ЛОПАТКА ОБРАТНО-НАПРАВЛЯЮЩЕГО АППАРАТА ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СТУПЕНИ

Изобретение относится к энергетическим турбомашинам и может использоваться в обратно-направляющих аппаратах центробежных компрессоров, нагнетателей и насосов.

Известны профилированные лопатки обратно-направляющих аппаратов центробежных ступеней (фиг.8.23 в книге В.Ф.Рис. Центробежные компрессорные машины. - М.-Л.: Машиностроение, 1964). Недостатком таких лопаток является большая трудоемкость изготовления.

Указанный недостаток отчасти устранен в лопатках, толщина которых постоянна на большей части длины лопатки. Известная лопатка обратно-направляющего аппарата центробежной ступени (рис.2.13 в книге Г.Н.Деп. Проектирование проточной части центробежных компрессоров. - Л.: Машиностроение, 1980) содержит основную часть постоянной толщины, входную и выходную кромки, участки утонения лопатки к кромкам и лицевую и тыльную цилиндрические рабочие поверхности. Утонения к кромкам выполнены за счет обеих рабочих поверхностей лопатки по криволинейным контурам. симметричным относительно средней линии лопатки.

Недостаток известной лопатки обратно-направляющего аппарата состоит в том, что трудоемкость изготовления ее все же значительная. Причина этого заключается в необходимости выполнять операцию утонения лопатки к кромкам за счет обеих се рабочих поверхностей и по криволинейным контурам.

Задачей настоящего изобретения является уменьшение трудоемкости изготовления лопатки.

Указанная задача достигается тем, что в известной лопатке обратно-направляющего аппарата, содержащей основную часть постоянной толщины, входную и выходную кромки, участки утонения лопатки к кромкам и лицевую и тыльную цилиндрические рабочие поверхности, утонение к выходной кромке выполнено за счет только лицевой поверхности, причем по плоскости, касательной к этой поверхности.

Кроме того, с целью минимизации трудоемкости изготовления выходная кромка выполнена нулевой толщины.

Данное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия", так как оно, в отличие от известных технических решений, в максимальной степени уменьшает трудоемкость изготовления лопатки и обеспечивает это путем частичного отказа от каноничекой симметричности рабочих поверхностей лопатки относительно ее средней линии.

На фиг.1 изображена лопатка обратно-направляющего аппарата центробежной ступени; на фиг.2 - та же лопатка в случае, когда выходная кромка выполнена нулевой толщины.

Лопатка обратно-направляющего аппарата центробежной ступени содержит основную часть 1 постоянной толщины 5, входную кромку 2, выходную кромку 3, участок 4 утонения лопатки к входной кромке 2, участок 5 утонения лопатки к выходной кромке 3, лицевую цилиндрическую рабочую поверхность 6 и тыльную цилиндрическую рабочую поверхность 7.

Утонение лопатки к выходной кромке 3 выполнено за счет только лицевой поверхности 6, причем по плоскости 8, касательной к лицевой поверхности 6.

Лопатка работает следующим образом.

При работе центробежной ступени в обратно-направляющий аппарат поступает закрученный поток рабочей среды с углом α_вх<90°. Рабочая среда, двигаясь от входной окружности 9 аппарата к его выходной окружности 10, последовательно обтекает входные кромки 2 лопаток, участки 4 утонений лопаток к входным кромкам 2, основные части 1 лопаток, участки 5 утонений к выходным кромкам 3 и выходные кромки 3. Лопатки, воздействуя на рабочую среду, преобразуют закрученный поток в радиальный с углом выхода α_вых=90° и направляют рабочую среду на вход следующей ступени, турбомашины.

Выполнение утонения лопатки к выходной кромке за счет только лицевой поверхности, причем по плоскости, уменьшает трудоемкость изготовления лопатки, так как утонить лопатку за счет одной рабочей поверхности и по плоскости проще, чем за счет обеих рабочих поверхностей и по криволинейным контурам. Сопряжение плоскости, по которой выполнено утонение, с лицевой поверхностью лопатки по касательной, обеспечивая плавность этой поверхности, на трудоемкости изготовления лопатки никак не отражается.

Выполнение выходной кромки нулевой толщины минимизирует трудоемкость изготовления лопатки, поскольку отпадает необходимость обработки этой кромки.