×
10.05.2014
216.012.bfaf

РОТОР ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002514820
Дата охранного документа
10.05.2014
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Настоящее изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в конструкциях многоступенчатых компрессоров и турбин газотурбинных двигателей, энергетических установках паро- и гидротурбинах. Ротор газотурбинного двигателя содержит диски рабочих колес, сопряженные поверхностями посадочных кольцевых элементов, в которых выполнены цилиндрические радиальные сквозные отверстия с фиксирующими элементами. На части каждого из отверстий во внутренних посадочных кольцевых элементах выполнен расширенный участок со стороны их внешней поверхности. Фиксирующие элементы выполнены в виде втулок с внутренней резьбой, расположенных в расширенных участках отверстий и штифтов с соответствующей наружной резьбой, зафиксированных от проворота в отверстиях методом развальцовки. Диски рабочих колес жестко соединены между собой в их средней части вдоль продольной оси ротора. Изобретение позволяет повысить надежность, технологичность и ремонтопригодность ротора газотурбинного двигателя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Настоящее изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в конструкциях многоступенчатых компрессоров и турбин газотурбинных двигателей (далее ГТД), энергетических установках паро- и гидротурбинах.

Известен ротор осевого компрессора ГТД, содержащий диски рабочих колес, сопряженные поверхностями посадочных кольцевых элементов, в которых выполнены цилиндрические радиальные отверстия с фиксирующими элементами (Г.С. Скубачевский Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей. М.: «Машиностроение», 1974 г., стр.61).

Вышепредставленный ротор осевого компрессора ГТД является наиболее близким к заявленному изобретению, в связи с этим выбран в качестве прототипа.

Известному ротору осевого компрессора ГТД присущи следующие недостатки:

- наличие большого количества концентраторов напряжений, т.к. отверстия под штифты выполняются глухими (чтобы штифт не провалился внутрь ротора);

- низкая ремонтопригодность;

- ограничение конструктивных исполнений ободной части дисков. Задачей настоящего изобретения является создание ротора ГТД, в котором устранены вышеприведенные недостатки.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного изобретения, является повышение надежности, технологичности и ремонтопригодности.

Технический результат достигается тем, что ротор газотурбинного двигателя содержит диски рабочих колес, сопряженные поверхностями посадочных кольцевых элементов, в которых выполнены цилиндрические радиальные отверстия с фиксирующими элементами, согласно настоящему изобретению упомянутые отверстия выполнены сквозными, причем части отверстий во внутренних посадочных кольцевых элементах имеют расширенные участки со стороны их внешней поверхности, при этом фиксирующие элементы выполнены в виде втулок с внутренней резьбой, расположенных в расширенных участках отверстий и штифтов с соответствующей наружной резьбой, зафиксированных от проворота в отверстиях методом развальцовки.

Для усиления соединения диски рабочих колес дополнительно могут быть жестко соединены между собой в их средней части вдоль продольной оси ротора любым известным способом, например болтовым или шпилечным соединением, центральной стяжкой и т.п.

Наличие сквозных отверстий в посадочных кольцевых элементах обеспечивает минимальное количество зон концентраций напряжений в основных деталях ротора (дисках), что приводит к повышению надежности узла.

Применение резьбы для фиксации штифта позволяет отказаться от развальцовки отверстия под штифт в кольцевых элементах ротора, при этом повышается надежность и обеспечивается ремонтопригодность узла.

Выполнение резьбы во втулке, а не в основных деталях (дисках), также снижает уровень концентрации напряжений в соединении, повышая его надежность и расширяет область применения изобретения в конструкциях, выполненных из материалов с высокой чувствительностью к концентраторам напряжений (титановых, алюминиевых и др. сплавов).

Кроме того, в связи с тем, что фиксация штифта осуществляется резьбой, а не замком рабочей лопатки (как в прототипе), штифтовое соединение возможно конструктивно выполнить в удобном месте, не усложняя ободную часть диска.

Заявленное изобретение более подробно поясняется фиг.1 и фиг.2 чертежей, на которых схематично представлены продольный разрез в месте соединения секций осевого компрессора ГТД и внешняя поверхность ротора в зоне соединения, вид сверху соответственно.

