Удерживающее устройство и система осевого удержания для кольцевых уплотнений (варианты)

Авторы патента:

БЭДДИНГ Брюс Джон (US)

ТЭЙЛОР Закари Джеймс (US)

СПРЭЧЕР Дэвид Рэндольф (US)

ХАРРИС МЛ. Джон Уэсли (US)

ЗИГЛЕР Райан Зэйн (US)

F01D5/30 - закрепление лопаток на роторах; комлевая часть лопаток

Владельцы патента RU 2620463:

Дженерал Электрик Компани (US)

Изобретение относится к энергетике. Удерживающее устройство для поддержания в фиксированном осевом положении второго компонента ротационной машины, установленного в осевом направлении на первый компонент ротационной машины, содержит фиксирующий элемент, размеры и конструкция которого обеспечивают возможность его перемещения между первым и вторым выровненными углублениями, выполненными в первом и втором компонентах ротационной машины. Указанный фиксирующий элемент имеет размеры и форму, обеспечивающие его расположение в смежные по вертикали и выровненные углубления, с расположением между ними, для предотвращения его поворота в указанных углублениях. При этом в фиксирующем элементе выполнено резьбовое отверстие, проходящее по меньшей мере частично через него. Исполнительный элемент установлен по резьбе в указанном отверстии таким образом, что поворот исполнительного элемента вызывает перемещение указанного фиксирующего элемента из первого выровненного углубления по меньшей мере частично во второе выровненное углубление. Также представлены варианты системы осевого удержания для кольцевых уплотнений. Изобретение позволяет реализовать эффективную систему для удержания всего периферического набора кольцевых уплотнений, как отдельно, так и совместно, на разделительном диске ротора. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 14 ил.

[0001] Данное изобретение относится в целом к роторам турбины, в частности к системе осевого удержания кольцевого уплотнения ротора турбины, установленного на разделительном диске ротора турбины.

[0002] Разделительные диски ротора турбины снабжены кольцевыми уплотнениями, выполненными в виде дугообразных уплотнительных сегментов, которые при установке образуют кольцевое уплотнение. Каждый сегмент уплотнения (или просто уплотнение или кольцевое уплотнение) закрепляется на разделительном диске при помощи сопрягаемых элементов пазового соединения, которые выполнены с обеспечением установки в осевом направлении указанных кольцевых уплотнений на разделительный диск. После установки кольцевых уплотнений на разделительный диск к зоне пазового соединения имеется только ограниченный доступ. В то же время, однако, кольцевые уплотнения должны удерживаться в осевом направлении для предотвращения проскальзывания, в частности, при перевозке/эксплуатации двигателя. Вследствие ограниченного доступа обычные схемы осевого удержания не могут применяться.

[0003] Таким образом, необходима простая, дешевая, но эффективная система для удержания всего периферического набора кольцевых уплотнений, как отдельно, так и совместно, на разделительном диске ротора для предотвращения нежелательного смещения в осевом направлении любого одного или более уплотнений.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] В первом примерном, но не ограничивающем варианте выполнения предложено удерживающее устройство для поддержания в фиксированном осевом положении первого компонента ротационной машины, установленного в осевом направлении на второй компонент ротационной машины, содержащее блок, размеры и конструкция которого обеспечивают перемещение указанного блока между выровненными первым и вторым углублениями, выполненными в первом и втором компонентах ротационной машины, причем форма указанных выровненных углублений обеспечивает предотвращение поворота указанного блока, и в указанном блоке выполнено резьбовое отверстие, проходящее по меньшей мере частично через указанный блок, и исполнительный элемент, установленный с резьбовым соединением в указанном отверстии таким образом, что при использовании поворот указанного исполнительного элемента вызывает перемещение указанного блока из первого выровненного углубления по меньшей мере частично во второе выровненное углубление.

[0005] В другом аспекте изобретения предложена система осевого удержания для кольцевых уплотнений, установленных в осевом направлении на разделительный диск ротора, содержащая работающую на срез шпонку, выполненную с возможностью установки между кольцевой периферической канавкой, выполненной в указанном разделительном диске ротора, и радиальной выемкой, выполненной на торце указанного кольцевого уплотнения, и фиксирующий блок, размеры и конструкция которого обеспечивают перемещение указанного блока между первым и вторым углублениями, выполненными, соответственно, в указанном разделительном диске ротора и в указанном кольцевом уплотнении, при установке указанного кольцевого уплотнения в осевом направлении на указанный разделительный диск, причем указанный фиксирующий блок имеет исполнительный элемент, выполненный с возможностью перемещения указанного фиксирующего блока в положение, охватывающее указанные первое и второе углубления.

