RU2603215C1 - Second stage disc of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) - Google Patents
Second stage disc of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2603215C1 RU2603215C1 RU2015122136/06A RU2015122136A RU2603215C1 RU 2603215 C1 RU2603215 C1 RU 2603215C1 RU 2015122136/06 A RU2015122136/06 A RU 2015122136/06A RU 2015122136 A RU2015122136 A RU 2015122136A RU 2603215 C1 RU2603215 C1 RU 2603215C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- rim
- rotor shaft
- stage
- axis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления авиационных турбореактивных двигателей.The invention relates to the field of aircraft engine manufacturing, and in particular to low-pressure compressors of aircraft turbojet engines.
Известен диск ротора осевого компрессора низкого давления (КНД) авиационного двигателя, включенный в систему дисков вала рабочих колес ротора компрессора. Диск рабочего колеса включает обод, полотно, ступицу, кольцевой бурт с фланцем и отверстиями в нем под призонные болты. На ободе диска выполнены клиновидные кольцевые углубления, которые образуют кольцевой паз типа "ласточкин хвост" для контакта с клиновидными кольцевыми выступами на торцах полок рабочих лопаток (RU 2269678 С1, опубл. 10.02.2006).Known rotor disk of an axial low-pressure compressor (LPC) of an aircraft engine, included in the disk system of the impeller shaft of the compressor rotor. 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 rim of the disk are made wedge-shaped annular recesses that form an annular groove of the "dovetail" type for contact with the wedge-shaped annular protrusions at the ends of the shelves of the working blades (RU 2269678 C1, publ. 10.02.2006).
Известен диск второй ступени ротора компрессора низкого давления авиационного двигателя, включенный в систему из четырех дисков, образующих силовую оболочку вала ротора компрессора. Диск содержит обод для установки и приведения 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 disk of the second stage of the rotor of the low-pressure compressor of the aircraft engine, included in the system of four disks forming the power shell of the shaft of the rotor of the compressor. The disk contains a rim for mounting and driving rotor blades in communication with the shaft of a low-pressure turbine (HPH) of a turbojet engine (turbojet engine) (N.N. Sirotin, A.S. Novikov, A.G. Paykin, A.N. Sirotin Fundamentals of designing the production and operation of aviation gas turbine engines and power plants in the CALS technology system. Book 1. Moscow. Science 2011. pp. 249-259).
К недостаткам известных решений относятся отсутствие системы выбора совокупности необходимых параметров общей конфигурации диска, влияющих на площадь проходного сечения проточной части и размещение на ободе пазов и лопаток, формирующих аэродинамические процессы взаимодействия диска второй ступени ротора с потоком рабочего тела, вследствие отсутствия конкретизации диапазонов геометрических и аэродинамических параметров пространственной конфигурации диска и угловой ориентации упомянутых пазов в ободе диска, а также сложность получения компромиссного сочетания повышенных значений КПД, запасов газодинамической устойчивости (ГДУ) компрессора и, как следствие, сложность обеспечения оптимальной динамической прочности и повышенного ресурса при минимуме материалоемкости диска.The disadvantages of the known solutions include the lack of a system for selecting the set of necessary parameters for the general configuration of the disk, affecting the area of the flow section of the flow passage and the placement on the rim of the grooves and blades that form the aerodynamic processes of interaction of the disk of the second stage of the rotor with the flow of the working fluid, due to the lack of specification of the geometric and aerodynamic ranges parameters of the spatial configuration of the disk and the angular orientation of the said grooves in the rim of the disk, as well as the complexity of the floor a compromise combination of increased values of efficiency, reserves of gas-dynamic stability (GDU) of the compressor and, as a result, the difficulty of ensuring optimal dynamic strength and increased resource with a minimum of material consumption of the disk.
Задача, решаемая изобретением, состоит в разработке диска рабочего колеса второй ступени ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (ТРД) с улучшенными конструктивными и аэродинамическими параметрами пространственной конфигурации, обеспечивающими возможность оптимизации профиля и площади проходных сечений проточной части двигателя, достаточных для увеличения расхода сжимаемого рабочего тела - воздуха, КПД второй ступени, подачи воздушного потока в последующие ступени КНД при повышении запасов ГДУ на всех режимах работы двигателя и ресурса без увеличения материалоемкости.The problem solved by the invention is to develop a disk of the impeller of the second stage of the rotor of a low-pressure compressor of a turbojet engine (turbojet engine) with improved structural and aerodynamic parameters of the spatial configuration, providing the possibility of optimizing the profile and the area of the flow cross-sections of the engine duct, sufficient to increase the flow rate of the compressible working fluid - air, the efficiency of the second stage, the air flow in the subsequent stages of the low pressure switch with an increase in the reserves of the hydraulic control unit for all modes x engine performance and life without increasing the consumption of materials.
Поставленная задача решается тем, что диск рабочего колеса второй ступени вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, имеющего корпус с проточной частью, ротор с валом барабанно-дисковой конструкции и шлицевую трубу, согласно изобретению, выполнен в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием, обод с фронтальной и тыльной полками по ходу потока рабочего тела, наделенный пазами для заведения хвостовиков лопаток рабочего колеса, и полотно, снабженное в периферийной части расположенными под ободом с двух сторон наклонными полками, сконструированными для неразъемного соединения с ответными контактными элементами смежных ступеней вала, при этом полотно диска выполнено с переменным по высоте сечением, конически сужающимся от ступицы к ободу с градиентом Gу.т. уменьшения толщины в указанном направлении, равнымThe problem is solved in that the disk of the impeller of the second stage of the rotor shaft of the low-pressure compressor of a turbojet engine having a housing with a flow part, the rotor with the shaft of the drum-disk construction and the spline pipe, according to the invention, is made in the form of a single element including a hub with a central hole, a rim with front and rear shelves along the flow of the working fluid, endowed with grooves for inserting the shanks of the blades of the impeller, and a cloth equipped in the peripheral part located under Odom with two sides inclined shelves engineered for permanent connection with the mating contact elements of adjacent stages of the shaft, wherein the web is adapted to drive a variable adjustment section tapering conically from the hub to the rim with a gradient G of fuel equivalent thickness reduction in the indicated direction equal to
