RU2674847C2 - Винт, устройство и способ балансировки вращающейся детали газотурбинного двигателя - Google Patents

Винт, устройство и способ балансировки вращающейся детали газотурбинного двигателя Download PDF

Info

Publication number
RU2674847C2
RU2674847C2 RU2015134537A RU2015134537A RU2674847C2 RU 2674847 C2 RU2674847 C2 RU 2674847C2 RU 2015134537 A RU2015134537 A RU 2015134537A RU 2015134537 A RU2015134537 A RU 2015134537A RU 2674847 C2 RU2674847 C2 RU 2674847C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
balancing
screws
type
screw
recess
Prior art date
Application number
RU2015134537A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015134537A (ru
Inventor
СТРА Жан-Люк ЛЕ
Эрве ПОИЕ
Ромэн Жан-Луи Робер ТОРИ
Original Assignee
Снекма
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 Снекма filed Critical Снекма
Publication of RU2015134537A publication Critical patent/RU2015134537A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2674847C2 publication Critical patent/RU2674847C2/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
    • 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
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • 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
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B23/00—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool
    • F16B23/0007—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool characterised by the shape of the recess or the protrusion engaging the tool
    • F16B23/0038—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool characterised by the shape of the recess or the protrusion engaging the tool substantially prismatic with up to six edges, e.g. triangular, square, pentagonal, Allen-type cross-sections
    • 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
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B23/00—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool
    • F16B23/0053—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool with a conical or prismatic recess for receiving a centering pin of the tool apparatus
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/30—Compensating imbalance
    • G01M1/32—Compensating imbalance by adding material to the body to be tested, e.g. by correcting-weights
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
    • 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
    • Y10T29/49321—Assembling individual fluid flow interacting members, e.g., blades, vanes, buckets, on rotary support member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)

Abstract

Балансировочное устройство, а также соответствующие способ и балансировочный винт, для вращающейся детали газотурбинного двигателя. Балансировочное устройство содержит кожух, в котором выполнено множество отверстий, через каждое из которых проходит балансировочный винт, имеющий стержень и головку, в которой выполнено углубление. Балансировочные винты являются, по меньшей мере, винтами первого и второго типа. Углубление балансировочных винтов первого типа состоит из шлица и дополнительного углубления, причем шлиц имеет дно, в котором выполнено дополнительное углубление. Углубление винтов первого типа имеет глубину p1, углубление винтов второго типа имеет глубину p2, где p2 строго меньше p1. Балансировочные винты второго типа и первого типа распределены радиально вокруг кожуха таким образом, чтобы сбалансировать вращающуюся деталь. Достигается упрощение балансировки двигателей небольших размеров. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к балансировочному винту балансировочного устройства двигателя для входного обтекателя газотурбинного двигателя, а также к балансировочному устройству двигателя для входного обтекателя газотурбинного двигателя капота и газотурбинному двигателю, содержащему такое балансировочное устройство. Настоящее изобретение также относится к входному обтекателю, имеющему такое балансировочное устройство, и способу балансировки с использованием такого балансировочного устройства.
Предшествующий уровень техники
Вращающийся входной обтекатель 10 газотурбинного двигателя летательного аппарата, как правило, содержит две части, соединенные друг с другом как показано на фиг.1:
- переднюю конусообразную часть, называемую передним конусом 11. Передний конус 11 имеет передний конец 13 в виде вершины конуса с центром на оси вращения Х входного обтекателя 10, соответствующей также продольной оси всего газотурбинного двигателя. Передний конус 11 имеет также задний конец 14, проходящий в радиальном направлении относительно оси X, в форме кольца.
- заднюю часть, называемую задним кожухом 12, проходящим вдоль продольной оси Х газотурбинного двигателя и удлиняющим передний конус 11. Задний кожух 12 имеет передний конец 15, проходящий в радиальном направлении относительно оси X, в форме кольца. Обычно передний конус 11 и задний кожух 12 закреплены болтами 16, проходящими спереди назад через задний конец 14 переднего конуса 11 и передний конец 15 заднего кожуха 12.
Следует отметить, что термины «передний» и «задний» должны рассматриваться по отношению к основному направлению потока газообразной среды через газотурбинный двигатель, проходящего спереди назад, как схематически показано стрелкой 100.
