RU149739U1 - DISC OF THE THIRD STEP OF THE TURBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR - Google Patents

DISC OF THE THIRD STEP OF THE TURBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR Download PDF

Info

Publication number
RU149739U1
RU149739U1 RU2014115948/06U RU2014115948U RU149739U1 RU 149739 U1 RU149739 U1 RU 149739U1 RU 2014115948/06 U RU2014115948/06 U RU 2014115948/06U RU 2014115948 U RU2014115948 U RU 2014115948U RU 149739 U1 RU149739 U1 RU 149739U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
disk
rim
rotor
stage
blade
Prior art date
Application number
RU2014115948/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Ювенальевич Марчуков
Сергей Анатольевич Симонов
Дмитрий Юрьевич Еричев
Андрей Валерьевич Узбеков
Игорь Сергеевич Кузнецов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") filed Critical Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо")
Priority to RU2014115948/06U priority Critical patent/RU149739U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU149739U1 publication Critical patent/RU149739U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

1. Диск третьей ступени вала ротора компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД), имеющего корпус с сужающейся от входа проточной частью, в которой размещены имеющие хвостовик и перо с радиальной осью рабочие лопатки ротора, вал которого выполнен полым с расположенной внутри него осевой шлицевой трубой и сообщен с турбиной низкого давления (ТНД), характеризующийся тем, что диск выполнен в виде моноэлемента, включающего обод, переходящий в кольцевое полотно, усиленное ступицей, снабженной центральным отверстием, при этом обод диска ассиметрично соединен с полотном с образованием разноплечих кольцевых конических полок обода, фронтальная из которых превышает осевую ширину тыльной не менее чем в 1,07 раза, причем тыльная полка выполнена с возможностью неразъемного соединения с цилиндрической проставкой, обращенной к диску следующей ступени, а для разъемного соединения через проставку с диском предшествующей ступени в полотне диска под ободом выполнены отверстия под крепежные элементы, разнесенные по окружности с угловой частотой (5,095÷7,643) [ед/рад], причем обод диска со стороны, обращенной к проточной части, на участке осевой ширины, соизмеримом с проекцией ширины корневого сечения пера на условную осевую плоскость, совмещенную с радиальной осью лопатки, снабжен системой пазов для крепления лопаток, продольная ось каждого из которых образует с осью ротора в проекции на условную осевую плоскость, нормальную к радиальной оси пера лопатки, угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α=(19÷28)°, а пазы равномерно разнесены по периметру диска с угловой частотой Y=(6,7÷11,5) [1. The disk of the third stage of the rotor shaft of the low-pressure compressor (KND) of the turbojet engine (TRD), which has a housing with a flowing part tapering from the inlet, in which rotor blades of the rotor have a shank and a feather with a radial axis, the shaft of which is made hollow with an inside axial spline tube and in communication with a low-pressure turbine (low pressure turbine), characterized in that the disk is made in the form of a single element, including a rim, turning into an annular web reinforced by a hub equipped with a central hole, at the volume of the rim of the disk is asymmetrically connected to the web with the formation of different-shouldered annular conical flanges of the rim, the front of which exceeds the axial width of the rear by at least 1.07 times, and the rear shelf is made with the possibility of one-piece connection with a cylindrical spacer facing the disk of the next stage, and for detachable connection through a spacer with a disk of the previous step, holes for fasteners are made in the disk sheet under the rim, spaced around the circumference with an angular frequency (5.095 ÷ 7.643) [unit / rad], comb m the rim of the disk from the side facing the flowing part, on the axial width section, commensurate with the projection of the width of the root section of the pen on the conditional axial plane, combined with the radial axis of the blade, is equipped with a system of grooves for attaching the blades, the longitudinal axis of each of which forms with the axis of the rotor in the projection onto the conditional axial plane normal to the radial axis of the blade feather, the blade installation angle α defined in the value range α = (19 ÷ 28) °, and the grooves are uniformly spaced around the perimeter of the disk with an angular frequency Y = (6.7 ÷ 11.5) [

Description

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения, а именно, к компрессорам низкого давления авиационных турбореактивных двигателей.The utility model relates to the field of aircraft engine manufacturing, namely, to low-pressure compressors of aircraft turbojet engines.

Известна ступень осевого компрессора газотурбинного двигателя, содержащая лопаточные венцы рабочего колеса и его внешнее силовое кольцо, в котором внутренняя часть имеет пазы. В пазах посредством замков крепятся концы пера лопатки. В замках крепления лопатки в зазоре между боковыми стенками пазов и концами замковой части торцевых концов лопатки установлены виброизоляционные, амортизационные элементы (RU 2264561 C1, опубл. 20.11.2005).Known stage axial compressor of a gas turbine engine containing the blade crowns of the impeller and its outer power ring, in which the inner part has grooves. In the grooves, through the locks, the ends of the feather blade are attached. In the locks for fixing the blades in the gap between the side walls of the grooves and the ends of the castle part of the end ends of the blades, vibration-proofing, shock-absorbing elements are installed (RU 2264561 C1, publ. 20.11.2005).

