Рабочее колесо турбомашины

Полезная модель относится к области газотурбостроения, в частности к роторам турбомашин, и может быть использована в конструкциях компрессоров газотурбинных двигателей (ГТД). Технической задачей полезной модели является устранение возможности образования зазора между уплотняющим элементом и лопаткой, за счет исключения наличия участков минимального сжатия уплотняющего элемента. Поставленная задача решается тем, что рабочее колесо турбомашины, содержащее диск с установленными в нем лопатками, платформы, размещенные между лопатками, на внутренней поверхности платформ вдоль пера лопатки образованы карманы, в которые установлены уплотняющие элементы из эластичного материала, контактирующие с пером лопатки. Новым в полезной модели является то, что поверхности уплотняющих элементов, контактирующие с пером лопатки повторяют форму пера в месте контакта.

Полезная модель относится к области газотурбостроения, в частности к роторам турбомашин, и может быть использована в конструкциях компрессоров газотурбинных двигателей (ГТД).

Известно рабочее колесо турбомашины [Патент РФ 2343292 С2 F01D 5/30, F04D 29/34, опубликован 10.01.09], содержащее диск с установленными в нем лопатками и платформы, размещенные между лопатками для формирования аэродинамического профиля воздушного тракта в месте установки лопаток.

Недостатками такой конструкции является наличие зазора между лопатками и платформами, по которому происходит перетекание воздуха, приводящее к увеличению аэродинамических потерь в рабочем колесе.

Наиболее близким известным техническим решением является рабочее колесо турбомашины [Патент РФ 57370 U1 F02D 1/02, опубликован 10.10.06], которое содержит диск с установленными в нем лопатками и платформы, размещенные между лопатками, на внутренней поверхности платформ вдоль пера лопатки образованы карманы, в которые установлены уплотняющие элементы из эластичного материала, контактирующие с пером лопатки, при этом поверхности уплотняющих элементов, контактирующие с пером лопатки выполнены прямолинейными.

Прижим уплотняющего элемента, выполненного из эластичности материала, к лопатке осуществляется за счет его сжатия. Поскольку, лопатки, в большинстве своем, имеют сложную форму поверхности, а уплотняющие элементы прямолинейную, имеет место неравномерное сжатия уплотняющего элемента, т.е. имеются места с максимальным и минимальным сжатием. В процессе эксплуатации, когда лопатки под действием аэродинамических сил отклоняются от своего монтажного положения, в местах минимального сжатия уплотняющего элемента между ним и лопаткой может образовываться зазор, по которому возможно перетекание воздуха.

Таким образом недостатком такой конструкции является наличие участков с минимальным сжатием уплотняющего элемента.

Технической задачей полезной модели является устранение возможности образования зазора между уплотняющим элементом и лопаткой, за счет исключения наличия участков минимального сжатия уплотняющего элемента.

Поставленная задача решается тем, что рабочее колесо турбомашины, содержащее диск с установленными в нем лопатками, платформы, размещенные между лопатками, на внутренней поверхности платформ вдоль пера лопатки образованы карманы, в которые установлены уплотняющие элементы из эластичного материала, контактирующие с пером лопатки.

Новым в полезной модели является то, что поверхности уплотняющих элементов, контактирующие с пером лопатки повторяют форму пера в месте контакта.

На фиг.1 изображено входное сечение рабочего колеса турбомашины.

На фиг.2 изображено выходное сечение рабочего колеса турбомашины.

Рабочее колесо турбомашины содержит диск 1 с установленными в нем лопатками 2, платформы 3, размещенные между лопатками 2. На внутренней поверхности платформ 3 вдоль пера 4 лопатки 2 образованы карманы 5, в которые установлены уплотняющие элементы 6, выполненные из эластичного материала и контактирующие с пером 4 лопатки 2. Поверхности 7 уплотняющих элементов 6 повторяют форму пера 4 лопатки 2 в месте их контакта. Уплотняющие элементы 6 имеют равномерное сжатие в месте их контакта с пером 4 лопатки 2, то есть отсутствуют участки с минимальным сжатием уплотняющего элемента 6.

Предложенная конструкция работает следующим образом.

Когда в процессе эксплуатации под действием аэродинамических сил лопатки 2 отклоняются от своего монтажного положения, происходит сжатие уплотняющего элемента 6 в месте уменьшения зазора с лопаткой, и растяжение под действием центробежных сил в месте его увеличения. Поскольку при этом отсутствуют участки с минимальным сжатием уплотняющего элемента 6, то прижатие уплотняющего элемента 6 к перу 4 лопатки 2 равномерно, что не позволяет образовываться зазору вдоль всего пера лопатки и не вызывает аэродинамических потерь.

Рабочее колесо турбомашины, содержащее диск с установленными в нем лопатками, платформы, размещенные между лопатками, на внутренней поверхности платформ вдоль пера лопатки образованы карманы, в которые установлены уплотняющие элементы из эластичного материала, контактирующие с пером лопатки, отличающееся тем, что поверхности уплотняющих элементов, контактирующие с пером лопатки, повторяют форму пера в месте контакта.