Міжлопатна площадка для опорного диска лопаток вентилятора турбореактивного двигуна і опорний диск лопаток

Номер патенту: 77742

Опубліковано: 15.01.2007

Автори: Керіо Мішель, Жаклін, Лежар Клод, Робер, Луї

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Міжлопатна площадка (3) для опорного диска (1) лопаток (2) вентилятора турбореактивного двигуна, яка відрізняється тим, що містить відбивну частину (4), з нижньою стороною (5), обладнаною першою кріпильною лапкою (6), що містить перший отвір (7) для проходження першої кріпильної шпильки (8), і другою кріпильною лапкою (9), що містить другий (10) і третій (11) отвори для проходження другої (12) і третьої (13) кріпильних шпильок, при цьому вказані кріпильні шпильки (8, 12, 13) призначені для жорсткого закріплення кріпильних лапок (6, 9) на опорному диску (1) між двома суміжними лопатками (2).

2. Площадка за п. 1, яка відрізняється тим, що перший (7) і другий (10) отвори виконані в першій (6) і другій (9) кріпильних лапках практично один навпроти одного таким чином, щоб вказані перша (8) і друга (12) кріпильні шпильки знаходилися практично на одній лінії вздовж однієї і тієї ж осі (X).

3. Площадка за одним з пп. 1 або 2, яка відрізняється тим, що третя кріпильна шпилька (13) має опір напруженням, менший опору напруженням першої (8) і другої (12) кріпильних шпильок.

4. Площадка за п. 3, яка відрізняється тим, що перший (7) і другий (10) отвори мають практично однакові розміри і виконані з можливістю установлення в них першої (8) і другої (12) кріпильних шпильок з першим вибраним перерізом, причому розмір третього отвору (11) є меншим за розмір першого (7) і другого (10) отворів і виконаний з можливістю встановлення в ньому третьої кріпильної шпильки (13) з другим перерізом, меншим вказаного першого перерізу шпильки.

5. Площадка за одним з пп. 3 або 4, яка відрізняється тим, що третя кріпильна шпилька (13) виконана з матеріалу з опором напруженням, меншим опору напруженням матеріалів, з яких виконані перша (8) і друга (12) кріпильні шпильки.

6. Площадка за одним з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що другий (10) і третій (11) отвори другої кріпильної лапки (9) виконані поруч один з одним практично на одному рівні.

7. Площадка за одним з пп.1-6, яка відрізняється тим, що виконана з металу.

8. Площадка за одним з пп.1-6, яка відрізняється тим, що  виконана з композитного матеріалу.

9. Опорний диск (1) лопаток, який відрізняється тим, що містить множину міжлопатних площадок (3) за одним з попередніх пунктів, відповідно, встановлених між суміжними парами лопаток (2).

