Рабочее колесо турбомашины — SU 1719710 (original) (raw)
(19) (11) 71 03 В 3/14. Г 01 О 7/О АНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТ строения АШИНЫостроениустаново ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПОИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Использовдля аэрогидр юл. й 10й институт приборкой8.8)свидетельство СССГ 03 В 3/10, 1981.КОЛЕСО ТУРБОМание: турбомашино- и паросиловых Сущность изобретения; рабочее колесо турбины содержит две ступицы 1 и 2, установленные в радиальных пазах 4 с возможностью осевого смещения относительно друг друга, а лопасти выполнены в виде тонкостенных дугообразных полос. и консольно закреплены в пазах ступиц. Одна из ступиц установлена на другой и соединена с введенной в устройство подвижной муфтой 9. 4 ил,Изобретение относится к турбомашиностроению и предназначается для использования в аэро-, гидро- и паросиловыхустановках,Известно рабочее колесо турбомашины, содержащее установленные в радиальных пазах ступицы, регулируемые по длинелопасти. Недостатком известного рабочегоколеса является невозможность измененияформы лопасти. С целью повышения экономичности, лопасти выполнены тонкостенными, колесо снабжено соединеннымимежду собой муфтой и дополнительной ступицей, последняя установлена коаксиальнои с воэможностью осевого перемещения относительно основной ступицы и в ней дополнительно закреплены лопасти.На фиг.1 схематично изображено рабочее колесо турбины, продольный разрез; нафиг.2 - разрез А - А на фиг,1; на фиг,З - 20развертка лопастей по периферии колеса;на фиг. 4 - узел на фиг,2,Рабочее колесо турбины состоит из двухступиц 1 и 2, лопастей 3, консольно закрепленных в радиальных пазах 4 упомянутых 25ступиц (фиг.1). Лопасти выполнены в видетонкостенных дугообразных полос (фиг,2).Они имеют в нижней части отогнутые полки5. По крайней мере одна иэ ступиц имееткольцевую канавку б, в которую заходят полки 5 лопастей, фиксируя последние от радиального смещения (фиг.4). Ступица 2установлена коаксиально ступице 1 с возможностью осевого смещения,Радиальные пазы 4 на торцах ступиц 35могут быть расположены под углом й к оситурбины (фиг.З) для оптимальной ориентации лопаток к направлениюпотока рабочейсреды. Скользящее .сопряжение ступицобеспечивается мелкомодульным шлицевым соединением 7. Подвижная ступица 2через упорный подшипник 8 соединена смуфтой 9, перемещаемой вилкой 10 от рычага управления.Регулирование параметров турбины 45происходит следующим образом,При осевом перемещении ступицы 2 от муфты 9 в сторону ступицы 1 уменьшается расстояние между их торцами. Лопасти 3 50 прогибаются в поперечном направлении (штрихпунктир). Поперечный прогиб вызывает распрямление лопастей в радиальном направлении и увеличение диаметра колеса до наибольшего О, соответствующего пол ностью распрямленной лопасти 3 (фиг,2 и 3), При обратном ходе муфт лопасти под действием упругих сил отодвигают ступицу 2 от ступицы 1 и приобретают дугообразную форму в радиальном направлении. Конструкция позволяет бесступенчато регулировать форму и диаметр лопастей от наименьшего б до наибольшего 0 прйменительно к заданному напору и размерам корпуса турбины, Фиксация положения передвижной ступицы 2 осуществляется вилкой 10, которая перемещается от винта механизма управления (не показано). Рабочее колесо универсально и обладает хорошей ремонтопригодностью. Для замены поврежденной лопасти достаточно иметь ленту, из которой вырезается полоса и изгибается в заданной форме. Замена лопасти производится без разборки турбины через окно в корпусе.П р и м е р, В радиальных пазах двух ступиц диаметром 120 мм установлено восемь лопастей. Высота радиальной заделки лопасти в пазу 30 мм, Каждая лопасть выполнена из тонкостенной пластины толщиной 0,2, шириной 40 и длиной 100 мм, материал: холоднокатаная сталь 36 ХНТЮ, оь= 1300 МПа. В начальном положении лопасти изогнуты по радиусу 32 мм. Прогиб порядка 5 мм образован предварительным сжатием ступиц с силой 1,4-1;5 даН. что на одну лопасть составляет 0,25 даН.Изогнутая форма лопастей соответствует работе турбины в статическом режиме с малой частотой вращения до 200 об/мин. Наружный диаметр в начальном положении б = 230 мм.Для работы в динамическом режиме ступицы сближаются и сжимают лопасти. По мере сжатия лопасти распрямляются. При максимальном сближении ступиц до 6 мм происходит поперечная деформация с прогибом до 16 мм и полное распрямление лопастей в радиальном направлении. Наружный диаметр колеса увеличивается до О = 260 мм. Давление потока при работе в гидростатическом режиме: Р = 0,5 МПа, скорость потока Ч = 1 м/с, частота вращения колеса пс = 100 об/мин, полная мощность составляет Рс = 2 кВт, эффективная - Рф = 1,5 кВт.В динамическом режиме давление потока Р = 0,1 МПа, скорость потока Чц = 10-15. м/с, частота вращения п = 1000 - 1200 об/мин, полная мощность составляет Р = б кВт, эффективная - Рэф = 4,2 кВт,Формула изобретения Рабочее колесо турбомашины, содержащее установленные в радиальных пазах ступицы регулируемые по длине лопасти, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности, колесо снабжено сое1719710 диненными между собой муфтой и дополнительной ступицей, последняя установлена коаксиально с возможностью осевого переСоставитель Т.Широковадактор Ю.Середа Техред М,Моргентал Карре.Малец Тираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 каз 75 ВНИ мещения относительно основной ступицыи в ней дополнительно закреплены лопасти,