Способ крепления рабочего колеса на валу турбомашины Советский патент 1976 года по МПК F01D5/02 F25B11/00 

1

Изобретение относится к области крепления быстровращающихся рабочих колес на валу турбомашины, преимущественно холодильной.

Наиболее распространенным является способ посадки рабочих колес на вал с натягом. Недостатками его являются увеличение напряжений в диске и невозможность разборки без специальных мер (нагрев, охлаждение, а в некоторых случаях - превращение в негодность деталей).

Известное крепление рабочего колеса на валу с помощью конических втулок решает две задачи - легкоразъемность и плотное соединение колеса с валом во время работы. Недостатками такого крепления являются увеличенные размеры узла вдоль оси и необходимость подгонки сопрягаемых конических поверхностей.

Крепление рабочего колеса на валу с помощью конических шпонок не нашло применения из-за сложности изготовления и эксплуатации.

Известны также способы крепления рабочих колес на валу с помощью цилиндрической втулки. В ступицу колеса запрессовывается втулка, а затем колесо с втулкой насаживаются на вал с малым зазором или с натягом. Но такое крепление не обеспечивает плотного крепления на валу в рабочих условиях из-за

значительного перемещения внутренней поверхности втулки.

Цель изобретения - повысить эксплуатационную надежность и упростить монтажнодемонтажные работы за счет одновременного обеспечения быстроразъемности соединения, плотной посадки колеса на валу при сборке и во время работы, простоты изготовления и умеренных напряжений в колесе вследствие

малых натягов.

Эта цель достигается тем, что втулку устанавливают с радиальным зазором порядка 2-4 мкм между втулкой и колесом, а также между втулкой и валом. Затем к торцам втулки прикладывают равномерно распределенные по окружности изгибающие моменты и под воздействием последних деформируют края втулки в сторону вала, а среднюю часть - в сторону ступицы. В результате зазоры выбираются и образуются натяги.

Во время вращения ротора внутренняя поверхность ступицы перемещается, а наружная поверхность втулки следует за ней, обеспечивая плотное их соприкосновение. Крепление

втулки на валу обеспечивается за счет весьма малых перемещений втулки от инерционных сил.

На фиг. 1 показана конструктивная схема, иллюстрирующая способ крепления рабочего

колеса на валу; на фиг. 2 - характер дефор3

мации втулки, который подтверждается теоретически и экспериментально.

На вал 1 с небольшим радиальным зазором посажена цилиндрическая втулка 2, в которой со стороны внутренней поверхности выполнена широкая выточка. На втулку также с зазором посажено рабочее колесо 3. Выбранные зазоры (2-4 мкм) позволяют легко надевать и снимать втулку и колесо. Нри затяжке гайки втулка деформируется и указанные зазоры выбираются, а затем при дальнейшей затяжке гайки в местах контакта втулки с валом и ступицей колеса образуются натяги.

Формула изобретения

Способ крепления рабочего колеса на валу турбомашины, преимущественно холодильной, с помошью установленной между ступицей колеса и валом цилиндрической втулки, о т л ичаюш.ийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и упрощения монтажно-демонтажных работ, втулку устанавливают с радиальным зазором порядка 2- 4 мкм, прикладывают к ее торцам изгибающие моменты и под их воздействием деформируют края втулки в сторону вала, а среднюю часть - в сторону ступицы.

ФуеЛ