Текст

1. Міжлопатна площадка (3) для опорного диска (1) лопаток (2) вентилятора турбореактивного двигуна, яка відрізняється тим, що містить відбивну частин у (4), з нижньою стороною (5), обладнаною першою кріпильною лапкою (6), що містить перший отвір (7) для проходження першої кріпильної шпильки (8), і другою кріпильною лапкою (9), що містить другий (10) і третій (11) отвори для проходження другої (12) і третьої (13) кріпильних шпильок, при цьому вказані кріпильні шпильки (8, 12, 13) призначені для жорсткого закріплення кріпильних лапок (6, 9) на опорному диску (1) між двома суміжними лопатками (2). 2. Площадка за п.1, яка відрізняється тим, що перший (7) і другий (10) отвори виконані в першій (6) і другій (9) кріпильних лапках практично один навпроти одного таким чином, щоб вказані перша C2 2 UA 1 3 77742 окремо виконані площадки звичайно містять відбивну частину, нижня сторона якої часто містить три кріпильні лапки (одну передню, одну центральну і одну задню), призначені для їх жорсткого ізостатичного з'єднання з опорним диском. Найбільш поширені два варіанти виконання. Перший варіант полягає у виконанні трьох кріпильних лапок у вигляді фланців, що містять отвір для проходження кріпильної шпильки. Другий варіант полягає у виконанні двох з трьох кріпильних лапок у вигляді фланців, що містять отвір для проходження кріпильної шпильки, і в оснащенні третьої кріпильної лапки кріпильним пристроєм типу багнетного замка. Оскільки площадки, як правило, виконують з металевого або композитного матеріалу, їх кріпильні лапки виконують шляхом механічної обробки масивної болванки. Однак, враховуючи наявність передньої і задньої кріпильних лапок, доступ до центральної лапки виявляється утр удненим, тому операція її механічної обробки є надзвичайно складною. Крім того, внаслідок наявності трьох кріпильних лапок площадки мають досить значну вагу, що призводить до збільшення ваги турбореактивних двигунів, обладнаних цими площадками. Крім того, коли на лопатці відбувається поломка, наприклад, внаслідок попадання в турбореактивний двигун стороннього предмета, лопатка може зміститися (або прогнутися) і зіткнутися з бічним краєм однієї з сусідніх площадок. Враховуючи варіант жорсткого з'єднання площадок, під час такої поломки вказані площадки деформуються, залишаючись при цьому практично на місці, що може призвести до значних пошкоджень в ділянці лопатки, а також в моторному відсіку турбореактивного двигуна, розташованому за лопатками, і викликати втрату потужності турбореактивного двигуна і навіть його вихід з ладу. Задачею даного винаходу є усунення вищезгаданих недоліків відомих технічних рішень. Для вирішення цієї задачі міжлопатна площадка для опорного диска лопаток вентилятора турбореактивного двигуна, згідно з винаходом містить відбивну частину, що містить нижню сторону, оснащену першою кріпильною лапкою, що містить перший отвір для проходження першої кріпильної шпильки, і другою кріпильною лапкою, що містить другий і третій отвори для проходження другої і третьої кріпильних шпильок, при цьому вказані кріпильні шпильки призначені для жорсткого з'єднання двох кріпильних лапок (або фланців) з опорним диском між двома суміжними лопатками. Так, використання більше двох кріпильних лапок, з одного боку, значно полегшує операції механічної обробки і, з іншого боку, дозволяє істотно зменшити вагу площадок. Разом з тим, завдяки жорсткому з'єднанню площадки за допомогою трьох кріпильних шпильок, зберігається ізостатичність. У найбільш переважному варіанті виконання даного винаходу перший і другий отвори можуть бути виконані в першій і другій кріпильних лапках практично один навпроти одного таким чином, щоб перша і друга кріпильні шпильки знаходилися практично на одній лінії по одній осі. 4 Таким чином, у разі розриву третьої кріпильної шпильки внаслідок зіткнення з лопаткою (або під дією будь-якого іншого напруження, зокрема відцентрової сили) площадка може почати обертатися навколо осі, що знаходиться між двома іншими кріпильними шпильками. Це дозволяє вивільнити простір для пошкодженої лопатки і уникнути деформації площадки, здатної