Как известно, газотурбинный двигатель содержит модули, называемые основными, который содержат модули, называемые второстепенными. Это разделение на модули обеспечивает удобную систему компоновки элементов, а также распределение перекосов за счет модульной балансировки. В действительности, каждый вращающийся второстепенный модуль сбалансирован в динамике для того, чтобы уменьшить перекос и таким образом ограничить воздействие на двигатель, когда он скомпонован. Перекос является разрушающим явлением, вызывающим дисбаланс вращающейся детали.
Далее, по окончании сборки, газотурбинный двигатель является сбалансированным. Обычно задний кожух 12 имеет тридцать шесть отверстий 17, распределенных по периферии, в которые вставлены гайки 18. Вставленные гайки 18 выполнены с возможностью установки в них винтов, указанных, как балансировочные, позволяющие ограничить общий перекос газотурбинного двигателя. В действительности, тщательно выбирая вес балансировочных винтов для завинчивания в гайки 18, балансируют газотурбинный двигатель.
Тем не менее, в небольших двигателях, функцию балансировки двигателя путем установки балансировочных винтов различной длины и массы трудно осуществить. В действительности, в небольших двигателях передний конус имеет малый диаметр, так что центр тяжести винтов находится очень близко к оси двигателя, что снижает их способность к полной балансировке. Кроме того, диаметр и ограниченное пространство требует уменьшить количество используемых винтов и использовать винты малого диаметра с резьбой, что приводит к снижению общей массы винтов, и, таким образом, возможности полной балансировки. Кроме того, в небольших двигателях балансировочные винты увеличивают вес газотурбинного двигателя.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является устранение недостатков известного уровня техники, и разработка балансировочного винта для балансировочного устройства, который позволит использовать балансировочное устройство в небольших двигателях, и является оптимизированным по массе относительно предшествующего уровня техники.
Для этого предлагается в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, балансировочный винт для балансировочного устройства газотурбинного двигателя, балансировочный винт имеет стержень с резьбой и головку, в головке выполнено углубление, включающее в себя шлиц и дополнительное углубление, причем шлиц имеет дно, в котором выполнено дополнительное углубление.
Наличие дополнительного углубления, которое удлиняет в осевом направлении шлиц, обеспечивает более легкий балансировочный винт. В действительности, таким образом можно уменьшить вес винтов без изменения их габаритов, что является целесообразным, поскольку все отверстия кожуха, предназначенные для установки в них винтов, должны быть обязательно перекрыты винтами, даже если некоторые из этих винтов не являются необходимыми для балансировки, так как эти отверстия сообщаются с трактом. Таким образом, целесообразно иметь низкую массу винта, чтобы не перегружать газотурбинный двигатель. В этом случае в головке вин та выполнено углубление, образованное шлицем и дополнительным углублением, которое удлиняет зажимную полость. Дополнительное углубление имеет предпочтительно цилиндрическую форму, позволяющую облегчить его изготовление. Кроме того, дополнительное углубление предпочтительно имеет размеры меньшие, чем размеры шлица, таким образом, чтобы вставленный в шлиц гаечный ключ мог упираться в дно шлица на границе с дополнительным углублением.
Второй аспект изобретения относится к балансировочному устройству для вращающейся детали газотурбинного двигателя, содержащей кожух, в котором выполнено множество отверстий, через каждое отверстие проходит балансировочный винт в соответствии с первым аспектом изобретения.
Балансировочное устройство согласно изобретению также может включать ряд следующих признаков, взятых по отдельности или во всех технически возможных комбинациях.
Предпочтительно, балансировочные винты являются по меньшей мере винтами первого и второго типа, углубление винтов первого типа имеет глубину p1, балансировочные винты второго типа имеют глубину углубления p2, р2 строго меньше p1, балансировочные винты второго типа и первого типа радиально распределены вокруг кожуха таким образом, чтобы сбалансировать вращающуюся деталь.
Наличие балансировочного устройства, в котором можно изменять глубину шлицов головок винтов таким образом, чтобы компенсировать дисбаланс, обеспечивает больше возможностей, чтобы сбалансировать газотурбинный двигатель, в том числе при его небольших размерах. В действительности, изменение глубины шлица обеспечивает значительное изменение массы и положения центра тяжести балансировочных винтов, это обеспечивает больше возможностей для балансировки двигателя, в том числе при малых размерах двигателя. Таким образом, можно варьировать массу балансировочных винтов без изменения их габаритов.
Предпочтительно, балансировочные винты первого и второго типа содержат шлиц, выполненный с возможностью установки в него гаечного ключа.
