угол ϕ наклона образующей внешней поверхности обода диска - 19°. На внешней стороне обода 13 диска 3 выполняют протягиванием замковые пазы для крепления лопаток в количестве 37 штук, угол α оси паза относительно оси 25 вала ротора в проекции на условную плоскость, проведенную через указанную ось вала ротора нормально к радиусу, проходящему через среднюю точку оси паза составляет 21°.The manufactured disk of the first stage has the following geometric parameters: the average diameter of the flow part of the disk is 391 mm; diameter of the central hole of the hub - 120 mm; the angle ϕ of the inclination of the generatrix of the outer surface of the disk rim is 19 °. On the outer side of the
Изготовленный диск второй ступени имеет следующие геометрические параметры: средней диаметр проточной части диска - 477 мм; диаметр центрального отверстия ступицы - 157 мм; угол ϕ наклона образующей внешней поверхности обода диска - 15°. На внешней стороне обода 13 диска 4 выполняют протягиванием замковые пазы для крепления лопаток в количестве 45 штук, угол α оси паза относительно оси 25 вала ротора - 24°.The manufactured disk of the second stage has the following geometric parameters: the average diameter of the flow part of the disk is 477 mm; diameter of the central hole of the hub - 157 mm; the angle ϕ of inclination of the generatrix of the outer surface of the rim of the disk is 15 °. On the outer side of the
Изготовленный диск третьей ступени имеет следующие геометрические параметры: средней диаметр проточной части диска - 513 мм; диаметр центрального отверстия ступицы - 150 мм; угол ϕ наклона образующей внешней поверхности обода диска - 6°. На внешней стороне обода 13 диска 5 выполняют протягиванием замковые пазы для крепления лопаток в количестве 57 штук, угол α оси паза относительно оси 25 вала ротора - 22°.The manufactured disk of the third stage has the following geometric parameters: the average diameter of the flow part of the disk is 513 mm; diameter of the central hole of the hub - 150 mm; the angle ϕ of inclination of the generatrix of the outer surface of the rim of the disk is 6 °. On the outer side of the
Изготовленный диск четвертой ступени имеет следующие геометрические параметры: средней диаметр проточной части диска - 528 мм; диаметр центрального отверстия ступицы - 240 мм; угол ϕ наклона образующей внешней поверхности обода диска - 3°. На внешней стороне обода 13 диска 3 выполняют протягиванием замковые пазы для крепления лопаток в количестве 43 штук, угол α оси паза относительно оси 25 вала ротора - 25°.The manufactured disk of the fourth stage has the following geometric parameters: the average diameter of the flow part of the disk is 528 mm; diameter of the central hole of the hub - 240 mm; the angle ϕ of the inclination of the generatrix of the outer surface of the rim of the disk is 3 °. On the outer side of the
Вал ротора компрессора имеет следующие геометрические параметры: длина барабанно-дисковой составляющей - 378 мм; входной и выходной диаметры по проточной части - 364 мм и 528 мм.The compressor rotor shaft has the following geometric parameters: drum-disk component length - 378 mm; inlet and outlet diameters along the flowing part - 364 mm and 528 mm.
Собранный вал ротора КНД устанавливают на передней и задней опорах. Переднюю опору наделяют каскадом уплотнений и устройством, снижающим резонансную частоту колебаний до безопасного уровня на минимальных оборотах ротора. Заднюю опору выполняют упорно-опорной и снабжают каскадом уплотнений и шарикоподшипником с системой смазки и охлаждения элементов опоры.The assembled shaft of the KND rotor is installed on the front and rear bearings. The front support is endowed with a cascade of seals and a device that reduces the resonant frequency of oscillations to a safe level at minimum rotor speeds. The back support is performed with a support-support and is equipped with a cascade of seals and a ball bearing with a lubrication and cooling system for the support elements.