Известна ступень осевого компрессора газотурбинного двигателя, содержащая лопаточные венцы рабочего колеса и опорное силовое кольцо для крепления хвостовиков лопаток. Для крепления хвостовиков концевого сечения лопатки на внутренней металлической поверхности силового кольца выполнены шлицы (RU 2267030С1, опубл. 27.12.2005).Known stage axial compressor of a gas turbine engine containing the blade crowns of the impeller and the support ring for attaching the shanks of the blades. For fastening the shanks of the end section of the blade on the inner metal surface of the power ring, slots are made (RU 2267030C1, publ. 27.12.2005).

Известен осевой компрессор двигателя, включающий рабочие колеса, снабженные дисками. Диск рабочего колеса включает обод, полотно, ступицу, кольцевой бурт с фланцем и отверстиями в нем под призонные болты. На ободах дисков рабочих колес выполнены клиновидные кольцевые углубления, которые образуют кольцевой паз типа "ласточкин хвост" для контакта с клиновидными кольцевыми выступами на торцах полок рабочих лопаток (RU 2269678 C1, опубл. 10.02.2006).Known axial compressor of the engine, including impellers equipped with disks. The impeller disk includes a rim, a web, a hub, an annular collar with a flange and holes in it for tight bolts. On the rims of the wheels of the impellers, wedge-shaped annular recesses are made, which form an annular dovetail groove for contact with wedge-shaped annular protrusions at the ends of the shelves of the blades (RU 2269678 C1, publ. 02.10.2006).

Известен вал ротора компрессора низкого давления (КНД), включающий систему из четырех дисков. Диск содержит обод для установки и привидения во вращение рабочих лопаток, сообщенный с валом турбины низкого давления (ТНД) турбореактивного двигателя (ТРД) (Н.Н. Сиротин, А.С. Новиков, А.Г. Пайкин, А.Н. Сиротин. Основы конструирования производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий. Книга 1. Москва. Наука 2011. стр. 249-259)Known rotor shaft of the compressor of low pressure (KND), including a system of four disks. The disk contains a rim for mounting and ghosting the rotor blades in communication with the shaft of a low-pressure turbine (LP) of a turbojet engine (NR) (N.N. Sirotin, A.S. Novikov, A.G. Paykin, A.N. Sirotin Fundamentals of designing the production and operation of aircraft gas turbine engines and power plants in the CALS technology system. Book 1. Moscow. Science 2011. pp. 249-259)

К недостаткам известных решений относятся неоптимальность соотношений и недостаточная проработанность радиальных и угловых параметров дисков, включая параметры, выражающие соотношения величин полок и радиусов ободов дисков как силовых элементов конструкции вала, а также угловой частоты и осевой ориентации пазов для установки рабочих лопаток ротора.The disadvantages of the known solutions include the non-optimality of the ratios and the insufficient development of the radial and angular parameters of the disks, including parameters expressing the ratio of the shelves and the radii of the rims of the disks as power elements of the shaft structure, as well as the angular frequency and axial orientation of the grooves for installing the rotor blades.

Задача полезной модели состоит в разработке диска третьей ступени вала ротора КНД ТРД повышенной компактности, технологичности и ремонтопригодности при снижении материалоемкости и повышении допустимых напряжений в элементах диска.The objective of the utility model is to develop a disk of the third stage of the rotor shaft of the low pressure turbojet engine of increased compactness, manufacturability and maintainability while reducing material consumption and increasing the permissible stresses in the disk elements.

