Узел соединения токосъемника с ротором турбомашины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (ll) 3(51j H 0 1 R 39 /14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ впал,) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3533128/24-07 (22) 07.01.8.3 (46) 07.07.84. Бюл. 9 25 (72) A.Ï.Õàðèòoíoâ (53) 621.313.047.3(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

М.248317, кл. G 01 И 13/00, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР

Р934875, кл. Н 01 R 39/14, 1982 (прототип). (54)(57) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ТОКОСЪЕИНИКА С РОТОРОИ ТУРБОИАШИНЫ, содержащий установленную между полумуфтами ротора и валом токосъемника изолирующую втулку, выполненную в виде двух колец, на сопряженных торцах которых имеются радиальные пазы с выведенными через них токоведущими. проводами, соединенными над наружной повер:;ностью втулки, э т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности соединения и упрощения его сборки, на торце одного из колец изолирующей втулки выполнена кольцевая расточка, а на сопряженном с ним торце другого кольца имеется кольцевой выступ, размещенный в упомянутой расточке, длина которой равна высоте кольцевого выступа другого кольца и меньше глубины выполненных на торцах радиальных пазов, .причем кольца соединены между собой так,что пазы одного кольца смещены относительно пазов другого. Щ

1101933

Изобретение относится к испытаниям узлов и деталей машин, ь частности к узлу соединения токосъемника с ротором газотурбинного двигателя при определении температурных и силовых параметров его узлов во время эксплуатации на рабочих режимах, Известно токосъемное устройство для тенэометрирования турбин и компрессоров газотурбинных двигателей, содержащее токосъемник и привод для 1 0 соединения его с вращающимся poTo— ром (1J .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является узел соедине- ) q ния токосъемника с ротором турбомашины, содержащий установленную между полумуфтами ротора и вала токосъемника изолирующую втулку, выполненную в виде двух колец, на сопряженных торцах которых имеются радиальные пазы с выведенными через нкх токоведущими .проводами, соединенными Hад наружной поверхностью втулки (2) .

Ввиду того, что диаметр изолирующей втулки, как, правило, всегда ограничивается внутренним диаметральным размером места ее установки внутри двигателя, расстояние между пазами, а следовательно и местами соединений соседних проводов (спаев) расположе- З ) ны очень близко друг от друга и, поэтому не исключена воэможность соприкосновения (контакта) концов спаев при работе двигателя в результате воздействия на них центробежных 35 сил, вибраций и тангенциальных ускорений, возникающих при резкой смене режимов работы двигателя, что ведет к снижению надежности соединения.

Например, для двигателя с частотой вращения ротора 10000 об/мкн диаметр изолирующей втулки выбирают не более 90 мм. При таком диаметре изолирующей втулки для многоточечного токосъема расстояние между осямк пазов составляет ? мм, с учетом того, что часть втулкк занята под крепежные деталк.

Для качественной распайки ToKGпроводов необходимо иметь выступанке их концов над наружной поверхностью втулки " 3 мм. Учитывая то, что диаметр токопроводов не превышает 0„3 мм воэможность соприкосновения соседнк.х спаев под действием центробежных сил, тангенциальных ускорений К вкб- ->5 раций, возникающих при работе двигателя, очень высока, что может привести к выходу кз cTposl отдельных термо пар и необходимо-ти проведения повтор ных испытаний. 60

Кроме того, расположение мест соединения токопроводов в один ряд с небольшим расстоянием между ними затрудняет и усложняет сборку соеди-, нения, в частности пайку. 65

Цель изобретения — повышение на дежностк соедкнения и упрощение процесса его сборки.

