RU2634507C1 - Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя - Google Patents
Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2634507C1 RU2634507C1 RU2016149450A RU2016149450A RU2634507C1 RU 2634507 C1 RU2634507 C1 RU 2634507C1 RU 2016149450 A RU2016149450 A RU 2016149450A RU 2016149450 A RU2016149450 A RU 2016149450A RU 2634507 C1 RU2634507 C1 RU 2634507C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- annular groove
- blades
- annular
- segments
- disk
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
- F01D5/3023—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses
- F01D5/303—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses in a circumferential slot
- F01D5/3038—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses in a circumferential slot the slot having inwardly directed abutment faces on both sides
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области турбомашиностроения, в частности может быть использовано в конструкции рабочих колес осевых компрессоров газотурбинных двигателей. Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя содержит диск, на наружной поверхности которого выполнен кольцевой паз. Через установочные пазы в кольцевой паз установлены хвостовики лопаток с контактными коническими, относительно продольной оси диска, поверхностями. Хвостовики зафиксированы в окружном направлении посредством установленных в кольцевом пазу вкладышей с фиксаторами. Установочные пазы соответствуют количеству лопаток и выполнены в одной из кромок кольцевого паза. В боковой стенке кольцевого паза со стороны установочных пазов выполнена кольцевая канавка. В кольцевой канавке установлены кольцевые сегменты с возможностью их осевого смещения до контакта с натягом с хвостовиками лопаток по коническим поверхностям относительно продольной оси диска посредством фиксации каждого из кольцевых сегментов относительно близлежащих вкладышей. Изобретение позволяет повысить технологичность и ремонтопригодность ротора компрессора за счет упрощения монтажа и демонтажа любой из лопаток в рабочем колесе указанного ротора. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к области турбомашиностроения, в частности может быть использовано в конструкции рабочих колес осевых компрессоров газотурбинных двигателей.
Известно рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя, содержащее диск, на наружной поверхности которого выполнен кольцевой паз, в котором через установочные отверстия установлены хвостовики лопаток, зафиксированные в окружном направлении посредством установленных в кольцевом пазу вкладышей с фиксаторами (см. рис 3.6. на стр. 122, Технология эксплуатации, диагностики и ремонта газотурбинных двигателей: Учеб. пособие. / Ю.С. Елисеев, В.В. Крымов, К.А. Малиновский, В.Г. Попов. - М.: Высш. шк.; 2002. - 355 с.; ил.).
Данное рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя выбрано в качестве прототипа.
Основным недостатком существующего технического решения является сложность сборки и разборки рабочего колеса. Для того чтобы заменить хотя бы одну лопатку, например после ее повреждения, необходимо вывинтить стопорные элементы (фиксаторы) и сдвинуть все лопатки по окружности кольцевой канавки на ширины полки и вынуть через заводное (установочное) отверстие. При этом надо соблюдать порядковую нумерацию, маркировку на лопатках, вкладышах и балансировочных грузах. Для сборки операция проделывается в обратном порядке. Это достаточно трудоемко и нетехнологично.
Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является упрощение монтажа/демонтажа любой из лопаток в рабочем колесе ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя и, как следствие, повышение технологичности и ремонтопригодности узла в целом.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном рабочем колесе ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя, содержащем диск, на наружной поверхности которого выполнен кольцевой паз, в котором через установочные пазы установлены хвостовики лопаток с контактными коническими относительно продольной оси диска поверхностями, зафиксированные в окружном направлении посредством установленных в кольцевом пазу вкладышей с фиксаторами, согласно настоящему изобретению установочные пазы соответствуют количеству лопаток и выполнены в одной из кромок кольцевого паза, кроме того, в боковой стенке кольцевого паза со стороны установочных пазов выполнена кольцевая канавка, в которой установлены кольцевые сегменты с возможностью их осевого смещения до контакта с натягом с хвостовиками лопаток по коническим поверхностям относительно продольной оси диска посредством фиксации каждого из кольцевых сегментов относительно близлежащих вкладышей.