где δп.п. - толщина периферийной части полотна диска; δк.п. - толщина прикорневой части полотна; Hср - радиальная высота полотна диска между участками сопряжений со ступицей и ободом; а средний радиус диска от оси вала ротора до внешней поверхности обода в условной плоскости симметрии полотна составляет (0,46÷0,65) от радиуса периферийного контура проточной части двигателя, причем внешняя поверхность обода диска выполнена составляющей осевой участок внутреннего контура проточной части с осевой длиной, равной проекции образующей обода на ось вала ротора, и с радиусом, возрастающим в осевом сечении КНД в сторону потока рабочего тела, при этом угол наклона образующей внешней поверхности обода диска к оси вала ротора составляет φ=(10÷15)°, а градиент радиального расширения обода Gоб, определен в диапазонеwhere δ p.p. - the thickness of the peripheral part of the disk blade; δ c.p. - the thickness of the basal part of the canvas; H cf - the radial height of the blade web between the sections of the mates with the hub and rim; and the average radius of the disk from the axis of the rotor shaft to the outer surface of the rim in the conditional plane of symmetry of the web is (0.46 ÷ 0.65) from the radius of the peripheral contour of the engine duct, and the outer surface of the disk rim is made up of the axial portion of the inner contour of the flow part with the axial with a length equal to the projection of the rim generatrix onto the axis of the rotor shaft, and with a radius increasing in the axial cross-section of the KND towards the flow of the working fluid, while the angle of inclination of the generatrix of the outer surface of the rim of the disk to the axis of the rotor shaft is yaet φ = (10 ÷ 15) °, and the gradient of the radial expansion of the rim G, is defined in the range
где Rmax и Rmin - максимальный и минимальный радиусы внешней поверхности обода диска, определяющие коническую конфигурацию внутреннего контура проточной части в зоне обода диска второй ступени; Воб - осевая ширина обода; кроме того пазы для заведения хвостовиков лопаток равномерно разнесены по периметру обода диска и выполнены в поперечном сечении с боковыми гранями, образующими элемент замкового соединения, при этом подошва каждого паза расположена в плоскости, параллельной оси вала ротора, а продольная ось подошвы паза образует с осью вала ротора в проекции на указанную плоскость угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α=(17÷25)°.where R max and R min - the maximum and minimum radii of the outer surface of the rim of the disk, determining the conical configuration of the inner contour of the flowing part in the zone of the rim of the disk of the second stage; In about - the axial width of the rim; in addition, the grooves for introducing the shanks of the blades are uniformly spaced around the perimeter of the rim of the disk and are made in cross section with lateral faces forming an element of the locking connection, with the sole of each groove located in a plane parallel to the axis of the rotor shaft, and the longitudinal axis of the groove base forms with the axis of the shaft the rotor in the projection onto the specified plane, the angle α of the installation of the shank of the blade, defined in the range of values α = (17 ÷ 25) °.
При этом пазы для заведения хвостовиков лопаток могут быть равномерно разнесены по периметру обода диска с угловой частотой Yп=(5,4÷7,7) [ед/рад], при этом конфигурация поперечного сечения каждого паза в ободе диска выполнена под замковое соединение с хвостовиком по типу «ласточкин хвост», а базовые поверхности боковых граней паза выполнены встречно наклонными одна к другой с образованием углов β между боковой гранью и подошвой паза, равных β=(63÷78)°.In this case, the grooves for the establishment of the shanks of the blades can be evenly spaced around the perimeter of the rim of the disk with an angular frequency Y p = (5.4 ÷ 7.7) [units / rad], while the configuration of the cross section of each groove in the rim of the disk is made under the lock connection with a dovetail-type shank, and the base surfaces of the side faces of the groove are made obliquely inclined to each other with the formation of angles β between the side face and the bottom of the groove equal to β = (63 ÷ 78) °.
Фронтальная полка обода диска может быть выполнена с кольцевым выступом в верхней части полки, снабженным понизу прерывистой кольцевой канавкой, выполненной в теле выступа на участках между пазами для хвостовиков глубиной, достаточной для заведения разрезного контровочного кольца в нижнюю часть высоты хвостовика лопатки, причем не менее чем на одном участке между пазами в створе канавки в зоне выступа в полке обода диска выполнены одно или два последовательных радиальных отверстия соответственно для фиксации стопорным элементом и демонтажа контровочного кольца.The front flange of the disk rim can be made with an annular protrusion in the upper part of the flange, provided with a bottom intermittent annular groove made in the body of the protrusion in the sections between the grooves for the shanks with a depth sufficient to establish a split retaining ring in the lower part of the height of the shank of the blade, not less than in one section between the grooves in the groove alignment in the protrusion zone, one or two consecutive radial holes are made in the flange of the disk rim for fixing by the locking element and dem mounting ring retaining ring.
В верхней части полотна диска не менее чем под одной из наклонных полок полотна может быть выполнен кольцевой прилив для последующей прерывистой калибровки толщины и длины участков последнего при монтажной балансировке диска.An annular tide can be made in the upper part of the disk web at least under one of the inclined shelves of the web for subsequent intermittent calibration of the thickness and length of the sections of the latter during mounting disk balancing.
Наклонные полки, расположенные под ободом диска, могут быть выполнены отходящими от полотна в верхней части последнего с углом наклона относительно оси вала ротора, практически повторяющим угол наклона образующей соответствующего кольцевого участка внутреннего контура проточной части, при этом фронтальная из указанных полок по ходу потока рабочего тела выполнена для неразъемного соединения с ответным соединительным элементом предыдущей ступени - кольцевой проставкой, а тыльная полки выполнена для неразъемного соединения с ответным соединительным элементом - фронтальной полкой диска третьей ступени.Inclined shelves located under the rim of the disk can be made extending from the web in the upper part of the latter with an angle of inclination relative to the axis of the rotor shaft, practically repeating the angle of inclination of the generatrix of the corresponding annular portion of the inner contour of the flowing part, while the front of these shelves is in the direction of flow of the working fluid made for one-piece connection with a mating connector of the previous stage - an annular spacer, and the rear shelf is made for one-piece connection with a mating the connecting element is the front shelf of the disk of the third stage.
