Важіль керування кутом установки лопатки турбомашини

1. Важіль керування кутом установки лопатки в турбомашині, перший кінець якого змонтований на поворотній осі лопатки так, щоб обертати її, а другий кінець має циліндричний штифт, який встановлений на контрольному кільці, цей штифт фіксується шляхом обтиснення одного з його кінців в отворі другого кінця важеля і містить кільцеподібний фланець, до якого прикладається другий кінець важеля, причому засоби розподілу навантаження розташовані між другим кінцем важеля і обтиснутим кінцем штифта. C2 2 83466 1 3 83466 Ця операція викликає значне навантаження на тій ділянці важеля, на якій виконується обтиснення штифта, що робить її більш крихкою. Під час регулювання кута установки лопаток важіль керування зазнає впливу згинальних сил на тому кінці, де встановлено штифт, який піддається зусиллям скручування. Ме ханічна міцність важеля знижується через операцію обтиснення штифта, і після певного періоду роботи турбомашини на важелі можуть виникнути тріщини і щілини, які можуть спричинити полом важеля керування, що в свою чергу може спричинити вихід з ладу турбомашини і повинно розгадатися як дуже серйозна аварійна ситуація. Цей винахід має на меті усунення вказаної небезпеки, пов'язаної з поломом важелів керування. У зв'язку з цим пропонується важіль керування кутом установки лопатки в турбомашині, у якому перший кінець важеля має бути змонтованим на осі повороту лопатки, щоб обертати її, а др угий кінець, що містить циліндричний штифт, монтується на контрольному кільці; цей штифт фіксується шляхом обтиснення одного зі своїх кінців в отворі другого кінця важеля і має кільцеподібний фланець, до якого прикладається другий кінець важеля, причому засоби розподілу навантаження передбачаються між другим кінцем важеля і обтисненим кінцем штифта. Отже, під час обтиснення штифта на важелі поверхня важеля більше не перебуває в прямому контакті з обтисненою частиною штифта, а обтискальні навантаження розподіляються на поверхні важеля, що достатньо для того, щоб не зробити важіль більш крихким. Відповідно до характеристики винаходу, засоби розподілу навантаження мають шайбу. Вона дозволяє розподілити зусилля з обтиснення на достатній області поверхні і має перевагу в тому, що є простою і дешевою. У першому варіанті винаходу шайба виготовляється з більш гнучкого матеріалу, ніж важіль керування. Це дозволяє шайбі поглинати навантаження з механічного обтиснення шляхом гнучкої деформації і ефективно захищати другий кінець важеля від будь-яких механічних дій під час обтиснення. В іншому варіанті винаходу шайба виготовляється з більш твердого матеріалу, ніж важіль керування. Ця шайба менше піддається деформації в порівнянні з першим варіантом винаходу і краще розподіляє обтискальні навантаження. Щоб зменшити небезпеку механічної дії другого кінця важеля, плоска кільцеподібна поверхня шайби, прикладена до другого кінця важеля, повинна мати опуклий або скошений кільцеподібний край на своїй зовнішній периферії. Загалом, перевага даного винаходу полягає в простому, ефективному і недорогому способі, який дає можливість уникнути небезпеки руйнування важелів керування кутом установки випрямлячів ступенів компресора в турбомашині, що відбувається в результаті обтиснення штифтів на кінцях важелів. Інші переваги і характеристики винаходу стануть більш очевидними після ознайомлення з на 4 ступним описом необмежувальних зразків і з посиланнями на додані креслення, на яких: Фіг.1 зображує частковий схематичний вигляд, що показує установку важеля керування кутом установки випрямляча на рівні компресора турбомашини згідно з попереднім рівнем техніки; Фіг.2 і 3 - схематичні вигляди збоку, що показують обтиснення штифта на важелі керування згідно з попереднім рівнем техніки; Фіг.4 - частковий схематичний вигляд першого варіанта важеля керування згідно з винаходом; Фіг.5 - частковий схематичний вигляд другого варіанта важеля керування згідно з винаходом; Фіг.6 і 7 - збільшений схематичний вигляд в осьовому розрізі шайби розподілу навантаження згідно з другим варіантом