SU907309A1 - Механизм поворота лопаток осевой турбомашины - Google Patents

Description

Изобретение относится к турбомашиностроению, а именно к механизмам поворота лопаток осевой турбомашины.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является механизм поворота ло- 5 паток осевой турбомашины, содержащий синхронизирующее кольцо, соединенное с цапфами лопаток и подпружиненным полым штоком пневмопривода [1].

Однако механизм обладает недостаточной надежностью, быстродействием и плавностью поворота лопаток, так как силы трения во всех движущихся элементах механизма непостоянны.

Цель изобретения — повышение надежности, быстродействия и плавности поворота.

Указанная цель достигается тем, что в штоке выполнено центральное отверстие, а в его полости установлен подпружиненный управляющий цилиндр, перекрывающий при своем перемещении центральное отверстие и имеющий радиальное отверстие, сообщающее полости цилиндра и штока.

На фиг. 1 изображен механизм поворота лопаток осевой турбомашины, продольный разрез; на фиг. 2 — шток пневмопривода; на фиг. 3 — узел механизма поворота с подпружиненным управляющим цилиндром.

Механизм поворота лопаток осевой турбойашины содержит синхронизирующее кольцо 1, соединенное с цапфами лопаток 2 и подпружиненным пружиной 3 полым штоком 4 пневмопривода 5, установленным в корпусе 6. Причем в штоке 4 выполнено центральное отверстие 7, а в его полости 8 установлена втулка 9 с размещенным в ней подпружиненным пружиной 10 управляющим цилиндром 11, перекрывающим при своем перемещении центральное отверстие 7 и имеющим радиальное отверстие 12, сообщающее полость 13 цилиндра 11 и по15 лость 8 штока 4. Кроме того, механизм снабжен трубкой забора воздуха, трубопроводом и блоком очистки и охлаждения (не показаны), а торец управляющего цилиндра 11 образует с упором 14 рабочую полость 15 и на нем выполнены прорези 16.

Механизм поворота лопаток осевой турбомашины работает следующим образом.

Пневмопривод 5 работает в заданном диапазоне давлений от Pt до Р_г воздуха в проточной части турбомашины, что соот ветствует углу поворота лопаток 2 в заданном диапазоне.

В исходном положении управляющий цилиндр 11 под действием пружины 10 контактирует с упором 14, а шток 4 под действием пружины 3 контактирует с корпусом 6.

При запуске турбомашины воздух из проточной части через трубку забора воздуха, трубопровод, блок очистки и охлаждения поступает в рабочую полость 15 управляющего цилиндра 11 и через прорези w 16 на торце управляющего цилиндра 11, полость 13, радиальное отверстие 12 и центральное отверстие 7 свободно вытекает в атмосферу.

При достижении давления воздуха в проточной части и рабочей полости 15 значения P_tj управляющий цилиндр И отходит от упора 14 и закрывает своим торцом центральное отверстие 7, при этом воздух через зазор между управляющим цилиндром 11 и упором 14 поступает в полость 8 ₂о штока 4 через полость 13 цилиндра 11 и радиальное отверстие 12.

При увеличении давления в полости 8 воздух перемещает шток 4 пневмопривода 5, сжимая пружину 3. При достижении давления в проточной части и рабочей полости ²⁵ 15 значения Р₂ шток пневмопривода 5 начинает контактировать с корпусом 6. При этом шток 4 пневмопривода 5 воздействует на цапфы лопаток 2 и поворачивает их.

Движение штока 4 пневмопривода 5 и ₃₀ поворот лопаток 2 происходит до тех пор, пока управляющий цилиндр 11 не приходит в равновесие под действием пружины 10, с одной стороны, и силы давления воздуха в проточной части, с другой стороны. В этот момент устанавливается динамическое 3ί равновесие штока 4 пневмопривода 5 под действием сил давления в полости 8 и си лы пружины. Динамическое равновесие устойчиво поддерживается до тех пор, пока не изменится давление воздуха в проточной части турбомашины.

После снижения давления в проточной части до значения Pt управляющий цилиндр 11 под действием пружины 10 отходит от штока 4 пневмопривода 5, открывая стравливание воздуха из полости 8 через центральное отверстие 7 в атмосферу, при этом шток 4 пневмопривода 5 под действием пружины 3 передвигается в обратном направлении. При этом лопатки возвращаются в исходное положение.

Данный механизм поворота является быстродействующим устройством, что особенно важно при сбросе оборотов турбомашины, кроме того, он не нуждается в посторонних источниках сжатого воздуха, что приводит к повышению его надежности.