Такое конструктивное выполнение позволяет заменить любую лопатку в связи с повреждением посредством изъятия фиксаторов, фиксирующих кольцевой сегмент, находящийся над ее хвостовиком, с последующим сдвигом кольцевого сегмента до контакта с боковой стенкой кольцевой канавки. В связи с этим становится возможным замена лопатки через установочный паз, находящийся над ее хвостовиком, путем ее поворота относительно продольной оси диска. Таким образом, не надо полностью вынимать все лопатки, смещая их на шага по окружности ротора. Это упрощает монтаж/демонтаж любой из лопаток ротора, что повышает технологичность и ремонтопригодность заявленного узла и газотурбинного двигателя в целом.
В частном случае реализации заявленного устройства:
- фиксация кольцевых сегментов относительно близлежащих вкладышей выполнена посредством по меньшей мере двух выступов с осевыми коническими сквозными отверстиями, выполненных на каждом из кольцевых сегментов и упомянутых фиксаторов, ответные участки наружных поверхностей которых также выполнены коническими;
Коническая поверхность участка фиксаторов и кольцевых сегментов позволяет реализовать необходимый натяг для удержания хвостовиков лопаток, используя для этого вкладыши, которые изначально необходимы были только для удержания лопаток в окружном направлении. Таким образом вкладыши и фиксаторы вносят дополнительный технический эффект.
- на наружной поверхности диска выполнена дополнительная кольцевая канавка, в которой установлено демпферное кольцо, контактирующее с внутренними поверхностями полок лопаток;
Наличие демпфирующего кольца под полками лопаток снижает уровень колебаний самих лопаток, в том числе в месте перехода хвостовика в полку, что увеличивает ресурс газотурбинного двигателя в целом.
На фигуре 1 представлен фрагмент ротора с лопатками рабочего колеса, вид сверху.
На фигуре 2 представлено сечение А-А.
На фигуре 3 представлен фрагмент ротора с лопатками рабочего колеса с частично снятыми лопатками, вид сверху.
На фигуре 4 представлено сечение Б-Б, демонтаж рабочей лопатки.
На фигуре 5 представлен кольцевой сегмент, вид сверху на развернутую проекцию.
Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя, содержащее диск 1, на наружной поверхности которого выполнен кольцевой паз 2, в котором через установочные пазы 3 установлены хвостовики 4 лопаток 5 с контактными коническими относительно продольной оси диска 1 поверхностями, зафиксированные в окружном направлении посредством установленных в кольцевом пазу 2 вкладышей 6 с фиксаторами 7. В частности, каждый из вкладышей установлен между хвостовиками 4 близлежащих лопаток 5, причем в каждом из вкладышей 6 выполнено радиальное сквозное отверстие, а под каждым из вкладышей соосно упомянутому отверстию на поверхности кольцевого паза 2 выполнено глухое отверстие, в которое и входит кончик фиксатора 7, кроме того, на стенке каждого из радиальных сквозных отверстий вкладыша 6 нанесена резьба, а на соответствующем наружном контактном участке фиксатора - ответная резьба.
Установочные пазы 3 соответствуют количеству лопаток 5 и выполнены в одной из кромок кольцевого паза 2, кроме того, в боковой стенке кольцевого паза 2 со стороны установочных пазов 3 выполнена кольцевая канавка 8, в которой установлены кольцевые сегменты 9 (фиг. 4) с возможностью их осевого смещения до контакта с натягом с хвостовиками 4 лопаток 5 по коническим поверхностям относительно продольной оси диска 1 посредством фиксации каждого из кольцевых сегментов 9 относительно близлежащих вкладышей 6 (фиг. 2).
Упомянутая фиксация кольцевых сегментов 9 относительно близлежащих вкладышей 6 выполнена посредством двух выступов 10 (их может быть и больше) с осевыми коническими сквозными отверстиями 11, выполненных на каждом из кольцевых сегментов 9, соосных с глухими отверстиями на поверхности кольцевого паза 2 и упомянутых фиксаторов 7, ответные участки наружных поверхностей которых также выполнены коническими, причем между коническими поверхностями кольцевых сегментов 9 и близлежащими поверхностями вкладышей 6 выполнены технические зазоры для того, чтобы вкладыши не препятствовали упомянутому контакту с натягом по коническим поверхностям кольцевых сегментов 9 и хвостовиков 4 лопаток 5.