Поставленная задача решается тем, что по второму варианту диск рабочего колеса второй ступени вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, имеющего корпус с проточной частью, ротор с валом барабанно-дисковой конструкции и шлицевую трубу, согласно изобретению, выполнен в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием, обод с фронтальной и тыльной полками по ходу потока рабочего тела, наделенный пазами для заведения хвостовиков лопаток рабочего колеса, и полотно, снабженное в периферийной части расположенными под ободом с двух сторон наклонными полками, сконструированными для неразъемного соединения с ответными контактными элементами смежных ступеней вала, при этом полотно диска выполнено с переменным по высоте сечением, конически сужающимся от ступицы к ободу, а ступица выполнена симметрично развитой относительно средней условной плоскости полотна, нормальной к оси вала ротора, с осевой шириной, превышающей толщину δк.п. прикорневой части полотна в (3,7÷5,1) раза, при этом средний радиус диска от оси вала ротора до внешней поверхности обода в условной плоскости симметрии полотна составляет (0,46÷0,65) от радиуса периферийного контура проточной части двигателя, причем внешняя поверхность обода диска выполнена составляющей осевой участок внутреннего контура проточной части с осевой длиной, равной проекции образующей обода на ось вала ротора, и с радиусом, возрастающим в осевом сечении КНД в сторону потока рабочего тела, кроме того пазы для заведения хвостовиков лопаток равномерно разнесены по периметру обода диска с угловой частотой Yп=(5,4÷7,7) [ед/рад] и выполнены в поперечном сечении с боковыми гранями, образующими элемент замкового соединения, при этом подошва каждого паза расположена в плоскости, параллельной оси вала ротора, а продольная ось подошвы паза образует с осью вала ротора в проекции на указанную плоскость угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α=(17÷25)°.The problem is solved in that in the second embodiment, the disk of the impeller of the second stage of the rotor shaft of the low-pressure compressor of a turbojet engine having a housing with a flow part, the rotor with the shaft of the drum-disk construction and the spline pipe, according to the invention, is made in the form of a single element including a hub with the Central hole, the rim with the front and rear shelves along the flow of the working fluid, endowed with grooves for the establishment of the shanks of the blades of the impeller, and a cloth provided in the peripheral part of inclined shelves located under the rim on both sides, designed for one-piece connection with the mating contact elements of adjacent shaft steps, the disk blade is made with a section with a variable height, conically tapering from the hub to the rim, and the hub is made symmetrically developed relative to the average conditional plane of the canvas, normal to the axis of the rotor shaft, with an axial width exceeding the thickness δ k.p. the basal part of the canvas (3.7 ÷ 5.1) times, while the average radius of the disk from the axis of the rotor shaft to the outer surface of the rim in the conditional plane of symmetry of the canvas is (0.46 ÷ 0.65) from the radius of the peripheral contour of the engine duct moreover, the outer surface of the rim of the disk is made constituting the axial portion of the inner contour of the flowing part with an axial length equal to the projection of the generatrix of the rim on the axis of the rotor shaft, and with a radius increasing in the axial section of the CPV towards the flow of the working fluid, in addition, grooves for the establishment of shanks l the casing are evenly spaced around the perimeter of the rim of the disk with an angular frequency Y p = (5.4 ÷ 7.7) [units / rad] and are made in cross section with side faces forming an element of the castle connection, while the sole of each groove is located in the plane parallel to the axis of the rotor shaft, and the longitudinal axis of the bottom of the groove forms, with the axis of the rotor shaft, projected onto the specified plane, the blade installation angle α, defined in the value range α = (17 ÷ 25) °.
При этом конфигурация поперечного сечения каждого паза в ободе диска может быть выполнена под замковое соединение с хвостовиком по типу «ласточкин хвост», а базовые поверхности боковых граней паза выполнены встречно наклонными одна к другой с образованием углов β между боковой гранью и подошвой паза, равных β=(63÷78)°.In this case, the cross-sectional configuration of each groove in the rim of the disk can be made under lock connection with a shank of the “dovetail” type, and the base surfaces of the side faces of the groove are counter-inclined one to the other with the formation of angles β between the side face and the bottom of the groove equal to β = (63 ÷ 78) °.
Полотно диска может быть выполнено конически сужающимся от ступицы к ободу с градиентом Gу.т. уменьшения толщины в указанном направлении, равнымThe web drive may be configured conically tapered from the hub to the rim with a gradient G of fuel equivalent thickness reduction in the indicated direction equal to
где δп.п. - толщина периферийной части полотна диска; δк.п. - толщина прикорневой части полотна; Нср - радиальная высота полотна диска между участками сопряжений со ступицей и ободом;where δ p.p. - the thickness of the peripheral part of the disk blade; δ c.p. - the thickness of the basal part of the canvas; H cf - the radial height of the blade web between the sections of the mates with the hub and rim;
Градиент радиального расширения обода Gоб может быть определен в диапазонеThe gradient of the radial expansion of the rim G about can be determined in the range
где Rmax и Rmin - максимальный и минимальный радиусы внешней поверхности обода диска, определяющие коническую конфигурацию внутреннего контура проточной части в зоне обода диска второй ступени; Воб - осевая ширина обода.where R max and R min - the maximum and minimum radii of the outer surface of the rim of the disk, determining the conical configuration of the inner contour of the flowing part in the zone of the rim of the disk of the second stage; In about - the axial width of the rim.
Угол наклона образующей внешней поверхности обода диска к оси вала ротора может составлять составляет φ=(10÷15)°.The angle of inclination of the generatrix of the outer surface of the rim of the disk to the axis of the rotor shaft may be φ = (10 ÷ 15) °.
Фронтальная полка обода диска может быть выполнена с кольцевым выступом в верхней части полки, снабженным понизу прерывистой кольцевой канавкой, выполненной в теле выступа на участках между пазами для хвостовиков глубиной, достаточной для заведения разрезного контровочного кольца в нижнюю часть высоты хвостовика лопатки, причем не менее чем на одном участке между пазами в створе канавки в зоне выступа в полке обода диска выполнены одно или два последовательных радиальных отверстия соответственно для фиксации стопорным элементом и демонтажа контровочного кольца.The front flange of the disk rim can be made with an annular protrusion in the upper part of the flange, provided with a bottom intermittent annular groove made in the body of the protrusion in the sections between the grooves for the shanks with a depth sufficient to establish a split retaining ring in the lower part of the height of the shank of the blade, not less than in one section between the grooves in the groove alignment in the protrusion zone, one or two consecutive radial holes are made in the flange of the disk rim for fixing by the locking element and dem mounting ring retaining ring.
В верхней части полотна диска не менее чем под одной из наклонных полок полотна может быть выполнен кольцевой прилив для последующей прерывистой калибровки толщины и длины участков последнего при монтажной балансировке диска.An annular tide can be made in the upper part of the disk web at least under one of the inclined shelves of the web for subsequent intermittent calibration of the thickness and length of the sections of the latter during mounting disk balancing.
Наклонные полки, расположенные под ободом диска, могут быть выполнены отходящими от полотна в верхней части последнего с углом наклона относительно оси вала ротора, практически повторяющим угол наклона образующей соответствующего кольцевого участка внутреннего контура проточной части, при этом фронтальная из указанных полок по ходу потока рабочего тела выполнена для неразъемного соединения с ответным соединительным элементом предыдущей ступени - кольцевой проставкой, а тыльная полки выполнена для неразъемного соединения с ответным соединительным элементом - фронтальной полкой диска третьей ступени, кроме того тыльная наклонная полка полотна снабжена элементами лабиринтного уплотнения.Inclined shelves located under the rim of the disk can be made extending from the web in the upper part of the latter with an angle of inclination relative to the axis of the rotor shaft, practically repeating the angle of inclination of the generatrix of the corresponding annular portion of the inner contour of the flowing part, while the front of these shelves is in the direction of flow of the working fluid made for one-piece connection with a mating connector of the previous stage - an annular spacer, and the rear shelf is made for one-piece connection with a mating connecting element - the front shelf of the disk of the third stage, in addition, the back inclined shelf of the canvas is equipped with elements of a labyrinth seal.
