×
29.12.2017
217.015.f704

Результат интеллектуальной деятельности: ЛОПАТКА ТУРБОМАШИНЫ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002639264
Дата охранного документа
20.12.2017
Аннотация: Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции лопатки турбомашины, в частности осевого компрессора газотурбинного двигателя. Лопатка турбомашины выполнена в виде пера с прикрепленными к нему входной и выходной кромками, выполненными из материала с пористой структурой. Соединение осуществляется при помощи пайки, сварки или лазерной наплавки. Толщина входной кромки в месте ее соединения с пером составляет 0,1-0,65, а выходной кромки - 0,1-0,35 от максимальной толщины пера. Входная или/и выходная кромки в продольном направлении могут быть выполнены из отдельных сегментов. Достигается увеличение надежности турбомашины и уменьшение её массы за счет локализации трещины в пористой структуре кромки и толщины места соединения кромки с пером, выбранной из условия сочетания максимальной прочности пера лопатки, места соединения пера и кромки, а также минимальной массы кромки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области турбомашиностроения и, в частности, может быть использовано в осевых компрессорах газотурбинных двигателей.

Во время работы компрессора его лопатки подвержены повреждениям посторонними предметами, попадающими в рабочий тракт. Повреждения существенно снижают ресурс компрессора, что может привести к его поломке или потребовать внеплановый ремонт. Для защиты лопаток компрессора от повреждения посторонними предметами применяются защитные устройства (фильтры, сетки), устанавливаемые на входе в компрессор и существенно ухудшающие его аэродинамические характеристики.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является лопатка вентилятора газотурбинного двигателя с присоединенной усиленной входной кромкой (RU №2445465, МПК F01D 5/14, опубл. 25.09.2007).

В известной лопатке усиленная кромка со сплошной структурой обладает большей прочностью, чем перо, и в случае разрушения может повредить лопатки, расположенные следом по потоку. Так же усиленная кромка (со сплошной структурой) может оторваться при соударении с посторонним предметом, т.к. клеевое соединение кромки с пером подвергается повышенным нагрузкам (вследствие отсутствия демпфирования удара). А усиленные кромки с внутренними полостями невозможно применить на малогабаритных лопатках, к тому же клеевое соединение не работоспособно в области высоких температур, на последних ступенях компрессоров.

Задача изобретения - обеспечить работоспособность лопатки турбомашины с поврежденными кромками.

Ожидаемый технический результат - снижение массы и повышение надежности турбомашины.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что в известной лопатке турбомашины, выполненной в виде пера с прикрепленной к нему входной кромкой, согласно изобретению толщина входной кромки в месте ее соединения с пером составляет 0,1…0,65 от максимальной толщины пера, при этом входная кромка выполнена из материала с пористой структурой. Выходная кромка лопатки также может быть выполнена из материала с пористой структурой, а ее толщина в месте соединения с пером составляет 0,1…0,35 от максимальной толщины пера. Входная или/и выходная кромки в продольном направлении могут быть выполнены из отдельных сегментов.

Работоспособность лопаток турбомашины с поврежденными кромками достигается за счет локализации трещины в пористой структуре кромки, а толщина места соединения кромки с пером выбирается из условия сочетания максимальной прочности пера лопатки, места соединения пера и кромки, а также минимальной массы кромки.

Сплошная пористая структура кромки позволяет применять данное изобретение во всех ступенях компрессора, независимо от габаритов лопаток. Точечное крепление кромок к перу лопатки исключает распространение трещины в перо, что исключает необходимость ремонта места повреждения в эксплуатации. Так же пористая структура полки имеет повышенную податливость и при соударении с посторонней частицей легко деформируется, и не передает энергию удара в перо лопатки. Данное изобретение наиболее оправдано при применении в рабочих моноколесах компрессора, устраняя их главный недостаток - отсутствие ремонтопригодности в эксплуатации.

На приведенных чертежах показано:

на фиг. 1 - общий вид лопатки турбомашины;

на фиг. 2 - поперечное сечение лопатки турбомашины.

Лопатка турбомашины выполнена в виде пера 1 с прикрепленными к нему входной и выходной кромками 2 и 3. Перо 1 выполнено из материала со сплошной структурой, а кромки 2, 3 - из материала с пористой структурой.

Последние соединяются с пером 1 при помощи пайки, сварки или лазерной наплавки. Толщина h1 входной кромки 2 в месте ее соединения с пером 1 составляет 0,1-0,65 от максимальной толщины Н пера 1. Толщина h2 выходной кромки 3 в месте ее соединения с пером 1 составляет 0,1-0,35 от максимальной толщины Н пера 1. Кромки 2 или/и 3 в продольном направлении могут быть выполнены из отдельных сегментов 4.

Во время работы турбомашины (в частности, осевого компрессора) в ее проточную часть могут попадать посторонние частицы. Кромка лопатки, имеющей сплошную структуру материала, легко деформируется или надрывается, вследствие ее малой толщины и прочности. В месте повреждения может возникнуть трещина, которая, распространяясь в перо, приводит к обрыву лопатки и повреждению других деталей турбомашины.

Кромка лопатки, предложенной в изобретении, обладая повышенной податливостью и трещиностойкостью за счет пористой структуры, при соударении с посторонней частицей легко деформируется, не передавая энергию удара в перо, тем самым не повреждая его, а трещина от места повреждения локализуется в кромке. При этом турбомашина сохраняет свою работоспособность без необходимости выполнения ремонта.

Перо лопатки, а также место соединения кромки с пером не подвержено повреждениям посторонними частицами вследствие их увеличенной по отношению к кромкам толщины.

Осуществление изобретения позволит увеличить надежность турбомашины и уменьшить ее массу.


ЛОПАТКА ТУРБОМАШИНЫ
ЛОПАТКА ТУРБОМАШИНЫ
ЛОПАТКА ТУРБОМАШИНЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 111-120 of 177 items.
26.01.2019
№219.016.b49e

Способ эксплуатации турбореактивного двигателя

Способ эксплуатации турбореактивного двигателя относится к области авиадвигателестроения, а именно к методам обеспечения газодинамической устойчивости турбореактивных двигателей в экстремальных условиях эксплуатации. Предварительно для данного типа двигателя проводят испытания на максимальном и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678237
Дата охранного документа: 24.01.2019
26.01.2019
№219.016.b4af

Кронштейн крепления агрегата на обечайке корпуса турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, преимущественно к авиадвигателестроению, а именно к узлам соединения агрегатов с обечайкой корпуса турбомашины. Кронштейн крепления агрегата на обечайке корпуса турбомашины содержит бобышку, расположенную между обечайкой корпуса и агрегатом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678187
Дата охранного документа: 24.01.2019
16.02.2019
№219.016.bb24

Способ определения погасания камеры сгорания газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбинным двигателям (ГТД), а именно к способам определения погасания камеры сгорания ГТД, преимущественно, наземных установок, например, на газоперекатывающих агрегатах. При осуществлении способа измеряют частоту вращения n ротора высокого давления турбокомпрессора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680019
Дата охранного документа: 14.02.2019
16.02.2019
№219.016.bb26

Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя

Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя содержит коллектор с узлом для соединения с источником высокотемпературного воздуха, коллектор с узлом для соединения с источником низкотемпературного воздуха, междисковую полость, рабочие колеса турбин высокого и низкого давления с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680023
Дата охранного документа: 14.02.2019
17.03.2019
№219.016.e275

Газотурбинный двигатель твердого топлива

Газотурбинный двигатель твердого топлива содержит твердотопливный заряд и корпус, образующий газовоздушный тракт двигателя, в котором последовательно размещены компрессор, камера сгорания, турбина, выходное устройство. Твердотопливный заряд размещен вне газовоздушного тракта двигателя и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682224
Дата охранного документа: 15.03.2019
17.03.2019
№219.016.e2a0

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам регулирования авиационных турбореактивных двигателей (ТРД). В способе предварительно на нескольких экземплярах двигателей во всей эксплуатационной области определяют диапазоны частот вращения ротора низкого давления с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682226
Дата охранного документа: 15.03.2019
17.03.2019
№219.016.e2a9

Способ настройки осевой нагрузки на упорный подшипник опоры ротора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к способам определения осевой нагрузки, действующей на упорный подшипник, в частности к способам, позволяющим настроить эту нагрузку на опорах работающих газотурбинных двигателей. Способ настройки осевой нагрузки на упорный подшипник опоры ротора газотурбинного двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682215
Дата охранного документа: 15.03.2019
17.03.2019
№219.016.e2aa

Стенд для испытаний компрессора газотурбинного двигателя

Предлагаемое изобретение относится к стендам для испытаний осевых компрессоров низкого давления двух-(много)контурного газотурбинного двигателя и может быть использовано при изучении характеристик компрессоров низкого давления, а также их параметрической доводки в процессе выполнения работ по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682219
Дата охранного документа: 15.03.2019
17.03.2019
№219.016.e2be

Рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области турбомашиностроения, в частности, может быть использовано в конструкциях рабочих колес осевых компрессоров (преимущественно осевых компрессоров низкого давления) газотурбинных двигателей (далее ГТД). Указанный технический эффект достигается тем, что рабочее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682217
Дата охранного документа: 15.03.2019
17.03.2019
№219.016.e2dd

Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя

Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя содержит корпус с установленным в нем теплозащитным экраном с образованием между ними канала охлаждения, диффузор, фронтовое устройство. Диффузор образован корпусом камеры и затурбинным коком. Фронтовое устройство включает в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682220
Дата охранного документа: 15.03.2019
Showing 81-83 of 83 items.
17.03.2019
№219.016.e2be

Рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области турбомашиностроения, в частности, может быть использовано в конструкциях рабочих колес осевых компрессоров (преимущественно осевых компрессоров низкого давления) газотурбинных двигателей (далее ГТД). Указанный технический эффект достигается тем, что рабочее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682217
Дата охранного документа: 15.03.2019
21.03.2019
№219.016.eb68

Узел соединения валов ротора низкого давления газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбинным двигателям (ГТД) авиационного применения, а именно к конструкции узла соединения роторов компрессора и турбины. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является: повышение безопасности двухмоторного летательного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682462
Дата охранного документа: 19.03.2019
13.06.2019
№219.017.80d8

Регулируемый входной направляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области конструирования газотурбинного двигателя (далее ГТД), а именно узлов ГТД, служащих для регулирования и управления изменениями газового потока, расположенных в части статора. В известном регулируемом ВНА компрессора ГТД, содержащем направляющие лопатки, каждая из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691276
Дата охранного документа: 11.06.2019
+ добавить свой РИД