Способ крепления лопастей к ступице колеса

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2530198:

Общество с ограниченной ответственностью "Владимирский инновационно-технологический центр" (RU)

Изобретение относится к креплению лопастей на рабочих колесах центробежных вентиляторов, компрессоров, насосов, может применяться в лопастных смесителях и турбинах. Лопасти устанавливают с натягом в радиальные пазы ступицы колеса. Концы лопастей, изогнутые под углом 90°, вставляют в продольные пазы штифтов, установленных с натягом в отверстиях, примыкающих к пазам ступицы. Отверстия для установки штифтов располагают на одном расстоянии от центра колеса. Изобретение обеспечивает быструю замену изношенных лопастей колеса, позволяет использовать простые в изготовлении детали. 1 ил.

Изобретение относится к креплению лопастей на рабочих колесах центробежных вентиляторов, компрессоров, насосов, может применяться в лопастных смесителях и турбинах.

Известны различные способы соединения лопаток с дисками. Наибольшее распространение получили клепаные колеса, которые более трудоемки при изготовлении, но отличаются большой прочностью. Соединение на шипах менее трудоемко при изготовлении и позволяет механизировать сборку колес. Наиболее жесткая и прочная конструкция колеса получается при сварном соединении лопаток с дисками (см. Поляков В.В., Скворцов Л.С. Насосы и вентиляторы: Учеб. для вузов. - М.: Стройиздат, 1990. - 336 с ил., стр.140-141). Известны способ изготовления моноблочного лопаточного колеса ротора и колесо. Способ заключается в изготовлении цельнометаллического колеса (см. патент RU 2287409, кл. В23С 3/18, B23P 15/02, F01D 5/02, опубл. 20.11.2006). Недостатками указанных способов соединения или профилирования лопаток (лопастей) является высокая трудоемкость замены лопаток по причине их износа или поломки.

Известен способ крепления лопастей поворотно-лопастной гидротурбины (см. патент RU 220707444, кл. F03B 3/12, F03B 11/00, опубл. 27.16.2003). Сходство способа, указанного в патенте, с предлагаемым способом крепления лопаток ограничивается применением крепежного элемента цилиндрической формы.

Известны разъемные соединения лопаток с роторами компрессоров или тепловых машин, в которых лопатки устанавливают хвостовиком в паз, выполненный на роторе. Хвостовик лопатки служит при этом для передачи на ротор усилий и моментов. Используют однозубый или многозубый вставной хвостовик, или Т-образный хвостовик, в котором выполнены отверстия, через которые хвостовик закреплен болтами на роторе или статоре (см. патент RU 2311537, кл. F01D 5/32, опубл. 27.11.2007). Недостатками указанного способа крепления лопаток являются сложная конструкция хвостовика и наличие резьбового соединения, которое в результате длительной эксплуатации часто становится неразъемным.

Целью изобретения является обеспечение быстрой замены изношенных лопастей, применение простых в изготовлении деталей.

Технический результат заключается в использовании в качестве крепежных элементов цилиндрических штифтов с продольными пазами, закрепляющих в ступице колеса изогнутые части лопастей. Способ крепления обеспечивает возможность применения простых в изготовлении лопастей.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что лопасти устанавливают с натягом в радиальные пазы ступицы колеса. Концы лопастей, изогнутые под углом 90°, вставляют в продольные пазы штифтов, установленных с натягом в отверстиях, примыкающих к пазам ступицы. Отверстия для установки штифтов располагают на одном расстоянии от центра колеса.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показаны крепежные элементы лопаток со ступицей колеса.

Способ крепления содержит следующие операции: установку с натягом изогнутого конца лопасти 5 в паз цилиндрического штифта 2, установку с натягом штифта и лопасти в отверстие 4 и паз 3 ступицы 1 колеса. Последовательность выполнения операций может быть изменена.

Способ крепления лопасти к ступице колеса, отличающийся тем, что лопасти устанавливают с натягом в радиальные пазы ступицы колеса, при этом изогнутые под углом 90° концы лопастей вставляют в продольные пазы цилиндрических штифтов, установленных с натягом в отверстиях, примыкающих к пазам ступицы и расположенных на одном расстоянии от центра колеса.

Ротор вентилятора содержит лопатки (15) вентилятора, прикрепленные к периферии колеса (13). Каждая лопатка имеет хвостовик лопатки, находящийся в зацеплении с канавкой в этом колесе и удерживаемый в ней основным фиксатором (28).

Турбинная или компрессорная лопатка // 2517005

Лопатка для турбины или компрессора содержит перо и хвостовик. Перо лопатки изготовлено из согнутой слоистой полосы из армированной волокном пластмассы, в которой в зоне фальца образована удерживающая петля, причем из лежащих друг на друге концов полосы сформирована поверхность лопатки.