Поставленная задача решается тем, что по третьему варианту диск рабочего колеса второй ступени вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, имеющего корпус с проточной частью, ротор с валом барабанно-дисковой конструкции и шлицевую трубу, согласно изобретению, выполнен в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием, обод с фронтальной и тыльной полками по ходу потока рабочего тела, наделенный пазами для заведения хвостовиков лопаток рабочего колеса, и полотно, снабженное в периферийной части расположенными под ободом с двух сторон наклонными полками, выполненными для неразъемного соединения с ответными контактными элементами смежных ступеней вала, при этом полотно диска выполнено с переменным по высоте сечением, конически сужающимся от ступицы к ободу, а ступица выполнена симметрично развитой относительно средней условной плоскости полотна, нормальной к оси вала ротора, с осевой шириной, превышающей толщину δк.п. прикорневой части полотна в (3,7÷5,1) раза, при этом средний радиус диска от оси вала ротора до внешней поверхности обода в условной плоскости симметрии полотна составляет (0,46÷0,65) от радиуса периферийного контура проточной части двигателя, причем внешняя поверхность обода диска выполнена составляющей осевой участок внутреннего контура проточной части с осевой длиной, равной проекции образующей обода на ось вала ротора, и с радиусом, возрастающим в осевом сечении КНД в сторону потока рабочего тела, при этом угол наклона образующей внешней поверхности обода диска к оси вала ротора составляет φ=(10÷15)°, а градиент радиального расширения обода Gоб определен в диапазонеThe problem is solved in that in the third embodiment, the disk of the impeller of the second stage of the rotor shaft of the low-pressure compressor of a turbojet engine having a housing with a flow part, the rotor with the shaft of the drum-disk construction and the spline pipe, according to the invention, is made in the form of a single element including a hub with the central hole, the rim with the front and rear shelves along the flow of the working fluid, endowed with grooves for the establishment of the shanks of the blades of the impeller, and a cloth provided in the peripheral part the inclined shelves located under the rim on both sides, made for one-piece connection with the mating contact elements of adjacent shaft steps, the disk blade made with a section of variable height, tapering conically from the hub to the rim, and the hub made symmetrically developed relative to the average conditional plane of the canvas, normal to the axis of the rotor shaft, with an axial width exceeding the thickness δ k.p. the basal part of the canvas (3.7 ÷ 5.1) times, while the average radius of the disk from the axis of the rotor shaft to the outer surface of the rim in the conditional plane of symmetry of the canvas is (0.46 ÷ 0.65) from the radius of the peripheral contour of the engine duct moreover, the outer surface of the rim of the disk is made constituting the axial portion of the inner contour of the flowing part with an axial length equal to the projection of the generatrix of the rim on the axis of the rotor shaft, and with a radius increasing in the axial section of the low pressure valve towards the flow of the working fluid, while the angle of inclination of the generatrix of the outer the surface of the rim of the disk to the axis of the rotor shaft is φ = (10 ÷ 15) °, and the gradient of the radial expansion of the rim G r is defined in the range
где Rmax и Rmin - максимальный и минимальный радиусы внешней поверхности обода диска, определяющие коническую конфигурацию внутреннего контура проточной части в зоне обода диска второй ступени; Воб - осевая ширина обода, кроме того фронтальная полка обода диска выполнена с кольцевым выступом в верхней части полки, снабженным понизу прерывистой кольцевой канавкой, выполненной в теле выступа на участках между пазами для хвостовиков глубиной, достаточной для заведения разрезного контровочного кольца в нижнюю часть высоты хвостовика лопатки, а тыльная наклонная полка полотна снабжена элементами лабиринтного уплотнения.where R max and R min - the maximum and minimum radii of the outer surface of the rim of the disk, determining the conical configuration of the inner contour of the flowing part in the zone of the rim of the disk of the second stage; In an - axial width of the rim, in addition frontal disc rim shelf provided with an annular projection in the upper portion of the shelf provided with across the bottom discontinuous annular groove formed in the protrusion body at sites between the slots for the shanks depth sufficient to places split lock ring into the lower part of the height the shank of the scapula, and the back inclined shelf of the canvas is equipped with elements of a labyrinth seal.
При этом пазы для заведения хвостовиков лопаток могут быть равномерно разнесены по периметру обода диска с угловой частотой Yп=(5,4÷7,7) [ед/рад] и выполнены в поперечном сечении с боковыми гранями, образующими элемент замкового соединения по типу «ласточкин хвост», при этом подошва каждого паза расположена в плоскости, параллельной оси вала ротора, а продольная ось подошвы паза образует с осью вала ротора в проекции на указанную плоскость угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α=(17÷25)°, при этом базовые поверхности боковых граней паза выполнены встречно наклонными одна к другой с образованием углов β между боковой гранью и подошвой паза, равных β=(63÷78)°.In this case, the grooves for the establishment of the shanks of the blades can be evenly spaced around the perimeter of the rim of the disk with an angular frequency Y p = (5.4 ÷ 7.7) [units / rad] and are made in cross section with side faces forming an element of the castle connection by type “Dovetail”, while the sole of each groove is located in a plane parallel to the axis of the rotor shaft, and the longitudinal axis of the sole of the groove forms, with the axis of the rotor shaft, projected onto the specified plane, the installation angle α of the blade shaft, defined in the range of α = (17 ÷ 25 ) °, while the base ones on top The lateral faces of the groove are counter-inclined to one another with the formation of angles β between the lateral face and the bottom of the groove equal to β = (63–78) °.
Полотно диска может быть выполнено конически сужающимся от ступицы к ободу с градиентом Gу.т. уменьшения толщины в указанном направлении, равнымThe web drive may be configured conically tapered from the hub to the rim with a gradient G of fuel equivalent thickness reduction in the indicated direction equal to
где δп.п. - толщина периферийной части полотна диска; δк.п. - толщина прикорневой части полотна; Нср - радиальная высота полотна диска между участками сопряжений со ступицей и ободом.where δ p.p. - the thickness of the peripheral part of the disk blade; δ c.p. - the thickness of the basal part of the canvas; H cf - the radial height of the blade web between the sections of the mates with the hub and rim.
Не менее чем на одном участке между пазами в створе канавки в зоне выступа в полке обода диска могут быть выполнены одно или два последовательных радиальных отверстия соответственно для фиксации стопорным элементом и демонтажа контровочного кольца.At least one section between the grooves in the groove alignment in the protrusion zone in the flange of the rim of the disk, one or two consecutive radial holes can be made, respectively, for fixing the locking element and dismantling the locking ring.
В верхней части полотна диска не менее чем под одной из наклонных полок полотна может быть выполнен кольцевой прилив для последующей прерывистой калибровки толщины и длины участков последнего при монтажной балансировке диска.An annular tide can be made in the upper part of the disk web at least under one of the inclined shelves of the web for subsequent intermittent calibration of the thickness and length of the sections of the latter during mounting disk balancing.
