Спосіб розстановки лопаток ротора турбомашини

1. Спосіб розстановки лопаток ротора турбомашини, згідно з яким спочатку вимірюють радіальний і тангенціальний статичні моменти множини лопаток, призначених для оснащення цього ротора, потім ці лопатки класифікують у пари за критерієм вибору, обумовленим в залежності від значень двох зазначених заздалегідь виміряних статичних моментів, і, на закінчення, лопатки вибраних пар послідовно встановлюють на роторі з діаметрально протилежним розташуванням лопаток пари. 2. Спосіб розстановки лопаток ротора турбомашини за п. 1, який відрізняється тим, що зазначений критерій вибору полягає у визначенні для двох даних лопаток одночасно різниці їх радіальних статичних моментів і різниці їх тангенціальних статичних моментів і в перевірці того, що ці дві різниці не перевищують відповідно першого заздалегідь визначеного значення і другого заздалегідь визначеного значення. 3. Спосіб розстановки лопаток ротора турбомашини за п. 2, який відрізняється тим, що перше заздалегідь визначене значення складає 2.10-4кгм. C2 2 UA 1 3 80249 4 навантаження. Цей дисбаланс породжує значну лення, на яких: вібрацію, що впливає на механічні й акустичні хаФіг.1 зображує ротор турбомашини, який рактеристики турбомашини й в екстремальних оснащено лопатками, випадках може викликати руйнування лопаток, Фіг.2 докладно зображує окрему лопатки ротоусієї турбомашини і її оточення (відносно до авіації ра за Фіг.1, - літального апарата, у якому встановлена турбоФіг.3 схематично зображує пристрій виміру машина). радіального статичного моменту лопатки за Фіг.2, Задача, на рішення якої спрямований дійсний Фіг.4А-7В зображують приклади діаграм розвинахід, полягає в створенні способу, який дозвоподілу статичних моментів лопаток ротора за ляє поліпшити розстановку лопаток на роторі турФіг.1. бомашини для досягнення кращої урівноваженості На Фіг.1 представлений ротор турбомашини, при роботі. Таким чином, задачею винаходу є який відомим образом містить центральний диск 8, створення способу розстановки, який залишається на кільцевій периферії якого встановлена множина застосовним також під час наступних операцій робочих лопаток 10. Число лопаток повинно бути технічного обслуговування по заміні лопаток. парним, - так, наприклад, у показаному прикладі Згідно з винаходом вирішення поставленої завиконання ротора повітродувки на роторі встановдачі досягається за рахунок способу розстановки лені 24 лопатки. лопаток ротора турбомашини, згідно з яким спочаФіг.2 докладно зображує окрему робочу лопатку вимірюють радіальний і тангенціальний статитку ротора. Ця лопатка 10 має форму пера гвинточні моменти множини лопаток, які призначені для вого профілю з хвостовиком (замком) 12, що має, оснащення цього ротора, потім ці лопатки класинаприклад, ялинковий профіль для забезпечення фікують у пари за критерієм вибору, який обумовтвердого з'єднання з диском ротора. люється в залежності від значень двох зазначених На кресленні показана також вісь 14 ротора заздалегідь вимірюваних статичних моментів, і на (вона є також віссю турбомашини), центр G ваги закінчення лопатки обраних пар послідовно всталопатки і повздовжня вісь 16 лопатки (ця вісь перновлюють на роторі з діаметрально протилежним пендикулярна осі ротора і проходить через точку розташуванням лопаток пари. G). Ці параметри дозволяють визначити статичні Таким чином, завдяки даному спеціальному моменти 3D даної лопатки. Це стосується, поспособу одержують самозрівноважування лопаток перше, радіального статичного моменту (R), таннезалежно від умов їхнього функціонування. Загенціального статичного моменту (Т) і осьового лишковий дисбаланс, який створюється деформастатичного моменту (А), причому останні дві склацією лопаток, чудово піддається регулюванню. дові статичного моменту визначають відносно поКритерій вибору полягає у визначенні для вздовжньої осі 16. Ці три складові можуть бути двох даних лопаток одночасно різниці їх радіальвимірювані для кожної лопатки ротора за допомоних статични х моментів і різниці їх тангенціальних гою відомих пристроїв, наприклад, за допомогою статичних моментів і в перевірці