Claims (1)

1. (54) МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА ЛОПАТОК ОСЕВОЙ ТУРБОМАШИНЫ Изобретение относитс  к турбомашиностроению , а именно к механизмам поворота лопаток осевой турбомашины. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  механизм поворота лопаток осевой турбомашины, содержащий синхронизирующее кольцо, соединенное с цапфами лопаток и подпружиненным полым штоком пневмопривода 1. Однако механизм обладает недостаточной надежностью, быстродействием и плавностью поворота лопаток, так как силы трени  во всех движушихс  элементах механизма непосто нны. Цель изобретени  - повышение надежности , быстродействи  и плавности поворота . Указанна  цель достигаетс  тем, что в штоке выполнено центральное отверстие, а в его полости установлен подпружиненный управл ющий цилиндр, перекрывающий при своем перемещении центральное отверстие и имеющий радиальное отверстие, сообщающее полости цилиндра и щтока. На фиг. 1 изображен механизм поворота лопаток осевой турбомашнны, продольный разрез; на фиг. 2 - щток пневмопривода; на фиг. 3 - узел механизма поворота с подпружиненным управл ющи.м цилиндром. Механиз.м поворота лопаток осевой турбомашины содержит синхронизирующее кольцо 1, соединенное с цапфами лопаток 2 и подпружиненны.м пружиной 3 полым штоком 4 пневмопривода 5, установленным в корпусе 6. Приче.м в щтоке 4 выполнено центральное отверстие 7, а в его по.лости 8 установлена втулка 9 с размещенным в ней подпружиненным пружиной 10 управл ющим цилиндром 11, перекрывающим при своем перемещении центральное отверстие 7 и имеющим радиальное отверстие 12, сообщающее полость 13 цилиндра 11 и полость 8 щтока 4. Кро.ме того, механизм снабжен трубкой забора воздуха, трубопроводом и блоком очистки и охлаждени  (не показаны ), а торец управл ющего цилиндра 11 образует с упором 14 рабочую полость 15 и на нем выполнены прорези 16. Механизм поворота лопаток осевой турбомашины работает следующим образом. Пневмопривод 5 работает в заданном диапазоне давлений от PI до Р воздуха в проточной части турбомашины, что соответствует углу поворота лопаток 2 в заданном диапазоне. В исходном положении управл ющий цилиндр 11 под действием пружины 10 контактирует с упором 14, а шток 4 под действием пружины 3 контактирует с корпусом 6. При запуске турбомашины воздух из проточной части через трубку забора воздуха , трубопровод, блок очистки и охлаждени  поступает в рабочую полость 15 управл ющего цилиндра 11 и через прорези 16 на торце управл ющего цилиндра 11, полость 13, радиальное отверстие 12 и центральное отверстие 7 свободно вытекает в атмосферу. При достижении давлени  воздуха в проточной части и рабочей полости 15 значени  PI, управл ющий цилиндр И отходит от упора 14 и закрывает своим торцом центральное отверстие 7, при этом воздух через зазор между управл ющим цилиндром 11 и упоро.м 14 поступает в полость 8 штока 4 через полость 13 цилиндра 11 и радиальное отверстие 12. При увеличении давлени  в полости 8 воздух перемещает щток 4 пневмопривода 5, сжима  пружину 3. При достижении давлени  в проточной части и рабочей полости 15 значени  Р щток пневмопривода 5 начинает контактировать с корпусом 6. При этом шток 4 пневмопривода 5 воздействует на цапфы лопаток 2 и поворачивает их. Движение щтока 4 пневмопривода 5 и поворот лопаток 2 происходит до тех пор, пока управл ющий цилиндр 11 не приходит в равновесие под действием пружины 10, с одной стороны, и силы давлени  воздуха в проточной части, с другой стороны. В этот момент устанавливаетс  динамическое равновесие щтока 4 пневмопривода 5 под действием сил давлени  в полости 8 и силы пружины. Динамическое равновесие устойчиво поддерживаетс  до тех пор, пока не изменитс  давление воздуха в проточной части турбомашины. После снижени  давлени  в проточной части до значени  PI управл ющий цилиндр 11 под действием пружины 10 отходит от щтока 4 пневмопривода 5, открыва  стравливание воздуха из полости 8 через центральное отверстие 7 в атмосферу, при этом щток 4 пневмопривода 5 под действием пружины 3 передвигаетс  в обратном направлении. При этом лопатки возвращаютс  в исходное положение. Данный механизм поворота  вл етс  быстродействующим устройством, что особенно важно при сбросе оборотов турбомащины , кроме того, он не нуждаетс  в посторонних источниках сжатого воздуха, что приводит к повыщению его надежности. Формула изобретени  Механизм поворота лопаток осевой турбомашины , содержащий синхронизирующее кольцо, соединенное с цапфами лопаток и подпружиненным полым щтоком пневмопривода , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности, быстродействи  и плавности поворота, в щтоке выполнено центральное отверстие, а в его полости установлен подпружиненный управл ющий цилиндр., перекрывающий при своем пере.мещении центральное отверстие и имеющий радиальное отверстие, сообщающее полости цилиндра и щтока. Источники информации,, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 574549, кл. F 04 D 29/56, 1975.

   Ids