Наклонные полки, расположенные под ободом диска, могут быть выполнены отходящими от полотна в верхней части последнего с углом наклона относительно оси вала ротора, практически повторяющим угол наклона образующей соответствующего кольцевого участка внутреннего контура проточной части, а фронтальная из указанных полок по ходу потока рабочего тела выполнена для неразъемного соединения с ответным соединительным элементом предыдущей ступени - кольцевой проставкой, а тыльная полка выполнена для неразъемного соединения с ответным соединительным элементом - фронтальной полкой диска третьей ступени.Inclined shelves located under the rim of the disk can be made extending from the web in the upper part of the latter with an angle of inclination relative to the axis of the rotor shaft, practically repeating the angle of inclination of the generatrix of the corresponding annular portion of the inner contour of the flowing part, and the front of these shelves along the flow of the working fluid is made for one-piece connection with a mating connector of the previous stage - an annular spacer, and the rear shelf is made for one-piece connection with a mating connector to the elements - frontal flange disc third stage.
Технический результат изобретения, достигаемый приведенной совокупностью существенных признаков диска рабочего колеса второй ступени ротора КНД ТРД, заключается в повышении КПД и расширении диапазона режимов газодинамической устойчивости компрессора на 2,4% при повышении ресурса диска в 2 раза.The technical result of the invention, achieved by the above set of essential features of the impeller disk of the second stage of the rotor of the low pressure turbojet engine, is to increase efficiency and expand the range of regimes of gas-dynamic stability of the compressor by 2.4% while increasing the disk resource by 2 times.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 изображен диск второй ступени вала ротора КНД, продольный разрез;in FIG. 1 shows a disk of the second stage of the shaft of the rotor KND, a longitudinal section;
на фиг. 2 - фрагмент диска второй ступени вала ротора КНД, вид сбоку;in FIG. 2 - a fragment of the disk of the second stage of the shaft of the rotor KND, side view;
на фиг. 3 - фрагмент обода диска второй ступени вала ротора КНД, фронтальная проекция;in FIG. 3 - a fragment of the rim of the disk of the second stage of the shaft of the rotor KND, frontal projection;
на фиг. 4 - паз обода диска второй ступени вала ротора КНД, продольный разрез.in FIG. 4 - groove of the rim of the disk of the second stage of the shaft of the rotor KND, a longitudinal section.
Турбореактивный двигатель содержит корпус 1 с проточной частью 2, ротор с валом барабанно-дисковой конструкции и шлицевую трубу.A turbojet engine comprises a housing 1 with a
Диск рабочего колеса второй ступени вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя выполнен в виде моноэлемента, включающего ступицу 3 с центральным отверстием 4, обод 5 с фронтальной и тыльной полками 6 и 7 соответственно по ходу потока рабочего тела, наделенный пазами 8 для заведения хвостовиков лопаток рабочего колеса, и полотно 9. Полотно 9 снабжено в периферийной части расположенными под ободом 5 с двух сторон наклонными полками 10, 11, сконструированными для неразъемного соединения с ответными контактными элементами смежных ступеней вала,The impeller disk of the second stage of the rotor shaft of the low-pressure compressor of a turbojet engine is made in the form of a single element, including a
Полотно 9 диска выполнено с переменным по высоте сечением, конически сужающимся от ступицы 3 к ободу 5 с градиентом Gу.т. уменьшения толщины в указанном направлении, равнымThe
где δп.п. - толщина периферийной части полотна диска; δк.п. - толщина прикорневой части полотна; Hср - радиальная высота полотна диска между участками сопряжений со ступицей и ободом.where δ p.p. - the thickness of the peripheral part of the disk blade; δ c.p. - the thickness of the basal part of the canvas; H cf - the radial height of the blade web between the sections of the mates with the hub and rim.
Ступица выполнена симметрично развитой относительно средней условной плоскости полотна, нормальной к оси 12 вала ротора, с осевой шириной, превышающей толщину δк.п. прикорневой части полотна в (3,7÷5,1) раза. Средний радиус Rcp диска от оси 12 вала ротора до внешней поверхности 13 обода в условной плоскости симметрии полотна составляет (0,46÷0,65) от радиуса Rпр периферийного контура проточной части 2 двигателя. Внешняя поверхность 13 обода 5 диска выполнена составляющей осевой участок внутреннего контура проточной части 2 с осевой длиной, равной проекции образующей обода 5 на ось 12 вала ротора, и с радиусом, возрастающим в осевом сечении КНД в сторону потока рабочего тела. Угол наклона образующей внешней поверхности 13 обода 5 диска к оси вала ротора составляет φ=(10÷15)°.The hub is made symmetrically developed relative to the average conditional plane of the blade, normal to the
Градиент радиального расширения обода Gоб определен в диапазонеThe gradient of the radial expansion of the rim G about defined in the range
где Rmax и Rmin - максимальный и минимальный радиусы внешней поверхности обода диска, определяющие коническую конфигурацию внутреннего контура проточной части в зоне обода диска второй ступени; Воб - осевая ширина обода.where R max and R min - the maximum and minimum radii of the outer surface of the rim of the disk, determining the conical configuration of the inner contour of the flowing part in the zone of the rim of the disk of the second stage; In about - the axial width of the rim.
Пазы 8 для заведения хвостовиков лопаток равномерно разнесены по периметру обода 5 диска с угловой частотой Yп=(5,4÷7,7) [ед/рад] и выполнены в поперечном сечении с боковыми гранями 14, образующими элемент замкового соединения. Подошва 15 каждого паза 8 расположена в плоскости, параллельной оси вала ротора. Продольная ось подошвы 15 паза 8 образует с осью вала ротора в проекции на указанную плоскость угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α=(17÷25)°. Конфигурация поперечного сечения каждого паза 8 ободе 5 диска выполнена под замковое соединение с хвостовиком по типу «ласточкин хвост». Базовые поверхности боковых граней 14 паза 8 выполнены встречно наклонными одна к другой с образованием углов β между боковой гранью 14 и подошвой 15 паза, равных β=(63÷78)°.The
Фронтальная полка 6 обода 5 диска выполнена с кольцевым выступом 16 в верхней части полки, снабженным понизу прерывистой кольцевой канавкой, выполненной в теле выступа на участках между пазами 8 для хвостовиков глубиной, достаточной для заведения разрезного контровочного кольца в нижнюю часть высоты хвостовика лопатки. Не менее чем на одном участке между пазами 8 в створе канавки в зоне выступа в полке 6 обода 5 диска выполнены одно или два последовательных радиальных отверстия 17 соответственно для фиксации стопорным элементом 18 и демонтажа контровочного кольца.The
В верхней части полотна 9 диска под тыльной наклонной полкой 11 полотна 9 выполнен кольцевой прилив 19 для последующей прерывистой калибровки толщины и длины участков последнего при монтажной балансировке диска.An
Наклонные полки 10, 11, расположенные под ободом 5 диска, выполнены отходящими от полотна в верхней части последнего с углом наклона относительно оси 12 вала ротора, практически повторяющим угол наклона образующей соответствующего кольцевого участка внутреннего контура проточной части 2. Фронтальная полка 10 по ходу потока рабочего тела выполнена для неразъемного соединения с ответным соединительным элементом предыдущей ступени - кольцевой проставкой. Тыльная полка 11 снабжена элементами 20 лабиринтного уплотнения и выполнена для неразъемного соединения с ответным соединительным элементом - фронтальной полкой диска третьей ступени.
