RU2639264C1 - Лопатка турбомашины - Google Patents
Лопатка турбомашины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639264C1 RU2639264C1 RU2016126973A RU2016126973A RU2639264C1 RU 2639264 C1 RU2639264 C1 RU 2639264C1 RU 2016126973 A RU2016126973 A RU 2016126973A RU 2016126973 A RU2016126973 A RU 2016126973A RU 2639264 C1 RU2639264 C1 RU 2639264C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- edge
- feather
- blade
- thickness
- pen
- 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
- F01D5/12—Blades
- F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
- F01D5/288—Protective coatings for blades
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции лопатки турбомашины, в частности осевого компрессора газотурбинного двигателя. Лопатка турбомашины выполнена в виде пера с прикрепленными к нему входной и выходной кромками, выполненными из материала с пористой структурой. Соединение осуществляется при помощи пайки, сварки или лазерной наплавки. Толщина входной кромки в месте ее соединения с пером составляет 0,1-0,65, а выходной кромки - 0,1-0,35 от максимальной толщины пера. Входная или/и выходная кромки в продольном направлении могут быть выполнены из отдельных сегментов. Достигается увеличение надежности турбомашины и уменьшение её массы за счет локализации трещины в пористой структуре кромки и толщины места соединения кромки с пером, выбранной из условия сочетания максимальной прочности пера лопатки, места соединения пера и кромки, а также минимальной массы кромки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области турбомашиностроения и, в частности, может быть использовано в осевых компрессорах газотурбинных двигателей.
Во время работы компрессора его лопатки подвержены повреждениям посторонними предметами, попадающими в рабочий тракт. Повреждения существенно снижают ресурс компрессора, что может привести к его поломке или потребовать внеплановый ремонт. Для защиты лопаток компрессора от повреждения посторонними предметами применяются защитные устройства (фильтры, сетки), устанавливаемые на входе в компрессор и существенно ухудшающие его аэродинамические характеристики.
Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является лопатка вентилятора газотурбинного двигателя с присоединенной усиленной входной кромкой (RU №2445465, МПК F01D 5/14, опубл. 25.09.2007).
В известной лопатке усиленная кромка со сплошной структурой обладает большей прочностью, чем перо, и в случае разрушения может повредить лопатки, расположенные следом по потоку. Так же усиленная кромка (со сплошной структурой) может оторваться при соударении с посторонним предметом, т.к. клеевое соединение кромки с пером подвергается повышенным нагрузкам (вследствие отсутствия демпфирования удара). А усиленные кромки с внутренними полостями невозможно применить на малогабаритных лопатках, к тому же клеевое соединение не работоспособно в области высоких температур, на последних ступенях компрессоров.
Задача изобретения - обеспечить работоспособность лопатки турбомашины с поврежденными кромками.
Ожидаемый технический результат - снижение массы и повышение надежности турбомашины.
Ожидаемый технический результат достигается тем, что в известной лопатке турбомашины, выполненной в виде пера с прикрепленной к нему входной кромкой, согласно изобретению толщина входной кромки в месте ее соединения с пером составляет 0,1…0,65 от максимальной толщины пера, при этом входная кромка выполнена из материала с пористой структурой. Выходная кромка лопатки также может быть выполнена из материала с пористой структурой, а ее толщина в месте соединения с пером составляет 0,1…0,35 от максимальной толщины пера. Входная или/и выходная кромки в продольном направлении могут быть выполнены из отдельных сегментов.
Работоспособность лопаток турбомашины с поврежденными кромками достигается за счет локализации трещины в пористой структуре кромки, а толщина места соединения кромки с пером выбирается из условия сочетания максимальной прочности пера лопатки, места соединения пера и кромки, а также минимальной массы кромки.
Сплошная пористая структура кромки позволяет применять данное изобретение во всех ступенях компрессора, независимо от габаритов лопаток. Точечное крепление кромок к перу лопатки исключает распространение трещины в перо, что исключает необходимость ремонта места повреждения в эксплуатации. Так же пористая структура полки имеет повышенную податливость и при соударении с посторонней частицей легко деформируется, и не передает энергию удара в перо лопатки. Данное изобретение наиболее оправдано при применении в рабочих моноколесах компрессора, устраняя их главный недостаток - отсутствие ремонтопригодности в эксплуатации.
На приведенных чертежах показано:
на фиг. 1 - общий вид лопатки турбомашины;
на фиг. 2 - поперечное сечение лопатки турбомашины.
Лопатка турбомашины выполнена в виде пера 1 с прикрепленными к нему входной и выходной кромками 2 и 3. Перо 1 выполнено из материала со сплошной структурой, а кромки 2, 3 - из материала с пористой структурой.
Последние соединяются с пером 1 при помощи пайки, сварки или лазерной наплавки. Толщина h1 входной кромки 2 в месте ее соединения с пером 1 составляет 0,1-0,65 от максимальной толщины Н пера 1. Толщина h2 выходной кромки 3 в месте ее соединения с пером 1 составляет 0,1-0,35 от максимальной толщины Н пера 1. Кромки 2 или/и 3 в продольном направлении могут быть выполнены из отдельных сегментов 4.
Во время работы турбомашины (в частности, осевого компрессора) в ее проточную часть могут попадать посторонние частицы. Кромка лопатки, имеющей сплошную структуру материала, легко деформируется или надрывается, вследствие ее малой толщины и прочности. В месте повреждения может возникнуть трещина, которая, распространяясь в перо, приводит к обрыву лопатки и повреждению других деталей турбомашины.
