Регулируемый сопловой аппарат радиально-осевой турбины Советский патент 1990 года по МПК F01D9/02 F01D17/14 

ную величину межвенцового зазора независимо от угла установки otu лопаток 3, повысить точность установки лопаток 3 благодаря устранению в механизме привода звеньев, в которых в процессе эксплуатации появляются зазоры, повысить прочностные характеристики заделки лопатки. 4 ил.

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в транспортных газотурбинных двигателях, а также в паровых турбинах с центростремительными регулируемыми ступенями. Целью изобретения является повышение экономичности работы турбины путем обеспечения оптимальной величины межвенцового зазора, а также повышение надежности в работе и точности установки лопаток. Поворотные оси 4 сопловых лопаток 3 эксцентрично размещены в поворотных втулках 6, снабженных зубчатыми колесами 7. Соосно с ними размещены свободно вращающиеся промежуточные шестерни 8, а приводное кольцо 5 выполнено в виде двух зубчатых венцов 10, 11, соответственно взаимодействующих с зубчатыми колесами 7 поворотных втулок 6 и через промежуточные шестерни 8 - с зубчатыми колесами 9 поворотных осей 4 лопаток 3. Такое выполнение соплового аппарата позволяет, выбирая определенную величину передаточного отношения пар зубчатых зацеплений 10,7, 11,8, и 8,9 устанавливать оптимальную величину межвенцового зазора 8 независимо от угла установки α_у лопаток 3, повысить точность установки лопаток 3 благодаря устранению в механизме привода звеньев, в которых в процессе эксплуатации появляются зазоры, повысить прочностные характеристики заделки лопатки. 4 ил.

Изобретение относится к т рбостро- ению и может быть использовано в транспортных газотурбинных двигателях, а также в паровых турбинах с центростремительными регулируемыми ступе- нями.

Целью изобретения является повышение экономичности работы турбины путем обеспечения оптимальной величины межвенцового зазора при различ- ных углах установки лопаток, а также повышение надежности работы и точности установки лопаток.

На фиг.1 показана радиально-осевая турбина, продольный разрез-, на фиг.2- то же, с оппозитно расположенными зубчатыми венцами-, на фиг.З - вид А на фиг.2 (при номинальном расходе рабочей среды) на фиг.4 - то же, при частичном расходе рабочей среды.

Регулируемый сопловой аппарат содержит расположенные между корпусами 1 и 2 лопатки 3 с поворотными осями 4 и поворотное кольцо 5. Сопловой аппарат снабжен поворотными втулками 6, имеющими зубчатые колеса 7, и соосно с ними расположенными промежуточными шестернями 8. Поворотные оси 4 снабжены зубчатыми колесами 9 и размещены с эксцентриситетом Ј в поворотных втулках 6, причем поворотное кольцо 5 выполнено в виде двух зубчатых венцов 10 и 11, соответственно взаимодействующих с зубчатыми колесами 7 поворотных втулок 6 и через промежуточные шестерни 8 с зубчатыми колесами 9 поворотных осей 4 лопаток 3. Между выходными кромками лопаток 3 и входными кромками рабочих лопаток 12 ротора 13 под- держивается постоянный межвенцовый зазор 0 . Лопатки 3 установлены под углом oCu0j образуя при этом межлопат очные ° каналы 14 с горлом а.

При номинальном режиме работы лопатки 3 с поворотными осями 4 находятся в определенном положении с соответствующими углами с(. ц, установки лопаток 3. При этом устанавливается

5

0

0

д Q

5

определенная величина межвенцового зазора 00 . Величина горла а канала 14 обеспечивает требуемый расход рабочей среды G .

Для получения нового режима работы турбины, например с уменьшением рас- 1хода от исполнительного механизма привода (не показан), передается усилие на поворотное кольцо 5, заставляя его перемещаться против часовой стрелки. При этом пары соответствующих зубчатых зацеплений венца 10 и колеса 7, венца 11 и шестерни 8, и колеса 9 обеспечивают поворот втулки 6 против часовой стрелки и осей 4 лопаток 3 по часовой стрелке. Одновременно вместе с поворотом втулки 6 поворотная ось 4 лопаток 3 перемещается в окружном направлении на величину д (п и на величину А г в5 радиальном направлении. В новом положении устанавливаются новые геометрические параметры регулируемого соплового аппарата: углы установки u.i межвенцовый зазор 01 и горло а 1 каналов 14 соплового аппарата, в соответствии ст величиной горла , а0) осуществляется пропуск расхода рабочей среды G((G G). При этом эксцентриситет Ј , передаточные отношения зубчатых зацеплений венца 10 и колеса 7, венца 11 и шестерни 8, шестерни 8 и колеса 9 выбраны таким образом, что & Ј0-B(const. Аналогично осуществляется режим с увеличенным расходом рабочей среды.

В регулируемом сопловом аппарате можно осуществить выбор практически любого положения поворотной оси 4, например в месте максимальной толщины профиля лопатки 3, в результате чего увеличивается площадь соединения лопатки 3 с осью 4, что повышает надежность конструкции.

Точность установки лопатки 3 повышается благодаря устранению в механизме привода звеньев, в которых в процессе эксплуатации появляются зазоры.

3И

Форму л.а изобретения

Регулируемый сопловой аппарат радиально-осевой турбины, содержащий расположенные между корпусами лопатки с поворотными осями и поворотное кольцо, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности работы турбины путем обеспечения оптимальной величины межвенцового зазора при различных углах установки лопатки, а также повышения надежности работы и точности установки лопаА49906

ток, сопловой аппарат снабжен поворотными втулками, имеющими зубчатые колеса, и соосно с ними расположен- ными промежуточными шестернями, а поворотные оси снабжены зубчатыми колесами и размещены эксцентрично в поворотных втулках, причем поворотное кольцо выполнено в виде двух зубчатых 10 венцов, соответственно взаимодействующих с зубчатыми колесами поворот1- ных втулок и через промежуточные шестерни с зубчатыми колесами поворотных осек лопаток.

Фив.г

BuS A

;j