Ротор компрессора газотурбинного двигателя
Использование: в компрессоростроении, конкретно в конструкциях сборных обарабанно-дисковых роторов осевых компрессоров газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: в процессе работы двигателя шлицы дисков 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 обеспечивают центрирование этих дисков на валу 1 и передачу крутящего момента к рабочим колесам ротора. У дисков 6, 7, 8 с ограниченной шириной ступиц шлицы 15 вынесены под ступицы 16 соседних с ними дисков. При этом шлицы всех дисков 2 - 8 размещены в ненагруженой зоне и поэтому не ограничивают ресурс этих дисков и ротора в целом. Нагруженной зоной является центральная часть ступиц 13, 14 и 16, свободная от концентраторов напряжений - шлиц 12, 15. Одновременная затяжка гайками 11 по ободам 9 дисков 2 - 8 и их ступицам 13, 14 и 16 обеспечивается наличием первоначального зазора между ступицами дисков 7, 8, который "выбирается" за счет прогиба этих дисков в процессе начального этапа затяжки. Дальнейшая затяжка незначительно увеличивает полученное на начальном этапе усилие затяжки ободов 9, увеличивает усилие в основном по пакету ступиц 13, 14, 16. 3 ил.
Изобретение относится к конструкциям сборных барабанно-дисковых роторов осевых компрессоров газотурбинных двигателей (ГТД).
Известен ротор компрессора двигателя Spay 25 R со шлицами, соединенными со ступицами дисков через упругие зигзагообразнные элементы и размещенными под этими ступицами [1]. Диски имеют по одному ряду шлиц, перпендикулярность к валу обеспечена жестким передним диском, имеющим торцевой упор и болтовое крепление с валом. Недостаток такой конструкции заключается в том, что ступицы не имеют стяжки, а демпфирование зонтичных колебаний осуществляется за счет натяга по шлицам, что приводит к износу шлиц. Увеличенные радиальные размеры сочленения вала с дисками, особенно в многоступенчатом компрессоре, ведут к увеличению массы. Известен ротор компрессора высокого давления, имеющий шлицевой вал и диски, установленные и центрирующиеся на этом валу по шлицам [2]. Каждый диск имеет два ряда шлиц, разнесенных друг относительно друга в пределах ширины ступицы. Недостатком известной конструкции является ограниченный ресурс части дисков ротора в результате наличия концентраторов напряжения шлиц в нагруженной зоне ступиц. Техническая задача изобретения, заключается в устранении концентраторов напряжений в нагруженной зоне за счет переноса шлицевых элементов в ненагруженную зону ротора. Выполнение по меньшей мере одного из дисков с двумя рядами шлиц, разнесенными друг относительно друга, обеспечивает перпендикулярное расположение всего пакета дисков относительно вала и функционирование ротора в целом. Выполнение остальных дисков с одним рядом шлиц обусловлено как ограниченной шириной ступиц дисков, так и отсутствием технической необходимости выполнения второго ряда шлиц. Вынесение шлиц дисков с ограниченной шириной ступиц из-под собственных ступиц под ступицы соседних с ними дисков позволяет удалять шлицы из наиболее нагруженной зоны и иметь центральную нагруженную зону ступиц этих дисков гладкой, без концентраторов напряжений. На фиг.1 представлен ротор компрессора газотурбинного двигателя, на фиг. 2 - диск ротора с двумя рядами шлиц (элемент I фиг.1;) на фиг.3 - элемент II фиг. 1, показывающий взаимное размещение дисков с ограниченной шириной ступиц. Ротор компрессора включает шлицевой вал 1 и посаженные на него диски 2 - 8. Между ободами 9 дисков установлены промежуточные роторные кольца 10. Пакет дисков 2 - 8 и колец 10 стянут с помощью гаек 11, установленных также на валу 1. Перпендикулярность пакета дисков 2 - 8 к валу 1 обеспечивается установкой дисков 3, 4 с двумя рядами шлиц 12 по краям высоких ступиц 13. Диски 2, 5 имеют по одному ряду шлиц в слабонагруженной зоне ступиц 14. Диски 6 - 8 имеют также по одному ряду шлиц. Однако вследствие малой ширины ступиц в этой части ротора и учитывая недопустимость выполнения шлиц в нагруженной зоне, шлицы 15 этих дисков выполнены выносными, т.е. размещенными под ступицами 16 соседних с ними дисков. В процессе работы двигателя шлицы дисков 2 - 8 обеспечивают центрирование этих дисков на валу 1 и передачу крутящего момента к рабочим колесам ротора. У дисков 6 - 8с ограниченной шириной ступиц шлицы 15 вынесены под ступицы 16 соседних с ними дисков. При этом шлицы всех дисков 2 - 8 размещены в ненагруженной зоне и поэтому не ограничивают ресурс этих дисков и ротора в целом. Нагруженной зоной является центральная часть ступиц 13, 14 и 16 свободная от концентраторов напряжений - шлиц 12 и 15. Одновременная затяжка гайками 11 по ободам 9 дисков 2 - 8 и их ступицам 13, 14, 16 обеспечивается наличием первоначального зазора между ступицами дисков 7, 8, который "выбирается" за счет прогиба этих дисков в процессе начального этапа затяжки. Дальнейшая затяжка, незначительно увеличивая полученное на начальном этапе усилие затяжки ободов 9, увеличивает усилие в основном по пакету ступиц 13, 14 и 16.Формула изобретения
Ротор многоступенчатого осевого компрессора, имеющий посаженные на валу по боковым поверхностям шлиц диски, стянутые по ступицам и ободам, отличающийся тем, что по меньшей мере один из дисков выполнен с двумя рядами шлиц, разнесенными друг относительно друга, остальные диски выполнены с одним рядом шлиц, а у дисков с ограниченной шириной ступиц шлицы вынесены под ступицы соседних с ними дисков.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3QZ4A Государственная регистрация изменений в зарегистрированный договор
Дата и номер государственной регистрации договора, в который внесены изменения: 25.09.2000 № 11252
Вид договора: лицензионный
Лицо(а), передающее(ие) исключительное право: Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" (RU)
Лицо, которому предоставлено право использования: Открытое акционерное общество "Пермский моторный завод" (RU)
Дата и номер государственной регистрации изменений, внесенных в зарегистрированный договор: 29.08.2011 РД0086143
Изменения:Исключение патентов на изобретения 
2098649, 2087768, 2106508.
Дата публикации: 27.10.2011