негативно відбитися як на стані сусідніх лопаток, так і на роботі двигуна. Крім того, для того, щоб сприяти розриву третьої кріпильної шпильки у разі аварії, третя кріпильна шпилька може мати опір напруженням, менший, ніж опір напруженням першої і другої кріпильних шпильок. Для цього перерізи першої і другої кріпильних шпильок можуть перевищува ти переріз третьої кріпильної шпильки, і/або вони можуть бути виконані з різних матеріалів. Таку площадку можна виконувати з металевого або композитного матеріалу. Даний винахід стосується також опорного диска лопаток, що містить множину міжлопатних площадок типу описаної вище площадки, що встановлюються, відповідно, між парами суміжних лопаток. Інші відмітні ознаки і переваги даного винаходу будуть більш очевидні з нижченаведеного докладного опису і прикладених фігур креслень, в числі яких: Фіг.1 являє собою схематичне зображення частини опорного диска лопаток, вигляд спереду. Фіг.2 - схематичне зображення в зміщеному поперечному розрізі варіанту виконання міжлопатної площадки відповідно до даного винаходу. Фіг.3 - зображення в розрізі по осі ІІІ-ІІІ на Фіг.2 міжлопатної площадки відповідно до даного винаходу, що ілюстр ує варіант виконання кріпильної лапки з двома отворами. Прикладені креслення не тільки доповнюють опис даного винаходу, але можуть також, у разі необхідності, служити для його визначення. Даний винахід відноситься до міжлопатної площадки для опорного диска лопаток вентилятора (або “фена”) турбореактивного двигуна, обладнаного лопатками з ніжками криволінійного профілю (які називаються також лопатками “з великою хордою”). Як частково показано на Фіг.1, опорний диск 1 лопаток є елементом вентилятора (не показаний на фігурі), який встановлюють на валу ротора і на якому закріплюють множину лопаток 2 з ніжками криволінійного профілю і множину окремо виконаних міжлопатних площадок 3, переважно металевих (наприклад з алюмінію). Зокрема кожну площадку 3 встановлюють на опорний диск 1 між двома суміжними лопатками 2 з можливістю формування аеродинамічного профілю внутрішнього повітряного «тракту» в ділянці лопаток. Як показано на Фіг.2 і 3, кожна площадка 3 відповідно до даного винаходу містить відбивну частину 4, що містить нижню сторону 5, обладнану першою кріпильною лапкою (або фланцем) 6, що містить перший отвір 7 для проходження першої кріпильної шпильки 8, і другою кріпильною лапкою (або фланцем) 9 з другим отвором 10 і третім от 5 77742 вором 11 для проходження другої кріпильної шпильки 11 і третьої кріпильної шпильки 13. Переважно, і як показано на фігурі, другий 10 і третій 11 отвори виконані поруч один з одним практично на одному рівні для того, щоб третя кріпильна шпилька зазнавала найменших напружень. Разом з тим, отвори можуть бути виконаними один над одним або бути зміщеними відносно один одного в бічному напрямку і по висоті. Переважно кріпильні шпильки 8, 12 і 13 виконують із заплечиком і з різьбою. Кожна з них містить стержень, на кінці якого виконана головка із заплечиком, а на іншому кінці - різьба, яка взаємодіє з гайкою 14, 15 або 16 таким чином, щоб застопорити відповідну кріпильну лапку 6 або 9 на одній з кріпильних лапок 17 або 18 елемента 19 опорного диска 1. Інакше кажучи, перша кріпильна шпилька 8 призначена для закріплення першої кріпильної лапки 6 на кріпильній лапці 17 елемента 19, а друга 12 і третя 13 кріпильні шпильки призначені для закріплення другої кріпильної лапки 9 на кріпильній лапці 18 вказаного елемента 19. Таким чином, завдяки використанню двох кріпильних лапок 6 і 9 і трьох кріпильних шпильок 8, 12 і 13, дотримується умова ізостатичності. У найбільш переважному варіанті виконання, показаному на Фіг.2, перший отвір 7 і другий отвір 10 виконані в першій 6 і у другій 9 кріпильних лапках практично один навпроти одного таким чином, щоб перша 8 і друга 12 кріпильні шпильки знаходилися практично на одній лінії вздовж однієї і тієї ж осі X. Завдяки такій спеціальній конструкції, при розриві третьої кріпильної шпильки 13, наприклад, під дією відцентрової сили або від удару лопатки 2, що знаходиться під дією навантаження, площадка 