Поставленная задача решается тем, что диск третьей ступени вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, имеющего корпус с сужающейся от входа проточной частью, в которой размещены имеющие хвостовик и перо с радиальной осью рабочие лопатки ротора, вал которого выполнен полым с расположенной внутри него осевой шлицевой трубой и сообщен с турбиной низкого давления (ТНД), согласно полезной модели, выполнен в виде моноэлемента, включающего обод, переходящий в кольцевое полотно, усиленное ступицей, снабженной центральным отверстием, при этом обод диска ассиметрично соединен с полотном с образованием разноплечих кольцевых конических полок обода, фронтальная из которых превышает осевую ширину тыльной не менее чем в 1,07 раза, причем тыльная полка выполнена с возможностью неразъемного соединения с цилиндрической проставкой, обращенной к диску следующей ступени, а для разъемного соединения через проставку с диском предшествующей ступени в полотне диска под ободом выполнены отверстия под крепежные элементы, разнесенные по окружности с угловой частотой (5,095÷7,643) [ед/рад], причем обод диска со стороны, обращенной к проточной части, на участке осевой ширины, соизмеримом с проекцией ширины корневого сечения пера на условную осевую плоскость, совмещенную с радиальной осью лопатки, снабжен системой пазов для крепления лопаток, продольная ось каждого из которых образует с осью ротора в проекции на условную осевую плоскость, нормальную к радиальной оси пера лопатки, угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α=(19÷28)°, а пазы равномерно разнесены по периметру диска с угловой частотой Yп=(6,7÷11,5) [ед/рад] и выполнены в поперечном сечении, по меньшей мере, с боковыми гранями, образующими элемент замкового соединения с хвостовиком лопатки, кроме того полотно диска снабжено с тыльной стороны по ходу рабочего тела кольцевым коническим элементом для силового соединения с ответным коническим элементом цапфы задней опоры вала ротора, при этом конический элемент выполнен с наклоном образующей к оси вала ротора под углом β, составляющим β=(35÷65)°, и с длиной образующей не выходящей за осевой габарит полки диска.The problem is solved in that the disk of the third stage of the rotor shaft of the low-pressure compressor of a turbojet engine having a body with a flowing part tapering from the inlet, in which rotor blades having a shank and a feather with a radial axis are placed, the shaft of which is hollow with an axial spline located inside it according to a utility model, made in the form of a single element including a rim turning into an annular web reinforced by a hub equipped with a central a hole, the rim of the disk being asymmetrically connected to the web with the formation of different-shouldered annular conical flanges of the rim, the front of which exceeds the axial width of the rear by at least 1.07 times, and the rear shelf is made with the possibility of one-piece connection with a cylindrical spacer facing the disk the next stage, and for detachable connection through a spacer with the disk of the previous stage, holes for fasteners are made in the disk sheet under the rim, spaced around the circumference with an angular frequency (5 , 095 ÷ 7.643) [units / rad], moreover, the rim of the disk from the side facing the flowing part, on the axial width section, commensurate with the projection of the width of the root section of the pen on the conditional axial plane combined with the radial axis of the blade, is equipped with a groove system for mounting blades, the longitudinal axis of each of which forms with the axis of the rotor in the projection onto the conditional axial plane normal to the radial axis of the blade feather, the blade installation angle α defined in the value range α = (19 ÷ 28) °, and the grooves are evenly spaced around the perimeter disc with corner th frequency Y n = (6,7 ÷ 11,5) [U / rad] and are made in cross-section, at least with the lateral faces forming the connection element locking the blade root, furthermore provided with a disk blade from the rear side of a working cone with an annular conical element for power connection with a mating conical element of the pin of the rear support of the rotor shaft, while the conical element is made with an inclined generatrix to the axis of the rotor shaft at an angle β of β = (35 ÷ 65) °, and with a generatrix length of beyond the axial dimension of the disk shelf.

При этом обод диска может быть выполнен, выходящим в проточную часть и образующим третью ступень силовой оболочки вала ротора, которая выполнена барабанно-дисковой с возможностью силового соединения диска третьей ступени через упомянутые цилиндрические проставки, при этом внешняя поверхность обода образует соответствующий осевой участок силовой оболочки вала, а обе проставки снабжены со стороны, выходящей в проточную часть кольцевыми гребневыми элементами лабиринтного уплотнения, выполненными с возможностью взаимодействия через зазор с элементами неподвижного торца лопатки направляющего аппарата статора.In this case, the disk rim can be made that extends into the flowing part and forms the third stage of the power shell of the rotor shaft, which is made drum-disk with the possibility of power connection of the third stage disk through the said cylindrical spacers, while the outer surface of the rim forms the corresponding axial section of the shaft power shell and both spacers are provided from the side that extends into the flow part with annular ridge elements of the labyrinth seal, made with the possibility of interaction through the gap with the elements of the stationary end of the blade of the stator guide apparatus.

Тыльная полка обода диска может быть выполнена выступающей за габарит пера рабочей лопатки диска на ширину, достаточную для контакта и неразъемного силового соединения с цилиндрической проставкой.The rear shelf of the rim of the disk can be made protruding beyond the size of the pen of the working blade of the disk to a width sufficient for contact and one-piece power connection with a cylindrical spacer.

Замковое соединение пазов обода диска с хвостовиками, имеющими конфигурацию поперечного сечения, конгруэнтную конфигурации поперечного сечения пазов, может быть выполнено по типу «ласточкин хвост» и снабжено кольцевой проточкой с возможностью заведения в него разрезного кольца для фиксации лопаток.The castle connection of the grooves of the rim of the disk with the shanks having a cross-sectional configuration congruent to the cross-sectional configuration of the grooves can be made according to the dovetail type and provided with an annular groove with the possibility of introducing into it a split ring for fixing the blades.

Диск может быть выполнен с радиальным расстоянием от нижней точки ступицы до верхней поверхности обода в условной средней плоскости полотна диска, не менее чем в 1,15 раза меньшим радиальной величины лопатки диска, перекрывающей кольцевой просвет проточной части с доведением торца пера до конгруэнтного сопряжения с периферийной внутренней поверхностью проточной части с минимальным зазором, достаточным для обеспечения свободного вращения системы «диск-лопатка».The disk can be made with a radial distance from the lower point of the hub to the upper surface of the rim in the conditional middle plane of the disk web, not less than 1.15 times smaller than the radial size of the disk blade, overlapping the annular gap of the flow part with bringing the end of the pen to congruent with the peripheral the inner surface of the flowing part with a minimum clearance sufficient to ensure free rotation of the disk-blade system.

Внутренняя поверхность проточной части двигателя в зоне расположения диска может быть образована участками внешней поверхности обода диска между пазами для установки лопаток.The inner surface of the engine duct in the area of the disk may be formed by the sections of the outer surface of the rim of the disk between the grooves for installing blades.

Тыльная полка обода диска конструктивно может быть выполнена с возможностью неразъемного присоединения цилиндрической проставки.The rear shelf of the disk rim can be structurally made with the possibility of one-piece connection of a cylindrical spacer.

