Лопатка турбомашины

1549581

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцкалксткческкх

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 23.05.75 (21) 2136641 06 (51) М.Кл. F-01 D 5/26 с присоединением заявки №вЂ”

Го судярстееккый комитет

Совета Министров СССР ло делам кзаоргтеккй и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.77. Бюллетень ¹ 9 ;45) Дата опубликования описания 26.05.77 (53) .УДК 621.438-226 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. А. Колесников, A. И. Ошурков и В, A. Фролов

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт имени академика C. П. Королева (54) ЛОПАТКА ТУРБОМАШИИ61

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано для дех(пфирования колебаний рабочих лопаток преимущественно газовых турбин.

Известны лопатки, содержащие демпфирующие устройства из гладкого стержня или подвижных пластин, разметцепных в полостях пера (1, 2, 3).

Демпфирующее устройство может быть выполнено в виде гофрированной пластины, расположенной внутри канала пера. Под действием центробежных сил вершины гофров прижимаются к стенкам канала и в результате работы снл трения на контактных поверхностях происходит демпфирование колебаний лопатки. Однако при износе поверхностей контакта существенно изменяются величины сил трения, что приводит к значительному изменению демпфирующих свойств устройства и надежность лопатки в условиях резонанса резко снижается.

Демпфирующее устройство может состоять из канала в пере лопатки турбины, вставленного в него стержня пористой структуры и вязкой жидкости, например масла, залитой в канал. При колебаниях лопатки изменяются объемы пор в стержне и начинается движение жидкости. При этом затрачивается значительная энергия на преодоление сопротивления потоку, что приво I(IT к демпфировянию колебаний лопатки (2).

Однако с повышением температуры лопатки зня (нтсльHo снижается (35(3(ocTb >K5(>IKocTH, сопротивление ее перемещению уменьшается, что приводит к существенному снижению дсмпфиртпощнх свойств лопатки, 1-1я((болес (>лизким по техническому решеIII1о к изобретению является устройство для демпфирования колебаний лопатки, содер>кащее канал в пере и гладкий стержень, установленный 13 канале но скользящей посадке.

Г1од действием центробежных сил стержень прижимается к 110BcI>xHocT(l канала (1 при ко15 лебап((ях лопатки стержень противодействует изгибу. В результате работы сил трения между стержнех(1(стенками кяняля демпфиру!от ся колебания лопатки (3).

Однако вследствие того, что жесткость пе20 ра в направлении нзгибных колеба(пгй существенно выше жесткости стержня, размещенного внутри канала, стержень изгибается совместно с пером . н относительное смещение между стер>кнеъ(и стенкой канал я окязывя"

25 ется крайне малым. Следователь((о, демпфирую(дие свойства лопатки остаются низкими и надежность се работы в условиях резонанса невысока.

Целью изобретения является повышение надежности работы лопатки.

549581

%uz 1

Фиг 2

Фиг g

Поставленная цель достигается тем, что в каналах пера лопатки с упором в торцы каналов и пластин размещены стержни со сферическими наконечниками.

На фиг. 1 изображена лопатка турбины с демпфирующим устройством; на фиг.

2 — сечение А — А фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б фиг. l.

Со стороны замка 1 в пере 2 выполнены каналы, 3, оканчивающиеся сферическими гнездами. В каналы установлены стержни 4 со сферическими наконечниками 5. В полости заМка 1 размещена пластина б, имеющая возможность перемещаться в полости замка.

По обе стороны подвижной пластины расположены неподвижные пластины 7. Они прижаты к подвижной пластине плоскими пружинами 8. Со стороны подошвы замка устройство закрыто крышкой 9.

При вращении ротора под действием центробежных снл торец подвижной пластины б упирается в стержень 4, который упирается в торец канала пера. При колебаниях пера, вследствие того, что стержень имеет сферические наконечники, on не подвергается изгибу.

В результате стержень перемещается вдоль канала лопатки, смещая при этом подвижную пластину относительно полости замка.

Демпфирование колебаний лопатки осуществляется за счет потери энергии на трение подвижной пластины о стенки полости замка и о поверхности неподвижных пластин.

Для управления демпфирующими свойствами лопатки необходимо изменять длину стержня и его массу, массу подвижной пластины, коэффициенты трения между сопрягаемыми поверхностями пластин (например, 6 ннааннеессееннииеем м ссммааззоокк)), а также подбирать усилие, создаваемое пружинами 8.

Предлагаемое устройство для демпфирования колебаний позволяет повысить надежность и ресурс лопаток турбомашин.

1О

Формула изобретения

1. Лопатка турбомашины, преимущественно турбины, содержащая установленные с

1Б возможностью перемещения в полостях лопатки демпфирующие пластины, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности,. в каналах пера лопатки с упором в торцы каналов и пластин размещены стержни со сферическими наконечниками.

2. Лопатка по и. 1, отличающаяся тем, что подвижные пластины размещены между неподвижными и прижаты к ним пружинами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1. Патент США ¹ 2689107, 416 †2, 1954.

2. Патент США ¹ 2984453, 416 — 229, 1960.

3. Патент США № 2809802, 416 — 230, 1952.