УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСИРОВАНИЯ РАБОЧЕЙ ЛОПАТКИ КОМПРЕССОРА В ПАЗУ РОТОРА Российский патент 1999 года по МПК F01D5/30 F04D29/34 

Изобретение относится к конструктивным элементам роторов осевых компрессоров, а именно к устройствам крепления лопаток в пазах ротора осевого компрессора.

Известно устройство для фиксирования рабочей лопатки компрессора в пазу ротора, содержащее штифт, размещенный в глухом отверстии хвостовика рабочей лопатки и в сквозном отверстии паза ротора [1] . Штифт удерживается в сквозном отверстии от выпадания силами трения о стенку отверстия и центробежными силами, действующими на штифт во время вращения ротора. В этом случае хвостовик рабочей лопатки выполняется с поперечной прорезью, а штифт упирается в дно этой прорези. Для удаления лопатки из паза ротора необходимо сильно надавить на хвостовик лопатки вдоль паза. Часть хвостовика отломится, и лопатку можно будет удалить из паза.

Описанное устройство не позволяет удалить лопатку из паза ротора без повреждения удаленной лопатки. Кроме того, фиксирующий штифт удерживается в отверстии паза ротора только силами трения. Поэтому при невращающемся роторе от вибрации штифт может выпадать, например, при транспортировке.

Известно также устройство для фиксирования рабочей лопатки компрессора в пазу ротора, содержащее штифт, размешенный в глухом отверстии хвостовика рабочей лопатки и в сквозном отверстии паза ротора [2]. Глухое отверстие хвостовика рабочей лопатки здесь выполнено в виде поперечной прорези а штифт - пустотелым. При монтаже ротора пустотелый штифт забивается в поперечную прорезь хвостовика рабочей лопатки до упора, при этой деформируясь, что предотвращает выпадение штифта из отверстия паза ротора. Для удаления лопатки из паза ротора также необходимо сильно надавить на хвостовик лопатки вдоль паза. Штифт срежется и лопатку можно будет удалить из паза. Однако такую лопатку, которую использовали в качестве режущего инструмента, использовать повторно уже нельзя. Между тем во время эксплуатации довольно часто на рабочих лопатках появляются забоины, которые после их зачистки позволяют лопатке нормально работать и дальше.

Следует отметить, что фиксирование рабочей лопатки в пазу ротора оба эти устройства выполняют надежно.

Задачей изобретения является обеспечение многоразового снятия и повторного монтажа рабочей лопатки на роторе без ее повреждений.

Для достижения указанной задачи в устройстве для фиксирования рабочей лопатки компрессора в пазу ротора, содержащем штифт, размещенный в глухом отверстии хвостовика рабочей лопатки и в сквозном отверстии паза ротора, это сквозное отверстие выполнено с кольцевой подторцовкой со стороны хвостовика лопатки, в нем размещена полая втулка с буртиком на одном конце, опирающимся на дно подторцовки, и деформируемым элементом для запирания штифта на другом конце, а в штифте образован элемент для его съема, причем последний может быть выполнен или в виде кольцевой канавки иди в виде центрального резьбового отверстия.

Новым здесь является то, что это сквозное отверстие выполнено с кольцевой подторцовкой со стороны хвостовика лопатки, в нем размещена полая втулка с буртиком на одном конце, опирающимся на дно подторцовки, и деформируемым элементом для запирания штифта на другом конце, а в штифте образован элемент для его съема, причем последний может быть выполнен или в виде кольцевой канавки или в виде центрального резьбового отверстия.

Выполнение сквозного отверстия с кольцевой подторцовкой со стороны хвостовика лопатки позволяет разместить в нем полую втулку так, что ее буртик на одном ее конце будет опираться на дно проточки. Это означает, что полая втулка не может выпасть вниз, чему мешает кольцевая проточка, но одновременно и не может уйти вверх, чему мешает расположенная сверху рабочая лопатка. Деформируемый элемент на другом конце полой втулки после фиксации лопатки штифтом и обжатия этим элементом фаски штифта позволяет запереть штифт от выпадания не только во время вращения ротора, но и на стоянке или при транспортировке. При съеме лопатки деформируемый элемент позволяет при его разжатии свободно снять штифт, для чего в последнем служит элемент для его съема, зацепив за который съемником, можно вытащить штифт и снять после этого нужную для ремонта рабочую лопатку без ее повреждения. Единственной деталью, которую придется здесь заменить, является очень простая, а поэтому и недорогая полая втулка. Поэтому осуществление изобретения обеспечит многоразовую замену рабочей лопатки компрессора, так как при переборках не повреждаются основные элементы устройства для фиксирования, то есть хвостовик рабочей лопатки, паз ротора и штифт. Лопатку, которая была удалена из паза ротора, можно опять использовать, т.к. при удалении из паза лопатка не повреждается. Отсутствие повреждений на удаленной лопатке обеспечивает возможность многоразовой замены лопатки.