Радиус центрального отверстия ступицы не менее чем на 10% может превышать радиус упомянутой шлицевой трубы, а радиус диска от оси до внешней поверхности обода в средней плоскости полотна составляет (0,49÷0,75) от радиуса периферийного контура проточной части двигателя.The radius of the central hole of the hub can be no less than 10% greater than the radius of the aforementioned spline tube, and the radius of the disk from the axis to the outer surface of the rim in the middle plane of the web is (0.49 ÷ 0.75) from the radius of the peripheral contour of the engine duct.

Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью признаков, состоит в разработке диска третьей ступени вала ротора КНД ТРД повышенной компактности, технологичности и ремонтопригодности при снижении материалоемкости. Это достигается совокупностью разработанных в полезной модели конструктивных решений и геометрических параметров основных элементов диска, а именно, радиальных параметров диска, геометрической конфигурации обода с разноплечими кольцевыми полками, принятого сочетания тонкого полотна и осевой ширины ступицы, компенсирующей диаметр центрального отверстия, что приводит к снижению материалоемкости и повышению максимальных допустимых напряжений в элементах диска. Найденная в полезной модели ориентация относительно оси вала и угловая частота пазов с возможностью размещения, фиксации и простоты взаимозаменяемости рабочих лопаток с принятой системой замкового соединения обеспечивает в совокупности повышенную эффективность функциональной работы и ресурса КНД в целом.The technical result achieved by the above set of features is to develop a disk of the third stage of the rotor shaft of the low pressure turbojet engine of increased compactness, manufacturability and maintainability while reducing material consumption. This is achieved by a combination of design solutions and geometric parameters of the basic elements of the disk developed in the utility model, namely, the radial parameters of the disk, the geometric configuration of the rim with different shoulder rings, the adopted combination of a thin web and the axial width of the hub, compensating for the diameter of the central hole, which reduces material consumption and increase the maximum allowable stresses in the elements of the disk. The orientation with respect to the axis of the shaft and the angular frequency of the grooves found in the utility model with the possibility of placement, fixation, and ease of interchangeability of the working blades with the adopted locking system provides a combination of increased efficiency of the functional work and the efficiency of the low pressure rotor as a whole.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 изображен диск третьей ступени вала ротора КНД, продольный разрез;in FIG. 1 shows a disk of the third stage of the shaft of the rotor KND, a longitudinal section;

на фиг. 2 - фрагмент диска третьей ступени вала ротора КНД, фронтальная проекция;in FIG. 2 - a fragment of the disk of the third stage of the shaft of the rotor KND, frontal projection;

на фиг. 3 - фрагмент обода диска третьей ступени вала ротора КНД, вид сбоку.in FIG. 3 - a fragment of the rim of the disk of the third stage of the shaft of the rotor KND, side view.

Турбореактивный двигатель выполнен с корпусом 1 с сужающейся от входа проточной частью 2, в которой размещены имеющие хвостовик и перо с радиальной осью рабочие лопатки ротора (на чертежах не показано). Вал выполнен полым с расположенной внутри него осевой шлицевой трубой 3 и сообщен с турбиной низкого давления.The turbojet engine is made with a housing 1 with a flowing part 2 tapering from the entrance, in which rotor blades of the rotor (with shank and a feather with a radial axis) are placed (not shown in the drawings). The shaft is hollow with an axial spline pipe 3 located inside it and is in communication with the low pressure turbine.

Диск третьей ступени вала ротора компрессора низкого давления ТРД выполнен в виде моноэлемента, включающего обод 4, переходящий в кольцевое полотно 5, усиленное ступицей 6. Ступица 6 снабжена центральным отверстием 7.The disk of the third stage of the rotor shaft of the low-pressure compressor turbojet engine is made in the form of a single element, including a rim 4, turning into an annular web 5, reinforced by the hub 6. The hub 6 is provided with a central hole 7.

Обод 4 диска ассиметрично соединен с полотном 5 с образованием разноплечих кольцевых конических полок 8, 9 обода 4. Осевая ширина фронтальной полки 8 превышает осевую ширину тыльной полки 9 не менее чем в 1,07 раза. Тыльная полка 9 обода 4 выполнена с возможностью неразъемного соединения с цилиндрической проставкой (на чертежах не показано), обращенной к диску следующей ступени. Для разъемного соединения через цилиндрическую проставку с диском предшествующей ступени в полотне 5 диска под ободом 4 выполнены отверстия 10 под крепежные элементы, разнесенные по окружности с угловой частотой (5,095÷7,643) [ед/рад].The rim 4 of the disk is asymmetrically connected to the web 5 with the formation of different-shouldered annular conical shelves 8, 9 of the rim 4. The axial width of the front flange 8 exceeds the axial width of the rear flange 9 not less than 1.07 times. The rear shelf 9 of the rim 4 is made with the possibility of one-piece connection with a cylindrical spacer (not shown in the drawings), facing the disk of the next stage. For detachable connection through a cylindrical spacer with a disk of the previous step, holes 10 under the rim 4 are made under the rim 4 of the disk for fasteners spaced around the circumference with an angular frequency (5.095 ÷ 7.643) [units / rad].

