SU1710786A1 - Рабоча лопатка турбины - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к турбостроению, а именно к рабочим'лопаткам турбин. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности лопатки за счет снижени  напр жений в ее элементах. Эта цель достигаетс  тем, что оболочка пера лопатки выполнена составной из корневой и периферийной частей, причем корнева  часть закреплена на хвостовике, а внутри оболочки пропущен удерживающий ее элемент, скрепленный с хвостовиком. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к турбиностроению , а именно к рабочим лопаткам турбины .

Известна рабоча  лопатка турбины, хвостовик которой  вл етс  естественным продолжением пера. В этом случае рабоча  лопатка представл ет собой монолит, образованный из заготовки, на которой нарезаны профильна  часть пера и зубь  хвостовика.

Недостатками такой конструкции  вл ютс  возникновение неоднородного напр ; женного Ьосто ни  и невозможность/ исключить вли ние пульсирующего силового воздействи  периферийных отрывных те- чений на напр женное состо ние прикорневой зоны рабочей лопатки. Следствием указанных недостатков  вл етс  нерациональное использование материала лопатки в пределах ее длины.

1(1звестна также рабоча  лопатка турбины , котора  содержит перо, выполненное в виде оболочки аэродинамической формы, и удерживающий ее элемент, пропущенный

внутри оболочки и скрепленный с хвостовиком , св зывающим перо с диском турбины.

Недостатком известного технического решени   вл етс  наличие, по крайней мере , трех областей с высоким уровнем действующих напр жений: корневое сечение удерживающего элемента, куда приходитс  максимум раст гивающих напр жений, обусловленных действием центробежных сил, и максимум изгибных напр жений, обусловленных пульсирующим силовым воздействием периферийных отрывных течений , периферийное сечение оболочки, куда приходитс  максимум сжимающих напр жений, обусловленных действием центробежных сил, зона контакта оболочки и удерживающего элемента. Наличие указанных областей неблагопри тно сказываетс  на решении задачи о рациональном использовании материала и ведет к снижению надежности рабочей лопатки.

Цель изобретени  - повышение надежности лопатки за счет снижени  напр жений в ее элементах.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном устройстве, содержащем перо, выполненное в виде оболочки аэродинамической формы, и удерживающий ее элемент, пропущенный внутри оболочки и скрепленный с хвостовиком, св зывающим перо с диском турбины, оболочка выполнена составной из корневой и периферийной частей , при этом корнева  часть закреплена на хвостовике.

На фиг.1 представлена рабоча  лопатка турбины, в которой оболочка выполнена соста ной , а корнева  часть закреплена на хвостовике, при этом показан возможный вариант узла креплени  в виде Т-образного хвостовика, общий вид; на фиг.2 - то же, с оболочкой, выполненной составной, и корневой частью, выполненной заодно с хвостовиком , общий вид.

Рабоча  лопатка турбины содержит перо , выполненное в виде оболочки 1 аэродинамической формы, и удерживающий ее элемент 2, пропущенный внутри оболочки 1 и скрепленный с хвостовиком 3, св зывающим перо лопатки с диском турбины. Оболочка 1 выполнена составной из корне&ой части 4 и периферийной части 5, при этом корнева  часть 4 закреплена на хвостовике 3 (фиг.1) или выполнена заодно схвоставиком 3 (фиг.2).

На рабочем режиме турбины корнева  часть 4 оболочки 1 или раст гиваетс  , или сжимаетс  (это зависит от конструкции узла креплени ) от действи  центробежной силы только на корневую часть 4 оболочки 1 рабочей лопатки. Периферийна  часть 5 оболочки 1 сжимаетс  от действи  центробежной силы только нэ периферийную часть 5 оболочки 1 рабочей лопатки. Удерживающий элемент 2 раст гиваетс  от действи  центробежной силы только на периферийную часть 5 оболочки 1 рабочей лопатки. Такое разделение позвол ет существенно снизить уровень действующих напр жений в неблагополучных област х, указанных

выше, что положительно вли ет на решение задачи о рациональном использовании материала и о повышении надежности рабочей лопатки.

На рабочем режиме турбины пульсирующим силовым воздействием периферийных отрывнь1х течений возбуждаютс  колебани  только периферийной части 5 оболочки 1 рабочей лопатки. Основна  часть

энергии этогр возбуждени  затрачиваетс  на изгиб удерживающего элемента 2 в месте разделени  оболочки 1 на части 4 и 5. Оставша с  часть энергии приходитс  на корневое сечение удерживающего элемента 2,

которое, по отношению к известному, обладает повышенной жесткостью на изгиб.

Таким образом, за счет изменени  схемы передачи усилий со стороны пера рабочей лопатки на хвостовик в предлагаемой

конструкции существенно снижаютс  максимумы действующих напр жений от центробежной силы и от пульсирующего силового воздействи  периферийных отрывных течений. Более того, максимумы напр жений оказываютс  разнесенными по длине пера лопатки, что ведет к дополни-тельному снижению напр жений, действующих в элементах рабочей лопатки. Снижение напр жений в элементах лопатки

приводит к повышению надежности рабочих лопаток турбины.

Фор мула изобретени  Рабоча  лопатка турбины, содержаща  ,

перо, выполненное в виде оболочки аэродинамической формы, и удерживающий ее элемент, пропущенный внутри оболочки и скрепленный с хвостовиком, св зывающим перо с диском турбины, отличающа с   тем, что, с целью повышени  надежности лопатки за счет снижени  напр жений в ее элементах, оболочка выполнена составной из корневдй и периферийной частей, при этом корнева  часть закреплена на хвостовике . Фиг. Фиг. 2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Рабочая лопатка турбины, содержащая , перо, выполненное в виде оболочки аэродинамической формы, и удерживающий ее элемент, пропущенный внутри оболочки и скрепленный с хвостовиком, связывающим перо с диском турбины, отличающаяс я тем, что, с целью повышения надежности лопатки за счет снижения напряжений в ее элементах, оболочка выполнена составной из корневой и периферийной частей, при этом корневая часть закреплена на хвостовике.

   ' Редактор Н.Тупица . S ⁵⁰