Обойма направляющих лопаток турбомашины
Предлагаемая модель решает задачу повышения эффективности работы обоймы направляющих лопаток, обеспечиваемой засчет максимального исключения перетока рабочего тела и охлаждающего воздуха сквозь зазоры в бандажной ленте обоймы. Для достижения указанного технического результата, в обойме направляющих лопаток турбомашины, использующей рабочее тело и охлаждающий воздух, содержащей скрепляющую в единый пакет направляющие лопатки бандажную ленту с фигурными пазами, в каждом из которых расположено перо лопатки, фигурные пазы в бандажной ленте выполнены увеличенными относительно размеров профиля пера соответствующей направляющей лопатки, при этом вокруг пера каждой направляющей лопатки к нижней стороне бандажной ленты прикреплен плоский промежуточный элемент с фигурным пазом, размеры которого выполнены с минимальным зазором относительно профиля пера направляющей лопатки и который, исключая переток рабочего тела и охлаждающего воздуха сквозь зазоры по профилю пера направляющей лопатки, обеспечивает стопорение направляющей лопатки в требуемом положении. При этом плоский промежуточный элемент с фигурным пазом может быть прикреплен с помощью сварки. Кроме того в каждом фигурном пазу бандажной ленты увеличение его размеров относительно профиля пера лопатки составляет от 1,8 до 2 мм по всему профилю фигурного паза, а в фигурном пазу плоского промежуточного элемента увеличение его размеров относительно профиля пера лопатки составляет от 0,2 до 0,4 мм по всему профилю фигурного паза.
Полезная модель относится к области турбостроения и может быть использована, в частности, в процессе сборки обойм направляющих лопаток, например, газовой турбины для достижения заданных параметров проточной части турбины.
Процесс сборки направляющих лопаток является достаточно сложным, и иногда требуется изменить положение направляющих лопаток для получения задаваемых параметров горла проточной части турбомашины, а также максимально устранить потери, возникающие за счет перетока рабочего тела и , например, охлаждающего воздуха.
Известны обоймы турбомашины, в которых направляющий аппарат направляющих лопаток выполняется с неизменной площадью выходного сечения (см., например, атлас конструкций Л.В.Арсеньева и др. «Паровые и газовые турбины», 1970 г., стр.26, 94 (рис. 11 32 а)) и с изменяемой площадью выходных каналов, образованных лопатками.
При необходимости изменения площади выходного сечения в пределах 15% используют направляющий аппарат обоймы турбомашины (см., например, авторское свидетельство СССР №691581), в котором поворот направляющих лопаток осуществляют с помощью приводных рычагов, соединенного с ними поворотного кольца, настроечных винтов со сферическими головками и сухарей со сферической поверхностью. Однако, указанная конструкция достаточно сложная и не всегда обеспечивает требуемую надежность и применение ее при малых изменениях выходного сечения не всегда целесообразно.
При необходимости же изменения площади выходного сечения в пределах 3% можно использовать предлагаемую полезную модель.
Предлагаемая модель решает задачу повышения эффективности работы обоймы направляющих лопаток, обеспечиваемой за счет максимального исключения перетока рабочего тела и охлаждающего воздуха сквозь зазоры в бандажной ленте обоймы.
Для достижения указанного технического результата, в обойме направляющих лопаток турбомашины, использующей рабочее тело и охлаждающий воздух, содержащей скрепляющую в единый пакет направляющие лопатки бандажную ленту с фигурными пазами, в каждом из которых расположено перо лопатки, фигурные пазы в бандажной ленте выполнены увеличенными относительно размеров профиля пера соответствующей направляющей лопатки, при этом вокруг пера каждой направляющей лопатки к нижней стороне бандажной ленты прикреплен плоский промежуточный элемент с фигурным пазом, размеры которого выполнены с минимальным зазором относительно профиля пера направляющей лопатки и который, исключая переток рабочего тела и охлаждающего воздуха сквозь зазоры по профилю пера направляющей лопатки, обеспечивает стопорение направляющей лопатки в требуемом положении. При этом плоский промежуточный элемент с фигурным пазом может быть прикреплен с помощью сварки. Кроме того в каждом фигурном пазу бандажной ленты увеличение его размеров относительно профиля пера лопатки составляет от 1,8 до 2 мм по всему профилю фигурного паза, а в фигурном пазу плоского промежуточного элемента увеличение его размеров относительно профиля пера лопатки составляет от 0,2 до 0,4 мм по всему профилю фигурного паза.