Обод 4 диска со стороны, обращенной к проточной части, на участке осевой ширины, соизмеримом с проекцией ширины корневого сечения пера на условную осевую плоскость, совмещенную с радиальной осью лопатки, снабжен системой пазов 11 для крепления лопаток. Продольная ось каждого паза 11 образует с осью ротора в проекции на условную осевую плоскость, нормальную к радиальной оси пера лопатки, угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α=(19÷28)°. Пазы 11 равномерно разнесены по периметру диска с угловой частотой Yп=(6,7÷11,5) [ед/рад]. Пазы 11 выполнены в поперечном сечении, по меньшей мере, с боковыми гранями 12, образующими элемент замкового соединения с хвостовиком лопатки.The rim 4 of the disk from the side facing the flowing part, on a plot of axial width, commensurate with the projection of the width of the root section of the pen on the conditional axial plane, combined with the radial axis of the blade, is equipped with a system of grooves 11 for mounting the blades. The longitudinal axis of each groove 11 forms with the rotor axis in the projection onto the conditional axial plane normal to the radial axis of the blade feather, the installation angle α of the blade shank, defined in the range of values α = (19 ÷ 28) °. The grooves 11 are evenly spaced around the perimeter of the disk with an angular frequency Y p = (6.7 ÷ 11.5) [units / rad]. The grooves 11 are made in cross section with at least side faces 12 forming an element of the locking connection with the shank of the blade.

Полотно 5 диска снабжено с тыльной стороны по ходу рабочего тела кольцевым коническим элементом 13 для силового соединения с ответным коническим элементом цапфы задней опоры вала ротора (на чертежах не показано). Конический элемент 13 выполнен с наклоном образующей к оси 14 вала ротора под углом β, составляющим β=(35÷65)°, и с длиной образующей не выходящей за осевой габарит полки 9 диска.The blade 5 of the disk is provided on the back side along the working fluid with an annular conical element 13 for power connection with the mating conical element of the journal of the rear support of the rotor shaft (not shown in the drawings). The conical element 13 is made with a slope of the generatrix to the axis 14 of the rotor shaft at an angle β of β = (35 ÷ 65) °, and with the length of the generatrix not extending beyond the axial dimension of the disk shelf 9.

Обод 4 диска выполнен, выходящим в проточную часть и образующим третью ступень силовой оболочки вала ротора, которая выполнена барабанно-дисковой с возможностью силового соединения диска третьей ступени для передачи крутящего момента от ТНД, радиальных и осевых усилий от совокупности ступеней вала ротора через упомянутые цилиндрические проставки. Внешняя поверхность 15 обода 4 образует соответствующий осевой участок силовой оболочки вала. Проставки снабжены со стороны, выходящей в проточную часть кольцевыми гребневыми элементами лабиринтного уплотнения, выполненными с возможностью взаимодействия через зазор с элементами неподвижного торца лопатки направляющего аппарата статора.The rim 4 of the disk is made, which extends into the flowing part and forms the third stage of the power shell of the rotor shaft, which is made drum-disk with the possibility of power connection of the third stage disk to transmit torque from the high pressure pump, radial and axial forces from the set of stages of the rotor shaft through the aforementioned cylindrical spacers . The outer surface 15 of the rim 4 forms the corresponding axial section of the power shell of the shaft. The spacers are provided on the side that extends into the flow part with annular ridge elements of the labyrinth seal, made with the possibility of interaction through the gap with the elements of the fixed end face of the blade of the stator guide apparatus.

Тыльная полка 9 обода 4 диска выполнена выступающей за габарит пера рабочей лопатки диска на ширину, достаточную для контакта и неразъемного силового соединения с цилиндрической проставкой. Тыльная полка 9 обода диска конструктивно выполнена с возможностью неразъемного, предпочтительно, посредством электронно-лучевой сварки присоединения цилиндрической проставки.The rear shelf 9 of the rim 4 of the disk is made protruding beyond the size of the pen of the working blade of the disk to a width sufficient for contact and one-piece power connection with a cylindrical spacer. The rear shelf 9 of the rim of the disk is structurally made with the possibility of one-piece, preferably by electron beam welding to attach a cylindrical spacer.

Замковое соединение пазов 11 обода 4 диска с хвостовиками, имеющими конфигурацию поперечного сечения, конгруэнтную конфигурации поперечного сечения пазов, выполнено по типу «ласточкин хвост» и снабжено кольцевой проточкой (на чертежах не показано) с возможностью заведения в него разрезного кольца для фиксации лопаток.The castle connection of the grooves 11 of the rim 4 of the disk with shanks having a cross-sectional configuration congruent to the cross-sectional configuration of the grooves is made according to the dovetail type and provided with an annular groove (not shown in the drawings) with the possibility of introducing into it a split ring for fixing the blades.

Диск выполнен с радиальным расстоянием от нижней точки ступицы 6 до верхней поверхности 15 обода в условной средней плоскости полотна 5 диска, не менее чем в 1,15 раза меньшим радиальной величины лопатки диска, перекрывающей кольцевой просвет проточной части с доведением торца пера до конгруэнтного сопряжения с периферийной внутренней поверхностью проточной части с минимальным зазором, достаточным для обеспечения свободного вращения системы «диск-лопатка».The disk is made with a radial distance from the lower point of the hub 6 to the upper surface 15 of the rim in the conditional middle plane of the blade web 5 of the disk, not less than 1.15 times smaller than the radial size of the blade of the disk, overlapping the annular gap of the flow part with bringing the end of the pen to congruent conjugation with peripheral inner surface of the flowing part with a minimum clearance sufficient to ensure free rotation of the disk-blade system.

