Номер патента: 1408832

Авторы: Захарченко, Иванов

Формула

РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ТУРБИНЫ, содержащее керамический диск с лопатками, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения прочности и повышения демпфирующей способности, в диске выполнены кольцевые пазы, заполненные попарно чередующимися слоями керамического композитного материала, армированного монокристальными керамическими волокнами, ориентированными в первом из слоев в радиальном направлении, а во втором в окружном.

Описание

Изобретение относится к области турбостроения, в частности к конструкции рабочих колес высокотемпературных турбомашин.
Целью изобретения является повышение надежности путем увеличения прочности и повышения демпфирующей способности рабочего колеса.
На фиг.1 изображено рабочее колесо; на фиг.2 слой с волокнами, ориентированными в радиальном направлении; на фиг.3 то же, в окружном направлении.
Рабочее колесо турбины содержит керамический диск 1 с лопатками 2, выполненные в диске 1 пазы 3, заполненные попарно чередующимися слоями 4 и 5 керамического композиционного материала, армированного монокристальными керамическими волокнами 6, ориентированными в первом из слоев 4 в радиальном направлении, а во втором в окружном.
Рабочее колесо турбины работает следующим образом.
В процессе работы в рабочем колесе турбины возникают высокие вибрационные, радиальные и окружные напряжения. Эти напряжения воспринимаются многослойным композитом со специальным подбором ориентации керамических монокристальных волокон 6. Для снижения уровня вибраций число слоев 4 и 5 композита подбирается в зависимости от частоты колебаний лопаток 2 в плоскости диска 1. Применение многослойного композита с ориентированными монокристальными волокнами 6 позволяет повысить прочность диска и предотвратить процесс эрозии, связанный с удалением кремния из поверхностных слоев, от воздействия высокотемпературного рабочего тела, так как поверхность диска приобретает более мелкозернистую структуру.
Изобретение может быть использовано в высокотемпературных турбомашинах. Цель изобретения повышение надежности рабочего колеса турбины. Для этого в керамическом диске 1 рабочего колеса выполнены кольцевые пазы 3, заполненные попарно чередующимися слоями 4 и 5 керамического композитного материала, армированного монокристальными керамическими волокнами, ориентированными в первом из слоев 4 в радиальном направлении, а во втором в окружном. В процессе работы в колесе возникают высокие вибрационные, радиальные и окружные напряжения, которые воспринимаются многослойным композитом. В зависимости от частоты колебаний лопаток 2 диска 1 подбирается число слоев композита для снижения уровня вибраций. Применение многослойного композита позволяет повысить прочность диска и предотвратить процесс эрозии. 3 ил.

Рисунки

Заявка

4137212/06, 21.10.1986

Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе

Иванов Е. Н, Захарченко Ф. П

МПК / Метки

МПК: F01D 5/00

Метки: колесо, рабочее, турбины

Опубликовано: 10.11.1995

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1408832-rabochee-koleso-turbiny.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Рабочее колесо турбины</a>

Похожие патенты