Шлицы балансировочных винтов второго типа предпочтительно соответствует шлицам балансировочных винтов второго типа. Таким образом, балансировочные винты второго типа предпочтительно имеют минимальное углубление, которое позволяет им иметь более значительную массу. В этом случае углубление, соответствующее шлицу предпочтительно имеет форму, соответствующую форме гаечного ключа, который предназначен для введения в шлиц.
В соответствии с одним из вариантов осуществления:
- балансировочные винты первого типа выполнены из материала, имеющего первую плотность m1,
- балансировочные винты второго типа выполнены из материала, имеющего вторую плотность m2, m2 строго больше m1.
Использование различных материалов для балансировочных винтов обеспечивает больше возможностей для балансировки вращающейся детали, это является предпочтительным в случае, если кожух имеет небольшие размеры и если возможности балансировки путем изменения габаритов балансировочных винтов ограничены.
Предпочтительно, балансировочные винты первого типа изготовлены из титана.
Предпочтительно, балансировочные винты второго типа изготовлены из стали.
В соответствии с одним из вариантов осуществления:
- винты первого типа имеют длину l1;
- винты второго типа имеют длину l2, l2>l1;
Это позволяет еще более увеличить отклонение массы между винтами первого типа и винтами второго типа.
Балансировочные винты предпочтительно имеют цилиндрические головки, что позволяет облегчить изготовление балансировочных винтов. Кроме того, для балансировочных винтов второго типа это позволяет дополнительно увеличить массу головок. Увеличение массы головок винтов второго типа позволяет сместить их центр тяжести в сторону головки указанных винтов, и, таким образом, отдалить ее от оси двигателя, это позволяет увеличить способность балансировки винтов.
Согласно различным вариантам осуществления:
- головка каждого балансировочного винта первого типа может иметь массу равную, по меньшей мере, 60% от общей массы указанного балансировочного винта; и/или
- головка каждого балансировочного винта второго типа может иметь массу равную, по меньшей мере, 40% от общей массы указанного балансировочного винта.
Наличие относительно тяжелой головки по отношению к общей массе винта позволяет сместить центр тяжести винтов к указанной головке, это позволяет увеличивает способность балансировки винтов.
Как правило, можно использовать балансировочные винты с головками более или менее большими, чтобы компенсировать длину корпуса винта. Таким образом, при ограниченном пространстве в кожухе и, следовательно, ограниченном размере корпуса винтов, можно компенсировать размер корпуса винтов за счет размеров головок винтов.
Предусматривается, что все балансировочные винты первого типа идентичны друг другу таким образом, чтобы упростить производство балансировочного устройства.
По тем же причинам, возможно также предусмотреть, чтобы все балансировочные винты второго типа были одинаковыми для упрощения изготовления устройства.
В этом случае, когда использование двух групп балансировочных винтов, одинаковых в каждой из групп, не является достаточным, чтобы компенсировать дисбаланс вращающегося двигателя, балансировочное устройство может также содержать промежуточные балансировочные винты, каждый промежуточный винт имеет массу, находящуюся в интервале между массой одного из винтов первого типа и массой одного из винтов второго типа. Эти промежуточные балансировочные винты позволяют соблюдать все критерии балансировки и осуществлять разные виды балансировки.
Промежуточные балансировочные винты, например, могут являться:
- винтами, изготовленными из того же материала и имеющими те же габариты, что и балансировочные винты первого типа, но не содержащие дополнительного углубления за пределами их шлица;
- винтами, которые имеют размеры, равные размерам винтов первого типа, но которые изготовлены из материала, плотность которого больше, чем плотность материала винтов первого типа;
- винтами, которые изготовлены из того же материала, что и винты первого типа, но которые имеют меньшие размеры.
В частности, можно изменять размеры головок винтов таким образом, чтобы сбалансировать вращающуюся деталь.
Третий аспект изобретения относится к входному обтекателю газотурбинного двигателя, содержащему балансировочное устройство в соответствии со вторым аспектом изобретения.
Четвертый аспект изобретения относится к газотурбинному двигателю, содержащему балансировочное устройство в соответствии со вторым аспектом изобретения.
Пятый аспект изобретения относится к способу балансировки вращающейся детали газотурбинного двигателя, снабженной балансировочным устройством в соответствии со вторым аспектом изобретения, способ включает этап регулирования глубины шлицев головок винтов таким образом, чтобы сбалансировать вращающуюся деталь.
Преимущественно, способ балансировки дополнительно включает этап регулировки одного или более из следующих параметров для того, чтобы сбалансировать вращающуюся деталь:
- габариты каждой из головок винтов;
- форму головок винтов;
- материал балансировочных винтов.