Внутренняя поверхность проточной части двигателя в зоне расположения диска образована участками внешней поверхности 15 обода 4 диска между пазами 11 для установки лопаток.The inner surface of the engine duct in the area of the disk is formed by sections of the outer surface 15 of the rim 4 of the disk between the grooves 11 for installing blades.

Радиус центрального отверстия ступицы не менее чем на 10% превышает радиус упомянутой шлицевой трубы. Радиус диска от оси до внешней поверхности обода в средней плоскости полотна составляет (0,49÷0,75) от радиуса периферийного контура проточной части двигателя.The radius of the central hole of the hub is not less than 10% greater than the radius of the mentioned spline pipe. The radius of the disk from the axis to the outer surface of the rim in the middle plane of the web is (0.49 ÷ 0.75) from the radius of the peripheral contour of the engine flow passage.

Пример реализации полезной модели.An example implementation of a utility model.

В процессе работы турбореактивного двигателя диск третьей ступени приводится во вращение путем передачи крутящего момента от ТНД через силовую барабанно-дисковую оболочку вала ротора КНД с включением в работу лоток рабочего колеса. В результате чего происходит нагнетание рабочего тела в КНД. Одновременно диск воспринимает центробежные нагрузки и через конический кольцевой элемент 13 передает радиальную и осевую нагрузки на опоры вала ротора.In the process of operation of a turbojet engine, the third-stage disk is rotated by transmitting torque from the low-pressure turbine through the power drum-disk shell of the low-pressure rotor rotor shaft with the impeller tray engaged. As a result, the working fluid is injected into the CPV. At the same time, the disk accepts centrifugal loads and through the conical ring element 13 transfers radial and axial loads to the rotor shaft supports.

Claims (8)