винаходу. Показаний на Фіг.1 варіант здійснення винаходу становить частину ступеня 1 компресора високого тиску турбомашини, у якій кожний ступінь компресора містить установлений на статорі ряд лопаток 2 і ряд лопаток 3, які несе ротор. Лопатки 2 статора є випрямлячами, розташування кутів яких регулюється за допомогою важелів 4 керування, що обертаються контрольним кільцем 5, яке приводиться в рух за допомогою силового циліндра або електродвигуна. Кожний важіль 4 керування прикріплений кінцем 6 до радіальної осі 7 повороту лопатки 2, вісь 7 спрямовується в своєму обертанні в підшипнику 8, який встановлений в радіальному отворі кожуха 9. На іншому кінці 10 важеля 4 керування міститься шти фт 11, обтиснений у напрямку до кінця 10 важеля 4 керування і спрямовується в своєму обертанні в циліндричній втулці 12 контрольного кільця 6. Круговий рух контрольного кільця 5 навколо своєї1 осі підтверджується обертанням важелів 4 навколо поворотних осей 7 і обертанням лопаток 2 навколо цих осей. Фіг.2, 3 показують обтискання штифта 11 на кінці 10 важеля керування на основі існуючої технології, штифт виготовляється зі сталі, а важіль - π титану. До обтискання штифт являє собою прямий елемент циліндричної форми, недалеко від одного з кінців якого виступає кільцеподібний фланець 13. Цей фланець 13 є опорою для кінця 10 важеля 4, що містить отвір, у якому закріплений верхній кінець 14 штифта. На цьому кінці штифта 11 зверху фланця 13 є циліндричний осьовий розточений отвір, призначений для обтискання штифта на кінці 10 важеля. Обтискання виконується шляхом пресової посадки відповідного інструмента в отвір у такий спосіб, щоб загнути вниз і розплющити верхній кінець 14 штифта на кінці 10 важеля, як показано на Фіг.3. У ході обтискання кінець важеля 10, який прикладається до фланця 13 верхнього кінця 14 штифта, безпосередньо зазнає обтискального навантаження, що може зробити його більш крихким. У процесі роботи під час регулювання кута нахилу лопаток ці кінці важелів працюють у режимі напруження при згині, в той час як штифти працюють у режимі крутіння і зазнають вібрації турбомашини, 5 83466 що робить важелі ще більш крихкими. Згодом це може спричинити руйнування кінця 10 важеля. Даний винахід робить можливим усунення цього ризику за допомогою розподілу засобів навантаження між обтисненим кінцем штифта і кінцем 10 важеля 4 керування. Фіг.4, 5 показують два варіанти здійснення цих засобів розподілу навантаження, утворених плоскими шайбами 16, 17 з кільцевою зовнішньою формою, яка показує осьовий кільцеподібний отвір 15, діаметр якого трохи більший за діаметр штифта 11. Товщина шайби має бути близько одного міліметра, і її зовнішній діаметр не повинен перевищува ти діаметр фланця 13 штифта 11. Під час реалізації винаходу за Фіг.4 шайба 16 складається з двох ідентичних паралельних плоских поверхонь і виготовлена з більш гнучкого матеріалу, ніж важіль 4, тобто з матеріалу, модуль Юнга якого менший, ніж у матеріалі важеля 4, який виготовляється, як правило, з титану. Шайба 16, виготовлена, наприклад, із полімеру, може плас 6 тично деформуватися в процесі обтиснення, не завдаючи шкоди важелю 4 керування та в процесі розподілу навантажень на кінці 10 важеля 4. У другому варіанті згідно з винаходом, поданому на Фіг.5, розташовану між обтисненим кінцем шти фта і важелем 4 шайбу 17 зроблено з матеріалу, модуль Юнга якого вищий, ніж у матеріалі важеля 4 керування. Цим матеріалом може бути, наприклад, полімер або метал. У цьому випадку, як показано в більшому масштабі на Фіг.6-7, поверхня 18 шайби 17 перебуває в контакті з кінцем 10 важеля 4 і сформована опуклим округленим краєм 19 на всій зовнішній периферії (Фіг.6) або скошеним зовнішнім краєм 20 (Фіг.7). Така конфігурація шайби 17 дозволяє не створювати ніяких максимальних навантажень у важелі 4 на зовнішній периферії шайби під час обтиснення, опукла округлість 19 або скіс 20 дозволяють поступово зменшува ти навантаження на матеріал важеля 4. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 83466 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