Рабочее колесо осевого вентилятора (варианты) // 2516993

Заявленное рабочее колесо осевого вентилятора может быть использовано в составе систем терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники. Рабочее колесо содержит ступицу с основаниями, снабженными пазами шириной S.

Ротор газотурбинного двигателя, турбореактивный двигатель и заглушка для ротора газотурбинного двигателя // 2496988

Ротор газотурбинного двигателя содержит диск с осевыми гнездами, выполненными на ободе диска для индивидуального крепления лопаток. На одной стороне обода устанавливают кольцо.

Ротор вентилятора газотурбинного двигателя или опытного двигателя // 2487250

Диск ротора газотурбинного двигателя, газотурбинный двигатель, содержащий такой диск, и защитная накладка ножек лопаток // 2487249

Рабочее колесо осевого компрессора газотурбинного двигателя // 2476729

Изобретение относится к области турбомашиностроения, в частности, применимо в области компрессоростроения и может быть использовано в рабочих колесах осевых компрессоров газотурбинных двигателей.

Система соединения ступица-профиль для осевого вентилятора и осевой вентилятор, снабженный этой системой // 2470192

Вентилятор газотурбинного двигателя, газотурбинный двигатель и втулка крепления фланца платформы // 2467211

Вентилятор газотурбинного двигателя // 2459120

Ротор барабанного типа осевого компрессора // 2553839

Ротор барабанного типа осевого компрессора предназначен для газотурбинных двигателей, преимущественно авиационных. Рабочие лопатки (4) ротора установлены своими хвостовиками (3) в пазах (2), разнесенных по длине барабана (1) кольцевыми рядами. Лопатки (4) выполнены с нижней полкой (6) пера (5) и ножкой (7). Ножка (7) расположена между полкой (6) и хвостовиком (3) с поперечным разделением верхней поверхности хвостовика (3) на две части. Пазы (2) и установленные в них хвостовики (3) вытянуты вдоль наружной поверхности барабана (1) и выполнены в форме прямой призмы, имеющей расширяющееся в сторону ножки (7) продольное сечение. На верхние поверхности хвостовиков (3) установлены с предварительным натягом силовые кольца (9) из композиционного материала, по одному, по меньшей мере, на каждый кольцевой ряд частей верхних поверхностей хвостовиков. Достигается снижение величины радиальных и окружных напряжений, испытываемых материалом барабана в процессе работы, обеспечение возможности снижения массы барабана при проектировании и существенного увеличения окружных скоростей ротора. 4 ил.

Вентилятор газотурбинного двигателя // 2555099

Вентилятор газотурбинного двигателя содержит диск ротора, на наружной периферийной части которого предусмотрены ячейки (14), предназначенные для установки корневых частей (24) лопаток и ограниченные продольными ребрами (12). Каждое из ребер содержит радиальное ушко (26), предназначенное для крепления упомянутого диска на роторе компрессора, располагающегося по потоку позади этого вентилятора. Боковые поверхности упомянутых ушек (26) образуют упоры, предназначенные для удержания лопаток, установленных на диске. Скобки (32), имеющие U-образную форму, устанавливаются на ушки диска. Каждая из этих скобок содержит две боковые лапки, покрывающие боковые поверхности одного радиального ушка. Скобки для ушек диска исключают износ боковых поверхностей этих ушек в результате их повторяющегося механического контакта с лопатками в том случае, когда вентилятор подвергается воздействию эффекта авторотации. Таким образом, отпадает необходимость демонтировать газотурбинный двигатель для того, чтобы выполнить восстановительный ремонт ушек ребер диска вентилятора, поскольку установка скобок может быть осуществлена непосредственно на установленном под крылом самолета двигателе. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Рабочее колесо вентилятора или компрессора и способ его изготовления // 2578256

Изобретение относится к компрессоростроению. Рабочее колесо, в котором лопатки соединены с опорным кольцом, передним и задним фланцами, хвостовик лопатки защемлен межлопаточным креплением. Способ изготовления рабочего колеса включает раскрой материала лопаток и заготовок для опорного кольца, переднего и заднего фланцев. Раскрой для лопаток осуществляют с обеспечением выхода за пределы контура хвостовика материала по форме поверхности, ограниченной хвостовиками на опорном кольце, переднем и заднем фланцах. При прессовании лопаток материал, выходящий за контур хвостовика, сохраняется в исходном состоянии. Затем в сепаратор пресс-формы укладывают заготовки для оформления переднего фланца и профиля опорного кольца. Далее устанавливают лопатки в полость сепаратора, пропитывают связующим и укладывают материал, выходящий за контур хвостовика. Устанавливают в пресс-форму эластичный пуансон, на него укладывают слои материала межлопаточного крепления и заднего фланца. Задачей изобретения является снижение массы и повышение прочности рабочего колеса. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Износостойкая деталь ножки лопатки вентилятора турбореактивного двигателя // 2582845