Отличительными признаками предлагаемого устройства является выполнение фигурных пазов в бандажной ленте увеличенными относительно размеров профиля пера соответствующей направляющей лопатки, и при этом вокруг пера каждой направляющей лопатки к нижней стороне бандажной ленты прикрепление плоского промежуточного элемента с фигурным пазом, размеры которого выполнены с минимальным зазором относительно профиля пера направляющей лопатки и который, исключая переток рабочего тела и охлаждающего воздуха сквозь зазоры по профилю пера направляющей лопатки, обеспечивает стопорение направляющей лопатки в требуемом положении; прикрепление плоского промежуточного элемента с фигурным пазом с помощью сварки; кроме того увеличение в каждом фигурном пазу бандажной ленты его размеров относительно профиля пера лопатки от 1,8 до 2 мм по всему профилю фигурного паза, а в фигурном пазу увеличение плоского промежуточного элемента его размеров относительно профиля пера лопатки от 0,2 до 0,4 мм по всему профилю фигурного паза.
Благодаря наличию указанных признаков в заявляемонаправляющих лопаток каждая направляющая лопатка в бандажной ленте установлена с возможностью сдвига и поворота в требуемое положение, закреплена после проверки необходимых параметров, установления ротора и испытания на достижимость заданных характеристик, с помощью плоского промежуточного элемента с минимальным зазором по профилю пера направляющей лопатки, обеспечивая максимальное исключение перетока рабочего тела и охлаждающего воздуха.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан разрез соединения пера направляющей лопатки, закрепленной в обойме с частью бандажной ленты и промежуточного элемента; на фиг.2 - вид Б вид этого соединения снизу.
В каждом фигурном пазу 1 бандажной ленты 2 установлено перо направляющей лопатки 3. При этом зазор 4 между пером направляющей лопатки 3 и профилем фигурного паза 1 выполнен увеличенным и может составлять, например, от 1,8 до 2 мм, что позволяет устанавливать и стопорить лопатку 3 в требуемом положении проточной части турбомашины. На нижней части бандажной ленты 2 по отношению к хвостовой части (на фиг, не показана) лопатки 3 и вокруг ее пера прикреплен, например, сваркой промежуточный элемент 5, фигурный паз 6 которого имеет зазор 7, минимально увеличенный по сравнению с профилем направляющей лопатки 3, составляющий от 0, 2 до 0,4 мм, и который не позволяет при сборе осуществлять переток рабочего тела и охлаждающего воздуха, используемых в турбине.
В процессе изготовления в бандажной ленте 2 выполняют фигурный паз 1, размер которого больнее профиля лопатки 3 на величину зазора 4. Далее собирают направляющие лопатки 3 в обойму 2, после чего благодаря этому зазору 4 устанавливают направляющие лопатки 3 в требуемом положении, и после чего фиксируют положение направляющей лопатки 3 прикреплением к нижней части обоймы 2 вокруг пера направляющей лопатки 3 промежуточного элемента 5.
Таким образом, предложенная конструкция обоймы 2 направляющих лопаток 3 позволяет не только обеспечить установку направляющих лопаток 3 в оптимальное требуемое положение, но и обеспечить эффективную работу всей обоймы направляющих лопаток, максимально исключающую потери на переток рабочего тела и охлаждающего воздуха турбомашины.
1. Обойма направляющих лопаток турбомашины, использующей рабочее тело и охлаждающий воздух, содержащая скрепляющую в единый пакет направляющие лопатки бандажную ленту с фигурными пазами, в каждом из которых расположено перо лопатки, отличающаяся тем, что фигурные пазы в бандажной ленте выполнены увеличенными относительно размеров профиля пера соответствующей направляющей лопатки, при этом вокруг пера каждой направляющей лопатки к нижней стороне бандажной ленты прикреплен плоский промежуточный элемент с фигурным пазом, размеры которого выполнены с минимальным зазором относительно профиля пера направляющей лопатки и который, исключая переток рабочего тела и охлаждающего воздуха сквозь зазоры по профилю пера направляющей лопатки, обеспечивает стопорение направляющей лопатки в требуемом положении.
2. Обойма направляющих лопаток турбомашины по п.1, отличающаяся тем, что крепление плоского промежуточного элемента осуществлено с помощью сварки.
3. Обойма направляющих лопаток турбомашины по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в каждом фигурном пазу бандажной ленты увеличение его размеров относительно профиля пера лопатки составляет от 1,8 до 2 мм по всему профилю фигурного паза, а в фигурном пазу плоского промежуточного элемента увеличение его размеров относительно профиля пера лопатки составляет от 0,2 до 0,4 мм по всему профилю фигурного паза.