3 може повертатися навколо осі X, що є віссю симетрії кріпильних шпильок, що знаходяться на одній лінії 8 і 12. Вивільнена площадка 3 може надалі слідувати рухам лопаток, що знаходяться під навантаженням (або пошкоджених), при цьому весь вузол опиняється в новому положенні рівноваги, оскільки площадка 3 може впиратися у бічну сторону лопатки 2 аж до визначеної точки (за межею певного зміщення відбувається розрив площадки і шпильок). Таким чином, площадка лише злегка деформується або не деформується зовсім, що призводить тільки до незначної зміни аеродинамічного потоку, так що площадка залишається в цілісності на своєму місці і не ризикує потрапити в турбореактивний двигун. Крім того, при розриві третя кріпильна шпилька залишається в межах простору, об 6 меженого площадкою 3, тим самим запобігається небезпека пошкодження елементів, що знаходяться на виході вентилятора. Крім того, такий поворот площадки 3 вивільняє місце для лопатки 2, що переміщається під дією напруження, що дозволяє уникнути її серйозного пошкодження. Для того, щоб забезпечити розрив третьої кріпильної шпильки 13 у разі поломки, вона може мати розміри, ідентичні розмірам першої 8 і другої 12 кріпильних шпильок, і меншу міцність в порівнянні з ними, або мати поперечний переріз, менший поперечного перерізу першої 8 і другої 12 кріпильних шпильок. Таке технічне рішення показане на Фіг.2. Зокрема в прикладі, показаному на Фіг.2, перший 7 і другий 10 отвори мають практично однакові розміри, які разом з тим перевищують розміри третього отвору 11 для того, щоб в ни х можна було встановлювати першу 8 і другу 12 кріпильні шпильки, поперечний переріз яких більше поперечного перерізу третьої кріпильної шпильки 13. Можна також використати третю кріпильну шпильку 13, що одночасно має міцність і поперечний переріз, менші, ніж у першої 8 і другої 12 кріпильних шпильок. У цих варіантах виконання з “відривною” третьою кріпильною шпилькою 13 перша 8 і друга 12 кріпильні шпильки зазнають впливу відцентрової сил, тоді як вказана третя кріпильна шпилька 13 в штатному режимі роботи служить для забезпечення ізостатичності площадки 3, а у позаштатному режимі роботи -призначена, у разі розриву, для забезпечення повороту вказаної площадки 3. Даний винахід не обмежується описаними вище варіантами виконання міжлопатної площадки і опорного диска лопаток, приведеними виключно як приклади, і може включати в себе будь-які варіанти, які можуть розробити фахівці, залишаючись при цьому в рамках нижченаведеної формули винаходу. Так, в даній заявці описана площадка, в якій перша кріпильна лапка, найменш висока і що містить тільки один отвір для встановлення кріпильної шпильки, розташована перед другою кріпильною лапкою, найбільш високою і що містить два отвори для встановлення в кожному з них кріпильних шпильок. Однак можна передбачити зворотний варіант, в якому перша кріпильна лапка є найбільш високою, містить також один отвір для установлення кріпильної шпильки і розташована за другою кріпильною лапкою, найменш високою і також що містить два отвори для установлення в кожному з них кріпильних шпильок. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Сердюк 77742 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Interblade platform for a disc supporting blades on a turbojet blower and blade support disc

Автори англійською

QUERIAULT MICHELE JACQUELINE, LEJARS CLAUDE ROBERT LOUIS

Назва патенту російською

Меж лопастная площадка для опорного диска лопаток вентилятора турбореактивного двигателя и опорный диск лопаток

Автори російською

Керио Мишель, Жаклин, Лежар Клод, Робер, Луи

МПК / Мітки

МПК: F01D 5/12, F02C 7/00

Мітки: міжлопатна, турбореактивного, площадка, опорного, диска, вентилятора, лопаток, опорний, диск, двигуна

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-77742-mizhlopatna-ploshhadka-dlya-opornogo-diska-lopatok-ventilyatora-turboreaktivnogo-dviguna-i-opornijj-disk-lopatok.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Міжлопатна площадка для опорного диска лопаток вентилятора турбореактивного двигуна і опорний диск лопаток</a>

Подібні патенти