[0006] В другом примерном, но не ограничивающем варианте изобретения предложена система осевого удержания для кольцевых уплотнений, установленных в осевом направлении на разделительный диск ротора, содержащая для каждого кольцевого уплотнения, кроме устанавливаемого в последнюю очередь фиксирующего уплотнения, работающую на срез шпонку, выполненную с возможностью размещения между кольцевой периферической канавкой, предусмотренной в указанном разделительном диске ротора, и радиальной выемкой, выполненной на торце указанного кольцевого уплотнения, и запасной стопорный штифт, проходящий от указанного торца и выполненный с возможностью размещения в выемке, выполненной в торце следующего соседнего кольцевого уплотнения.

[0007] Далее предлагаемое изобретение описано подробно со ссылкой на указанные ниже чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] На фиг.1 схематично изображено кольцевое уплотнение разделительного диска ротора вместе с устройствами предотвращения осевого перемещения, выборочно используемыми вместе с кольцевыми уплотнениями, установленными на разделительном диске.

[0009] Фиг.2 является увеличенным частичным видом фиг.1.

[0010] Фиг.3 является видом в аксонометрии части разделительного диска турбины с установленным кольцевым уплотнением при использовании двух из трех удерживающих компонентов с фиг.1.

[0011] Фиг.4 является видом в аксонометрии выемки для стопорной шпонки, выполненной в торце кольцевого уплотнения, показанного на фиг.3.

[0012] Фиг.5 является видом в аксонометрии стопорной шпонки с фиг.3.

[0013] На фиг.6 изображен вид в аксонометрии стопорного штифта одного кольцевого уплотнения, причем указанный штифт взаимодействует с выемкой, выполненной в соседнем торцевом уплотнении.

[0014] Фиг.7 является видом в аксонометрии выемки, выполненной в кольцевом уплотнении, с размещенным в указанной выемке стопорным штифтом, показанным на фиг.6.

[0015] Фиг.8 является видом в аксонометрии углубления фиксирующей шайбы, выполненного в разделительном диске.

[0016] Фиг.9 является видом в аксонометрии, с другой точки, фиксирующей шайбы, частично размещенной в углублении, показанном на фиг.8.

[0017] На фиг.10 изображен разрез фиксирующей шайбы с фиг.9 вместе с кольцевым уплотнением, установленным на разделительном диске.

[0018] Фиг.11 является видом в аксонометрии фиксирующей шайбы, установленной между кольцевым уплотнением и разделительным диском.

[0019] На фиг.12 изображен болтовой исполнительный элемент в соответствии с другим предпочтительным вариантом изобретения.

[0020] На фиг.13 изображен болт с фиг.12 с установленной фиксирующей шайбой.

[0021] На фиг.14 изображено устройство предотвращения осевого перемещения, используемое с кольцевыми уплотнениями, установленными на разделительном диске, в соответствии с другим предпочтительным вариантом изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0022] В примерном, но не ограничивающем, варианте выполнения система осевого удержания кольцевых уплотнений разделительного диска ротора состоит из трех компонентов. Как описано ниже более подробно, не все указанные компоненты используются в каждом кольцевом уплотнении. В этой связи следует понимать, что кольцевые уплотнения устанавливают на разделительный диск в осевом направлении. Сборку выполняют последовательным образом, и в предлагаемой системе для всех кольцевых уплотнений, кроме устанавливаемого в последнюю очередь уплотнения, используют по меньшей мере два компонента. Третий компонент используют в устанавливаемом в последнюю очередь уплотнении (также называемом "фиксирующее уплотнение") для эффективной фиксации всех установленных уплотнений на разделительном диске.

[0023] Таким образом, рассмотрим сначала фиг.1 и 2, на которых схематично изображено кольцевое уплотнение 10, установленное в осевом направлении на разделительном диске 12 ротора. Как известно из уровня техники, кольцевое уплотнение 10 граничит с соседними компонентами 14, 16 турбины. Как показано, направление подачи или установки проходит справа налево. Согласно примерному, но не ограничивающему, варианту выполнения три компонента осевого удержания содержат работающую на срез шпонку 18, запасной штифт 20 и фиксирующую шайбу 22 (также называемую фиксирующим блоком). На фиг.1 и 2 изображены используемые при установке компоненты, для удобства и облегчения понимания, однако для всех, кроме одного, кольцевых уплотнений 10, установленных на разделительном диске 12, используется только работающая на срез шпонка 18 и запасной штифт 20. В последнем кольцевом уплотнении или фиксирующем уплотнении 10, установленном на разделительном диске, используется фиксирующая шайба 22, а не работающая на срез шпонка 18 или запасной штифт 20, как описано далее.