Из уровня техники неизвестно предложенное сочетание признаков, а именно, то, что сквозное отверстие выполнено с кольцевой подторцовкой со стороны хвостовика лопатки, что в нем размешена полая втулка с буртиком на одном конце, опирающимся на дно подторцовки, и деформируемым элементом для запирания штифта на другом конце, а в штифте образован элемент для его съема, причем последний может быть выполнен или в виде кольцевой канавки или в виде центрального резьбового отверстия для обеспечения многоразового снятия и повторного монтажа рабочей лопатки на роторе. Поэтому можно сделать вывод о соответствии изобретения критериям: "новизна" и "изобретательский уровень".

На фиг. 1 показан разрез устройства для фиксирования рабочей лопатки компрессора:
на фиг. 2 показан элемент для съема штифта, выполненный в виде центрального резьбового отверстия.

Устройство для фиксирования рабочей лопатки компрессора содержит сквозное отверстие 1 паза 2 ротора 3, в котором размещена полая втулка 4, имеющая кольцевой наружный буртик 5. Сквозное отверстие 1 паза 2 имеет кольцевую подторцовку 6 со стороны паза 2 ротора 3. Дно кольцевой подторцовки 6 контактирует с торцом кольцевого наружного буртика 5 полой втулки 4, причем, внутри полой втулки 4 размещен штифт 7, контактирующий одним своим торцом с дном глухого отверстия в хвостовике 9 рабочей лопатки 10. Другой торец штифта 7 имеет фиксирующую фаску 11, которая контактирует с деформируемым элементом для запирания штифта 7 в виде обжимаемой кромки 12 полой втулки 4. Со стороны фаски 11 на штифте 7 имеется элемент для его съема в виде кольцевой канавки 13 или в виде резьбового отверстия 14.

При сборке полую втулку 4 вставляют в сквозное отверстие 1 паза 2 ротора 3 со стороны проточной части до упора буртиком 5 в дно кольцевой подторцовки 6. Затем в паз 2 хвостовиком 9 вставляют рабочую лопатку 10, а в отверстие полой втулки 4 вставляют изнутри ротора 3 штифт 7 до упора в дно глухого отверстия 8 в хвостовике 9 рабочей лопатки 10. После этого кромку 12 полой втулки 4 загибают на фаску 11 штифта 7. Чтобы вынуть лопатку 10 из паза 2, разжимают обжатую кромку 12 полой втулки 4 с фаски 11 штифта 7 и вынимают штифт 7, удерживая его за кольцевую канавку 13. После этого вынимают лопатку 10 из паза 2. Для того, чтобы вставить в паз 2 новую лопатку 10 или ту же самую, необходимо заменить полую втулку 4. Замена полой втулки 4 не приводит к разбалансировке ротора 3, так как полые втулки 4 имеют небольшие габариты и достаточно стабильны по весу.

В предлагаемом устройстве для фиксирования рабочей лопатки компрессора в пазу ротора используются элементы конструкций, каждый из которых в отдельности широко используется в промышленности. Из этого следует вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию "промышленная применимость".

Источники информации
1. Патент США N 2935296, 416-220, 1960.

2. Патент США N 3632228, 416-220, 1972.

Устройство предназначено для фиксирования рабочей лопатки компрессора в пазу ротора осевых компрессоров. Устройство содержит штифт, размещенный в глухом отверстии хвостовика рабочей лопатки и в сквозном отверстии паза ротора. Сквозное отверстие выполнено с кольцевой подторцовкой со стороны хвостовика лопатки. В нем размещена полая втулка с буртиком на одном конце, опирающимся на дно проточки, и деформируемым элементом для запирания штифта на другом конце. В штифте образован элемент для его съема. Элемент съема выполнен в виде кольцевой канавки либо в виде резьбового отверстия. Такое выполнение устройства позволит обеспечить многоразовое снятие и повторный монтаж рабочей лопатки на роторе без повреждения. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для фиксирования рабочей лопатки компрессора в пазу ротора, содержащее штифт, размещенный в глухом отверстии хвостовика рабочей лопатки и в сквозном отверстии паза ротора, отличающееся тем, что сквозное отверстие выполнено с кольцевой подторцовкой со стороны хвостовика лопатки, в нем размещена полая втулка с буртиком на одном конце, опирающимся на дно проточки, и деформируемым элементом для запирания штифта на другом конце, а в штифте образован элемент для его съема. 2. Устройство для фиксирования рабочей лопатки по п.1, отличающееся тем, что элемент для съема штифта выполнен в виде кольцевой канавки. 3. Устройство для фиксирования рабочей лопатки по п.1, отличающееся тем, что элемент для съема штифта выполнен в виде резьбового отверстия.