На наружной поверхности диска 1 выполнена дополнительная кольцевая канавка 12, в которой установлено демпферное кольцо 13, контактирующее с внутренними поверхностями полок 14 лопаток 5.
Сборка рабочего колеса осуществляется следующим способом. В кольцевую канавку 8 до упора, используя кольцевые пазы 2, вставляются равномерно по окружности кольцевые сегменты 9. При этом выступы 10 кольцевых сегментов 9 не совпадают с установочными пазами 3. Далее вставляются вкладыши 6 через установочные пазы 3 и смещаются в окружном направлении по кольцевому пазу 2 до совмещения их с выступами 10 кольцевых сегментов 9. Затем устанавливаются лопатки 5 через установочные пазы 3 в кольцевой паз 2. Используя зазоры между полками 14 лопаток 5, сдвигают кольцевые сегменты 9 до совмещения их сквозных конических отверстий 11 с радиальными сквозными резьбовыми отверстиями вкладышей 6, в которые ввинчиваются фиксаторы 7 и контрятся. Для необходимости демпфирования лопаток 5 до их постановки в кольцевые пазы 2 устанавливается демпфирующее кольцо 13.
Для замены поврежденной лопатки 5 необходимо вывернуть близлежащие с обеих сторон фиксаторы 7 и сместить кольцевой сегмент 9, который непосредственно удерживает эту лопатку 5. Таким образом, для замены лопатки 5 не требуется полностью разбирать рабочее колесо, что повышает технологичность и ремонтопригодность газотурбинного двигателя в целом.
Claims (3)
1. Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя, содержащее диск, на наружной поверхности которого выполнен кольцевой паз, в котором через установочные пазы установлены хвостовики лопаток с контактными коническими относительно продольной оси диска поверхностями, зафиксированные в окружном направлении посредством установленных в кольцевом пазу вкладышей с фиксаторами, отличающееся тем, что установочные пазы соответствуют количеству лопаток и выполнены в одной из кромок кольцевого паза, кроме того, в боковой стенке кольцевого паза со стороны установочных пазов выполнена кольцевая канавка, в которой установлены кольцевые сегменты с возможностью их осевого смещения до контакта с натягом с хвостовиками лопаток по коническим поверхностям относительно продольной оси диска посредством фиксации каждого из кольцевых сегментов относительно близлежащих вкладышей.
2. Рабочее колесо по п. 1, отличающееся тем, что фиксация кольцевых сегментов относительно близлежащих вкладышей выполнена посредством по меньшей мере двух выступов с осевыми коническими сквозными отверстиями, выполненных на каждом из кольцевых сегментов и упомянутых фиксаторов, ответные участки наружных поверхностей которых также выполнены коническими.