[0024] Теперь рассмотрим также фиг.3 и 4, на которых один кольцевой торец 24 кольцевого уплотнения 10 имеет радиально расположенную выемку 26 рядом со входным концом паза 27 разделительного диска, причем указанная выемка открыта с нижней поверхности 28 фланцевой части 30 кольцевого уплотнения, а также с торца 24. В осевом и периферическом направлениях выемка 26 закрыта. При установке кольцевого уплотнения 10 (в данном документе иногда называемого также просто "уплотнение 10") выемку 26 выравнивают в радиальном направлении с прерывающейся кольцевой канавкой 34, выполненной в разделительном диске 12. Понятно, что при необходимости канавка 34 и выемка 26 могут быть расположены еще дальше от входного конца паза 27 диска.

[0025] L-образная, работающая на срез шпонка 18 (см. также фиг.5) расположена в канавке 34 и выемке 26, что лучше всего видно на фиг.3. Размеры и форма работающей на срез шпонки 18 таковы, что она может быть установлена только единственным образом, что устраняет вероятность неправильной установки. Точнее, направленная радиально наружу лапка или ножка 36 L-образной, работающей на срез шпонки имеет наклонную поверхность 38, сопрягаемую с наклонной поверхностью 40 выемки 26, имеющей соответствующую форму. Горизонтальная (или периферическая) лапка или основание 42 L-образной, работающей на срез шпонки 18 установлено в канавке 34. Понятно, что работающая на срез шпонка 18 может быть установлена в канавке 34 и выемке 26 после того, как уплотнение 10 установлено на разделительный диск 12. Либо, в другом варианте, работающая на срез шпонка 18 может быть установлена в канавке 34, сбоку от уплотнения 10, и после установки уплотнения 10 введена во взаимодействие с выемкой 26.

[0026] Отметим, что в основании 42 работающей на срез шпонки 18 выполнено отверстие 44. Это позволяет легко снять работающую на срез шпонку при помощи подходящего инструмента (не показан). Однако не обязательно закреплять или фиксировать работающую на срез шпонку 18 в выемке 26 и/или канавке 34. Поскольку следующее соседнее кольцевое уплотнение примыкает к кольцевому уплотнению 10 и закрывает сверху основание 42 шпонки 18, дальнейшее движение работающей на срез шпонки исключено. Таким образом, работающая на срез шпонка 18 предотвращает движение кольцевого уплотнения 10 в любом осевом направлении, и сама работающая на срез шпонка зафиксирована в своем положении следующим соседним уплотнением.

[0027] Кольцевой торец 24 уплотнения 10 также имеет глухое отверстие 46 (фиг.6) на краю торца 24, противоположном по отношению к работающей на срез шпонке 18. В отверстие 46 вставлен запасной стопорный штифт 20 (в примерном варианте изобретения - цилиндрический) посредством прессовой посадки или при помощи других подходящих средств, причем часть штифта 20 остается снаружи. Также как и работающая на срез шпонка 18, стопорный штифт 20 предотвращает осевое перемещение кольцевого уплотнения 10 в по меньшей мере одном осевом направлении согласно нижеследующему описанию. Таким образом обеспечен резерв на случай, если работающая на срез шпонка 18 случайно не была установлена при монтаже уплотнения.

[0028] При ссылке, в частности, на фиг.3 и 6 понятно, что следующее соседнее уплотнение может скользить в осевом направлении вдоль своей канавки 48 пазового соединения, выполненной в разделительном диске, проходя при этом через (и над) основанием 42 работающей на срез шпонки 18 и останавливаясь тогда, когда осевой стопорный штифт 20 сопрягается с открытой выемкой 50 (фиг.6 и 7), образованной в кольцевом торце 52 следующего соседнего уплотнения 54. Таким образом, стенка 56 выемки служит стопорным ограничителем движения следующего соседнего уплотнения в осевом направлении при сборке в одном направлении. При этом следующая устанавливаемая работающая на срез шпонка также исключает любое осевое перемещение как в направлении установки, так и в противоположном направлении.

[0029] Обратимся теперь к фиг.8 - 11, на которых изображен третий удерживающий компонент, используемый для фиксации последнего уплотнения 58 на месте. Размер и форма удлиненной или овальной фиксирующей шайбы 22 обеспечивают расположение указанной шайбы в смежные по вертикали углубления 60, 62, выполненные в разделительном диске 12 и уплотнении 58 соответственно. Более точно, удлиненное или овальное углубление 60 выполнено на верхней (радиально внешней) поверхности 64 зуба 66 разделительного диска (фиг.8). Углубление 62 (фиг.10-11) выполнено на радиально внутренней поверхности 68 фланцевой части 70 уплотнения. При этом углубления 60 и 62 выравнивают по вертикали (или радиально) при установке уплотнения 58 на разделительный диск 12.