того, що ці дві прецизійних ваг, показаних на Фіг.3. різниці не перевищують відповідно першого попеТакі попередньо калібровані ваги 20 для виміредньо визначеного значення і другого попереру ста тичних моментів 3D дозволяють вимірювати дньо визначеного значення. Переважно ці перше і радіальний і осьовий статичні моменти. Для цього друге попередньо визначені значення складають лопатку 10 встановлюють у положенні центрифугування на прийомному диску 22, який приводять в 2×10-4кгм і 4×10-4кгм. обертання. Противага 24, зв'язана з регулюючим В оптимальному варіанті здійснення додатково вимірюють осьовий статичний момент зазначекільцем 26, дозволяє врівноважувати обертання. Статичний момент дорівнює добутку плеча D ваної множини лопаток і класифікацію в пари робжеля (воно визначається відносно опорної точки Ρ лять з урахуванням цього вимірюваного осьового ваг) на масу М, прикладену до центра G ваги лостатичного моменту. У цьому випадку критерій патки. Цей пристрій, який дозволяє вимірювати вибору полягає у визначенні відхилення осьового статичного моменту між зазначеними двома лопатакож тангенціальний статичний момент за допомогою повороту на 90° прийомного диска 22, добтками і перевірці того, що він не перевищує трере відомий і не вимагає докладного опису. тього попередньо визначеного значення, яке пеЗгідно з кращим прикладом здійснення винареважно складає 4×10-4кгм. ходу для виконання розстановки лопаток ротора При здійсненні способу можна додатково ротурбомашини з забезпеченням бездоганної урівбити обчислення сумарного статичного моменту новаженості при роботі спосібу розстановки почизазначеної множини лопаток, а класифікацію лонають щонайменше з виміру радіального і тангенпаток у пари робити з урахуванням цього обчислеціального статичних моментів множини лопаток, ного сумарного статичного моменту. У цьому випризначених для оснащення цього ротора. Потім падку критерій вибору полягає у визначенні ці лопатки класифікують (тобто групують) у пари підсумкового показника відхилень радіального, за критерієм вибору, який обумовлюють в залежтангенціального й осьового статичних моментів ності від результатів виміру цих дво х статичних між зазначеними двома лопатками і перевірці того, моментів. На закінчення обрані пари (тобто придащо він не перевищує четвертого попередньо витні, а не відбраковані лопатки) установлюють на значеного значення, що переважно складає роторі по однієї з діаметрально протилежним роз1×10-4кгм. ташуванням (0°-180°) лопаток пари. Згідно з іншим Приклади здійснення даного винаходу, його прикладом здійснення способу можна додатково додаткові особливості і переваги будуть докладнівимірювати осьовий статичний момент кожної лоше описані нижче з посиланнями на додані крес 5 80249 6 патки, і тоді критерій вибору включає також цю казано (у формі гістограми) на Фіг.4В. Подібним же додатково вимірювану величину. чином на Фіг.5А подані значення тангенціальних Критерій вибору, який дозволяє класифікувати статичних моментів, вимірюваних для кожної лолопатки на відібрані і відбраковані, ґрунтується на патки різних комплектів. Значення цих моментів обчисленні різниці статичних моментів двох лопаколивалися від 950 до 1850гем. Розподіл цих моток, покликаних сформувати пари. Власне кажучи ментів показано (у формі гістограми) на Фіг.5В. На варто визначити, з одного боку, різницю між радіФіг.6А подані значення осьових статичних моменальними статичними моментами двох даних лопатів, вимірюваних для кожної лопатки різних комток і, з іншого боку, різницю між тангенціальними плектів. Значення цих моментів коливалися від статичними моментами цих же лопаток і перевіри4150 до 5150гем. Розподіл цих моментів (у формі ти, чи не перевищують ці дві різниці відповідно гістограми) показано на Фіг.6В. першого попередньо визначеного значення і друПісля цього з'явилася можливість класифікугого попередньо визначеного значення. Якщо певати (груп увати) ці лопатки в пари таким чином, ревищення не має місця, лопатки розглядають як щоб одночасно: придатні до установки на роторі; у противному різниця їх радіальних статичних моментів не випадку їх відбраковують. перевищувала першого попередньо визначеного Ці два значення максимального відхилення, значення, у даному прикладі рівного 200гем, що визначають придатність чи непридатність лорізниця їх тангенціальних статичних моментів не перевищувала другого попередньо визначеного паток, переважно дорівнюють відповідно 2×10-4кгм значення, у даному прикладі рівного 300гем, і (200гем) і 4×10-4кгм (400гем). різниця їх осьових статичних моментів не пеДаний критерій вибору може бути розповсюревищувала третього попередньо визначеного джений на осьову складову статичного моменту, значення, у даному прикладі рівного 300гем. яку також визначають для пари аналізованих лоПри цьому була отримана наступна таблиця: паток. Таким чином, значення максимального відхилення осьового статичногомоменту порівнюють із третім значенням, рівним 4×10-4кгм (400гем) і при перевищенні цього значення лопатку відбраковують. Саме собою зрозуміло, що зазначені тут попередньо визначені граничні значення не є обов'язковими. Цілком можливо задати більш низькі граничні значення, наприклад, відповідно 200гем, 300гем і 200гем, так що при цьому критерій відбраковування буде більш твердим (можна також установити більш низькі допуски на виготовлення лопаток). І нарешті, результуюча дисбалансу, який викликається комплектом (повним набором) лопаток після їхньої установки на диску, може бути відрегульована шляхом обчислення залишкового сумаПереважно далі засвідчуються в тім, що рерного статичного моменту (або радіальний + танзультуюча радіального (R)+ тангенціального (Т)+ генціальний, або радіальний + тангенціальний + осьового (А) дисбалансу всього комплекту лопаток осьовий моменти) у відношенні цих лопаток. Вра(названого також дисбалансом лопаткового вінця) хування цього залишкового моменту дозволяє нижче четвертого попередньо визначеного знаоптимально доповнити критерій вибору. Цей додачення, що складає 100гем у даному прикладі для тковий критерій вибору відповідає визначенню 24-х лопаток. дисбалансу радіального і тангенціального залишНа Фіг.7А подані значення різних сумарних кових статичних моментів (чи радіального, тангенстатичних моментів (R+Τ+А), вимірюваних для ціального й осьового дисбалансу в залежності від кожного з 26 комплектів. Ці моменти коливаються приклада здійснення) усіх лопаток, і цей дисбавід 11 до 80гем, тобто кожний з них менше 100гем. ланс не повинен перевищувати четвертого попеРозподіл цих залишкових моментів (у формі гісторедньо визначеного значення, переважно рівного грами) показано на Фіг.7В. Варто помітити, що 6×10-4кгм (відповідно 1×10-4кгм), щоб не викликати якби дисбаланс лопаткового вінця виходив за межі відбраковування ротора в цілому. припустимого граничного значення, було б необПриклад здійснення способу за винаходом хідно застосувати перестановку чи заміну пара проілюстрований на Фіг.4А-7В. Цей приклад віднолопаток для одержання дисбалансу в межах задаситься до ротора повітродувки, який містить комного значення. плект із 24-х лопаток (пронумерованих від 1 до В описаному прикладі здійснення розстановки 24), а вимір статичних моментів 3D у поданому 26-и комплектів з 24-х лопаток у кожнім з них виприкладі проведено для 26-и комплектів по 24 локонували на основі статичних моментів 3D. Зрозупатки в кожному (тобто усього для 624 лопаток). міло, можливо також виконання способу в усічеНа Фіг.4А подані значення різних радіальних ному варіанті на основі тільки двох статичних статичних моментів, вимірюваних для кожної ломоментів, а саме радіального і тангенціального. У патки зазначених 26-и комплектів. У показаному цьому випадку перевірку дисбалансу всього лопаприкладі значення цих моментів коливалися від ткового вінця виконують на основі радіальної і тан201000 до 215000гем. Розподіл цих моментів по 7 80249 8 генціальної результуючої (R+Т) статичного моменбудь-якого числа лопаток, що утворюють вінець ту. лопаток, рівномірно розподілених по периферії Зрозуміло, спосіб за винаходом, описаний для ротора турбомашини. комплекту з 24-х лопаток, можна застосувати до 9 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 80249 Підписне 10 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