Изобретение относится к области авиационного и наземного двигателестроения, а именно роторов компрессора турбореактивного двигателя.
Известен ротор компрессора высокого давления Д-30 КУ, содержащий цельные промежуточные кольца, размещенные между колесами [1]. При сбросе режима холодный воздух, проходящий по тракту компрессора, охлаждает тонкостенные кольца быстрее, чем массивные рабочие колеса. В связи с этим появляется зазор по диаметральной посадочной поверхности и торцам между кольцами и соседними рабочими колесами, что приводит к утечкам воздуха из тракта во внутрь ротора из-за смещения колес в зазоре.
Наиболее близким по конструкции к заявляемой является ротор компрессора высокого давления двигателя SPEY - 25R, содержащий рабочие колеса и массивные промежуточные кольца, имеющие двутавровое сечение [2]. Недостатком является то, что в известной конструкции на переменных режимах не обеспечен постоянный контакт промежуточных колец и рабочих колес по посадочным поверхностям, что приводит к возникновению дисбаланса ротора и вибрациям, а следовательно, снижению надежности и ресурса. Данная конструкция также не обеспечивает герметичности, что ведет к утечкам воздуха из тракта компрессора и прорыву горячего воздуха внутрь ротора.
Кроме того, замена поврежденных лопаток и ремонт ротора требуют его разборки.
Техническая задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в повышении надежности и ресурса ротора за счет снижения вибраций. Кроме того, решена задача повышения герметичности путем устранения утечек горячего воздуха, а также осуществления замены лопаток без разборки ротора, т.е. повышения технологичности ремонта.
Задачи решены за счет того, что в роторе турбокомпрессора, содержащем рабочие колеса и расположенные между ними промежуточные кольца, согласно изобретению, промежуточные кольца выполнены со щелью. При чем эта щель может быть выполнена ступенчатой и наклонной.
Выполнение промежуточных колец, размещенных между рабочими колесами ротора турбокомпрессора со щелью, обеспечивает постоянный контакт колец по посадочной поверхности с диском на всех режимах при вращении в поле центробежных сил, что исключает дисбаланс ротора и снижает вибрацию, повышая надежность и ресурс ротора компрессора.
Выполнение щели ступенчатой обеспечивает беззазорность конструкции, устранение утечек горячего воздуха внутрь ротора и повышение его герметичности. Причем ступенька имеет радиусную форму либо выполнена прямой горизонтальной в случае большого радиуса промежуточного кольца. В этом случае при нагреве промежуточного кольца на переменных режимах из-за разности температур кольца и рабочих колес происходит изменение размера щели L1 (фиг. 2), при этом размер щели L2 не изменяется, что устраняет утечки горячего воздуха из проточной части внутрь ротора и обеспечивает герметичность конструкции.
Изобретение иллюстрируется следующими фигурами.
На фиг. 1 частично представлен разрез ротора заявляемой конструкции. На фиг. 2 показано промежуточное кольцо с косой щелью, где R - радиус расположения ступеньки относительно оси ротора, L1 - ширина щели, L2 - ширина щелевой ступеньки.
На фиг. 3 и 4 проиллюстрирован порядок съема лопаток при их замене.
Ротор компрессора 1 содержит рабочие колеса 2, между которыми размещены промежуточные кольца 3, ограниченные в радиусном направлении посадочной поверхностью 4 рабочих колес 2. Промежуточные кольца 3 имеют щель 5, которая может быть выполнена со ступенькой 6. Рабочие лопатки 7 размещены в рабочих колесах 2.
При сбросе режима в результате разной степени охлаждения массивного колеса 2 и тонкостенного промежуточного кольца 3 со щелью 5, на последний действует центробежная сила, превышающая силу воздействия перепада давления на промежуточном кольце 3 между трактом компрессора и внутренней полостью ротора. При вращении ротора кольцо 3 прижимается по посадочной поверхности 4 к сопрягаемым поверхностям рабочих колес 2. Постоянный контакт колец по поверхности 4 обеспечивает сохранение балансировки ротора, снижает вибрацию ротора и надежность его работы.
Величина щели L2 в процессе работы двигателя практически меняться не будет, но для обеспечения полной герметичности возможна установка дополнительных пластин между поверхностями ступеньки 6.
Съем рабочей лопатки 7 осуществляется следующим образом.
При ремонте ротора или повреждении лопатки 7 прикладывают усилие на наружную поверхность промежуточного кольца 3, при этом часть кольца 3 перемещается во внутрь ротора на величину, превышающую высоту замковой части лопатки 7. При помощи осевого перемещения в замке рабочего колеса 2 лопатка 7 располагается между рабочими колесами 2 и снимается. В обратном порядке происходит установка рабочих лопаток.
Источники информации
1. Авиационный двухконтурный турбореактивный двигатель Д-30 КУ. Техническое описание. - М.: Машиностроение, 1975, с. 37, рис. 40 - 41.
2. Flight International. 16 ноября 1967, с. 809.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ТУРБОРЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ОБЪЕДИНЕННОЙ ОПОРОЙ ТУРБИНЫ НИЗКОГО И ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ | 2009 |
|
RU2414614C1 |
ТУРБИНА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 1998 |
|
RU2151884C1 |
СТАТОР КОМПРЕССОРА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ | 1993 |
|
RU2056544C1 |
ВАЛ РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2014 |
|
RU2565113C1 |
ДВУХВАЛЬНЫЙ ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ | 2003 |
|
RU2250386C2 |
КОМПРЕССОР ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2000 |
|
RU2173796C1 |
СТАТОР КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2000 |
|
RU2175404C1 |
ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ | 2001 |
|
RU2204043C2 |
ВАЛ РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ДИСКОВ ВАЛА РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, ПРОСТАВКА УЗЛА СОЕДИНЕНИЯ ДИСКОВ ВАЛА РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2014 |
|
RU2565133C1 |
ВАЛ РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ДИСКОВ ВАЛА РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2014 |
|
RU2565090C1 |
Изобретение относится к области авиационного и наземного двигателестроения, а именно роторов компрессора турбореактивного двигателя. Технический результат, заключающийся в повышении надежности и ресурса ротора за счет снижения вибраций, повышении герметичности и технологичности ремонта, обеспечивается тем, что в роторе компрессора, содержащем рабочие колеса и расположенные между ними промежуточные кольца, согласно изобретению промежуточные кольца выполнены с щелью, которая может быть выполнена ступенчатой или наклонной. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Flight International | |||
Устройство для электрической сигнализации | 1918 |
|
SU16A1 |
Ротор турбомашины | 1974 |
|
SU583774A3 |
Осевой вентилятор | 1979 |
|
SU885624A1 |
Осевой многоступенчатый компрессор | 1979 |
|
SU814008A1 |
РОТОР МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА | 1991 |
|
RU2033566C1 |
СВАРНОЙ БАРАБАННЫЙ РОТОР ТУРБОМАШИНЫ | 1989 |
|
RU2033525C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОАГУЛЯНТА|^^.11К- .*fe,AVtO^.^М*&- | 0 |
|
SU333129A1 |
УСТРОЙСТВО Для БЕСКОЛЬЦЕВОГО ПРЯДЕНИЯ | 0 |
|
SU378575A1 |
Способ передачи данных регистратора параметров системы автоматического управления торможением поезда (РПС) на сервер взаимодействия с локомотивом по цифровому радиоканалу (СВЛТР) | 2020 |
|
RU2743774C1 |
US 3617150 A, 02.11.71 | |||
US 4432697 A, 21.02.84. |
Авторы
Даты
1999-11-10—Публикация
1997-06-11—Подача