[0030] Резьбовое отверстие 72 проходит вертикально или радиально через шайбу 22, а резьбовая регулировочная шпилька или винт 74 проходит через шайбу 22. Отверстие 76 может быть выполнено в уплотнении и проходит радиально наружу в зону доступа, куда может быть размещен инструмент. Инструмент выполнен с возможностью взаимодействия с поверхностным элементом 78 (например, в виде шестигранного шлица), выполненным на конце шпильки или винта 74. При повороте шпильки 74 указанным инструментом шайба 22 перемещается вдоль указанной шпильки, поскольку шайба расположена в некруглом углублении. Таким образом, поворот шпильки 74 по часовой стрелке вызывает перемещение шайбы 22 радиально наружу в положение, показанное на фиг.9-11, в котором шайба частично взаимодействует с обоими углублениями 60, 62. Таким образом, шайба 22 фиксирует последнее уплотнение 58 на месте, что вместе с работающими на срез шпильками и запасным штифтами фиксирует все кольцевые уплотнения с предотвращением любого осевого перемещения на разделительном диске 12. В этой связи отметим, что, если не установлено ни одной работающей на срез шпонки, то все уплотнения, за исключением устанавливаемого в последнюю очередь уплотнения, будут зафиксированы только в одном осевом направлении, поскольку запасные штифты предотвращают осевое перемещение только в одном направлении.

[0031] Отметим также, что для последнего кольцевого уплотнения 58 не используется ни работающая на срез шпонка 18, ни запасной штифт 20.

[0032] Как вариант, удлиненный болт 80 (фиг.12, 13) с резьбовым концом 82 может быть использован для взаимодействия с шайбой 22. Болт 80 проходит через отверстие 76, и поворот указанного болта вызывает осевое перемещение шайбы 22 вдоль резьбового конца 82 (радиально относительно разделительного диска) по существу так, как описано ранее. В стержне 86 болта, рядом с резьбовым концом 82, может быть предусмотрено место разрыва или недостатка прочности в виде канавки 84 для облегчения разлома и удаления стержня болта, если это необходимо после установки.

[0033] В другом варианте конструкции хрупкая прокладка 88 выполнена как единое целое с нижней частью резьбового стержня 74, как показано на фиг.14, вместе с удлиненной принимающей частью 90, предусмотренной в диске и проходящей радиально внутрь углубления 60. Это позволяет пробивать стержень 74 в радиальном направлении в принимающую часть 90, вызывая попадание шайбы 22 обратно в диск ротора. Таким образом предусмотрен альтернативный способ высвобождения кольцевого уплотнения для осевого перемещения.

[0034] В вышеописанной конструкции все компоненты, то есть работающая на срез шпонка 36, фиксирующая шайба 22 и стопорный штифт 20, заключены внутри кольцевого уплотнения/разделительного диска таким образом, что в случае поломки по существу исключено выпадение компонентов во внутреннее пространство колеса ротора.

[0035] Также понятно, что фиксирующая шайба 22 может быть использована в указанной трехкомпонентной системе, как описано выше, или, в другом варианте, в качестве обособленного удерживающего устройства, используемого с любым кольцевым уплотнением или со всеми кольцевыми уплотнениями. Кроме того, фиксирующая шайба 22 может быть использована в любой другой области применения, где необходимо удерживать один компонент в пазу, выполненном во втором компоненте.

[0036] Предлагаемое изобретение описано в связи с наиболее предпочтительным вариантом выполнения. Однако понятно, что данное изобретение не ограничено описанным вариантом выполнения и охватывает все различные изменения и эквивалентные варианты в рамках сущности и объема правовой охраны, заявленных в прилагаемой формуле изобретения.

1. Удерживающее устройство для поддержания в фиксированном осевом положении второго компонента ротационной машины, установленного в осевом направлении на первый компонент ротационной машины, содержащее:

фиксирующий элемент, размеры и конструкция которого обеспечивают возможность его перемещения между первым и вторым выровненными углублениями, выполненными в первом и втором компонентах ротационной машины, при этом первое выровненное углубление выполнено на радиально внешней поверхности первого компонента ротационной машины, причем фиксирующий элемент имеет размеры и форму, обеспечивающие его расположение в смежные по вертикали и выровненные углубления и между ними для предотвращения его поворота в указанных углублениях, и при этом в фиксирующем элементе выполнено резьбовое отверстие, проходящее по меньшей мере частично через него, и

исполнительный элемент, установленный по резьбе в указанном отверстии таким образом, что при использовании поворот указанного исполнительного элемента вызывает перемещение фиксирующего элемента из первого выровненного углубления во второе положение по меньшей мере частично во втором выровненном углублении, при этом наружные границы первого и второго углублений радиально выровнены.

2. Устройство по п. 1, в котором указанный исполнительный элемент содержит шпильку, выполненную с возможностью взаимодействия с инструментом.

3. Устройство по п. 1, в котором указанный исполнительный элемент содержит удлиненный болт с резьбовым концом, выполненным с возможностью размещения в указанном отверстии.

4. Устройство по п. 1, в котором фиксирующий элемент имеет удлиненную или овальную форму.

5. Устройство по п. 1, в котором указанный второй компонент ротационной машины является кольцевым уплотнением разделительного диска ротора, а указанный первый компонент ротационной машины является разделительным диском ротора.

6. Система осевого удержания для кольцевых уплотнений, установленных в осевом направлении на разделительный диск ротора, содержащая:

работающую на срез шпонку, выполненную с возможностью установки между кольцевой периферической канавкой, выполненной в указанном разделительном диске ротора, и радиальной выемкой, выполненной на торце указанного кольцевого уплотнения, и

фиксирующий элемент, размеры и конструкция которого обеспечивают возможность его перемещения между первым и вторым углублениями, выполненными соответственно в указанном разделительном диске ротора и в указанном кольцевом уплотнении, при установке указанного кольцевого уплотнения в осевом направлении на указанный разделительный диск, причем указанный фиксирующий элемент имеет исполнительный элемент, выполненный с возможностью перемещения фиксирующего элемента в положение, охватывающее указанные первое и второе углубления, при этом радиально ориентированные границы первого и второго углублений радиально выровнены,

первое углубление выполнено в радиально внешней поверхности разделительного диска ротора,

фиксирующий элемент имеет размеры и форму, обеспечивающие его расположение в смежные по вертикали первое и второе углубления и между ними.

7. Система по п. 6, дополнительно содержащая запасной стопорный штифт, проходящий от указанного торца и выполненный с возможностью размещения в выемке, выполненной в торце следующего соседнего кольцевого уплотнения.

8. Система по п. 6, в которой указанная работающая на срез шпонка имеет по существу L-образную форму, основание, размещенное в указанной кольцевой канавке, и вертикальную ножку, размещенную в указанной радиальной выемке.

9. Система по п. 6, в которой указанные первое и второе углубления и фиксирующий элемент имеют форму, обеспечивающую предотвращение поворота фиксирующего элемента.

10. Система по п. 9, в которой указанный фиксирующий элемент имеет резьбовое отверстие, проходящее по меньшей мере частично через него.

11. Система по п. 10, в которой указанный исполнительный элемент содержит шпильку, выполненную с возможностью взаимодействия с инструментом.

12. Система по п. 10, в которой указанный исполнительный элемент содержит удлиненный болт с резьбовым концом, выполненным с возможностью размещения в указанном отверстии.

13. Система по п. 9, в которой фиксирующий элемент имеет удлиненную или овальную форму.

14. Система осевого удержания для кольцевых уплотнений, установленных в осевом направлении на разделительный диск ротора, содержащая:

для каждого кольцевого уплотнения, кроме устанавливаемого в последнюю очередь фиксирующего уплотнения, работающую на срез шпонку, выполненную с возможностью размещения между кольцевой периферической канавкой, предусмотренной в указанном разделительном диске ротора, и радиальной выемкой, выполненной на торце указанного кольцевого уплотнения, и

запасной стопорный штифт, проходящий от указанного торца и выполненный с возможностью размещения в выемке, выполненной в торце следующего соседнего кольцевого уплотнения.

15. Система по п. 14, в которой указанное устанавливаемое в последнюю очередь фиксирующее уплотнение имеет фиксирующий элемент, размеры и конструкция которого обеспечивают перемещение фиксирующего элемента между первым и вторым углублениями, выполненными соответственно в указанном разделительном диске ротора и в указанном кольцевом уплотнении, при установке указанного устанавливаемого в последнюю очередь кольцевого уплотнения в осевом направлении на указанный разделительный диск, причем указанный фиксирующий элемент имеет исполнительный элемент, выполненный с возможностью перемещения указанного фиксирующего элемента в положение, охватывающее указанные первое и второе углубления, с обеспечением фиксации, таким образом, указанного кольцевого уплотнения на указанном разделительном диске.

16. Система по п. 15, в которой указанные первое и второе углубления и фиксирующий элемент имеют форму, обеспечивающую предотвращение поворота указанного фиксирующего элемента.

17. Система по п. 16, в которой в фиксирующем элементе выполнено резьбовое отверстие, проходящее по меньшей мере частично через него и предназначенное для размещения указанного исполнительного элемента.

18. Система по п. 17, в которой исполнительный элемент содержит шпильку, выполненную с возможностью взаимодействия с инструментом.

19. Система по п. 17, в которой исполнительный элемент содержит удлиненный болт с резьбовым концом, выполненным с возможностью размещения в указанном резьбовом отверстии.

20. Система по п. 18, в которой указанное первое углубление в разделительном диске имеет удлиненную принимающую часть, закрытую хрупкой прокладкой, причем указанная удлиненная принимающая часть выполнена с возможностью размещения в ней указанной шпильки, с обеспечением таким образом перемещения фиксирующего элемента из указанного положения, охватывающего указанные первое и второе углубления, в свободное положение, в котором фиксирующий элемент целиком находится внутри второго углубления.

Устройство крепления лопатки с крепежным элементом к крепежному пазу рабочего колеса содержит переходник и накладку. Переходник расположен между лопаткой и рабочим колесом и имеет крепежный паз, комплементарный крепежному элементу лопатки, и крепежный элемент, комплементарный крепежному пазу рабочего колеса.

Хвостовик лопатки, соответствующая лопатка, диск ротора и узел турбомашины // 2612675

Хвостовик лопатки содержит множество пар противоположных выступов, множество пар противоположных скруглений, множество боковых поверхностей и нижнюю часть хвостовика лопатки.

Хвостовики рабочих лопаток с натягом // 2609126

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при проектировании хвостовиков рабочих лопаток паровых и газовых турбин. Хвостовики рабочих лопаток Т-образного или вильчатого типа расположены с натягом в окружном направлении.

Узел крепления лопатки к рабочему колесу турбины // 2607988

Изобретение относится к узлу крепления лопатки к рабочему колесу турбины. Узел крепления лопатки к колесу турбины, которое содержит ряд лопаток (4), окружающих центральный диск (2).

Турбоустановка (варианты) и способ монтажа // 2607982

Изобретение относится к энергетике. Турбоустановка содержит турбомашину, которая содержит ротор, имеющий ось вращения, первый вращающийся сегмент, имеющий первое сопряженное осевое крепежное приспособление, присоединенное к первому осевому крепежному приспособлению ротора в первом установочном положении, и первую шпонку, выполненную с возможностью введения в первое вставленное положение в первый паз в роторе и в первый сопряженный паз в первом вращающемся сегменте.

Ротор турбины для теплоэлектростанции // 2607890

Описан ротор турбины низкого давления для теплоэлектростанции. Диск (3) прикреплен к валу (4) и выполнен с возможностью вращения вокруг базовой оси (Δ), при этом диск (3) имеет на своей периферии первую поверхность (5) контакта.

Лопаточный аппарат // 2603696

Изобретение относится к области машин и двигателей необъемного вытеснения, а именно к лопаточному аппарату (40), содержащему обод (56) и выполненный в нем удерживающий паз (58), который имеет на своих боковых стенках (60) проходящие вдоль выступы (62), образующие поднутрения (64), и в который помещено определенное число лопаток (25, 27), образующих лопаточный венец турбомашины, причем каждая лопатка (25, 27) помимо брюшка (48) имеет для закрепления молоткообразную, входящую в поднутрения (64) ножку (50) и прижата к выступам (62) посредством элемента (46), расположенного между нижней стороной (68) ножки лопатки и дном (70) удерживающего паза (58).

Роторный узел, турбинный двигатель и способ сборки роторного узла // 2602322

Роторный узел турбинного двигателя содержит роторный диск, турбинную лопатку и хвостовой узел. Роторный диск имеет внутреннюю поверхность, ограничивающую паз пазового замка, включающий заглубленный паз, ограниченный в роторном диске.

Пакеты рабочих лопаток с комбинированными хвостовиками // 2599689

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться при проектировании рабочих лопаток паровых и газовых турбин. Пакеты рабочих лопаток, цельнофрезерованные или сварные, с хвостовиками с радиальной установкой и тангенциальной заводкой, включают хвостовики типа Т, представляющие собой Т-образные хвостовики, чередующиеся с хвостовиками типа В, образованными удалением опорных поверхностей в Т-образном хвостовике, причем хвостовики типа Т чередуются с хвостовиками типа В в комбинациях Т+В, В+Т, Т+В+Т, Т+В+Т+В, В+Т+В+Т, Т+В+Т+В+Т.

Барабан ротора турбомашины // 2596895

Изобретение относится к роторам турбомашин, используемых в авиации. Барабан ротора турбомашины, содержащий корпус в форме полого цилиндрического тела вращения вокруг продольной оси и выполненный в нем один и более венец со средствами для крепления хвостовиков лопаток, расположенных по наружной поверхности через равные промежутки в поперечном направлении, при этом корпус содержит металломатричный композит с перекрестной укладкой армирующих волокон, средства для крепления хвостовиков лопатки выполнены в виде корневого элемента под сварку по форме профиля лопатки, а металломатричный композит сформирован по всей наружной поверхности тела вращения слоем толщиной, не превышающей высоту корневого элемента.

Рабочее колесо турбомашины и турбомашина // 2620622

Рабочее колесо турбомашины содержит основную часть, паз для размещения лопаток и паз для заводки лопаток. Основная часть рабочего колеса имеет первую поверхность и противоположную вторую поверхность, соединенные поверхностью по наружному диаметру, имеющей среднюю линию. Паз для размещения лопаток выполнен на поверхности по наружному диаметру основной части рабочего колеса и проходит вокруг основной части рабочего колеса. Паз для размещения лопаток делит поверхность по наружному диаметру основной части рабочего колеса на первую часть, имеющую первый размер, и вторую часть, имеющую второй размер, превышающий первый размер. Паз для заводки лопаток выполнен на поверхности по наружному диаметру основной части рабочего колеса, соединен с пазом для размещения лопаток и смещен от него. Паз для заводки лопаток проходит в первую часть поверхности по наружному диаметру основной части рабочего колеса на первое расстояние и во вторую часть указанной поверхности на второе расстояние, превышающее первое расстояние. Другое изобретение группы относится к турбомашине, включающей указанное выше рабочее колесо. Группа изобретений позволяет повысить надежность и ресурс турбомашины за счет более равномерного распределения напряжений в основной части рабочего колеса и тем самым повысить предел усталостной прочности последнего. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Крыльчатка для турбомашины // 2622351

Крыльчатка для турбомашины, такой как турбореактивный двигатель или турбовинтовой двигатель самолета, содержит диск (50) ротора, включающий в себя на своей внешней периферии ребра (14) жесткости, ограничивающие гнезда (18) осевого монтажа и радиального удерживания замков лопаток. Лопатки имеют полки, расположенные бок о бок по окружности для ограничения кольцевого тракта течения воздушного потока. Кольцевой козырек (48), проходящий, по существу, аксиально в направлении выше по потоку, установлен на расположенной выше по потоку стороне диска (50) для ограничения прохождения воздуха вне кольцевого тракта. Уплотнительные средства (84) предусмотрены между кольцевым козырьком (48) и расположенными выше по потоку концами полок лопаток. Кольцевой козырек (48) содержит кольцевой выступ (52), проходящий аксиально в направлении ниже по потоку и радиально внутрь средств радиального удерживания (70) кольцевого козырька (48) на диске (50). Эти средства удерживания (70) образованы выступающими в осевом направлении на расположенной выше по потоку стороне диска (50). Уплотнительные средства (84) расположены радиально внутри кольцевого козырька (48) и расположенных выше по потоку концов полок лопаток. Достигается снижение приложенных к лопаткам радиальных сил. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Система соединения металлических компонентов и кмкм-компонентов, система фиксации турбинной лопатки и система фиксации вращающегося компонента // 2623342

Система соединения металлического компонента и компонента из композиционного материала с керамической матрицей включает фиксирующий штифт, втулку из пенометалла, первое отверстие в металлическом компоненте и второе отверстие в компоненте из композиционного материала с керамической матрицей. Первое отверстие и второе отверстие выполнены с возможностью образовывать сквозное отверстие при соединении металлического компонента и компонента из композиционного материала с керамической матрицей. Фиксирующий штифт и втулка из пенометалла расположены внутри сквозного отверстия для соединения металлического компонента и компонента из композиционного материала с керамической матрицей. Другое изобретение группы относится к системе для соединения сегмента турбинной лопатки газовой турбины, выполненного из композиционного материала с керамической матрицей, с сегментом металлического держателя, соединенным при помощи указанной выше системы соединения. Группа изобретений позволяет повысить надежность соединения металлического компонента и компонента из композиционного материала с керамической матрицей. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Лопатка ротора для газотурбинного двигателя (варианты) // 2626871