Способ может также включать следующие этапы:
- этап вставки балансировочных винтов первого типа в каждое отверстие кожуха;
- этап приведения во вращение вращающейся детали таким образом, чтобы обнаружить наличие дисбаланса;
- при обнаружении дисбаланса этап замены некоторых балансировочных винтов первого типа балансировочными винтами второго типа и/или промежуточными балансировочными винтами таким образом, чтобы компенсировать дисбаланс.
При этом способ может включать этап регулирования массы головок винтов второго типа и/или промежуточных балансировочных винтов для компенсации дисбаланса вращающейся детали.
Масса головки винтов может быть скорректирована, в частности:
- выполнением шлица более или менее глубокого в указанной головке;
- увеличением габаритов указанной головки, в частности, ее высоты;
- изменением формы указанной головки. В результате при эквивалентном размере, цилиндрическая головка винта будет иметь большую массу, чем шестигранная головка винта;
- изменением материала указанной головки.
Применяемое таким образом изменение массы каждой головки компенсирует изменение массы корпуса винта. В действительности, масса корпуса винтов ограничена свободным пространством внутри кожуха. Таким образом, можно использовать головки винтов для того, чтобы иметь больше возможностей балансировки вращающегося двигателя.
Краткое описание чертежей
Другие характеристики и преимущества изобретения следуют из описания, приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
- Фиг.1 изображает вид в разрезе входного обтекателя газотурбинного двигателя согласно предшествующему уровню техники;
- Фиг.2 - общий вид входного обтекателя газотурбинного двигателя в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
- Фиг.3 - вид в разрезе входного обтекателя на фиг.2;
- Фиг.4 - увеличенный вид в разрезе части входного обтекателя на фиг.2;
- Фиг.5 - другой вид в разрезе части входного обтекателя на фиг.2;
- Фиг.6 - другой вид в разрезе другой части входного обтекателя на фиг.2;
- Фиг.7 - вид в разрезе одного из винтов входного обтекателя на фиг.2;
- Фиг.8 - вид в разрезе другого винта входного обтекателя на фиг.2.
Для большей ясности идентичные или аналогичные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями на всех фигурах.
Подробное описание по меньшей мере одного варианта осуществления
На фиг.2 и с 4 по 6 показан входной обтекатель 20 газотурбинного двигателя, имеющего балансировочное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.
Входной обтекатель 20 содержит конус 21, снабженный балансировочным устройством 22. Балансировочное устройство 22 имеет кожух 23. Кожух 23 имеет в данном случае коническую форму. В данном варианте осуществления кожух 23 образован задней частью конуса 21. Тем не менее, в варианте осуществления на фиг.3, кожух 23 выполнен с помощью дополнительной детали 24, которая является осесимметричной и связана с конусом 21.
В кожухе 23 выполнены отверстия 25, которые радиально распределены по всей окружности кожуха 23. В данном варианте осуществления в кожухе 23 выполнены двадцать отверстий 25. Однако, количество отверстий зависит, в частности, от диаметра кожуха 23 и требуемой точности балансировки.
Устройство балансировки также содержит гайки 26, каждая гайка 26 вставлена в одно из отверстий 25. Вставленные гайки 26 выполнены с возможностью установки в них указанных балансировочных винтов 27, 27' для того, чтобы уменьшить и даже устранить дисбаланс газотурбинного двигателя.
С этой целью балансировочные винты 27 первого типа сначала вставляют в каждое отверстие 25 и ввинчивают в каждую гайку.
Газотурбинный двигатель затем начинают вращать таким образом, чтобы обнаружить наличие возможного дисбаланса.
Если дисбаланс обнаруживается, некоторые винты первого типа 27 в этом случае заменяются балансировочными винтами второго типа 27' с целью уменьшения дисбаланса. Балансировочные винты первого типа 27 и второго типа 27' распределены радиально вокруг кожуха таким образом, чтобы уменьшить дисбаланс газотурбинного двигателя. В данном примере осуществления пять винтов первого типа 27 были заменены пятью винтами второго типа 27', однако радиальное распределение и соответствующее количество винтов первого типа и второго типа зависит от дисбаланса.
Балансировочные винты второго типа 27' имеют массу большую, чем масса винтов 27 первого типа.
Винт 27 первого типа показан детально на фиг.7.
Балансировочный винт первого типа 27 проходит вдоль осевой линии 31. Балансировочный винт первого типа 27 предпочтительно изготовлен из титана. Балансировочный винт первого типа 27 содержит головку 29 и стержень 30 с резьбой. Стержень 30 балансировочного винта первого типа 27 имеет на внешней поверхности резьбу 35 для ввинчивания балансировочного винта первого типа 27 в гайку 26. Стержень 30 винта первого типа 30 имеет длину l1, достаточную для полного ввинчивания в гайку 26. Однако длину l1 предпочтительно выбирают таким образом, чтобы стержень 30 не слишком выступал за пределы гайки 26, таким образом, чтобы не слишком перегружать газотурбинный двигатель. В головке 29 винта первого типа выполнено углубление 32. Углубление 32 образовано шлицем 33 и дополнительным углублением 34, расположенным в осевом продолжении шлица 33. Шлиц 33 имеет дно 40, в котором выполнено дополнительное углубление 34. Шлиц 33 выполнен с возможностью установки в него гаечного ключа для завинчивания винта в соответствующую гайку 26. С этой целью шлиц 33 предпочтительно имеет шестигранное сечение. Дополнительное углубление 34 предпочтительно имеет цилиндрическую форму для того, чтобы облегчить его обработку. Кроме того, предпочтительно, чтобы его размеры в поперечном направлении относительно осевой линии 31 были меньше, чем размеры шлица 33, чтобы ключ, вставленный в шлиц 33, упирался в дно 40 на границе между шлицем 33 и дополнительным углублением 34. Глубину p1 углубления 32 регулируют в соответствии с требуемой массой винтов и, в частности, головкой винта. Аналогично, размеры в поперечном направлении дополнительного углубления могут регулироваться в зависимости от требуемой массы винта и, в частности, головки винта. Головка 29 предпочтительно имеет цилиндрическую форму, чтобы облегчить ее изготовление.
Размеры винтов первого типа 27 могут быть изменены в зависимости от массы, которую они должны иметь для того, чтобы сбалансировать газотурбинный двигатель. Таким образом, можно сначала изменить длину l1 стержня 30 винтов первого типа 27. Можно также изменить массу головки 29 для достижения требуемой балансировки. При этом возможно, в частности, изменить размеры головки 29, и в том числе ее высоту l3. Возможно также изменить глубину p1 углубления 32, а также его форму. Возможно также предусмотреть возможность изменения формы головки 29.
Винт второго типа 27' показан детально на фиг.8.
Балансировочные винты второго типа 27' заменяются несколькими винтами 27 первого типа с целью уменьшения дисбаланса газотурбинного двигателя.
Балансировочный винт второго типа 27' предпочтительно изготовлен из стали. Балансировочный винт второй типа 27' также проходит вдоль осевой линии 31', и он также имеет головку 29' и корпус 30'. Стержень 30' балансировочного винта второго типа 27' также имеет на внешней поверхности резьбу 35' для ввинчивания винта балансировочного второго типа 27' в гайку 26. Стержень 30' предпочтительно имеет длину l2 большую, чем длина l1 корпуса 30 регулировочного винта первого типа 27. В головке 29' выполнено углубление 32'. Углубление 32' образовано в данном примере осуществления шлицем 33'. В данном примере осуществления углубление 32' не выходит за рамки шлица 33'. Следовательно, в данном примере глубина р2 углубления 32' соответствует глубине шлица 33'. Глубина р2 таким образом меньше, чем глубина p1. Углубление 32' балансировочного винта второго типа 27' таким образом минимально в данном варианте осуществления с целью максимального увеличения массы головок и, следовательно, способности балансировки винта. Аналогично, головка предпочтительно имеет цилиндрическую форму для максимального увеличения ее массы.
Размеры винтов второго типа 27' могут быть изменены в зависимости от массы, которую они должны иметь для того, чтобы сбалансировать газотурбинный двигатель. Таким образом, можно сначала изменить длину l2 стержня 30' винтов второго типа 27'. Тем не менее, эта длина l2 ограничена внутренним пространством кожуха. Следовательно, целесообразно изменить массу головки 29' для того, чтобы достичь необходимой балансировки. При этом возможно, в частности, изменить размеры головки 29', и в том числе ее высоту l4. Возможно также изменить глубину p2 углубления, а также его форму. Возможно также предусмотреть возможность изменения формы головки 29'.
Кроме того, в данном варианте осуществления, все балансировочные винты первого типа 27 являются одинаковыми, а также все балансировочные винты второго типа 27' являются одинаковыми. Тем не менее, можно также предусмотреть возможность использования балансировочных винтов первого типа 27 отличных друг от друга и/или балансировочных винтов второго типа 27' отличных друг от друга.
Кроме того, если использование двух типов винтов не является достаточным для того, чтобы устранить дисбаланс газотурбинного двигателя, а также в зависимости от требуемой точности балансировки, можно использовать промежуточные винты, имеющие массу, составляющую между массой винтов 27 первого типа и массой винтов второго типа 27'.
Разумеется, изобретение не ограничивается вариантами осуществления, описанными со ссылками на чертежи, и могут рассматриваться варианты, не выходящие за рамки изобретения. Таким образом, возможно изменить радиальное распределение винтов в зависимости от дисбаланса, который нужно устранить. Возможно также использовать и другие материалы для изготовления балансировочных винтов.

Claims (21)

1. Балансировочное устройство для вращающейся детали газотурбинного двигателя,
содержащее кожух, в котором выполнено множество отверстий, через каждое из которых проходит балансировочный винт, имеющий стержень и головку, в которой выполнено углубление, причем балансировочные винты являются, по меньшей мере, винтами первого и второго типа, причем углубление балансировочных винтов первого типа состоит из шлица и дополнительного углубления, причем шлиц имеет дно, в котором выполнено дополнительное углубление, при этом углубление винтов первого типа имеет глубину p1, углубление винтов второго типа имеет глубину p2, где p2 строго меньше p1, причем балансировочные винты второго типа и первого типа распределены радиально вокруг кожуха таким образом, чтобы сбалансировать вращающуюся деталь.
2. Балансировочное устройство по п.1, в котором:
- балансировочные винты первого типа (27) изготовлены из материала, имеющего первую плотность m1,
- балансировочные винты второго типа (27') изготовлены из материала, имеющего вторую плотность m2, m2 строго больше m1.
3. Балансировочное устройство (22) по п.2, в котором:
- балансировочные винты первого типа (27) изготовлены из титана;
- балансировочные винты второго типа (27') изготовлены из стали.
4. Балансировочное устройство по одному из пп.1-3, в котором:
- винты первого типа (27) имеют длину l1;
- винты второго типа (27') имеют длину l2, l2>l1.
5. Балансировочное устройство по одному из пп.1-3, в котором балансировочные винты (27, 27') имеют головки (29') цилиндрической формы.
6. Балансировочное устройство по одному из пп.1-3, в котором:
- головка (29) каждого балансировочного винта первого типа (27) имеет массу равную по меньшей мере 60% от общей массы указанного балансировочного винта (27); и/или
- головка (29') каждого балансировочного винта второго типа (27') имеет массу равную по меньшей мере 40% от общей массы указанного балансировочного винта (27').
7. Балансировочное устройство (22) по одному из пп.1-3, содержащее также дополнительные балансировочные винты, причем каждый дополнительный винт имеет массу, находящуюся в интервале между массой винта первого типа (27) и массой винта второго типа (27').
8. Способ балансировки вращающейся детали (20) газотурбинного двигателя, снабженной балансировочным устройством (22) по одному из пп.1-7, включающий этап регулирования глубины углубления (32, 32'), таким образом, чтобы сбалансировать вращающуюся деталь (20).
9. Способ балансировки по п.8, в котором производят регулировку одного или более из следующих параметров для того, чтобы сбалансировать вращающуюся деталь (20):
- габаритов (d1, l3, d2, l4) каждой головки (29, 29');
- формы головки винтов (29, 29');
- материала балансировочных винтов (27, 27').
RU2015134537A 2013-01-18 2014-01-06 Винт, устройство и способ балансировки вращающейся детали газотурбинного двигателя RU2674847C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1350428 2013-01-18
FR1350428A FR3001291B1 (fr) 2013-01-18 2013-01-18 Dispositif d'equilibrage moteur pour capot d'entree de turbomachine
PCT/FR2014/050005 WO2014111641A1 (fr) 2013-01-18 2014-01-06 Vis, dispositif et procédé d'équilibrage pour pièce tournante de turbomachine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015134537A RU2015134537A (ru) 2017-02-27
RU2674847C2 true RU2674847C2 (ru) 2018-12-13

Family

ID=47989257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015134537A RU2674847C2 (ru) 2013-01-18 2014-01-06 Винт, устройство и способ балансировки вращающейся детали газотурбинного двигателя

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9970298B2 (ru)
EP (1) EP2946076B1 (ru)
JP (1) JP6363101B2 (ru)
CN (1) CN104919138B (ru)
BR (1) BR112015017196B1 (ru)
CA (1) CA2898133C (ru)
FR (1) FR3001291B1 (ru)
RU (1) RU2674847C2 (ru)
WO (1) WO2014111641A1 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3016392B1 (fr) * 2014-01-13 2016-02-05 Snecma Procede d'identification de la configuration d'equilibrage installee sur un rotor de turbomachine
US10302520B2 (en) * 2016-11-01 2019-05-28 Dominion Technologies Group, Inc. Crankshaft balancer suspension assembly
US11105203B2 (en) * 2018-01-29 2021-08-31 Carrier Corporation High efficiency centrifugal impeller with balancing weights
US10989224B2 (en) * 2018-11-14 2021-04-27 Garrett Transportation I Inc Rotor with balancing features and balancing method
CN112012966B (zh) * 2019-05-29 2022-05-31 中国航发商用航空发动机有限责任公司 平衡组件、转子系统、燃气轮机以及平衡方法
US10947995B1 (en) * 2019-08-27 2021-03-16 Pratt & Whitney Canada Corp. Fan nose cone and dynamic tuning of aircrafts
FR3103214B1 (fr) * 2019-11-15 2021-11-26 Safran Aircraft Engines Dispositif d’équilibrage d'un anneau rotatif
DE102020203018A1 (de) 2020-03-10 2021-09-16 MTU Aero Engines AG Verfahren und Satz von Wuchtgewichten zum Auswuchten eines Rotors
US20230349297A1 (en) * 2022-04-29 2023-11-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Method of manufacturing a mistuned rotor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2385252A (en) * 1943-04-12 1945-09-18 Hamilton Watch Co Balance screw
US3556533A (en) * 1968-08-29 1971-01-19 Bancroft Racket Co Sole plate secured to club head by screws of different specific gravities
SU1425501A1 (ru) * 1986-11-28 1988-09-23 М. Во Коротов Устройство дл балансировки рабочего колеса турбомашины
GB2265964A (en) * 1992-04-07 1993-10-13 Rolls Royce Rotor balancing
RU2008134590A (ru) * 2007-08-24 2010-02-27 Снекма (Fr) Вентилятор для турбомашины летательного аппарата, содержащий балансировочный фланец, закрываемый входным конусом

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1172406A (en) * 1915-09-16 1916-02-22 Thomas B Taylor Hollow sheet-metal bolt.
FR78328E (fr) * 1960-06-18 1962-07-06 Tête de vis, à serrage par six pans creux comportant un trou central, pour le guidage de la clé
FR91601E (fr) * 1960-06-18 1968-07-19 Tête de vis à six pans creux comportant un trou central cylindrique pour le guidage de la clé
FR1271525A (fr) * 1960-06-18 1961-09-15 Tête de vis, à serrage par six-pans creux, comportant un trou central, pour le guidage de la clé
DE3532929A1 (de) * 1985-09-14 1987-03-26 Mtu Muenchen Gmbh Einrichtung zur verbindung einander konzentrisch benachbarter rotorbauteile von maschinen, insbesondere stroemungsmaschinen
US5487640A (en) * 1994-03-16 1996-01-30 Dresser-Rand Company Balancing rings for assembled steam turbines
JPH07305710A (ja) * 1994-05-12 1995-11-21 Toopura:Kk バランスピース付きボルト組立体，ボルト，バランスピースおよびバランスピース固定用治具並びにバランスピース固定方法
NO994934L (no) * 1999-10-08 2001-04-09 Jone Edland Skruehode og verktøy
WO2001049459A1 (fr) * 2000-01-06 2001-07-12 Katsuyuki Totsu Lame de tournevis ou combinaison de cle et de vis
DE20202624U1 (de) * 2002-02-20 2002-05-16 Johann Nepomuk Jerger, Metallwarenfabrik, 78078 Niedereschach Schraube
DE10333057B4 (de) * 2003-07-18 2015-01-22 Volkswagen Ag Formkörper und Verfahren zu dessen lösbarer Fixierung
