RU99066U1 - Ротор осевой многоступенчатой турбомашины - Google Patents
Ротор осевой многоступенчатой турбомашины Download PDFInfo
- Publication number
- RU99066U1 RU99066U1 RU2010129186/06U RU2010129186U RU99066U1 RU 99066 U1 RU99066 U1 RU 99066U1 RU 2010129186/06 U RU2010129186/06 U RU 2010129186/06U RU 2010129186 U RU2010129186 U RU 2010129186U RU 99066 U1 RU99066 U1 RU 99066U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- blades
- pair
- vibration
- disk
- Prior art date
Links
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Ротор осевой многоступенчатой турбомашины, где каждая ступень содержит рабочее колесо, включающее диск с лопаточным венцом, отличающийся тем, что для любой пары рабочих колес ротора выполняется условие - значения частот колебаний лопаток совместно с диском по первой изгибной и первой крутильной формам колебаний для каждой пары рабочих колес во всем эксплуатационном диапазоне частоты вращения ротора, сравниваемые в едином масштабе, различны для каждой из диаметральных форм колебаний.
Description
Полезная модель относится к области авиадвигателестроения и энергомашиностроения, в частности, к роторам турбомашин. Техническое решение может найти широкое использование при проектировании, а также при прочностной и аэродинамической доводке осевых компрессоров и турбин.
Вибрации лопаток компрессоров и турбин - одна из наиболее сложных и острых проблем, возникающих при создании транспортных и стационарных газотурбинных и паротурбинных силовых и энергетических установок. Вибрационная доводка все еще очень продолжительна и требует затраты больших средств и времени на создание турбомашин. Если до некоторых пор эта проблема была характерна для легких и напряженных авиационных и транспортных силовых установок, то в настоящее время вопросы вибрационной прочности столь же остро стоят и в стационарных энергетических установках: традиционный путь обеспечения вибропрочности в стационарных машинах - конструирование лопаток с низким уровнем статических изгибных напряжений - не может быть использован при создании установок большой мощности с высокими окружными скоростями и относительно тонкими лопатками.
Сложность этой проблемы в большей мере определяется ее комплексным характером: в ней тесно переплетены вопросы нестационарной аэродинамики, задачи колебаний тонких закрученных лопаток, находящихся в упругом взаимодействии с другими элементами ротора, вопросы усталостной прочности материала.
Известен ротор турбомашины (Авторское свидетельство СССР №673748, М.кл.2 F01D 5/02, 1975). Ротор содержит диск и установленные в нем лопатки, в хвостовиках которых выполнены отверстия под крепежные элементы. Крепежные элементы выполнены в виде спирали. В пространстве между хвостовиками лопаток и диском установлена резиновая прокладка. Использование спирали для крепления лопаток через резиновую прокладку снижает вибростойкость ротора.
Наиболее близким аналогом, выбранным за прототип для заявляемой полезной модели, является ротор барабанно-дискового типа многоступенчатой турбомашины. Ротор содержит лопатки, закрепленные на дисках, и присоединенную к последним тонкостенную оболочку - часть барабана, обеспечивающую требуемую жесткость ротора (см. Известия Академии инженерных наук Украины. НИИ «Машпроект» 45 лет. Сборник статей. Специальное тематическое приложение отделения машиностроения и прогрессивных технологий. Выпуск 1/1999, стр.164, рис.1). Недостатки известного ротора при окружных скоростях свыше 250 м/с связаны с функциональной перегрузкой дисков, каждый из которых несет не только лопатки, но и поддерживает участки барабана. Это может приводить к потере поперечной устойчивости ротора, когда совпадают парциальные частоты подсистем.
В основу полезной модели положено решение задачи повышения надежности работы турбомашины за счет снижения динамической неустойчивости ротора.
Поставленная задача решается тем, что ротор осевой многоступенчатой турбомашины для каждой ступени содержит рабочее колесо, включающее диск с лопаточным венцом. Лопаточные венцы ступеней образуют проточную часть ротора.
Новым в полезной модели является то, что для любой пары рабочих колес ротора выполняется условие - значения частот колебаний лопаток совместно с диском по первой изгибной и первой крутильной формам колебаний для каждой пары рабочих колес во всем эксплуатационном диапазоне частоты вращения ротора, сравниваемые в едином масштабе, различны для каждой из диаметральных форм колебаний.
При такой сборке конструкции ротора:
- исключается взаимовлияние колебаний лопаток и дисков различных рабочих колес многоступенчатого осевого ротора, которое может приводить к потере динамической устойчивости ротора;
- снижается вероятность касания торцов лопаток ротора о внутреннюю поверхность корпуса турбомашины, что может приводить к пожару в турбомашине;
- в барабанах блисковых конструкций роторов повышается надежность работы сварных соединений из-за снижения вибрационных нагрузок;
- из-за снижения уровня вибрационных напряжений в лопатках и дисках каждой ступени ротора снижается вероятность их разрушения.
Таким образом, решена поставленная в полезной модели задача. Повышена надежность работы турбомашины за счет снижения динамической неустойчивости ротора.
