RU209925U1

RU209925U1 - High Power Turbine Rotor Assembly

Info

Publication number: RU209925U1
Application number: RU2021139073U
Authority: RU
Inventors: Вадим Николаевич Заваркин; Игорь Сергеевич Смирягин; Игорь Вячеславович Лысенко; Марина Владимировна Волгина
Original assignee: Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн"
Priority date: 2021-12-27
Filing date: 2021-12-27
Publication date: 2022-03-23

Abstract

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности к роторам турбин, и может найти применение при доводке турбин большой мощности.Техническим результатом, на который направлена предлагаемая полезная модель, является повышение надежности работы турбины большой мощности за счет изменения геометрии подободной части диска.Технический результат достигается тем, что в узле ротора турбины большой мощности, содержащем диск ротора с установленными в нем рабочими лопатками, при этом на задней по потоку газа стороне обода диска в подободной его части расположены кольцевой балансировочный бурт и кольцевой крепежный фланец, в отличие от известного, кольцевой балансировочный бурт выполнен в виде Г-образного бокового выступа, при этом его наружная торцевая стенка расположена на одном уровне относительно наружной торцевой стенки кольцевого крепежного фланца.The utility model relates to the field of engine building, in particular to turbine rotors, and can be used when fine-tuning high-power turbines. is achieved by the fact that in the rotor assembly of a high-power turbine containing a rotor disk with working blades installed in it, while on the rear side of the disk rim along the gas flow, in its similar part, an annular balancing shoulder and an annular mounting flange are located, in contrast to the known, annular the balancing shoulder is made in the form of an L-shaped side protrusion, while its outer end wall is located at the same level relative to the outer end wall of the annular mounting flange.

Description

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности к роторам турбин, и может найти применение при доводке турбин большой мощности. The utility model relates to the field of engine building, in particular to turbine rotors, and can be used in the development of high power turbines.

Известен узел ротора турбины большой мощности, содержащий диск ротора с установленными в нем рабочими лопатками, при этом на задней по потоку газа стороне обода диска в подободной его части расположены кольцевой балансировочный бурт и кольцевой крепежный фланец («Николаевские газотурбинные двигатели и газотурбинные установки. История создания». Под редакцией В.И. Романова. Юг-Информ, 2005 год, стр. 170).A high-power turbine rotor assembly is known, containing a rotor disk with rotor blades installed in it, while on the rear side of the disk rim in the same part along the gas flow, an annular balancing shoulder and an annular mounting flange are located (“Nikolaev gas turbine engines and gas turbine installations. History of creation ". Edited by V.I. Romanov. Yug-Inform, 2005, p. 170).

Недостатком представленной конструкции является то, что диск 3 ступени существующей конструкции с учётом существующей системы охлаждения турбины имеет недостаточные запасы статической прочности, а именно недостаточные запасы по несущей способности и местным напряжениям. The disadvantage of the presented design is that the 3rd stage disk of the existing design, taking into account the existing turbine cooling system, has insufficient static strength reserves, namely, insufficient reserves for bearing capacity and local stresses.

Техническим результатом, на который направлена предлагаемая полезная модель, является повышение надежности работы турбины большой мощности за счет изменения геометрии подободной части диска. The technical result, to which the proposed utility model is directed, is to increase the reliability of the high-power turbine by changing the geometry of the similar part of the disk.

Технический результат достигается тем, что в узле ротора турбины большой мощности, содержащем диск ротора с установленными в нем рабочими лопатками, при этом на задней по потоку газа стороне обода диска в подободной его части расположены кольцевой балансировочный бурт и кольцевой крепежный фланец, в отличие от известного, кольцевой балансировочный бурт выполнен в виде Г-образного бокового выступа, при этом его наружная торцевая стенка расположена на одном уровне относительно наружной торцевой стенки кольцевого крепежного фланца.The technical result is achieved by the fact that in the rotor assembly of a high-power turbine containing a rotor disk with working blades installed in it, at the same time, an annular balancing shoulder and an annular mounting flange are located on the rear side of the disk rim along the gas flow in its similar part, in contrast to the known , the annular balancing shoulder is made in the form of an L-shaped lateral protrusion, while its outer end wall is located at the same level relative to the outer end wall of the annular mounting flange.

Данное решение поясняется чертежами, на которых представлены:This solution is illustrated by drawings, which show:

фиг.1 - продольный разрез узла ротора турбины большой мощности;figure 1 is a longitudinal section of the node of the turbine rotor of high power;

фиг.2 - сравнение геометрии подободной части диска ступени известного и предлагаемого роторов турбин большой мощности;figure 2 - comparison of the geometry of the similar part of the disk stage of the known and proposed rotors of high power turbines;

фиг.3 - пример продольного разреза ротора турбины большой мощности.Fig. 3 is an example of a longitudinal section of a high power turbine rotor.

Узел ротора турбины большой мощности содержит (фиг.1) диск 1 с установленными в нем рабочими лопатками 2. В подободной части диска 1 с его задней стороны относительно потока газа расположены кольцевой балансировочный бурт 3 и кольцевой крепежный фланец 4. Балансировочный бурт 3 выполнен в виде Г-образного бокового выступа. Наружная торцевая стенка 5 балансировочного бурта 3 расположена на одном уровне относительно наружной торцевой стенки 6 кольцевого крепежного фланца 4 (фиг.2). В результате выполнено усиление диска, что привело к существенному снижению уровня напряжений. Максимальный уровень эквивалентных напряжений в подободной части диска уменьшился на 25,7 кг/мм² (с 56,5 до 30,8 кг/мм²), а максимальный уровень эквивалентных напряжений в ступице диска уменьшился на 2,4 кг/мм² (с 58,7 до 56,3 кг/мм²).The high power turbine rotor assembly contains (figure 1) disk 1 with rotor blades 2 installed in it. In the similar part of the disk 1 on its rear side relative to the gas flow, an annular balancing collar 3 and an annular mounting flange 4 are located. The balancing collar 3 is made in the form L-shaped side protrusion. The outer end wall 5 of the balancing collar 3 is located at the same level relative to the outer end wall 6 of the annular mounting flange 4 (figure 2). As a result, the disk was strengthened, which led to a significant reduction in the stress level. The maximum level of equivalent stresses in the similar part of the disk decreased by 25.7 kg/ ^mm2 (from 56.5 to 30.8 kg/ ^mm2 ), and the maximum level of equivalent stresses in the disk hub decreased by 2.4 kg/ ^mm2 ( from 58.7 to 56.3 kg / mm ² ).

Таким образом, данное техническое решение позволяет за счет изменения геометрии подободной части обода диска, а именно усиления зоны крепления проставки и зоны балансировочного бурта, повысить надёжность работы турбины большой мощности на весь назначенный ресурс.Thus, this technical solution allows, by changing the geometry of the similar part of the disc rim, namely, strengthening the spacer attachment zone and the balancing shoulder zone, to increase the reliability of the high-power turbine for the entire assigned resource.

Claims

A high-power turbine rotor assembly containing a rotor disk with working blades installed in it, while on the rear side of the disk rim in the similar part of the disk rim along the gas flow, an annular balancing collar and an annular mounting flange are located, characterized in that the annular balancing collar is made in the form of Г -shaped side protrusion, while its outer end wall is located at the same level relative to the outer end wall of the annular mounting flange.