3. Рабочее колесо по п. 1 или 2, отличающееся тем, что на наружной поверхности диска выполнена дополнительная кольцевая канавка, в которой установлено демпферное кольцо, контактирующее с внутренними поверхностями полок лопаток.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016149450A RU2634507C1 (ru) | 2016-12-15 | 2016-12-15 | Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016149450A RU2634507C1 (ru) | 2016-12-15 | 2016-12-15 | Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2634507C1 true RU2634507C1 (ru) | 2017-10-31 |
Family
ID=60263615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016149450A RU2634507C1 (ru) | 2016-12-15 | 2016-12-15 | Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2634507C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2741685C1 (ru) * | 2020-06-05 | 2021-01-28 | Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4465432A (en) * | 1981-12-09 | 1984-08-14 | S.N.E.C.M.A. | System for mounting and attaching turbine and compressor prismatic rooted blades and mounting process |
US8251667B2 (en) * | 2009-05-20 | 2012-08-28 | General Electric Company | Low stress circumferential dovetail attachment for rotor blades |
US8414268B2 (en) * | 2009-11-19 | 2013-04-09 | United Technologies Corporation | Rotor with one-sided load and lock slots |
RU2570087C1 (ru) * | 2014-08-22 | 2015-12-10 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" | Рабочее колесо ротора газотурбинного двигателя с демпфированием вибрационных колебаний |
US9341070B2 (en) * | 2012-05-30 | 2016-05-17 | United Technologies Corporation | Shield slot on side of load slot in gas turbine engine rotor |
-
2016
- 2016-12-15 RU RU2016149450A patent/RU2634507C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4465432A (en) * | 1981-12-09 | 1984-08-14 | S.N.E.C.M.A. | System for mounting and attaching turbine and compressor prismatic rooted blades and mounting process |
US8251667B2 (en) * | 2009-05-20 | 2012-08-28 | General Electric Company | Low stress circumferential dovetail attachment for rotor blades |
US8414268B2 (en) * | 2009-11-19 | 2013-04-09 | United Technologies Corporation | Rotor with one-sided load and lock slots |
US9341070B2 (en) * | 2012-05-30 | 2016-05-17 | United Technologies Corporation | Shield slot on side of load slot in gas turbine engine rotor |
RU2570087C1 (ru) * | 2014-08-22 | 2015-12-10 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" | Рабочее колесо ротора газотурбинного двигателя с демпфированием вибрационных колебаний |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2741685C1 (ru) * | 2020-06-05 | 2021-01-28 | Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2525363C2 (ru) | Колесо турбины и турбомашина, включающая в себя указанное колесо турбины | |
RU2673361C1 (ru) | Направляющее устройство для регулируемых лопаток статора турбореактивного двигателя и способ сборки такого устройства | |
EP2964886B1 (en) | Disc arrangement and method of retaining two separate rotating members of a gas turbine engine | |
RU2494264C2 (ru) | Разделенный на сектора направляющий аппарат для турбомашины, турбина низкого давления турбомашины и турбомашина | |
US2980396A (en) | Stator construction for turbine engines | |
JP6563631B2 (ja) | ロック用スペーサアセンブリ | |
US10823179B2 (en) | Method of assembling a set of impellers through tie rods impeller and turbomachine | |
US20160146040A1 (en) | Alternating Vane Asymmetry | |
DE102007055572A1 (de) | Schweißen einer Statorausgleichsplatte | |
JP2013221513A (ja) | タービンブレードのブレード取り付け領域をカバーするためのシステムおよび方法 | |
RU2013155915A (ru) | Колесо с лопатками турбодвигателя | |
RU2015112596A (ru) | Способ сборки, соответственно разборки, содержащего множество роторных конструктивных элементов ротора турбомашины с осевым прохождением потока и такой ротор | |
JP2015083835A (ja) | ロック用スペーサアセンブリ | |
RU2016125485A (ru) | Устройство для центровки и направления во вращении вала газотурбинного двигателя, содержащее усовершенствованные средства удержания наружного кольца опорного подшипника | |
JP6412112B2 (ja) | ターボ機械ロータ組立体及び方法 | |
RU2634507C1 (ru) | Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя | |
EP2921657A1 (en) | Tool for removing an inner casing from a turbomachine | |
WO2012113487A1 (de) | Verfahren zur ermittelung des durchmessers eines mit laufschaufeln ausgestatteten rotors einer strömungsmaschine | |
RU2701677C2 (ru) | Лопатка турбомашины, лопаточный узел турбомашины, ротор вентилятора и турбомашина | |
RU2570087C1 (ru) | Рабочее колесо ротора газотурбинного двигателя с демпфированием вибрационных колебаний | |
RU2642976C1 (ru) | Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя | |
EP2554800A2 (en) | Methods and apparatus for modifying a turbine casing | |
US20130330204A1 (en) | Turbine Rotor and Blade Assembly with Multi-Piece Locking Blade | |
US9739176B2 (en) | Turbomachine | |
RU2682217C1 (ru) | Рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |