Двухпоточное рабочее колесо

 

с О П И С А Н И Е (п)659 766

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичесних

Республин (61) Дополнительное к BBT. свид-ву— (22) Заявлено 27.09.76 (21) 2407347 24-06 (51) М. Кл з

F 01 D 5/34 с присоединением заявки ¹

Государственный квинтет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. 1эюллстець М 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (53) УДК 621.165-226 (088.8) по лолам изобретений открытий (72) Авторы нзобретения

И. И. Кириллов и М. Б. Биржаков

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им, М. И. Калинина (71) Заявитель (54) ДВУХПОТОЧНОЕ РАБОЧЕЕ КОЛЕСО

Изобретение относится к области энергомашиностросния, а именно к двухпоточным радиально-осевым ступеням турбин, работающих на двухфазной среде, напримср влажном паре.

Известно двухпоточное колесо радиальноосевой ступени, содержащее центральный диск с радиальными лопатками и два боковых диска с осевыми лопатками, причем радиальные лопатки имеют крестообразное поперечное сечение (1). Пар или газ подводится с периферии в радиальном направлении к радиальным лопаткам, которые IIQ ворачпвают поток и подводят его к осевым лопаткам, осуществляющим дополнительную закрутку потока.

11сдостатком этого колеса является отсутствие сспарационной способности и низкая механическая прочность при высоких окружных скоростях, препятствующая установке покрывных дисков на радиальной решетке.

Наиболее близким к изобретению из известных технических решений является двухпоточное рабочее колесо радиальноосевой турбинной ступсни, содержащее несущий диск и однорядную решетку рабочих лопаток с чередующимися межлопаточными каналами левого и правого направле- ний (2).

Лопатки в этой решетке расположены в зигзагообразном порядке наклонно к оси.

Недостатками такого колеса являются сложность конструкции и большая трудоемкость изготовления, а также невысокая сепарационная способность, что снижает аэродинамическую активность ступени при работе на двухфазной рабочей среде.

Цель изобретения — упрощение конструк10 цип и уменьшение трудоемкости изготовления рабочего колеса.

Для достижения этой цели несущий диск выполнен в виде левого п правого полудисков, на которых поочередно укреплены сим1я мстрпчныс рабочи лопатки, а к одной из боковых радиальных поверхностей каждой лопатки левого и правого полудисков примыкает укрепленная на том жс полудиске профилированная проставка, образующая внутрспьпою меридиональную стенку межлопаточного капала соответственно левого пли правого направления.

Для повышения экономичности ступени на боковых кромках лопаток со стороны нссуших полудисков установлены покрывныс диски.

С целью повышения статической и вибрационной прочности решетки в покрывных дисках каждого пз несущих полудисков вы30 полнены пазы, в которые входят открытые боковые кромки лопаток другого полуднска.

На фш. I изображен меридиальный разрез ступени, общий вид; FIB фиг. 2 — условная развертка разреза рабочего колеса по 5

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — -условное сечение по Б — Б фиг. 1.

Двухпоточное рабочее колесо 1 ступени турбомашины содержит левый и правый полудиски 2 и 3, на которых соответственно 1п укреплены симметричные лопатки 4 и 5 радиальной решетки. Лопатки каждolî полудиска располагаются посредине IIIIIep»ifла между лопатками другого полудиска.

С обеих сторон от лопаток 4 и 5 установлены сопрягающиеся с ними лопатки 6 и 7 выходных осевых решеток. К каждой лопатке 4 и 5 примыкают цилиндрические профилированные проставки 8 и 9, образующие внутренние меридиональные стенки межлопаточных каналов левого и правого направления соответственно. На боковых кромках лопаток радиальных осевых решеток установлены покрывные диски 10 и 11.

Радиальные лопатки 4 и 5 боковыми кромками входят в пазы 12, выполненные в покрывном диске противоположного полудиска. Полудиски 2 н 3 соединены между собой болтами 13.

Покрывной диск может быть изготовлен за одно целое с полудиском 2 или 3, Тогда для пропуска рабочей среды в полудисках должны быть выполнены окна на всю ширину мсжлопаточных каналов.

Рабочая среда подводится к колесу с периферии в радиальном направлении к каналам радиальной решетки, образованной лопатками 4 и 5, которые поворачивают поток в меридиональной плоскости и подводят его к лопаткам 6 и 7 осевых решеток, 4р осуществляющих его дополнительную закрутку в окружном направлении.

Такая составная конструкция колеса упрощает его изготовление и повышает

iIpo÷íoñ ï . Кроме ТОГО. улучшаются эконо fIf!ecI ffoI эателп < тупени за счет i меньшення перетеканий раоочей среды в боковых зазорах и улучшения структуры потска в закрытых межлопаточных каналах.

Формула изобретения

1. цвухпоточное рабочее колесо радиально-осевой турбинной ступени, содержащес несущий диск и однорядную решетку рабочих,lofIHток с чередующимися межлопаточнымн каналами ленигo и правого наffj);fнлсн й, Отл li а ю ш с с с H тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения трудоемкости из Отовления, несущий диск выполнен из левого н правого полудисков, на которых поочередно укреплены симметри Гныс рабочис лопатки, а к одной пз боковых радиальных поверхностей,каждой лопатки ",åâîãî и правого полудисков примыкает укрепленная на том же полудиске профилированная проставка, образующая внутреннюю меридиональную стенку межлопаточного канала соответственно левого нли правого направления.

2. Колесо по и. 1, отл ичающееся тем, что, с целью повышения экономичности ступени, на боковых кромках лопаток со стороны несугцих полудисков установлены покрывныс диски.

3. Колесо по пп. 1 и 2, отл ич а ющеес я тем, ITo, с целью повышения стати feской и впбрационной прочности решетки, в покрывных дисках лопаток каждого из Ffeсугцих полудисков выполнены пазы, в которые входят открытые боковые кромки лопаток другого полудиска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 308215, кл. Р 01D 5/34. 1971.

2, Пате|ГГ Великобритании ¹ 1036486, кл. Р 1С, опублик. 1968.

7О

72 шпаг .7

1 едактор Т. Горячева

Заказ 559/2 Изд М 266 Тираж 620 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва. Ж-35, Рау7нская наб., д. 4/5

TH77oI рафия, пр. Сапунова, 2

Составитель Э. Демидова

Тскред A. Камышникова

Корректоры: Е. Осипова и T. Добровольская