Диск второй ступени КНД ТРД изготавливают объемной штамповкой из поковки в виде моноэлемента, включающего выполненные заодно целое массивную ступицу 3, полотно 9 и обод 5. Профили полотна 9 и ступицы 3 формируют обтачиванием заготовки с последующей полировкой.The second stage disk of the low pressure turbojet turbojet engine is made by die forging from a forging in the form of a single element, which includes a solid
Изготовленный диск имеет следующие геометрические параметры: габаритная ширина ступицы - 44 мм; диаметр центрального отверстия ступицы - 132 мм; толщина полотна - 9,9 мм на диаметре 250 мм, толщина полотна - 6,3 мм на диаметре 372 мм; ширина обода - 54 мм; минимальный и максимальный диаметры внешней поверхности обода диска - 465 мм и 490 мм соответственно; угол φ наклона внешней поверхности обода диска - 13°.The manufactured disk has the following geometric parameters: overall width of the hub - 44 mm; diameter of the central hole of the hub - 132 mm; web thickness - 9.9 mm on a diameter of 250 mm, web thickness - 6.3 mm on a diameter of 372 mm; rim width - 54 mm; minimum and maximum diameters of the outer surface of the rim of the disk - 465 mm and 490 mm, respectively; the angle φ of the inclination of the outer surface of the rim of the disk is 13 °.
На внешней стороне обода 5 выполняют протягиванием замковые пазы для крепления лопаток в количестве 42 штук. Пазы 8 выполнены со следующими геометрическими параметрами: угол наклона боковых граней к подошве паза составляет 70°; ширина подошвы - 20 мм.On the outer side of the
При запуске турбореактивного двигателя диск второй ступени приводится во вращение крутящим моментом, передаваемым от ТНД, и включает в работу лопатки рабочего колеса. В результате чего происходит нагнетание рабочего тела в КНД. Одновременно диск воспринимает центробежные нагрузки.When starting a turbojet engine, the second-stage disk is driven by the torque transmitted from the high-pressure pump and includes the impeller blades. As a result, the working fluid is injected into the CPV. At the same time, the disk perceives centrifugal loads.
Технический результат настоящего изобретения достигают совокупностью разработанных в изобретении конструктивных решений и геометрических параметров основных элементов диска рабочего колеса второй ступени ротора КНД, а именно радиальных параметров диска, геометрической конфигурации обода 5, принятого сочетания конического полотна 9 с заявленным градиентом Gу.т.=(0,05÷0,07) и осевой ширины ступицы 3, компенсирующих ослабление полотна 9 диска центральным отверстием 4, что приводит к снижению материалоемкости и повышению максимальных допустимых усилий в элементах диска. Выполнение ширины ступицы 3, превышающей толщину прикорневой части полотна 9 в (3,7÷5,1) раза, приводит к снижению материалоемкости и повышению максимальных допустимых усилий в элементах диска. Диаметр отверстия 4 в ступице 3 принят достаточным для пропуска шлицевой трубы при монтаже и ремонтных операциях сборки компрессора.The technical result of the present invention is achieved according to the invention designed aggregate solutions and constructive geometric parameters of the main elements of a rotor impeller disc of the second stage of the CPV, namely radial disk parameters, the geometric configuration of the
Функциональное назначение диска второй ступени обеспечивать передачу механической энергии на лопатки рабочего колеса достигают при соблюдении условия, когда средний радиус Rcp диска от оси ротора до внешней поверхности 9 обода 5 в условной плоскости симметрии полотна 9 составляет (0,46÷0,65) от радиуса Rпр периферийного контура проточной части двигателя. Выход за указанный диапазон в область отношений (Rср/Rпр)<0,46 приводит к неоправданному завышению материалоемкости лопаток рабочего колеса, перегруженности диска крутящим моментом от ТНД, рассогласованию с аэродинамической работой последующих ступеней и как следствие к снижению КПД компрессора, запасов ГДУ и ресурса диска. Выход за найденный в изобретении допустимый диапазон соотношений параметров (Rср/Rпр)>0,65 недопустимо снизит площадь входного сечения проточной части и расход рабочего тела в зоне второй ступени компрессора, уменьшит мощность двигателя и запас ГДУ при неоправданном повышении материалоемкости диска.The functional purpose of the second-stage disk to ensure the transfer of mechanical energy to the impeller blades is achieved under the condition that the average radius R cp of the disk from the axis of the rotor to the
Технический результат настоящего изобретения обеспечивают также заявленной геометрической конфигурацией диска в пределах указанного диапазона отношений разности выходного и входного радиусов к ширине обода 5 диска. Выход градиента Gоб за пределы заявленного диапазона Gоб=(0,18÷0,26) приведет к недопустимому рассогласованию радиальных параметров входного и выходного проходных сечений проточной части второй ступени и последовательно примыкающей к ней ступеней КНД, не обеспечит необходимых перепадов давлений рабочего тела в указанных ступенях КНД, что, как следствие, приведет к снижению КПД, запасов ГДУ компрессора и ресурса диска, а также к дополнительному эксплуатационному расходу топлива и повышенному износу двигателя.The technical result of the present invention is also provided by the claimed geometric configuration of the disk within the specified range of the ratio of the difference between the output and input radii to the width of the
На внешней стороне обода 5 диска выполняют протягиванием систему пазов 8 для закрепления лопаток в количестве 42 шт. Пазы 8 расположены под углом к оси вращения ротора. Технический результат изобретения достигают при выполнении пазов, расположенных под углом α, принятым из заявленного диапазона (17÷25)°, так как при этом обеспечивается возможность установки хвостовика и пера лопатки под углом, создающим наибольший перепад давлений на входе и выходе потока рабочего тела из рабочего колеса второй ступени ротора КНД и создаются наиболее благоприятные условия работы, повышающие запас ГДУ, КПД и ресурс при минимальной материалоемкости диска. Выход значений угла α за пределы заявленного диапазона приведет к существенному ограничению запаса ГДУ при многорежимной работе компрессора, снижению КПД ступени ротора и возрастанию риска аварийно опасного срыва воздушного потока с установленных в пазах 8 диске лопаток рабочего колеса второй ступени ротора компрессора с результирующей потерей ГДУ. При увеличении угла αо>25° отклонения оси паза 8 диска от оси вала ротора неоправданно возрастают напряжения в лопатках на всех режимах работы КНД, что приводит к снижению ресурса системы «диск - лопаточный венец», увеличению материалоемкости установленных на диске лопаток и, в конечном счете, к утяжелению компрессора и снижению эксплуатационной экономичности двигателя.On the outer side of the
Кроме того, пазы 8 равномерно разнесены по периметру диска с угловой частотой Yп=(5,4÷7,7) [ед/рад] и выполнены в поперечном сечении с боковыми гранями, встречно наклонными одна к другой под углом β=(63÷78)°, к подошве паза и сопряженные с подошвой через скругления, образующими элемент замкового соединения с хвостовиком лопатки. Технический результат изобретения обеспечивают при насыщении лопаточного венца количеством лопаток и соответственно пазов 8 на ободе 5диске для закрепления хвостовиков лопаток, располагаемых с угловой частотой, принимаемой из диапазона, найденного в изобретении. При уменьшении числа лопаток и соответственно пазов на ободе диска ниже нижнего предела указанного диапазона Yп<5,4 [ед/рад] нарастает отставание потока от вращения лопаточного венца и возрастает риск потери ГДУ в указанной ступени компрессора. Превышение верхней границы указанного диапазона Yп>7,7 [ед/рад] и соответствующем увеличении числа лопаток в лопаточном венце, образуемом на диске второй ступени, приводит к неоправданному ухудшению КПД и риску преждевременного запирания потока рабочего тела лопаточным венцом. Кроме того, заявленная геометрия паза 8 обеспечивает повышение концентрации при действии эксплуатационных нагрузок, точности геометрии межлопаточных каналов и формы решетки совместно с рабочими лопатками и повышает ресурс диска.In addition, the
Таким образом, за счет улучшения конструктивных и аэродинамических параметров диска рабочего колеса второй ступени достигают повышение КПД и увеличении запаса ГДУ на всех режимах работы компрессора при повышении ресурса диска без увеличения материалоемкости.Thus, by improving the design and aerodynamic parameters of the second-stage impeller disk, an increase in efficiency and an increase in the GDU reserve in all compressor operation modes are achieved with an increase in the disk resource without increasing the material consumption.
Claims (19)
Gy.т.=(δп.п.-δк.п.)/Hср=(0,05÷0,07) [м/м],
где δп.п. - толщина периферийной части полотна диска; δк.п. - толщина прикорневой части полотна; Hср - радиальная высота полотна диска между участками сопряжений со ступицей и ободом; а средний радиус диска от оси вала ротора до внешней поверхности обода в условной плоскости симметрии полотна составляет (0,46÷0,65) от радиуса периферийного контура проточной части двигателя, причем внешняя поверхность обода диска выполнена составляющей осевой участок внутреннего контура проточной части с осевой длиной, равной проекции образующей обода на ось вала ротора, и с радиусом, возрастающим в осевом сечении КНД в сторону потока рабочего тела, при этом угол наклона образующей внешней поверхности обода диска к оси вала ротора составляет φ=(10÷15)°, а градиент радиального расширения обода Gоб определен в диапазоне
где Rmax и Rmin - максимальный и минимальный радиусы внешней поверхности обода диска, определяющие коническую конфигурацию внутреннего контура проточной части в зоне обода диска второй ступени; Bоб - осевая ширина обода; кроме того пазы для заведения хвостовиков лопаток равномерно разнесены по периметру обода диска и выполнены в поперечном сечении с боковыми гранями, образующими элемент замкового соединения, при этом подошва каждого паза расположена в плоскости, параллельной оси вала ротора, а продольная ось подошвы паза образует с осью вала ротора в проекции на указанную плоскость угол α установки хвостовика лопатки, определенный в диапазоне значений α=(17÷25)°.1. The impeller disk of the second stage of the shaft of the rotor of a low-pressure compressor (LPC) of a turbojet engine (TRD) having a housing with a flow part, a rotor with a shaft of a drum-disk construction and a spline pipe, characterized in that the disk is made in the form of a single element including a hub with a central hole, a rim with frontal and rear shelves along the flow of the working fluid, endowed with grooves for the establishment of the shanks of the blades of the impeller, and a cloth equipped in the peripheral part located under the rim from two sides n sloping shelves engineered for permanent connection with the mating contact elements of adjacent stages of the shaft, wherein the web is adapted to drive a variable adjustment section tapering conically from the hub to the rim with a gradient G of fuel equivalent thickness reduction in the indicated direction equal to
G y.t. = (δ pp KP -δ) / H cp = (0,05 ÷ 0,07) [m / m],
where δ p.p. - the thickness of the peripheral part of the disk blade; δ c.p. - the thickness of the basal part of the canvas; H cf - the radial height of the blade web between the sections of the mates with the hub and rim; and the average radius of the disk from the axis of the rotor shaft to the outer surface of the rim in the conditional plane of symmetry of the web is (0.46 ÷ 0.65) from the radius of the peripheral contour of the engine duct, and the outer surface of the disk rim is made up of the axial portion of the inner contour of the flow part with the axial with a length equal to the projection of the rim generatrix onto the axis of the rotor shaft, and with a radius increasing in the axial cross-section of the KND towards the flow of the working fluid, while the angle of inclination of the generatrix of the outer surface of the rim of the disk to the axis of the rotor shaft is yaet φ = (÷ 10 15) °, and the gradient of the radial expansion of the rim G of the defined range
where R max and R min - the maximum and minimum radii of the outer surface of the rim of the disk, determining the conical configuration of the inner contour of the flowing part in the zone of the rim of the disk of the second stage; B about - the axial width of the rim; in addition, the grooves for introducing the shanks of the blades are uniformly spaced around the perimeter of the rim of the disk and are made in cross section with lateral faces forming an element of the locking connection, with the sole of each groove located in a plane parallel to the axis of the rotor shaft, and the longitudinal axis of the groove base forms with the axis of the shaft the rotor in the projection onto the specified plane, the angle α of the installation of the shank of the blade, defined in the range of values α = (17 ÷ 25) °.
где δп.п. - толщина периферийной части полотна диска; δк.п. - толщина прикорневой части полотна; Hср - радиальная высота полотна диска между участками сопряжений со ступицей и ободом;8. The disk of the second stage of the rotor shaft of the low-pressure compressor according to claim 6, characterized in that the disk blade is made conically tapering from the hub to the rim with a gradient of G weight thickness reduction in the indicated direction equal to
where δ p.p. - the thickness of the peripheral part of the disk blade; δ c.p. - the thickness of the basal part of the canvas; H cf - the radial height of the blade web between the sections of the mates with the hub and rim;
где Rmax и Rmin - максимальный и минимальный радиусы внешней поверхности обода диска, определяющие коническую конфигурацию внутреннего контура проточной части в зоне обода диска второй ступени; Bоб - осевая ширина обода.9. The disk of the second stage of the rotor shaft of the low-pressure compressor according to claim 6, characterized in that the gradient of the radial expansion of the rim G about defined in the range
where R max and R min - the maximum and minimum radii of the outer surface of the rim of the disk, determining the conical configuration of the inner contour of the flowing part in the zone of the rim of the disk of the second stage; B rev - axial width of the rim.
где Rmax и Rmin - максимальный и минимальный радиусы внешней поверхности обода диска, определяющие коническую конфигурацию внутреннего контура проточной части в зоне обода диска второй ступени; Bоб - осевая ширина обода, кроме того фронтальная полка обода диска выполнена с кольцевым выступом в верхней части полки, снабженным понизу прерывистой кольцевой канавкой, выполненной в теле выступа на участках между пазами для хвостовиков глубиной, достаточной для заведения разрезного контровочного кольца в нижнюю часть высоты хвостовика лопатки, а тыльная наклонная полка полотна снабжена элементами лабиринтного уплотнения.14. The impeller disk of the second stage of the rotor shaft of a low-pressure compressor of a turbojet engine having a housing with a flow part, a rotor with a drum-disk construction shaft and a spline pipe, characterized in that the disk is made in the form of a single element including a hub with a central hole, a rim with front and rear shelves along the flow of the working fluid, endowed with grooves for the establishment of the shanks of the blades of the impeller, and the canvas, equipped in the peripheral part located under the rim on both sides of the slope shelves made for one-piece connection with mating contact elements of adjacent shaft steps, while the disk blade is made with a section with a variable height, conically tapering from the hub to the rim, and the hub is made symmetrically developed relative to the average conditional plane of the blade normal to the axis of the rotor shaft, with an axial width exceeding the thickness δ c.p. the basal part of the canvas (3.7 ÷ 5.1) times, while the average radius of the disk from the axis of the rotor shaft to the outer surface of the rim in the conditional plane of symmetry of the canvas is (0.46 ÷ 0.65) from the radius of the peripheral contour of the engine duct moreover, the outer surface of the rim of the disk is made constituting the axial portion of the inner contour of the flowing part with an axial length equal to the projection of the generatrix of the rim on the axis of the rotor shaft, and with a radius increasing in the axial section of the low pressure valve towards the flow of the working fluid, while the angle of inclination of the generatrix of the outer the surface of the rim of the disk to the axis of the rotor shaft is φ = (10 ÷ 15) °, and the gradient of the radial expansion of the rim G r is defined in the range
where R max and R min - the maximum and minimum radii of the outer surface of the rim of the disk, determining the conical configuration of the inner contour of the flowing part in the zone of the rim of the disk of the second stage; B about - the axial width of the rim, in addition, the front shelf of the disk rim is made with an annular protrusion in the upper part of the shelf, provided with a bottom intermittent annular groove made in the body of the protrusion in the sections between the grooves for the shanks with a depth sufficient to establish a split retaining ring in the lower part of the height the shank of the scapula, and the back inclined shelf of the canvas is equipped with elements of a labyrinth seal.
где δп.п. - толщина периферийной части полотна диска; δк.п. - толщина прикорневой части полотна; Hср - радиальная высота полотна диска между участками сопряжений со ступицей и ободом.16. The disk of the second stage of the rotor shaft of the low-pressure compressor according to claim 14, characterized in that the disk blade is tapered tapering from the hub to the rim with a gradient of G weight thickness reduction in the indicated direction equal to
where δ p.p. - the thickness of the peripheral part of the disk blade; δ c.p. - the thickness of the basal part of the canvas; H cf - the radial height of the blade web between the sections of the mates with the hub and rim.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015122136/06A RU2603215C1 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Second stage disc of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015122136/06A RU2603215C1 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Second stage disc of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2603215C1 true RU2603215C1 (en) | 2016-11-27 |
Family
ID=57774456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015122136/06A RU2603215C1 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Second stage disc of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2603215C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU785529A1 (en) * | 1979-02-05 | 1980-12-07 | Предприятие П/Я Р-6838 | Axial turbomachine impeller |
| RU2369765C1 (en) * | 2008-05-12 | 2009-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Turbojet bypass engine with augmenter |
| CN202176549U (en) * | 2011-08-30 | 2012-03-28 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | Secondary first-stage blade for air compressor of high power combustion gas turbine |
| RU144432U1 (en) * | 2014-04-22 | 2014-08-20 | Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") | DISC SECOND STAGE OF THE TORBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR |
-
2015
- 2015-06-10 RU RU2015122136/06A patent/RU2603215C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU785529A1 (en) * | 1979-02-05 | 1980-12-07 | Предприятие П/Я Р-6838 | Axial turbomachine impeller |
| RU2369765C1 (en) * | 2008-05-12 | 2009-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Turbojet bypass engine with augmenter |
| CN202176549U (en) * | 2011-08-30 | 2012-03-28 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | Secondary first-stage blade for air compressor of high power combustion gas turbine |
| RU144432U1 (en) * | 2014-04-22 | 2014-08-20 | Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") | DISC SECOND STAGE OF THE TORBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2565110C1 (en) | Turbojet low-pressure compressor last stage disc | |
| RU2565091C1 (en) | Rotor impeller of lp compressor of jet turbine engine (versions) | |
| RU2603382C1 (en) | Turbojet engine low-pressure compressor first stage rotor impeller (versions) | |
| RU2603219C1 (en) | Third stage disc of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) | |
| RU2603215C1 (en) | Second stage disc of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) | |
| RU2573408C2 (en) | Turbojet low-pressure compressor rotor shaft section (versions) | |
| RU2565114C1 (en) | Rotor impeller of lp compressor of jet turbine engine (versions) | |
| RU2603217C1 (en) | First stage disc of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) | |
| RU2565139C1 (en) | Turbojet low-pressure compressor second stage disc | |
| RU149739U1 (en) | DISC OF THE THIRD STEP OF THE TURBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR | |
| RU2603383C1 (en) | Turbojet engine low-pressure compressor second stage rotor impeller (versions) | |
| RU2603380C1 (en) | Gas turbine engine low pressure compressor rotor impeller (versions) | |
| RU2573416C2 (en) | Production of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) and turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) | |
| RU2565108C1 (en) | Turbojet low-pressure compressor rotor impeller (versions) | |
| RU2565136C1 (en) | Turbojet low-pressure compressor first stage disc | |
| 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 | |
| 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 | |
| RU2603218C1 (en) | Gas turbine engine low-pressure compressor rotor second stage disc (versions) | |
| RU2603379C1 (en) | Gas turbine engine low pressure compressor rotor impeller (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 | |
| RU2603222C1 (en) | Gas turbine engine low-pressure compressor rotor third stage disc (versions) | |
| RU2565140C1 (en) | Turbojet low-pressure compressor third stage disc | |
| RU2603304C1 (en) | Gas turbine engine low-pressure compressor rotor first stage disc (versions) | |
| RU2573419C2 (en) | Production of turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) and turbojet engine low-pressure compressor rotor shaft (versions) | |
| 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 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |