Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

(57) 1. Сварной ротор турбомашины, содержащий соединенные сварными швами по перемычкам диски, каждый из которых имеет поступающие относительно перемычек внутреннюю часть и по меньшей мере одну наружную часть с осями симметрии, отличающийся тем, что наружная часть диска выполнена асимметричной относительно его внутренней части по их радиальным осям, при этом ось симметрии наружной части смещена относительно оси симметрии внутренней части в сторону сварного шва для устранения растягивающих напряжений в корне сварного шва.

2.    Сварной ротор по п. 1, отличающийся тем, что наружная часть диска выполнена с утолщением со стороны перемычки.

3.    Сварной ротор по п.1, отличающийся тем, что наружная часть диска выполнена с утончением со стороны, противоположной перемычке.

4.    Сварной ротор по п. 1, отличающийся тем, что хотя бы одна наружная часть диска выполнена со смещением оси ее симметрии относительно оси симметрии внутренней части диска.

Текст

1. Сварной ротор турбомашины, содер жащий соединенные сварными швами по перемычкам диски, каждый из которых име ет поступающие относительно перемычек внутреннюю часть и по меньшей мере одну наружную часть с осями симметрии, отли чающийся тем, что наружная часть диска выполнена асимметричной относительно его внутренней части по их радиальным осям, при этом ось симметрии наружной части смещена относительно оси симметрии внутренней части в сторону сварного шва для устранения растягивающих напряжений в корне сварного шва. 2. Сварной ротор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что наружная часть диска выполнена с утолщением со стороны пере мычки. 3. Сварной ротор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что наружная часть диска выполнена с утончением со стороны, проти воположной перемычке. 4. Сварной ротор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что хотя бы одна наружная часть диска выполнена со смещением оси ее симметрии относительно оси симметрии внутренней части диска. С > N5 00 Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано в конструкциях сварных роторов паровых и газовых турбин большой единичной мощности. Целью изобретения является повышенно надежности ротора путем преобразования растягивающих осевых напряжений в корне сварных швов в сжимающие напряжения. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез сварного дискового ротора; на Фиг.2 фрагмент сварного ротора с диском со смещенной наружной частью относительно внутренней; на фиг.З - диск сварного ротора с расширенной в одну сторону относительно оси симметрии наружной частью; на фиг.4 - диск сварного ротора с зауженной с одной стороны относительно оси симметрии наружной частью; на фиг.5 - диск сварного ротора с разделенными по оси наружными частями. Сварной ротор турбомашины содержит диски 1 с перемычками 2, наружными 3 и внутренними 4 частями, выступающими относительно перемычек 2. Диски 1 соединены сварными швами 5 по перемычкам 2. В продольном сечении наружная часть 3 диска 1 выполнена асимметричной относительно внутренней части 4 по их радиальным осям. При этом ось 6 симметрии наружной О 12877 части 3 смещена относительно оси 7 симметрии внутренней части 4 в сторону сварного шва 5 перемычки 2, в корне 8 которого требуется устранить растягивающие напряжения. Напряженное состояние перемычек 2 и наличие растягивающих или не сжимающих осевых напряжений в корне 8 сварных швов 5 определяют расчетом при проектировании, экспериментальным путем или др. известными способами. Величину 9 асимметрии выбирают расчетным путем таким образом, чтобы в корне 8 сварных швов 5 при вращении ротора возникли сжимающие напряжения заданной величины с учетом знакопеременных напряжений от изгиба ротора под действием его веса. Асимметричность выполнения наружной части 3 относительно внутренней части 4 может быть достигнута за счет утолщения 10 наружной части 3 со стороны шва 5 перемычки 2 (фиг.З) или за счет ее утонения 11 со стороны, противоположной перемычке 2 (фиг.4). В сварном роторе, диск 1 которого имеет в продольном -сечении две или более наружных частей 12,13 и 14 (фиг.5), оси симметрии 15 и 16 наружных частей 12 и 13 диска 1 не совпадают с осью симметрии 17 внутренней части 4 диска 1. При вращении вокруг продольной оси 18 сварного ротора с асимметричным распо ложением наружной 3 и внутренней 4 частей дисков 1 от центробежных сил возникают изгибающие моменты "М" в плоскости вращения ротора из-за различных радиальB 5 ных перемещений Ur и Ur сторон 19 и 20 наружной части 3 диска 1 (фиг.2). Это происходит за счет того, что сторона 19 наружной части 3, как бы поддерживается внутренней частью 4 диска 1, т.е. свободна в радиаль10 ном направлении г. При вращении ротора от центробежных сил сторона 20 в радиальном направлении г имеет большие перемещения, чем сторона 19 (Ur > UrA). и наружная часть 3 диска 1 поворачивается, изгибая пе15 ремычки 2 (фиг.2). при этом перемычка 2 со сварным швом 5 изгибается выпуклостью от вращения ротора, т.е. на ее внутренней стороне 21 в районе корня 8 сварного шва 5 возникают сжимающие осевые напряжения 20 дг < 0(внутренние волокна перемычки 2 сжимаются). Исключение растягивающих осевых напряжений в корне 8 сварных швов 5 и преоб25 разова ниє их в сжимающее напряжение приводит к исключению развития трещин от скрытых дефектов в зоне сварных швов 5 о процессе эксплуатации ротора, что повышает его надежность и, как следствие, безопас30 иость работы турбомашины в целом. * Фиг.і т і Фиг.З * ! і ФигЛ Фиг. І 12877 Фиі.З в Фаг. 6 Упорядник Замовлення 4087 Техред М.Моргентал Коректор О. Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП. КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Welded rotor of turbo-machine

Автори англійською

Sukhinin Viktor Pavlovych, Arkadiev Borys Abramovych, Hryshyn Mykola Mykolaiovych, Duchkin Mykola Semenovych

Назва патенту російською

Сварной ротор турбомашины

Автори російською

Сухинин Виктор Павлович, Аркадьев Борис Абрамович, Гришин Николай Николаевич, Дучкин Николай Семенович

МПК / Мітки

МПК: F01D 5/02

Мітки: турбомашині, зварний, ротор

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/5-12877-zvarnijj-rotor-turbomashini.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Зварний ротор турбомашини</a>

Подібні патенти