ЗАМКОВОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2002 года по МПК G01M7/02 F01D5/32 

Изобретение относится к устройствам для крепления лопаток турбомашин на вибрационных установках при определении частот собственных колебаний, испытании на усталость и может быть использовано в энергомашиностроении.

Известны устройства для крепления лопаток турбомашин на вибрационных установках, содержащие паз для установки хвостовика лопатки, полностью соответствующий его профилю [1].

Недостатком такого устройства является необходимость сложной и трудоемкой обработки паза для каждого типа замка, что снижает технологичность изготовления.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является замковое устройство [2] для крепления лопатки с "елочным" хвостовиком, содержащее паз размещения хвостовика и прижимные элементы, расположенные в пазу с боковых сторон хвостовика.

Недостатком такого устройства является необходимость изготовления замка под каждый тип хвостовика, что увеличивает трудозатраты.

Техническая задача, решаемая данным изобретением, - повышение эффективности устройства за счет обеспечения возможности использования однотипной оснастки для зажима лопаток, имеющих различную геометрию хвостовиков, и сокращение трудозатрат.

Сущность изобретения заключается в следующем. Замковое устройство для крепления лопаток турбомашин при вибрационных испытаниях состоит из двух разъемных элементов, внутри которых выполнен паз цилиндрической формы для размещения хвостовика лопатки и прижимных элементов, расположенных в пазу, при этом прижимные элементы выполнены в виде продольных отрезков цилиндра, плоские поверхности которых прижаты к клиновым граням хвостовика лопатки, а цилиндрические поверхности сопрягаются с цилиндрическими поверхностями паза разъемных элементов с обеспечением возможности поворота прижимных элементов в зависимости от угла клина хвостовика, при этом края свободных цилиндрических поверхностей разъемных элементов примыкают к торцевым граням широкой части клиновидного хвостовика. Сопрягаемые цилиндрические поверхности разъемных и прижимных элементов имеют одинаковые радиусы, при этом толщина каждого прижимного элемента не превышает радиуса цилиндрической поверхности.

На чертеже приведена конструкция предлагаемого замкового устройства для лопаток, имеющих различные типы хвостовиков.

На фиг.1 приведен пример использования предлагаемого устройства для зажима лопаток, имеющих "елочный" хвостовик, где в сжимающем механизме 1 установлены разъемные элементы 2, которые образуют разрезной паз с цилиндрическими поверхностями. По их цилиндрическим поверхностям сопрягаются прижимные элементы 3, выполненные в виде отрезков цилиндров. Для обеспечения надежного поворота прижимных элементов при зажиме толщина каждого прижимного элемента не должна быть больше радиуса цилиндрической поверхности. Плоские поверхности прижимных элементов прижимают к клиновым поверхностям лопаточного хвостовика 4, по-другому говоря, к торцам зубьев. Свободные края цилиндрических поверхностей разъемных элементов, не сопрягаемые с прижимными элементами, примыкают к торцевым граням широкой части клиновидного хвостовика, к первой от пера лопатки паре зубьев.

На фиг.2 приведен пример использования предлагаемого устройства для зажима лопаток, имеющих хвостовик типа "ласточкин хвост", в котором конструкция элементов замка аналогична фиг.1. Плоские поверхности прижимных элементов 3 здесь прижаты к плоским клиновым поверхностям хвостовика 4, а свободные края цилиндрических поверхностей разъемных элементов 2, не сопрягаемые с прижимными элементами, примыкают к торцевой грани широкой части клиновидного хвостовика.

На фиг.3 приведен пример использования предлагаемого устройства для зажима лопаток, имеющих клиновидный хвостовик. Конструкция элементов замка аналогична фиг.1 и фиг.2. Плоские поверхности прижимных элементов 3 здесь прижаты к плоским клиновым поверхностям хвостовика 4, а свободные края цилиндрических поверхностей разъемных элементов 2, не сопрягаемые с прижимными элементами, примыкают к торцевым граням широкой части клиновидного хвостовика в верхней его части.

Устройство работает следующим образом. Лопаточный хвостовик 4 устанавливается по центру относительно прижимных элементов 3. Для обеспечения этого можно использовать упоры, которые на фигурах не показаны. С помощью сжимающего механизма 1 пакет, образуемый разъемными элементами 2, прижимными элементами 3 и хвостовиком 4, сжимается. При сжатии прижимные элементы поворачиваются в цилиндрических поверхностях и прижимаются к клиновым поверхностям хвостовика лопатки. Освобождающиеся при этом края цилиндрических поверхностей разъемных элементов упираются в торцевые грани широкой части клиновидного хвостовика, препятствуя его выскальзыванию.

Эти факторы и обеспечивают достижение технического результата.

Источники информации:
1. Скубачевский Г. С. Авиационные газотурбинные двигатели. М.: Машиностроение, 1981г.

2. А.с. 817497 "Замковое устройство", авторы В.И. Пишиевич и др., МПК G 01 M 7/00, F 01 D 5/00.

Изобретение относится к устройствам для крепления лопаток турбомашин на вибрационных установках при определении частот собственных колебаний, испытании на усталость и может быть использовано в энергомашиностроении. Замковое устройство для крепления лопаток турбомашин при вибрационных испытаниях состоит из двух разъемных элементов, внутри которых выполнен паз цилиндрической формы для размещения хвостовика лопатки и прижимных элементов, расположенных в пазу, при этом прижимные элементы выполнены в виде продольных отрезков цилиндра, плоские поверхности которых прижаты к клиновым граням хвостовика лопатки, а цилиндрические поверхности сопрягаются с цилиндрическими поверхностями паза разъемных элементов с обеспечением возможности поворота прижимных элементов в зависимости от угла клина хвостовика, при этом края свободных цилиндрических поверхностей разъемных элементов примыкают к торцевым граням широкой части клиновидного хвостовика. Сопрягаемые цилиндрические поверхности разъемных и прижимных элементов имеют одинаковые радиусы, при этом толщина каждого прижимного элемента не превышает радиуса цилиндрической поверхности. Изобретение направлено на повышение эффективности устройства за счет обеспечения возможности использования однотипной оснастки для зажима лопаток, имеющих различную геометрию хвостовиков, и сокращение трудозатрат. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Замковое устройство для крепления лопаток турбомашин при вибрационных испытаниях, содержащее корпус, прижимные элементы, образующие паз для размещения хвостовика лопатки, отличающееся тем, что между прижимными элементами и корпусом дополнительно установлены разъемные элементы, внутри которых выполнен цилиндрический паз, при этом прижимные элементы имеют форму продольных отрезков цилиндра, плоские поверхности которых прижаты к клиновым граням хвостовика лопатки, а цилиндрические поверхности сопрягаются с цилиндрическими поверхностями паза разъемных элементов с возможностью поворота прижимных элементов в зависимости от угла клина хвостовика, при этом края свободных цилиндрических поверхностей разъемных элементов прижаты к торцевым граням широкой части клиновидного хвостовика. 2. Замковое устройство по п. 1, отличающееся тем, что сопрягаемые цилиндрические поверхности разъемных и прижимных элементов имеют одинаковые радиусы, при этом толщина каждого прижимного элемента не превышает радиуса цилиндрической поверхности.