Кромка лопатки, предложенной в изобретении, обладая повышенной податливостью и трещиностойкостью за счет пористой структуры, при соударении с посторонней частицей легко деформируется, не передавая энергию удара в перо, тем самым не повреждая его, а трещина от места повреждения локализуется в кромке. При этом турбомашина сохраняет свою работоспособность без необходимости выполнения ремонта.
Перо лопатки, а также место соединения кромки с пером не подвержено повреждениям посторонними частицами вследствие их увеличенной по отношению к кромкам толщины.
Осуществление изобретения позволит увеличить надежность турбомашины и уменьшить ее массу.
Claims (3)
1. Лопатка турбомашины, выполненная в виде пера с прикрепленной к нему входной кромкой, отличающаяся тем, что толщина входной кромки в месте ее соединения с пером составляет 0,1-0,65 от максимальной толщины пера, при этом входная кромка выполнена из материала с пористой структурой.
2. Лопатка турбомашины по п. 1, отличающаяся тем, что ее выходная кромка выполнена в виде отдельного элемента с пористой структурой, прикрепленного к перу, причем ее толщина в месте соединения с пером составляет 0,1-0,35 от максимальной толщины пера.
3. Лопатка турбомашины по п. 2, отличающаяся тем, что входная или/и выходная кромки в продольном направлении выполнены из отдельных сегментов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016126973A RU2639264C1 (ru) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | Лопатка турбомашины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016126973A RU2639264C1 (ru) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | Лопатка турбомашины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2639264C1 true RU2639264C1 (ru) | 2017-12-20 |
Family
ID=60718752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016126973A RU2639264C1 (ru) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | Лопатка турбомашины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2639264C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4314892A (en) * | 1978-12-14 | 1982-02-09 | British Aerospace | Mechanical damage resistant members and electro-plating rubber or rubber-like material |
RU1313055C (ru) * | 1984-01-09 | 1995-12-10 | Запорожское машиностроительное конструкторское бюро "Прогресс" | Композиционная лопатка турбомашины |
US5908285A (en) * | 1995-03-10 | 1999-06-01 | United Technologies Corporation | Electroformed sheath |
RU18870U1 (ru) * | 2001-01-23 | 2001-08-10 | Вятская государственная сельскохозяйственная академия | Молотильно-сепарирующее устройство |
US20110033308A1 (en) * | 2009-08-07 | 2011-02-10 | Huth Brian P | Titanium sheath and airfoil assembly |
US20110211967A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | United Technologies Corporation | Hybrid metal fan blade |
-
2016
- 2016-07-05 RU RU2016126973A patent/RU2639264C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4314892A (en) * | 1978-12-14 | 1982-02-09 | British Aerospace | Mechanical damage resistant members and electro-plating rubber or rubber-like material |
RU1313055C (ru) * | 1984-01-09 | 1995-12-10 | Запорожское машиностроительное конструкторское бюро "Прогресс" | Композиционная лопатка турбомашины |
US5908285A (en) * | 1995-03-10 | 1999-06-01 | United Technologies Corporation | Electroformed sheath |
RU18870U1 (ru) * | 2001-01-23 | 2001-08-10 | Вятская государственная сельскохозяйственная академия | Молотильно-сепарирующее устройство |
US20110033308A1 (en) * | 2009-08-07 | 2011-02-10 | Huth Brian P | Titanium sheath and airfoil assembly |
US20110211967A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | United Technologies Corporation | Hybrid metal fan blade |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8851855B2 (en) | Composite turbomachine blade | |
US8858182B2 (en) | Fan blade with sheath | |
EP2348192B1 (en) | Fan airfoil sheath | |
US9028219B2 (en) | Turbomachine blade | |
CN110131209B (zh) | 带有叶片的涡轮发动机 | |
EP2538022B1 (en) | High pressure turbine and method of securing a heat shield | |
US9200593B2 (en) | Energy absorbing fan blade spacer | |
CN102135016A (zh) | 用于分段涡轮轮叶组件的方法和设备 | |
US20140352313A1 (en) | Diffuser strut fairing | |
US20140245753A1 (en) | Gas turbine engine rotor blade | |
RU2650235C2 (ru) | Штифтовое уплотнение лопатки турбины | |
KR20170135754A (ko) | 배기 디퓨저 | |
US7997873B2 (en) | High efficiency last stage bucket for steam turbine | |
US8257045B2 (en) | Platforms with curved side edges and gas turbine engine systems involving such platforms | |
EP2458155A3 (en) | Gas turbine of the axial flow type | |
RU2639264C1 (ru) | Лопатка турбомашины | |
US20160097291A1 (en) | Stator assembly for a gas turbine engine | |
US7988424B2 (en) | Bucket for the last stage of a steam turbine | |
RU2355890C1 (ru) | Высокотемпературная многоступенчатая газовая турбина | |
US9243501B2 (en) | Turbine airfoil platform rail with gusset | |
EP2971525B1 (en) | Frangible sheath for a fan blade of a gas turbine engine | |
US10612386B2 (en) | Apparatus for airfoil leading edge protection | |
JP2015190468A (ja) | ターボ機械用のバケット翼形部 | |
Liu et al. | Blade health monitoring of gas turbine using online crack detection | |
US20160177756A1 (en) | Airfoil fillet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180706 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20191204 |