Вентилятор (1) турбореактивного двигателя летательного аппарата содержит множество лопаток (10) вентилятора. Каждая лопатка содержит аэродинамическое перо (15), хвостовик (12) лопатки, помещенный в одну из выемок (8) диска, и ножку (13), вставленную между пером и хвостовиком. Ножка включает в себя заднюю часть, содержащую первую поверхность (13а), расположенную со стороны корыта (20) пера, и вторую поверхность (13b), расположенную со стороны спинки (22) этого пера. Диск (2) вентилятора содержит между выемками (8) крепежные фланцы (26), выступающие радиально наружу так, что первая поверхность и вторая поверхность (13а, 13b) расположены соответственно напротив двух крепежных фланцев (26, 26). Вентилятор содержит износостойкую деталь (40), установленную на лопатке так, чтобы образовать защитный кожух (32а, 32b) на каждой первой и второй поверхностях (13а, 13b) ножки, предотвращающий контакт между каждой поверхностью (13а, 13b) и крепежным фланцем (26, 26), расположенным напротив нее. Достигается увеличение срока службы лопатки. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Колесо с лопатками турбодвигателя и способ балансировки колеса // 2599440

Колесо с лопатками турбодвигателя содержит диск, внешняя периферия которого имеет канавку для установки основания лопатки. Между основанием лопатки и дном канавки установлена прокладка. Прокладка представляет собой прокладку с двумя стабильными положениями, причем в первом стабильном положении для установки или демонтажа прокладка не оказывает усилия на основание лопатки, а во втором стабильном положении прокладка оказывает радиальное усилие на основание лопатки для придания лопатке неподвижности и ее стабилизации. Прокладка выполнена в виде пластинчатой пружины, причем форма и масса прокладки заданы так, чтобы переход от первого стабильного положения ко второму стабильному положению осуществлялся под действием центробежных сил. При балансировке указанного выше колеса устанавливают лопатку и прокладку в положение установки в канавку на диске. Вращают колесо со скоростью, достаточной для перемещения лопаток под действием центробежной силы в рабочее положение и для возникновения перехода каждой прокладки в ее второе стабильное положение для стабилизации лопаток в их рабочем положении. Затем осуществляют балансировку колеса для устранения дисбаланса. Группа изобретений позволяет повысить срок службы колеса турбодвигателя, за счет повышения точности балансировки колеса, имеющего лопатки, установленные с зазором в его канавках. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Ротор турбомашины и турбореактивный двигатель // 2607986

Ротор турбомашины содержит диск с осевыми углублениями на ободе, лопатки, установленные в углублениях, межлопаточные полки, установленные между углублениями, осевой клин, расположенный между ножкой лопаток и дном углублений, а также поперечный фиксатор, обеспечивающий осевую блокировку вперед лопаток в их углублениях. Фиксатор направляется в радиальных бороздках, выполненных в боковых поверхностях углублений, и радиально опирается на осевой клин. Осевой клин блокируется в направлении вверх по потоку, упираясь в поперечный кольцевой элемент, жестко соединенный с диском. Межлопаточные полки удерживаются на месте посредством расположенного вверх по потоку кольца, содержащего часть, образующую опору для лапки, выполненную на межлопаточных полках. Осевой клин и поперечный фиксатор не соединены друг с другом. Каждый осевой клин содержит радиальный гребень, образующий осевой упор в кольцо, а поперечный фиксатор содержит осевую лапку, образующую осевой упор для осевого клина. Другое изобретение группы относится к турбореактивному двигателю с переднерасположенным вентилятором, содержащему указанный выше ротор. Группа изобретений позволяет упростить сборку и разборку ротора турбомашины. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя // 2642976

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 с кольцевым пазом и лопатки. Между противолежащими кромками паза образован зазор. В противолежащих кромках кольцевого паза диска выполнен по меньшей мере один установочный паз. Хвостовики лопаток установлены в кольцевом пазу диска по окружности, причем боковые поверхности хвостовиков лопаток контактируют со стенками кольцевого паза. Вкладыши с фиксаторами установлены в кольцевом пазу. По меньшей мере одна контровочная лопатка установлена в установочном пазу между двумя близлежащими вкладышами, контактные боковые поверхности хвостовика которой направлены в стороны упомянутых вкладышей и установлены в пазах, выполненных в близлежащих торцах последних. Между близлежащими торцами вкладышей и хвостовиков лопаток образованы зазоры, равные или большие по ширине, чем расстояние, на которое боковая контактная поверхность хвостовика контровочной лопатки входит в паз в торце вкладыша. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является упрощение монтажа/демонтажа любой из лопаток в рабочем колесе ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя. 7 ил.