При запуске двигателя вал ротора, объединяющий диски всех ступеней, приводится во вращение крутящим моментом, передаваемым от ТНД через объединенные в барабанно-дисковую конструкцию вала ротора КНД ободы дисков, и включает в работу лопатки рабочего колеса. В результате происходит нагнетание потока рабочего тела в КНД. При этом вал ротора КНД обеспечивает стабильность проектной формы и положение дисков всех ступеней в составе барабанно-дисковой конструкции на всех возможных режимах работы ГТД за счет восприятия сочетания нагрузок, возникающих в процессе работы компрессора, и через конические кольцевые элементы 20, 28 передает радиальные и осевые нагрузки на опоры вала ротора с меньшими потерями энергии и при пониженных вибрациях.When the engine is started, the rotor shaft, which combines the disks of all stages, is driven by the torque transmitted from the high-pressure pump through the disk rims integrated into the drum-disk design of the rotor shaft of the low-pressure rotor and includes the blades of the impeller. As a result, the flow of the working fluid in the CPV is forced. At the same time, the KND rotor shaft ensures the stability of the design form and the position of the disks of all stages in the drum-disk structure at all possible modes of operation of the gas turbine engine due to the perception of the combination of loads arising during the operation of the compressor, and transmits radial and axial through the
Технический результат изобретения достигают совокупностью разработанных в изобретении конструктивных решений и геометрических параметров основных элементов барабанно-дисковой составляющей вала ротора КНД ГТД, а именно, радиальных параметров дисков 3, 4, 5, 6, с геометрической конфигурацией внешней поверхности 18 обода 13 дисков вала, образующей поверхность внутренней стенки проточной части двигателя, принятого сочетания тонкого полотна 15 и осевой ширины ступицы 14, компенсирующей ослабление полотна 15 диска центральным отверстием 16, что приводит к снижению материалоемкости и повышению максимальных допустимых усилий в элементах диска.The technical result of the invention is achieved by a combination of the design solutions and geometric parameters of the main elements of the drum-disk component of the rotor shaft of the low pressure rotor of the gas turbine engine, namely, the radial parameters of the
Технический результат обеспечивают геометрической конфигурацией дисков 3, 4, 5, 6, а именно, входного и выходного радиусов по ширине обода 13 диска с соотношением величин радиусов, считая от оси 25 вала ротора до внешней поверхности 18 обода 13 диска и с углами наклона образующих ободов, формирующих конфигурацию упомянутой поверхности проточной части с плавным сопряжением торцов смежных дисков. Технический результат настоящего изобретения обеспечивают также заявленной геометрической конфигурацией диска в пределах указанного диапазона отношений разности выходного и входного радиусов к ширине обода 13 диска 3 первой ступени. Выход за пределы заявленного диапазона угла ϕ наклона образующей внешней поверхности обода приведет к недопустимому рассогласованию радиальных параметров входного и выходного проходных сечений проточной части всех ступеней КНД, не обеспечит необходимых перепадов давлений рабочего тела в указанных ступенях КНД, что, как следствие, приведет к снижению КПД, запасов ГДУ компрессора и ресурса дисков, а также к дополнительному эксплуатационному расходу топлива и повышенному износу двигателя.The technical result is provided by the geometric configuration of the
Полотно 15 диска 3 первой ступени снабжено коническим кольцевым элементом 20, выполненным с углом β=(52÷72)° наклона образующей к оси диска. Выполнение угла β, принятым в заявленном диапазоне, обеспечивает оптимальное повышение объемной жесткости соединения полотна 15 диска 3 с конической диафрагмой и ресурса вала в условиях многократных изгибно-крутильных нагружений в процессе эксплуатации компрессора, обеспечивает необходимую компактность узла без увеличения материалоемкости вала. Выполнение угла β<52° привело бы к неоправданному увеличению осевых габаритов и повышению материалоемкости конической диафрагмы вала как переходного элемента передней опоры, не оказывая положительного влияния на технический результат изобретения. Выполнение угла β>72° превышающим найденный в изобретении допустимый угловой диапазон величин β, приводит к неоправданному повышению концентрации напряжений от односторонних внеосевых динамических нагрузок на полотно соответствующего диска и к снижению ресурса вала. Полотно 15 диска 5 третьей ступени снабжают коническим кольцевым элементом 19, выполненным с углом β наклона образующей к геометрической оси диска, составляющим не менее 48°. Выполнение угла β обеспечивает оптимальное повышение объемной жесткости соединения полотна 15 диска 5 с конической диафрагмой 11 цапфы 2 и ресурса диска в условиях многократных изгибно-крутильных нагружений в процессе эксплуатации компрессора, обеспечивает необходимую компактность узла без увеличения материалоемкости диска. Выполнение угла Р<48° привело бы к неоправданному увеличению осевых габаритов и повышению материалоемкости конической диафрагмы как переходного элемента задней опоры диска, не оказывая положительного влияния на технический результат изобретения.The
Таким образом, за счет улучшения конструктивных и аэродинамических параметров дисков всех ступеней, объединенных в барабанно-дисковую конструкцию вала ротора, достигают повышение КПД и расширение диапазона режимов газодинамической устойчивости КНД двигателя, а также двукратное повышение ресурса за счет обеспечения повышенных изгибной жесткости вала и максимальных допустимых напряжений в элементах дисков без увеличения материалоемкости ротора КНД.Thus, by improving the structural and aerodynamic parameters of the disks of all stages, combined into a drum-disk design of the rotor shaft, they achieve an increase in efficiency and a widening of the range of gas-dynamic stability modes of the engine’s low pressure, as well as a twofold increase in service life by providing increased bending stiffness of the shaft and maximum permissible voltages in the elements of the disks without increasing the material consumption of the KND rotor.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016119344A RU2616139C1 (en) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | Method of producing a rotor shaft of low-pressure gas turbine engine compressor and rotor shaft of low-pressure compressor, made according to this method (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016119344A RU2616139C1 (en) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | Method of producing a rotor shaft of low-pressure gas turbine engine compressor and rotor shaft of low-pressure compressor, made according to this method (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2616139C1 true RU2616139C1 (en) | 2017-04-12 |
Family
ID=58642891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016119344A RU2616139C1 (en) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | Method of producing a rotor shaft of low-pressure gas turbine engine compressor and rotor shaft of low-pressure compressor, made according to this method (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2616139C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU785529A1 (en) * | 1979-02-05 | 1980-12-07 | Предприятие П/Я Р-6838 | Axial turbomachine impeller |
| SU1348563A1 (en) * | 1986-06-30 | 1987-10-30 | И. К. Попов | Attachment unit of axial compressor blade |
| CN104235062A (en) * | 2014-08-28 | 2014-12-24 | 孙金福 | Adjustable ventilation fan |
| RU2014121914A (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") | ROTOR SHAFT PRODUCING METHOD low-pressure compressor of the turbojet (VARIANTS) ROTOR SHAFT low-pressure compressor of the turbojet made by this method (), sets of handles SECTIONS ROTOR SHAFT low-pressure compressor of the turbojet (VARIANTS) |
-
2016
- 2016-05-19 RU RU2016119344A patent/RU2616139C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU785529A1 (en) * | 1979-02-05 | 1980-12-07 | Предприятие П/Я Р-6838 | Axial turbomachine impeller |
| SU1348563A1 (en) * | 1986-06-30 | 1987-10-30 | И. К. Попов | Attachment unit of axial compressor blade |
| RU2014121914A (en) * | 2014-05-30 | 2015-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") | ROTOR SHAFT PRODUCING METHOD low-pressure compressor of the turbojet (VARIANTS) ROTOR SHAFT low-pressure compressor of the turbojet made by this method (), sets of handles SECTIONS ROTOR SHAFT low-pressure compressor of the turbojet (VARIANTS) |
| CN104235062A (en) * | 2014-08-28 | 2014-12-24 | 孙金福 | Adjustable ventilation fan |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2565110C1 (en) | Turbojet low-pressure compressor last stage disc | |
| RU2630919C1 (en) | Rotor forth stage impeller of high-pressure compressor (hpc) of turbojet engine (versions), hpc rotor impeller disc, hpc rotor impeller blade, hpc rotor impeller blade ring | |
| RU2603382C1 (en) | Turbojet engine low-pressure compressor first stage rotor impeller (versions) | |
| RU149739U1 (en) | DISC OF THE THIRD STEP OF THE TURBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR | |
| RU144432U1 (en) | DISC SECOND STAGE OF THE TORBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR | |
| RU2616139C1 (en) | Method of producing a rotor shaft of low-pressure gas turbine engine compressor and rotor shaft of low-pressure compressor, made according to this method (versions) | |
| RU2573416C2 (en) | Production of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) and turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) | |
| RU2573408C2 (en) | Turbojet low-pressure compressor rotor shaft section (versions) | |
| RU2616138C1 (en) | Method of producing a rotor shaft of low-pressure gas turbine engine compressor and rotor shaft of low-pressure compressor, made according to this method (variants) | |
| RU2615304C1 (en) | Method for producing a rotor shaft of low-pressure gas turbine engine compressor and rotor shaft of low-pressure compressor, made according to this method (variants) | |
| RU2614719C1 (en) | Method for producing a rotor shaft of low-pressure gas turbine engine compressor and rotor shaft of low-pressure compressor, made according to this method (variants) | |
| RU149748U1 (en) | DISC OF THE FIRST STAGE OF THE ROTOR COMPRESSOR OF THE LOW PRESSURE OF THE TURBO-REACTIVE ENGINE | |
| RU149746U1 (en) | LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR SHAFT TURBOJET ENGINE, TURBOJET ENGINE LOW COMPRESSOR DISC CONNECTOR ROD SHAFT | |
| RU149750U1 (en) | LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR TURNER FOR TURBO-REACTIVE ENGINE, DISC COMPOUNT UNIT FOR THE TURBO-RIVER ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR, DELIVERY OF A VALVE-DRIVER | |
| RU2573413C2 (en) | Production of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) and turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) | |
| RU2565141C1 (en) | Rotor shaft of low pressure compressor of turbojet engine, connection assembly of rotor shaft disks of low pressure compressor of turbojet engine, spacer of connection assembly of rotor shaft disks of low pressure compressor of turbojet engine | |
| RU2565090C1 (en) | Rotor shaft of low pressure compressor of turbojet engine, connection assembly of rotor shaft disks of low pressure compressor of turbojet engine | |
| RU2565133C1 (en) | Rotor shaft of low pressure compressor of turbojet engine, connection assembly of rotor shaft disks of low pressure compressor of turbojet engine, spacer of connection assembly of rotor shaft disks of low pressure compressor of turbojet engine | |
| RU2573419C2 (en) | Production of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) and turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) | |
| RU2565136C1 (en) | Turbojet low-pressure compressor first stage disc | |
| RU144418U1 (en) | LAST-STAGE DISC OF THE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR OF THE TURBOREACTIVE ENGINE | |
| RU2614709C1 (en) | Low-pressure compressor of gas turbine engine of aviation type | |
| RU2603217C1 (en) | First stage disc of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) | |
| RU2614708C1 (en) | Low-pressure compressor of gas turbine engine of aviation type | |
| RU2573406C2 (en) | Production of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) and turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |