×
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 131-140 of 177 items.
13.06.2019
№219.017.80a8

Система управления турбокомпрессорной установкой

Изобретение относится к системам управления работой турбокомпрессорной установки и может быть использовано для управления процессом возникновения критических нестационарных автоколебаний компрессора нагнетателя при испытаниях преимущественно авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691273
Дата охранного документа: 11.06.2019
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
13.06.2019
№219.017.8179

Сопловый аппарат турбины низкого давления (тнд) газотурбинного двигателя (гтд) (варианты) и лопатка соплового аппарата тнд (варианты)

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Сопловый аппарат ТНД двигателя содержит сопловые блоки, смонтированные между наружным и внутренним силовыми кольцами, соединенными полыми силовыми спицами. Каждый из сопловых блоков собран из трех жестко соединенных лопаток,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691203
Дата охранного документа: 11.06.2019
13.06.2019
№219.017.818d

Способ охлаждения соплового аппарата турбины низкого давления (тнд) газотурбинного двигателя и сопловый аппарат тнд, охлаждаемый этим способом, способ охлаждения лопатки соплового аппарата тнд и лопатка соплового аппарата тнд, охлаждаемая этим способом

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Сопловый аппарат ТНД включает сопловый венец, образованный из сопловых блоков, собранный каждый не менее чем из трех сопловых лопаток, выполненных за одно целое с малой и большой. Сопловые блоки смонтированы между наружным и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691202
Дата охранного документа: 11.06.2019
20.06.2019
№219.017.8d4a

Ротор турбины высокого давления газотурбинного двигателя (варианты)

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Ротор ТВД двигателя содержит рабочее колесо ТВД, включающее диск и лопаточный венец с системой рабочих лопаток. Лопатка ТВД включает каждая хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем стенок. Диск рабочего колеса выполнен в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691868
Дата охранного документа: 18.06.2019
20.06.2019
№219.017.8d57

Способ охлаждения лопатки ротора турбины низкого давления (тнд) газотурбинного двигателя и лопатка ротора тнд, охлаждаемая этим способом

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса ротора ТНД включает хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем. Полость лопатки выполнена на полную высоту пера лопатки Полость пера в средней наиболее теплонапряженной части, составляющей не менее трети...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691867
Дата охранного документа: 18.06.2019
09.08.2019
№219.017.bd1d

Способ эксплуатации авиационного газотурбинного двигателя по его техническому состоянию

Изобретение относится к области диагностирования технического состояния авиационных газотурбинных двигателей с учетом конкретных условий эксплуатации. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного способа, является более полное использование потенциальных возможностей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696523
Дата охранного документа: 02.08.2019
09.08.2019
№219.017.bd20

Способ управления двухвальным газотурбинным двигателем с регулируемыми направляющими аппаратами компрессора и вентилятора

Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к управлению двухвальным газотурбинным двигателем с регулируемыми направляющими аппаратами. Способ управления двухвальным газотурбинным двигателем с регулируемыми направляющими аппаратами компрессора и вентилятора включает управление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696516
Дата охранного документа: 02.08.2019
10.08.2019
№219.017.bd61

Поворотное осесимметричное сопло турбореактивного двигателя

Изобретение относится к турбореактивным двигателям для авиационной техники, в частности к конструкции реактивных сопел. Поворотное осесимметричное сопло турбореактивного двигателя содержит неподвижный корпус, подвижный корпус, управляющие гидроцилиндры, а также пневмоцилиндры. Неподвижный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696833
Дата охранного документа: 06.08.2019
10.08.2019
№219.017.bd88

Кольцевой объёмный оптический резонатор

Изобретение к лазерной технике. Кольцевой объемный оптический резонатор содержит ограниченную наружной и внутренней стенками кольцевую замкнутую полость с впускным отверстием для активной среды и отводным отверстием, образующую коаксиальные поверхности, систему зеркал, установленных вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696944
Дата охранного документа: 07.08.2019
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