Охлаждаемое рабочее колесо газовой турбины

ОХЛАЖДАЕМОЕ РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ, содержащее диск с продольными пазами и лопатки, каждая из которых состоит из наружной оболочки и внутреннего несущего стержня с хвостовиками, имеющими выступы и впадины, причем на хвостовике несущего стержня выступы и впадины выполнены на боковых поверхностях, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и ресурса работы, оно снабжено дисковыми дефлекторами, имеющими с внутренней стороны периферийные впадины и выступы и соединенными с диском, причем на каждом хвостовике оболочки выступы и впадины выполнены на торцевых поверхностях и контактируют соответственно с впадинами и выступами дефлекторов, а хвостовики стержней расположены в пазах диска.

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в охлаждаемых турбинах стационарных энергоустановок.
Известно охлаждаемое рабочее колесо газовой турбины, содержащее диск с продольными пазами и лопатки, каждая из которых состоит из наружной оболочки и внутреннего несущего стержня с елочным хвостовиком, причем наружная оболочка закреплена на несущем стержне путем диффузионной сварки или пайки с использованием высокотемпературного припоя.
Однако такое выполнение охлаждаемого рабочего колеса газовой турбины обладает следующими недостатками: высокий уровень концентрации напряжений в местах крепления оболочки к стержню и способность оболочки к вспучиванию из-за необходимости крепить названные оболочки по множеству точек, что снижает надежность конструкции.
Известно также рабочее колесо газовой турбины, содержащее диск с продольными пазами и лопатки, каждая из которых состоит из наружной оболочки и внутреннего несущего стержня с хвостовиками, имеющими выступы и впадины, причем на хвостовике несущего стержня выступы и впадины выполнены на боковых поверхностях.
Однако такое выполнение рабочего колеса приводит к тому, что большую часть периферии диска занимают хвостовики дефлектора, что, в свою очередь, порождает неравномерность нагружения пазов диска по длине, кроме этого, внутренний стержень не разгружает наружную оболочку от напряжений, вызванных изгибными нагрузками. Это, в свою очередь, снижает надежность конструкции.
Целью настоящего изобретения является повышение надежности и ресурса работы.
Указанная цель достигается тем, что охлаждаемое рабочее колесо газовой турбины, содержащее диск с продольными пазами и лопатки, каждая из которых состоит из наружной оболочки и внутреннего несущего стержня с хвостовиками, имеющими выступы и впадины, причем на хвостовике несущего стержня выступы и впадины выполнены на боковых поверхностях, снабжено дисковыми дефлекторами, имеющими с внутренней стороны периферийные впадины и выступы и соединенными с диском, причем на каждом хвостовике оболочки выступы и впадины выполнены на торцовых поверхностях и контактируют соответственно с впадинами и выступами дефлекторов, а хвостовики стержней расположены в пазах диска.
На фиг. 1 изображено охлаждаемое рабочее колесо газовой турбины, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.
Рабочее колесо содержит диск 1 с продольными пазами 2 и лопатки, каждая из которых состоит из наружной оболочки 3 и внутреннего несущего стержня 4 с хвостовиками 5 и 6, имеющими выступы 7, 8 и впадины 9, 10. Колесо снабжено дисковыми дефлекторами 11, 12, имеющими с внутренней стороны периферийные впадины 13, 14 и выступы 15, 16, контактирующие с выступами 7 и впадинами 9 на торцовых поверхностях хвостовиков 5 наружных оболочек 3. Хвостовики 6 стержней 4 расположены в пазах 2 диска 1.
Рабочее колесо работает следующим образом: охлаждающий воздух поступает между дисковыми дефлекторами 11, 12 и диском 1 в зазоры между оболочкой 3 и внутренним несущим стержнем 4, охлаждает их и выбрасывается в проточную часть турбины через отверстия в оболочке 3 (на чертежах не показаны). При этом благодаря тому, что изгибная нагрузка под действием газового потока воспринимается только внутренним несущим стержнем, а нагрузка от центробежных сил, действующих на оболочку 3, воспринимается дисковыми дефлекторами, повышается надежность и ресурс работы колеса. Кроме этого, ресурс работы колеса повышается за счет того, что предложенная конструкция обладает лучшими демпфирующими свойствами благодаря раздельному закреплению хвостовиков 5 и 6 соответственно на дефлекторах 11, 12 и диске 1.
ОХЛАЖДАЕМОЕ РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ, содержащее диск с продольными пазами и лопатки, каждая из которых состоит из наружной оболочки и внутреннего несущего стержня с хвостовиками, имеющими выступы и впадины, причем на хвостовике несущего стержня выступы и впадины выполнены на боковых поверхностях, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и ресурса работы, оно снабжено дисковыми дефлекторами, имеющими с внутренней стороны периферийные впадины и выступы и соединенными с диском, причем на каждом хвостовике оболочки выступы и впадины выполнены на торцевых поверхностях и контактируют соответственно с впадинами и выступами дефлекторов, а хвостовики стержней расположены в пазах диска.