Поставленная цель достигается тем, что в узле соединения токосъемника с ротором турбомашкны, содержащем установленную между полумуфтами ротора и вала токосъемника изолирующую втулку, выполненную в вкде двух колец, на сопряженных торцах которых имеются радиаль ные пазы с выделен ными через них токоведущими проводами, соединенными над наружной поверхнос— тью втулки, на торце одного иэ колец изолирующей втулки выполнена кольце— вая расточка, а на сопряженном с ним торце другого кольца имеется коль— цевой выступ, размещенный в упомянутой расточке, длина которой равна высоте кольцевого выступа другого кольца и меньше глубины выполненных на торцах радиальных лазов, прк этом кольца соединены между собой так, что пазы одного кольца смещены относительно пазов другого.

Такое выполнение колец изолирующей втулки и их взаимная установка друг относительно друга позволяет разместить спак многоточечных токосъемников в шахматном порядке в двух взаимно параллельных плоскостях.

На фиг. 1 изображено соединение, общий вкд, разрез; на фиг. 2 — вид

Р, на фиг 1.

Узел соединения токосъемника с ротором турбомашкны состоит из полумуфты 1,закрепленной на валу 2 рото— ра и соединенной с изолирующей втул— кой, состояшек из двух колец 3 и 4, b. с полумуфтой 5 токосъемника с помощью болтового соединения 6, размещенного на фланцах 7 и 8 полумуфт.

Полумуфта 5 соединена с валом токосъемника 9 с помощью рессоры 10.

На торце кольца 3 выполнена цилиндрическая кольцевая расточка 11„ а на сопряженном с ним торце кольца 4 имеется кольцевой выступ 12, введеннык в расточку 11 кольца 3, глубина которой равна высоте выступа 12. На торцах колец 3 к 4 изолирующей втул— кк имеются также радиальные пазы 13

v. 14, общее количество которых равно количеству пар токопроводов 15, отходящих от ротора двигателя 2 токосъемника 9. Глубина этих пазов выполнена больше глубкны расточкк 11 и высгупа12. Пазы 13 на торце кольца

3 смещены относительно пазов 14 кольца 4, в результате чего в стенках изолирующей втулки образуются сквозные окна 16, через которые выведены за пределы втулки пары токопроводов

1 5.

Сборку соединения осуществляют следующим образом, Полумуфту устанавливают вместе с кольцом 4 на валу 2, после чего

1101933 4

Buy",4 (Риг. Z

Составитель B.Âîëêoâ

Редактор Е.Лушникова Техред А.Ач Корректор Л. Шеньо

Заказ 4?76/38 Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ ГосударствеНного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 токопровода 15 укладываются на внутренней поверхности полумуфты 1 и кольца 4 и выводятся наружу пазы 14 и торец, кольцевого выступа 12.

Аналогично осуществляется укладка проводов 11 в полумуфту 5 и коль- 5 цо 3.

Собранные узлы окончательно соединяются болтовым соединением 6 так, чтобы пазы 13 и 14 были смещены относительно друг друга, а окна 16, 10 образованные ими, были расположены в шахматном порядке, причем в каждом окне должна быть расположена только одна пара токопроводов 11, концы которых после сборки паяют между собой.

Узел работает следующим образом.

При вращении вала 2 токопровода

15 прижимаются к внутренней поверхности полумуфт 1 и 5 колец 3 и 4, которые воспринимают центробежные силы, действующие на токопровода

15, тем самым снимая эти нагрузки с места спая проводов.

Места спаев токопроводов 15 разнесены в две параллельные плоскости и при смене режимов работы двигателя (ускорение или замедление вращения вала ) вероятность взаимного соприкосновения мест спаев проводов практически исключается, так как высота выступления концов токопроводов

15 меньше растояния между соседними окнами 16 изолирующей втулки.

Предлагаемое соединение по сравнению с известным за счет разнесения мест спаев токопроводов в две параллельные плоскости при том же количестве спаев и одинаковом с ним диаметре изолирующей втулки обладает более высокой надежностью в работе в условиях вибрации и больших тангенциальных ускорений, так как исключает возможность соприкосновения соседних спаев друг с другом.

Кроме этого, создается удобство при пайке концов токопроводов, что упрощает процесс сборки и обеспечивает получение спаев высокого качества.