Полезная модель поясняется описанием конструкции и работы ротора осевой многоступенчатой турбомашины со ссылкой на фиг.1-3, где:
На фиг.1 изображен схематично продольный разрез трехступенчатого ротора турбомашины;
на фиг.2 - параметрические зависимости частоты колебаний лопаток от частоты вращения ротора при неоптимальной комплектации выбранной пары рабочих колес;
на фиг.3 - параметрические зависимости частоты колебаний лопаток от частоты вращения ротора при оптимальной комплектации выбранной пары рабочих колес.
Конкретное выполнение полезной модели рассмотрено на примере ротора турбомашины с тремя рабочими колесами (см. фиг.1). Каждое рабочее колесо содержит диск 1 с лопаточным венцом 2. Расчетным путем для каждой рабочего колеса определяют частоты колебаний лопаток 2 совместно с диском 1 по первой изгибной и первой крутильной формам колебаний во всем эксплуатационном диапазоне частоты вращения ротора. Далее для каждой конкретной диаметральной формы колебаний лопаток с диском сравнивают попарно между собой значения частот изгибной формы 3 колебаний одного рабочего колеса с частотой крутильной формы 4 колебаний другого рабочего колеса путем выявления соответствующих зависимостей частот колебаний рабочего колеса от частоты вращения ротора (см. фиг.2, 3). При пересечении зависимостей, сравниваемых в едином масштабе, выбирают новые варианты комплектации дисков и лопаток пары рабочих колес до устранения такого явления. Таким образом, использование предложенной полезной модели повышает надежность работы турбомашины за счет снижения динамической неустойчивости ротора.
Claims (1)
- Ротор осевой многоступенчатой турбомашины, где каждая ступень содержит рабочее колесо, включающее диск с лопаточным венцом, отличающийся тем, что для любой пары рабочих колес ротора выполняется условие - значения частот колебаний лопаток совместно с диском по первой изгибной и первой крутильной формам колебаний для каждой пары рабочих колес во всем эксплуатационном диапазоне частоты вращения ротора, сравниваемые в едином масштабе, различны для каждой из диаметральных форм колебаний.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010129186/06U RU99066U1 (ru) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Ротор осевой многоступенчатой турбомашины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010129186/06U RU99066U1 (ru) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Ротор осевой многоступенчатой турбомашины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99066U1 true RU99066U1 (ru) | 2010-11-10 |
Family
ID=44026423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010129186/06U RU99066U1 (ru) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Ротор осевой многоступенчатой турбомашины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU99066U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2499889C1 (ru) * | 2012-03-13 | 2013-11-27 | Открытое акционерное общество Конструкторско-производственное предприятие "Авиамотор" | Способ снижения динамических напряжений в рабочих лопатках последней ступени турбины |
RU2729559C1 (ru) * | 2019-09-04 | 2020-08-07 | Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Способ снижения вибрации в рабочих лопатках турбомашины |
-
2010
- 2010-07-15 RU RU2010129186/06U patent/RU99066U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2499889C1 (ru) * | 2012-03-13 | 2013-11-27 | Открытое акционерное общество Конструкторско-производственное предприятие "Авиамотор" | Способ снижения динамических напряжений в рабочих лопатках последней ступени турбины |
RU2729559C1 (ru) * | 2019-09-04 | 2020-08-07 | Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Способ снижения вибрации в рабочих лопатках турбомашины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6283165B2 (ja) | ターボ機械ブレード先端シュラウド | |
JP2014509703A (ja) | 先端上反角を備えた圧縮機翼形部 | |
GB2483059A (en) | An aerofoil blade with a set-back portion | |
JP2015140807A (ja) | 2つの部分スパンシュラウドおよび湾曲したダブテールを有する高翼弦動翼 | |
JP2012233475A (ja) | ステータベーン列を備えた遠心圧縮機組立体 | |
US9581034B2 (en) | Turbomachinery stationary vane arrangement for disk and blade excitation reduction and phase cancellation | |
JP2015121220A (ja) | タービンロータブレード用の緩衝器構成 | |
US9624789B2 (en) | Turbomachine casing assembly | |
BR102015020296A2 (pt) | aparelho compressor que inclui uma pluralidade de estágios de fluxo axial | |
RU99066U1 (ru) | Ротор осевой многоступенчатой турбомашины | |
JP6929031B2 (ja) | タービンブレード用ダンパピン | |
US20130149109A1 (en) | Method of damping aerofoil structure vibrations | |
JP2014109272A (ja) | 涙型の部分スパンシュラウド | |
EP2685050B1 (en) | Stationary vane assembly for an axial flow turbine | |
CA3050398A1 (en) | Vane segment with ribs | |
Zhao et al. | Investigation of Separating and Utilizing the Influences of Up-and Downstream Blade Rows | |
Fukuda et al. | Development of 3,600-rpm 50-inch/3,000-rpm 60-inch Ultra-long Exhaust end Blades | |
GB2472621A (en) | Impeller hub | |
CN202441644U (zh) | 涡轮增压器压气机叶轮 | |
CN113530610A (zh) | 具有叶顶凹坑的叶片 | |
Huang et al. | Fully clocking effect in a two-stage compressor | |
RU149422U1 (ru) | Рабочее колесо турбины | |
EP2997230B1 (en) | Tangential blade root neck conic | |
RU134591U1 (ru) | Рабочее колесо осевой турбомашины | |
ALCEA et al. | Mechanical stress design of a highly loaded radial inflow turbine for compact CHP turbine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120716 |