UA76114C2 - Пристрій для повертання лопатки статора - Google Patents

Abstract

Винахід стосується пристрою для повертання лопатки статора в турбінному агрегаті. Пристрій містить пружину (15) кутової форми, яка розташована між стовщенням (17) з'єднувальної тяги (10), що керує положенням лопатки статора, і віссю (3) зазначеної лопатки таким чином, що її крайка (18) відхиляється від поверхні (19) одного краю з'єднувальної тяги (10), і пластина (16) пересуває вісь (3) у зазорі отвору (21) з'єднувальної тяги, встановлюючи і підтримуючи контакт між двома плоскими гранями (12 і 13) таким чином, щоб зменшити різницю в кутових положеннях з'єднувальної тяги й осі. Різниця в кутових положеннях цих елементів виникає через зазор в отворі (21).

Description

Опис винаходу

Даний винахід стосується пристрою для повертання лопатки статора в турбінному агрегаті. 2 Лопатки статора, закріплені в турбінному агрегаті і використовувані для зміни напрямку потоку газу до потрапляння його на наступний ступінь лопаток ротора, можуть мати кріплення змінного типу, тобто їх орієнтація може змінюватися залежно від режиму роботи агрегату. Такі лопатки монтуються на зовнішніх осях, що виступають за корпус статора, і кріпляться до з'єднувальних тяг, що довільно обертаються за допомогою спільного керуючого кільця, розташованого навколо корпуса статора. Повертання керуючих тяг викликає 70 відповідне повертання лопаток. Повертання при цьому досягається завдяки відповідному припасуванню плоских граней (тобто переміщення однієї з яких викликає відповідне переміщення іншої), утворених на кінцевому елементі осі лопатки і на стінках отвору на кінці з'єднувальної тяги. Цей кінцевий елемент і отвір часто мають квадратну форму.

У патентних документах 5 767264 і 4668165-А описані з'єднувальні тяги, достатньо тонкі для того, щоб 19 бути податливими до крутіння, якому вони піддаються через повертання керуючого кільця. Зазначені з'єднувальні тяги мають бічні ребра, що вигнуті подібно кліщам і вводяться у пази згаданих осей. Дані ребра відповідають за повертання осей, а форма зачепу при цьому незначно відрізняється від квадратної.

Однак з досвіду відомо, що навіть зовсім невеликий люфт між отвором з'єднувальної тяги і віссю лопатки при повертанні здатний вносити помітні зміни у керування положенням осі лопатки, внаслідок чого різниця між потрібним і фактичним положеннями осі лопатки досягає декількох десятих часток кутового градуса. У зв'язку з цим, оскільки для досягнення задовільної ефективності роботи агрегату точність орієнтації такої лопатки у просторі повинна бути дуже високою, у світлі розглянутого питання зрозумілою стає потреба в поліпшенні, що дозволяє зменшити зазор між прямокутними поверхнями.

Для вирішення поставленої задачі даним винаходом пропонується пристрій для повертання лопатки статора с в турбінному агрегаті, який (пристрій) містить вісь повертання лопатки, причому один кінець цієї осі виступає Ге) за межі статора, і вісь має частину з плоскими гранями, і який містить керуючу з'єднувальну тягу, що входить у зачеплення з кінцем осі лопатки за допомогою отвору, утвореного плоскими гранями, що тісно зв'язані з плоскими гранями осі, і який відрізняється тим, що він містить пружину, затиснуту між зазначеними віссю і з'єднувальною тягою і встановлену таким чином, що вона притискає одну з плоских граней осі до однієї з М плоских граней з'єднувальної тяги. «-

Вищенаведені документи не дають чіткого роз'яснення щодо природи зазначених ребер і, зокрема, їх жорсткості. Немає також вказівок на пружність цих ребер, спрямовану на те, щоб забезпечувати контакт міжними (7 й основою пазів і кутове положення осі лопатки по відношенню до з'єднувальної тяги завдяки прикладанню Ге) достатньої сили. 3о Конструкції, описані у згаданих документах, е доволі спеціалізованими. Пружина, запропонована даним в винаходом, є окремою деталлю, що відрізняється від інших деталей відомої конструкції з квадратним поперечним перерізом, яку не потрібно переробляти і до якої пружина просто добавляється.

У конструкції пружини доцільно передбачити наявність двох елементів - пластини з отвором, яка б кріпилася « до з'єднувальної тяги і зачіплялася навколо кінцевої частини осі лопатки, і пружної крайки даної пластини, що З 70 контактує з поверхнею краю з'єднувальної тяги з боку, протилежного одній із поверхонь осі, на яку спирається с ця пластина. При цьому у встановленій пружині пружна крайка і пластина утворюють між собою кут, що е

Із» більшим у порівнянні з кутом між ними у тому випадку, коли пружина перебуває у вільному стані.

Нижче винахід описаний із посиланнями на фігури креслень, на яких зображені:

Фіг. 1 - загальний вигляд конструкції згідно з даним винаходом; - 45 Фіг. 2 - детальний вигляд основних елементів конструкції, відповідно до винаходу; і

Ге») Фіг. З - зазначені елементи у збільшеному масштабі.

Як показано на Фіг. 1, вузол турбінного агрегату має корпус 1 статора, котрий, у свою Чергу, містить - закріплені в заданому положенні лопатки 2, причому їх положення може змінюватися при повертанні осей 3, -к 70 розташованих на зовнішніх кінцях лопаток 2 і в підшипниках 4, встановлених у корпусі 1; внутрішні кінцеві елементи лопаток 2 з'єднані за допомогою кільця 5, що зачіплюється навколо внутрішньої осі 6 і допомагає

Т» фіксувати у визначеному положенні дугоподібні елементи лопаток 2.

Осі З проходять через корпус 1 статора і закінчуються кінцевим елементом 7, у якому одна частина 8 має квадратний поперечний переріз. Далі кінцевий елемент 7 має наріз, на який нагвинчується гайка 9. З'єднувальна 29 тяга 10 з'єднує кінцевий елемент 7 із керуючим кільцем 11 і розташовується поблизу корпуса 1 статора на

ГФ) близькій відстані від лопаток 2.

Керуюче кільце 11 розташоване навколо корпуса 1 статора і має можливість обертатися за допомогою о відомих засобів, таких як циліндри, які приводяться у дію приводами. Воно повертає з'єднувальну тягу 10 навколо осі З разом із зазначеною віссю і всією лопаткою 2. Насправді з'єднувальна тяга 10 на її кінцевому 60 стовщенні 17 має отвір 13 з квадратним поперечним перерізом. Отвір 13 має плоскі грані, які розташовані навпроти плоских граней осі З і за допомогою яких відбувається повертання осі 3. Дві протилежні плоскі грані осі З позначені позицією 12, а дві відповідні плоскі грані отвору 13 позначені позицією 14.

Згідно з винаходом до даної конструкції додана пружина 15. Вона відділена від інших елементів конструкції і, зокрема, від з'єднувальної тяги 10 і осі З, і складається з пластини 16, що встановлюється на стовщенні 17 бо з'єднувальної тяги 10, і крайки 18, яка розташована приблизно під прямим кутом до пластини 16 і простягається уздовж однієї бічної граничної поверхні 19 пластини 16. Крайка 18 має хвилеподібну нерівність 20, спрямовану убік бічної граничної поверхні 19, причому верхня частина торкається згаданої поверхні. У пластині 16 виконаний отвір 21 з квадратним поперечним перерізом. На додаток до викладеного, розміри пружини 15 вибирають таким чином, щоб крайка 18 відходила назад, коли отвір 21 надягається на частину 8 із квадратним перерізом кінця осі 3, і в той час, як одна з граничних поверхонь отвору 21 торкається однієї з плоских граней 12 (протилежної бічної граничної поверхні 19) частини 8 із квадратним поперечним перерізом, а плоска грань 12 частини 8 із квадратним поперечним перерізом, протилежна останній (одній із граничних поверхонь отвору 21), торкається плоскої грані 13 кінцевої стовщеної частини 17 з'єднувальної тяги. Інакше кажучи, /о внаслідок того, що кут між пластиною 16 їі крайкою 18 збільшується порівняно з вільним станом пружини, в пружині 15 виникає напруга, і це відбивається на величині тиску в зоні контакту пари плоских граней 12 (вісь

З) і 13 (з'єднувальна тяга 10), який існує в усіх режимах роботи агрегату. Таким чином, з'єднувальна тяга 10 і лопатка 2 перебувають в стані нерухомості їхнього відносного кутового положення.

Всі лопатки 2 одного ступеня, положення яких залежить від положення кільця 11, обладнані в однакові /5 пружини 15. На практиці може виникати потреба у підтвердженні того, що всі пружини 15 встановлені однаково, щоб запобігти розходженню в положенні зазорів між отвором 21 і частиною 8 із квадратним поперечним перерізом осі 3. Для цього до пружини 15 можна додати лапку 22, закріплювану на пластині 16 і спрямовану перпендикулярно до неї; так само як вищеописана крайка 18. Проте дана лапка не призначена для того, щоб пружно деформуватися при надяганні пружини. Ця лапка призначена бути засобом захисту від випадкових помилок і дозволяє встановлювати пружину 15 тільки в одному положенні. При вірній орієнтації пружини 15 лапка 22 розміщена уздовж зовнішньої поверхні 23 з'єднувальної тяги 10, а при встановленні пружини у невірному положенні вона не дозволяє пластині 16 опиратися на стовщення 17 з'єднувальної тяги 10.

Даний винахід можна застосовувати також у тому випадку, коли переріз осей лопаток і отвір з'єднувальної тяги мають форму многокутника, а не квадрата. с

При застосуванні даного винаходу на практиці було відзначено значне зниження різниці між потрібним і фактичним положеннями лопаток статора. і)

Claims (4)

Формула винаходу «

1. Пристрій для повертання лопатки (2) статора в турбінному агрегаті, який містить вісь (3) повертання «- лопатки, один кінець котрої виступає за межі статора і має частину (8) із плоскими гранями, і керуючу «- з'єднувальну тягу (10), що входить у зачеплення з кінцем лопатки за допомогою отвору, обмеженого плоскими гранями (13), зв'язаними з плоскими гранями (12) осі, який відрізняється тим, що містить пружину (15), (Ф з5 Затиснуту між зазначеними віссю і з'єднувальною тягою і встановлену таким чином, що вона притискає одну з їч- плоских граней осі до однієї з плоских граней з'єднувальної тяги.

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що пружина містить пластину (16) з отвором, що закріплена до з'єднувальної тяги і зачеплена навколо кінцевої частини осі лопатки, і пружну крайку (18), що контактує з поверхнею краю з'єднувальної тяги з боку, протилежного одній із поверхонь осі, на котру спирається пластина, « 70 причому пружна крайка і пластина утворюють між собою кут, більший у порівнянні з кутом між ними у випадку, 73 с коли пружина знаходиться у вільному стані.

З. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що пружина має лапку (22), що зачеплена за іншу верхню :з» граничну поверхню з'єднувальної тяги.

4. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що крайка пружини зачеплена за край з'єднувальної тяги за Допомогою хвилеподібної нерівності (20) її поверхні. -І (22) - - 50 с» Ф) іме) 60 б5