Группа изобретений относится к газотурбинному двигателю, а именно к вариантам выполнения лопатки его ротора. Лопатка ротора содержит аэродинамический профиль, основание, неразъемно соединенное с аэродинамическим профилем, и замок, неразъемно соединенный с основанием и устанавливаемый в паз в ступице ротора газотурбинного двигателя. Замок содержит ласточкин хвост, шейку между основанием и ласточкиным хвостом и канавку, образованную в шейке. Ласточкин хвост включает контактную поверхность, выполненную с возможностью контактировать с поверхностью паза для удерживания лопатки ротора в ступице. Канавка обеспечивает изменение направления напряжений в лопатке ротора и расположена на расстоянии от контактной поверхности. Канавка начинается со стороны задней кромки лопатки ротора и продолжается к стороне передней кромки лопатки ротора и имеет исходную ненулевую глубину у стороны задней кромки и постепенно сужается до нулевой глубины в направлении передней кромки. В другом варианте выполнения лопатки ротора канавка определена поверхностью цилиндра, пересекающего шейку у исходной ненулевой глубины и имеющего продольную ось под ненулевым углом относительно направления длины ласточкина хвоста, причем радиус цилиндра больше исходной ненулевой глубины. Группа изобретений позволяет повысить надежность лопатки ротора газотурбинного двигателя за счет уменьшения трещинообразования и изнашивания на поверхности замка лопатки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Система газовой турбины, уменьшающая напряжения на дисках турбины, и соответствующая газовая турбина // 2626913

Турбинная система включает роторную лопатку с хвостовиком и турбинный диск, содержащий щель, в которой закреплен хвостовик роторной лопатки. Щель турбинного диска содержит множество противоположных пар выступов щели, множество противоположных пар углублений щели и дно щели. Дно щели содержит первую часть выпуклой поверхности. Хвостовик роторной лопатки содержит дно хвостовика, содержащее первую часть вогнутой поверхности, соответствующую первой части выпуклой поверхности дна щели. Первая часть выпуклой поверхности пронизана выходом охлаждающего канала, проходящего через турбинный диск. Другое изобретение группы относится к газовой турбине, содержащей указанную выше турбинную систему. Группа изобретений позволяет снизить концентрацию напряжений на дне щели диска, имеющем охлаждающий канал. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Лопасть ротора турбомашины, диск ротора турбомашины, ротор турбомашины и газотурбинный двигатель с разными углами контактной поверхности хвостовика и гнезда // 2633287

Лопасть ротора турбомашины имеет хвостовик елочной формы для закрепления на диске ротора. Хвостовик содержит нижнюю часть хвостовика и боковые стороны хвостовика, причем каждая боковая сторона хвостовика имеет первый, второй и третий выступ, содержащие соответственно первую, вторую и третью контактные поверхности, приспособленные для контакта с контактной поверхностью диска ротора. Первый выступ хвостовика, расположенный ближе к нижней части хвостовика, чем второй выступ, а второй выступ хвостовика расположен ближе к нижней части хвостовика, чем третий выступ. Первая, вторая и третья контактные поверхности наклонены относительно радиальной оси нижней части хвостовика на первый, второй и третий угол соответственно. По меньшей мере один из первого, второго и третьего углов хвостовика находится в диапазоне от 1° до 15° от любого из других углов хвостовика. Еще одно изобретение группы относится к диску ротора турбомашины с гнездом елочной формы, выполненным для размещения хвостовика елочной формы указанной выше лопасти. Другие изобретения группы относятся к ротору турбомашины, содержащему указанные выше лопасть и диск, а также газотурбинному двигателю, содержащему указанный ротор турбомашины. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя // 2634507

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.

Присоединение лопаток к барабану осевого турбокомпрессора // 2634990

Настоящее изобретение относится к конструкции лопаток ротора компрессора осевой турбомашины, в частности к способу присоединения лопаток к ротору. Лопатка ротора осевой турбомашины содержит аэродинамическую часть и платформу для присоединения её к ротору. Вдоль главной оси лопатки платформа содержит первый слой, образующий поверхность, ограничивающую поток текучей среды, а также второй слой, расположенный под первым слоем относительно аэродинамических поверхностей. Причём второй слой спроектирован с возможностью сопряжения с внутренней поверхностью стенки ротора вокруг отверстия в указанном роторе для его присоединения. Также представлен лопастной ротор. Изобретение позволяет реализовать лёгкий и простой способ присоединения лопаток к барабану компрессора. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Подвижная лопатка турбины // 2642948

Изобретение относится к подвижным лопаткам в турбине низкого давления турбомашины, в частности к определенному размещению замка движущейся лопатки в турбине низкого давления. Подвижная лопатка турбины низкого давления, которая имеет замок и перо. При этом перо имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем указанный замок имеет хвостовик (11), связывающий перо с замком. Хвостовик (11) выполнен так, что поперечное сечение указанного хвостовика имеет: первую прямую часть (14), вторую криволинейную часть (15) и третью прямую часть (16). Криволинейная часть (15) имеет наружную поверхность (18), соответствующую профилю наружной поверхности указанного пера, и внутреннюю поверхность (17), соответствующую профилю внутренней поверхности указанного пера. Также представлена турбина низкого давления для турбомашины. Изобретение позволяет уменьшить массу турбины при сохранении качественной механической прочности. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 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.