1. Диск третьей ступени вала ротора компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД), имеющего корпус с сужающейся от входа проточной частью, в которой размещены имеющие хвостовик и перо с радиальной осью рабочие лопатки ротора, вал которого выполнен полым с расположенной внутри него осевой шлицевой трубой и сообщен с турбиной низкого давления (ТНД), характеризующийся тем, что диск выполнен в виде моноэлемента, включающего обод, переходящий в кольцевое полотно, усиленное ступицей, снабженной центральным отверстием, при этом обод диска ассиметрично соединен с полотном с образованием разноплечих кольцевых конических полок обода, фронтальная из которых превышает осевую ширину тыльной не менее чем в 1,07 раза, причем тыльная полка выполнена с возможностью неразъемного соединения с цилиндрической проставкой, обращенной к диску следующей ступени, а для разъемного соединения через проставку с диском предшествующей ступени в полотне диска под ободом выполнены отверстия под крепежные элементы, разнесенные по окружности с угловой частотой (5,095÷7,643) [ед/рад], причем обод диска со стороны, обращенной к проточной части, на участке осевой ширины, соизмеримом с проекцией ширины корневого сечения пера на условную осевую плоскость, совмещенную с радиальной осью лопатки, снабжен системой пазов для крепления лопаток, продольная ось каждого из которых образует с осью ротора в проекции на условную осевую плоскость, нормальную к радиальной оси пера лопатки, угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α=(19÷28)°, а пазы равномерно разнесены по периметру диска с угловой частотой Yп=(6,7÷11,5) [ед/рад] и выполнены в поперечном сечении, по меньшей мере, с боковыми гранями, образующими элемент замкового соединения с хвостовиком лопатки, кроме того, полотно диска снабжено с тыльной стороны по ходу рабочего тела кольцевым коническим элементом для силового соединения с ответным коническим элементом цапфы задней опоры вала ротора, при этом конический элемент выполнен с наклоном образующей к оси вала ротора под углом β, составляющим β=(35÷65)°, и с длиной образующей не выходящей за осевой габарит полки диска.1. The disk of the third stage of the rotor shaft of the low-pressure compressor (KND) of the turbojet engine (TRD), having a housing with a flowing part tapering from the inlet, in which rotor blades of the rotor have a shank and a feather with a radial axis, the shaft of which is made hollow with an inside axial spline tube and in communication with a low-pressure turbine (low pressure turbine), characterized in that the disk is made in the form of a single element, including a rim, turning into an annular web reinforced by a hub equipped with a central hole, at the rim of the disk rim is asymmetrically connected to the web with the formation of different-shouldered annular conical flange of the rim, the front of which exceeds the axial width of the rear by at least 1.07 times, and the rear shelf is made with the possibility of one-piece connection with a cylindrical spacer facing the disk of the next stage, and for detachable connection through a spacer with a disk of the previous step, holes for fasteners are made in the disk sheet under the rim, spaced around the circumference with an angular frequency (5.095 ÷ 7.643) [unit / rad], comb m the rim of the disk from the side facing the flowing part, on the axial width section, commensurate with the projection of the width of the root section of the pen on the conditional axial plane, combined with the radial axis of the blade, is equipped with a system of grooves for attaching the blades, the longitudinal axis of each of which forms with the axis of the rotor in the projection onto the conditional axial plane normal to the radial axis of the blade feather, the blade installation angle α defined in the range of values α = (19 ÷ 28) °, and the grooves are uniformly spaced around the perimeter of the disk with an angular frequency Y p = (6.7 ÷ 11 5) [u / rad] and are made in cross section with at least side faces forming an element of the castle connection with the shank of the blade, in addition, the blade of the disk is provided on the back side along the working fluid with a ring conical element for power connection with the reciprocal a conical element of the pin of the rear support of the rotor shaft, while the conical element is made with an inclination of the generatrix to the axis of the rotor shaft at an angle β of β = (35 ÷ 65) °, and with a length of the generatrix not extending beyond the axial dimension of the disk shelf. 2. Диск третьей ступени ротора компрессора низкого давления по п. 1, отличающийся тем, что обод диска выполнен, выходящим в проточную часть и образующим третью ступень силовой оболочки вала ротора, которая выполнена барабанно-дисковой с возможностью силового соединения диска третьей ступени через упомянутые цилиндрические проставки, при этом внешняя поверхность обода образует соответствующий осевой участок силовой оболочки вала, а обе проставки снабжены со стороны, выходящей в проточную часть кольцевыми гребневыми элементами лабиринтного уплотнения, выполненными с возможностью взаимодействия через зазор с элементами неподвижного торца лопатки направляющего аппарата статора.2. The disk of the third stage of the rotor of the low pressure compressor according to claim 1, characterized in that the rim of the disk is made that extends into the flow part and forms the third stage of the power shell of the rotor shaft, which is made drum-disk with the possibility of power connection of the third stage disk through the said cylindrical spacers, while the outer surface of the rim forms the corresponding axial section of the power shell of the shaft, and both spacers are provided on the side that extends into the flow part of the annular comb elements of the labyrinth th seal made with the possibility of interaction through the gap with the elements of the fixed end of the blade of the stator guide apparatus. 3. Диск третьей ступени ротора компрессора низкого давления по п. 1, отличающийся тем, что тыльная полка обода диска выполнена выступающей за габарит пера рабочей лопатки диска на ширину, достаточную для контакта и неразъемного силового соединения с цилиндрической проставкой.3. The disk of the third stage of the rotor of the low-pressure compressor according to claim 1, characterized in that the rear shelf of the rim of the disk is made protruding beyond the size of the feather of the working blade of the disk to a width sufficient for contact and an integral power connection with a cylindrical spacer. 4. Диск третьей ступени ротора компрессора низкого давления по п. 1, отличающийся тем, что замковое соединение пазов обода диска с хвостовиками, имеющими конфигурацию поперечного сечения, конгруэнтную конфигурации поперечного сечения пазов, выполнено по типу «ласточкин хвост» и снабжено кольцевой проточкой с возможностью заведения в него разрезного кольца для фиксации лопаток.4. The disk of the third stage of the rotor of the low-pressure compressor according to claim 1, characterized in that the lock connection of the grooves of the rim of the disk with the shanks having a cross-sectional configuration congruent with the cross-sectional configuration of the grooves is made according to the dovetail type and provided with an annular groove with the possibility establish in it a split ring for fixing the blades. 5. Диск третьей ступени ротора компрессора низкого давления по п. 1, отличающийся тем, что диск выполнен с радиальным расстоянием от нижней точки ступицы до верхней поверхности обода в условной средней плоскости полотна диска, не менее чем в 1,15 раза меньшим радиальной величины лопатки диска, перекрывающей кольцевой просвет проточной части с доведением торца пера до конгруэнтного сопряжения с периферийной внутренней поверхностью проточной части с минимальным зазором, достаточным для обеспечения свободного вращения системы «диск-лопатка».5. The disk of the third stage of the rotor of the low-pressure compressor according to claim 1, characterized in that the disk is made with a radial distance from the lower point of the hub to the upper surface of the rim in the conditional middle plane of the disk web, not less than 1.15 times smaller than the radial value of the blade a disk overlapping the annular clearance of the flowing part with bringing the end of the pen to congruent conjugation with the peripheral inner surface of the flowing part with a minimum clearance sufficient to ensure free rotation of the disk-vane system . 6. Диск третьей ступени ротора компрессора низкого давления по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность проточной части двигателя в зоне расположения диска образована участками внешней поверхности обода диска между пазами для установки лопаток.6. The disk of the third stage of the rotor of the low-pressure compressor according to claim 1, characterized in that the inner surface of the engine duct in the area of the disk is formed by sections of the outer surface of the disk rim between the grooves for installing the blades. 7. Диск третьей ступени ротора компрессора низкого давления по п. 3, отличающийся тем, что тыльная полка обода диска конструктивно выполнена с возможностью неразъемного присоединения цилиндрической проставки.7. The disk of the third stage of the rotor of the low-pressure compressor according to claim 3, characterized in that the rear shelf of the disk rim is structurally made with the possibility of one-piece connection of a cylindrical spacer. 8. Диск третьей ступени ротора компрессора низкого давления по п. 1, отличающийся тем, что радиус центрального отверстия ступицы не менее чем на 10% превышает радиус упомянутой шлицевой трубы, а радиус диска от оси до внешней поверхности обода в средней плоскости полотна составляет (0,49÷0,75) от радиуса периферийного контура проточной части двигателя.
Figure 00000001
8. The disk of the third stage of the rotor of the low-pressure compressor according to claim 1, characterized in that the radius of the central hole of the hub is at least 10% greater than the radius of the aforementioned spline tube, and the radius of the disk from the axis to the outer surface of the rim in the middle plane of the web is (0 , 49 ÷ 0.75) from the radius of the peripheral contour of the engine flow path.
Figure 00000001
RU2014115948/06U 2014-04-22 2014-04-22 DISC OF THE THIRD STEP OF THE TURBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR RU149739U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014115948/06U RU149739U1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 DISC OF THE THIRD STEP OF THE TURBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014115948/06U RU149739U1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 DISC OF THE THIRD STEP OF THE TURBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU149739U1 true RU149739U1 (en) 2015-01-20

Family

ID=53292251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014115948/06U RU149739U1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 DISC OF THE THIRD STEP OF THE TURBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU149739U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2596916C1 (en) * 2015-04-17 2016-09-10 Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") Impeller blade of rotor of compressor of low-pressure gas turbine (versions)
RU2603222C1 (en) * 2015-08-05 2016-11-27 Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") Gas turbine engine low-pressure compressor rotor third stage disc (versions)
RU2603219C1 (en) * 2015-06-10 2016-11-27 Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") Third stage disc of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2596916C1 (en) * 2015-04-17 2016-09-10 Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") Impeller blade of rotor of compressor of low-pressure gas turbine (versions)
RU2603219C1 (en) * 2015-06-10 2016-11-27 Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") Third stage disc of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions)
RU2603222C1 (en) * 2015-08-05 2016-11-27 Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") Gas turbine engine low-pressure compressor rotor third stage disc (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2565110C1 (en) Turbojet low-pressure compressor last stage disc
RU149739U1 (en) DISC OF THE THIRD STEP OF THE TURBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR
RU144432U1 (en) DISC SECOND STAGE OF THE TORBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR
US9151168B2 (en) Turbine engine fan disk
RU149748U1 (en) DISC OF THE FIRST STAGE OF THE ROTOR COMPRESSOR OF THE LOW PRESSURE OF THE TURBO-REACTIVE ENGINE
RU144418U1 (en) LAST-STAGE DISC OF THE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR OF THE TURBOREACTIVE ENGINE
RU149750U1 (en) LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR TURNER FOR TURBO-REACTIVE ENGINE, DISC COMPOUNT UNIT FOR THE TURBO-RIVER ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR, DELIVERY OF A VALVE-DRIVER
RU149746U1 (en) LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR SHAFT TURBOJET ENGINE, TURBOJET ENGINE LOW COMPRESSOR DISC CONNECTOR ROD SHAFT
RU2573416C2 (en) Production of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) and turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions)
RU2630919C1 (en) Rotor forth stage impeller of high-pressure compressor (hpc) of turbojet engine (versions), hpc rotor impeller disc, hpc rotor impeller blade, hpc rotor impeller blade ring
RU2573408C2 (en) Turbojet low-pressure compressor rotor shaft section (versions)
RU2630921C1 (en) Impeller wheel of third stage of high pressure compressor (hpc) rotor of turbocharger engine (variants), hpc rotor impeller wheel disc, hpc rotor impeller wheel blade, hpc rotor impeller wheel blade ring
RU2630923C1 (en) Impeller wheel of seventh stage of high pressure compressor (hpc) rotor of turbocharger engine (versions), hpc rotor impeller wheel disc, hpc rotor impeller wheel blade, hpc rotor impeller wheel blade ring
RU2573413C2 (en) Production of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) and turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions)
RU2636998C1 (en) Second stage impeller wheel of high pressure compressor (hpc) rotor of turbocharger engine (variants), hpc rotor impeller wheel disc, hpc rotor impeller wheel blade, hpc rotor impeller wheel blade ring
RU2573419C2 (en) Production of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) and turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions)
RU2614708C1 (en) Low-pressure compressor of gas turbine engine of aviation type
RU2614709C1 (en) Low-pressure compressor of gas turbine engine of aviation type
RU2565090C1 (en) Rotor shaft of low pressure compressor of turbojet engine, connection assembly of rotor shaft disks of low pressure compressor of turbojet engine
RU2565141C1 (en) Rotor shaft of low pressure compressor of turbojet engine, connection assembly of rotor shaft disks of low pressure compressor of turbojet engine, spacer of connection assembly of rotor shaft disks of low pressure compressor of turbojet engine
RU2616139C1 (en) Method of producing a rotor shaft of low-pressure gas turbine engine compressor and rotor shaft of low-pressure compressor, made according to this method (versions)
RU2603219C1 (en) Third stage disc of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions)
RU2565140C1 (en) Turbojet low-pressure compressor third stage disc
RU2573406C2 (en) Production of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) and turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions)
RU149741U1 (en) LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR WHEEL OF TURBOREACTIVE ENGINE (OPTIONS)

Legal Events

Date Code Title Description
PD9K Change of name of utility model owner