Ротор газотурбинного двигателя содержит диски 1 рабочих колес, жестко соединенные между собой разъемным резьбовым соединением (на чертежах не показано) в их средней части вдоль продольной оси ротора и сопряженные цилиндрическими поверхностями посадочных кольцевых элементов 2 и 3, расположенными в периферийной части дисков 1, в которых выполнены соосные цилиндрические сквозные радиальные отверстия с образованием общего сквозного радиального отверстия 4 с фиксирующими элементами, причем части отверстий во внутренних посадочных кольцевых элементах 3 имеют расширенные участки 5 со стороны их внешней поверхности 6, при этом фиксирующие элементы выполнены в виде втулок 7 с внутренней резьбой, расположенных в расширенных участках 5 отверстий и штифтов 8 с соответствующей наружной резьбой, зафиксированных от отворота в отверстиях методом развальцовки наружного торца штифта 8. При этом усилия в стыке, возникающие при работе ГТД, воспринимаются гладкой частью штифта, резьба воспринимает только центробежную силу, действующую на штифт при работе ГТД.

Контровка резьбового соединения штифта с втулкой осуществляется следующим образом:

Радиальное сквозное отверстие 4 со стороны внешней поверхности посадочного кольцевого элемента 2 имеет эллиптическую фаску, а наружный торец штифта 8 имеет внутреннее отверстие 9. В собранном состоянии узла отверстие в торце штифта 8 развальцовывается по форме эллиптической фаски. Эллиптическая форма торца штифта и фаски обеспечивает надежную фиксацию штифта в отверстии.

При работе ГТД в результате вращения ротора с высокой частотой и наличия газодинамических процессов на детали ротора действуют различные силовые факторы, такие как: осевые и поперечные силы, изгибающие и крутящие моменты.

За счет наличия крепежных элементов в средней и периферийной частях ротора предлагаемое устройство обеспечивает оптимальные прочностные свойства ротора в сочетании с высокой надежностью, технологичностью и ремонтопригодностью.

По мнению заявителя, специалисту на основании известного уровня техники должно быть очевидно, что вышеприведенное описание предложенной конструкции ротора ГТД в достаточной мере раскрывает преимущества настоящего изобретения по сравнению с известным уровнем техники.


РОТОР ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
РОТОР ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 270.
27.02.2013
№216.012.2bc2

Рабочее колесо осевого компрессора газотурбинного двигателя

Рабочее колесо осевого компрессора газотурбинного двигателя содержит диск с упорным выступом и соединительными элементами диска, лопатки с хвостовиком, средство для перекрытия зазоров и средство осевой фиксации лопаток в замковом соединении типа «ласточкин хвост». Соединительные элементы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476729
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.05.2013
№216.012.415d

Передняя опора ротора турбины низкого давления двухвального газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения, а именно к размещению опор для вращающихся с большой частотой вращения роторов турбомашин, и может использоваться в наиболее напряженных опорах. Технический результат, достигаемый при использовании данного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482303
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.06.2013
№216.012.48f7

Система регулирования расхода воздуха на охлаждение турбины газотурбинного двигателя

Система регулирования расхода воздуха на охлаждение турбины газотурбинного двигателя включает устройство регулирования подачи воздуха, поступающего от компрессора на охлаждение турбины. Устройство регулирования подачи воздуха расположено над валом турбокомпрессора и выполнено в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484259
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.08.2013
№216.012.61a2

Устройство для испытания лопаток турбомашины

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для испытаний аэродинамических конструкций, в частности для определения характеристик лопаток турбины с помощью измерения деформаций, путем использования активного сопротивления электрических тензометров. Устройство содержит рабочее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490626
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.64d5

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя содержит цапфу компрессора, вал турбины и контровочную трубу, зафиксированную в осевом и окружном направлениях. Цапфа компрессора и вал турбины соединены в осевом направлении посредством промежуточного вала, стяжной втулки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491450
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.04.2014
№216.012.b411

Способ определения температуры газа перед турбиной на форсажном режиме турбореактивного двигателя

Изобретение относится к авиации и предназначено для определения температуры газа при испытаниях и эксплуатации газотурбинных двигателей на форсажных режимах. Техническим результатом, объективно достигаемым при использовании заявленного способа, является повышение точности определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511814
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8de

Способ оценки изменений технического состояния газотурбинного двигателя и определения мест и причин неисправностей в процессе эксплуатации

Изобретение относится к области испытаний и эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности двухконтурных, а именно к контролю технического состояния во время их испытаний и эксплуатации для принятия решения по их обслуживанию и дальнейшей эксплуатации. В качестве дополнительного параметра...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513054
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.04.2014
№216.012.be93

Упругодемпферная опора ротора турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругодемпферных опор роторов турбомашин. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной упругодемпферной опоры ротора турбомашины, является существенное снижение напряжений в балочках разрезной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514527
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.05.2014
№216.012.bfad

Охлаждаемая турбина

Охлаждаемая турбина содержит рабочее колесо с установленными на нем рабочими лопатками с двумя контурами охлаждения, последовательно соединенными с воздушными каналами в рабочем колесе, с независимыми кольцевыми диффузорными каналами, образованными на поверхности рабочего колеса, соединенными с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514818
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.05.2014
№216.012.c71a

Радиально-торцевое контактное уплотнение опоры турбомашины

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является повышение ресурса графитового уплотнения за счет проскальзывания в зоне контакта графитовых колец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516729
Дата охранного документа: 20.05.2014
Показаны записи 1-10 из 275.
27.02.2013
№216.012.2bc2

Рабочее колесо осевого компрессора газотурбинного двигателя

Рабочее колесо осевого компрессора газотурбинного двигателя содержит диск с упорным выступом и соединительными элементами диска, лопатки с хвостовиком, средство для перекрытия зазоров и средство осевой фиксации лопаток в замковом соединении типа «ласточкин хвост». Соединительные элементы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476729
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.05.2013
№216.012.415d

Передняя опора ротора турбины низкого давления двухвального газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения, а именно к размещению опор для вращающихся с большой частотой вращения роторов турбомашин, и может использоваться в наиболее напряженных опорах. Технический результат, достигаемый при использовании данного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482303
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.06.2013
№216.012.48f7

Система регулирования расхода воздуха на охлаждение турбины газотурбинного двигателя

Система регулирования расхода воздуха на охлаждение турбины газотурбинного двигателя включает устройство регулирования подачи воздуха, поступающего от компрессора на охлаждение турбины. Устройство регулирования подачи воздуха расположено над валом турбокомпрессора и выполнено в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484259
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.08.2013
№216.012.61a2

Устройство для испытания лопаток турбомашины

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для испытаний аэродинамических конструкций, в частности для определения характеристик лопаток турбины с помощью измерения деформаций, путем использования активного сопротивления электрических тензометров. Устройство содержит рабочее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490626
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.64d5

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя содержит цапфу компрессора, вал турбины и контровочную трубу, зафиксированную в осевом и окружном направлениях. Цапфа компрессора и вал турбины соединены в осевом направлении посредством промежуточного вала, стяжной втулки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491450
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.04.2014
№216.012.b411

Способ определения температуры газа перед турбиной на форсажном режиме турбореактивного двигателя

Изобретение относится к авиации и предназначено для определения температуры газа при испытаниях и эксплуатации газотурбинных двигателей на форсажных режимах. Техническим результатом, объективно достигаемым при использовании заявленного способа, является повышение точности определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511814
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8de

Способ оценки изменений технического состояния газотурбинного двигателя и определения мест и причин неисправностей в процессе эксплуатации

Изобретение относится к области испытаний и эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности двухконтурных, а именно к контролю технического состояния во время их испытаний и эксплуатации для принятия решения по их обслуживанию и дальнейшей эксплуатации. В качестве дополнительного параметра...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513054
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.04.2014
№216.012.be93

Упругодемпферная опора ротора турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругодемпферных опор роторов турбомашин. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной упругодемпферной опоры ротора турбомашины, является существенное снижение напряжений в балочках разрезной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514527
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.05.2014
№216.012.bfad

Охлаждаемая турбина

Охлаждаемая турбина содержит рабочее колесо с установленными на нем рабочими лопатками с двумя контурами охлаждения, последовательно соединенными с воздушными каналами в рабочем колесе, с независимыми кольцевыми диффузорными каналами, образованными на поверхности рабочего колеса, соединенными с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514818
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.05.2014
№216.012.c71a

Радиально-торцевое контактное уплотнение опоры турбомашины

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является повышение ресурса графитового уплотнения за счет проскальзывания в зоне контакта графитовых колец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516729
Дата охранного документа: 20.05.2014
+ добавить свой РИД