Рабочая лопатка турбины

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 7107 5/00 51)5 Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ны 3 Ф 20783(56) Заявка Великобританиикл. Р 01 О 5/16, 1982,Заявка ФРГ М 3521782,кл. Р 01 О 5/28, 1986. Изобретение относится к турбиностроению, а именно к рабочим лопаткам турбины.Известна рабочая лопатка турбины, хвостовик которой является естественным продолжением пера, В этом случае рабочая лопатка представляет собой монолит, образованный из заготовки, на которой нарезаны профильная часть пера и зубья хвостовика.Недостатками такой конструкции являются возникновение неоднородного напря- женного состояния и невозможность исключить влияние пульсирующего силового воздействия периферийных отрывных течений на напряженное состояние прикорневой зоны рабочей лопатки, Следствием указанных недостатков является нерациональное использование материалалопатки в пределах ее длины,1 звестна также рабочая лопатка турбины, которая содержит перо, выполненное в виде оболочки аэродинамической формы, и- удерживающий ее элемент, пропущенный .(54) РАБОЧАЯ ЛОПАТКА ТУРБИНЫ (57) Изобретение относится к турбострое ниюа именно к рабочимлопаткам турбин Целью изобретения является повышение надежности лопатки за счет снижения на пряжений в ее элементах, Эта цель достига ется тем, что оболочка пера лопатки выполнена составной из корневой и пери ферийной частей, причем корневая часть за креплена на хвостовике, а внутри оболочки пропущен удерживающий ее элемент скрепленный с хвостовиком. 2 ил. внутри оболочки и скрепленныи с хвостовиком, связывающим перо с диском турбины.Недостатком известного технического решения является наличие, по крайней мере, трех областей с высоким уровнем действующих напряжений; корневое сечение удерживающего элемента, куда приходится максимум растягивающих напряжений, обусловленных действием центробежных сил, и максимум изгибных напряжений, обусловленных пульсирующим силовым воздействием периферийных отрывных течений, периферийное сечение оболочки, куда приходится максимум сжимающих напряжений, обусловленных действием центробежных сил, зона контакта оболочки и удерживающего элемента. Наличие указанных областей неблагоприятно сказывается на решении задачи о рациональном использовании материала и ведет к снижению надежности рабочей лопатки.Цель изобретения - повышение надежности лопатки за счет снижения напряжений в ее элементах.1710786 55 Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем перо, выполненное в виде оболочки аэродинамической формы, и удерживающий ее элемент, пропущенный внутри оболочки и скрепленный с хвостовиком, связывающим перо с диском турбины, оболочка выполнена со-. ставной из корневой и периферийной частей, при этом корневая часть закреплена на хвостовике.На фиг.1 представлена рабочая лопатка турбины, в которой оболочка выполнена составной, а корневая часть закреплена на хвостовике, при этом показан возможный вариант узла крепления в виде Т-образного хвостовика, общий вид; на фиг.2 - то же, с оболочкой, выполненной составной, и корневой частью, выполненной заодно с хвостовиком, общий вид.Рабочая лопатка турбины содержит перо, выполненное в виде оболочки 1 аэродинамической формы, и удерживающий ее элемент 2, пропущенный внутри оболочки 1 и скрепленный с хвостовиком 3, связывающим перо лопатки с диском турбины, Оболочка 1 выполнена составной из корневой части 4 и периферийной части 5, при этом корневая часть 4 закреплена на хвостовике 3 (фиг.1) или выполнена заодно с хвостовиком 3 (фиг,2).На рабочем режиме турбины корневая часть 4 оболочки 1 или растягивается, или сжимается (это зависит от конструкции узла крепления) от действия центробежной силы только на корневую часть 4 оболочки 1 рабочей лопатки, Периферийная часть 5 оболочки 1 сжимается от действия центробежной силы только на периферийную часть 5 оболочки 1 рабочей лопатки. Удерживающий элемент 2 растягивается от действия центробежной силы только на периферий.- ную часть 5 оболочки 1 рабочей лопатки. Такое разделение позволяет существенно снизить уровень действующих напряжений в "неблагополучных" областях, указанных выше, что положительно влияет на решение задачи о рациональном использовании материала и о повышении надежности рабочей лопатки.5 На рабочем режиме турбины пульсирующим силовым воздействием периферийных отрывных течений возбуждаются колебания только периферийной .части 5 оболочки 1 рабочейлопатки. Основная часть 10 энергии этогр возбуждения затрачиваетсяна изгиб удерживающего элемента 2 в месте разделения оболочки 1 на части 4 и 5. Оставшаяся часть энергии приходится на корневое сечение удерживающего элемента 2, 15 которое, по отношению к известному, обладает повышенной жесткостью на изгиб,Таким образом, за счет изменения схемы передачи усилий со стороны пера рабочей лопатки на хвостовик в предлагаемой 20 конструкции существенно снижаются максимумы действующих напряжений от центробежной силы и от пульсирующего силового воздействия периферийных отрывных течений. Более того, максимумы на пряжений оказываются "разнесенными" подлине пера лопатки, что ведет к дополнительному снижению напряжений, действующих в элементах рабочей лопатки.Снижение напряжений в элементах лопатки 30 приводит к повышению надежности рабочих лопаток турбины;. Формула изобретенияРабочая лопатка турбины, содержащая,35 перо, выполненное в виде оболочки аэродинамической формы, и удерживающий ееэлемент, пропущенный внутри оболочки искрепленный с хвостовиком, связывающимперо с диском турбины, о т л и ч а ю щ а я 40 в я тем, что, с целью повышения надежности лопатки за счет снижения напряжений вее элементах, оболочка выполнена составной из корневой и периферийной частей,при этом корневая часть закреплена на хво 45 стовике,1710786 Составитель С.СемченкоРедактор Н.Тупица Техред М,Моргентал Корректор Т,Пали Т СССР т "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина изводст издательскии ком Заказ ВТираж ПодписноеПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5