US7303377B2 (en) * 2004-04-14 2007-12-04 Pratt & Whitney Canada Corp. Apparatus and method of balancing a shaft
US20050265846A1 (en) * 2004-06-01 2005-12-01 Przytulski James C Balance assembly for rotary turbine component and method for installing and/or adjusting balance weight
FR2896289B1 (fr) * 2006-01-13 2008-03-28 Snecma Sa Masselotte d'equilibrage, disque de rotor en etant equipe, rotor et moteur d'aeronef les comportant
US8186955B2 (en) * 2007-11-08 2012-05-29 General Electric Company Rotating machine balancing member assembly including multiple interlocking balancing members
FR2939470B1 (fr) * 2008-12-10 2011-01-07 Snecma Soufflante pour turbomachine comprenant un systeme d'equilibrage a trous borgnes de logement de masses
FR2953896B1 (fr) * 2009-12-10 2012-03-16 Turbomeca Procede d'equilibrage de pieces rotatives en liaison vis - ecrous multiple, vis de mise en oeuvre
FR2977029B1 (fr) * 2011-06-22 2013-07-12 Airbus Operations Sas Procede d'equilibrage pour systeme propulsif a helices contrarotatives non carenees
US9573027B2 (en) * 2011-08-23 2017-02-21 Sri Sports Limited Weight member for a golf club head
DE112013002679A5 (de) * 2012-05-25 2015-03-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wuchtelement und Verfahren zum Auswuchten einer Kupplung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2385252A (en) * 1943-04-12 1945-09-18 Hamilton Watch Co Balance screw
US3556533A (en) * 1968-08-29 1971-01-19 Bancroft Racket Co Sole plate secured to club head by screws of different specific gravities
SU1425501A1 (ru) * 1986-11-28 1988-09-23 М. Во Коротов Устройство дл балансировки рабочего колеса турбомашины
GB2265964A (en) * 1992-04-07 1993-10-13 Rolls Royce Rotor balancing
RU2008134590A (ru) * 2007-08-24 2010-02-27 Снекма (Fr) Вентилятор для турбомашины летательного аппарата, содержащий балансировочный фланец, закрываемый входным конусом

Also Published As

Publication number Publication date
EP2946076A1 (fr) 2015-11-25
CN104919138B (zh) 2018-01-02
CA2898133C (fr) 2020-06-16
FR3001291B1 (fr) 2015-02-27
EP2946076B1 (fr) 2021-06-09
BR112015017196B1 (pt) 2022-02-08
WO2014111641A1 (fr) 2014-07-24
CA2898133A1 (fr) 2014-07-24
BR112015017196A2 (pt) 2017-07-11
US20150354360A1 (en) 2015-12-10
JP6363101B2 (ja) 2018-07-25
US9970298B2 (en) 2018-05-15
JP2016509648A (ja) 2016-03-31
RU2015134537A (ru) 2017-02-27
FR3001291A1 (fr) 2014-07-25
CN104919138A (zh) 2015-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2674847C2 (ru) Винт, устройство и способ балансировки вращающейся детали газотурбинного двигателя
RU2478806C2 (ru) Вентилятор для турбомашины летательного аппарата и турбомашина летательного аппарата, содержащая такой вентилятор
JP5498683B2 (ja) 複数のインタロックバランス部材を含む回転機械バランス部材組立体
US8322991B2 (en) Balance weight
US10400810B2 (en) Extraction sleeve
JP6717848B2 (ja) 反応器壁に取り付ける締結具を修理するシステム
US8979502B2 (en) Turbine rotor retaining system
RU2459120C2 (ru) Вентилятор газотурбинного двигателя
CA2715271C (en) Gas turbine engine balancing
EP2520767B1 (de) Gasturbinenauswuchtvorrichtung
US7309211B2 (en) Balancing method
RU2011128343A (ru) Вентилятор газотурбинного двигателя, содержащий балансировочную систему с глухими отверстиями для размещения грузов
US9541002B2 (en) Turbine engine cowl capable of covering a fan cone
US10920619B2 (en) Annular casting and shrink-fitted part of an aircraft turbine engine
US2964972A (en) Balances for rotating engine assemblies
CN108799200A (zh) 具有排放槽和辅助法兰的压缩机设备
CN107709744A (zh) 包括排气壳体和下游旋转对称部件的组件
US11215079B2 (en) Turbomachine and method for disassembling such a turbomachine
US20160305331A1 (en) Turbomachine accessory gearbox equipped with a centrifugal pump
US10767486B2 (en) Mistuned concentric airfoil assembly and method of mistuning same
CA3003396C (en) Method for intentionally mistuning a turbine blade of a turbomachine
US20160326876A1 (en) Turbine engine balancing structure and method
US11041393B2 (en) Part of a turbomachine comprising a washer cooperating with a counterbore
US20140369827A1 (en) Rotor for a turbomachine
US20210062829A1 (en) Fan nose cone and dynamic tuning of aircrafts

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner