Металлокерамический ротор турбины

Металлокерамический ротор турбины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в высокотемпературных газовых турбинах и позволяет повысить надежность соединения металлической и керамической частей ротора. Установка в расточке 2 металлического вала 1 между его стенкой 8 и диском 3 разрезного металлического кольца 5 с цилиндрической наружной и конической внутренней поверхностями 6 и 7 и металлических штифтов 9 в выполненных в стенке 8 и кольце 5 соосных радиальных отверстий 10 позволяет компенсировать путем перемещения шейки 4 в осевом направлении под действием газодинамической силы зазор между конической поверхностью 7 и стенкой 8, возникающий из-за различных коэффициентов линейного расширения металла и керамики. При снижении температуры рабочего тела за счет выполнения шейки 4 диска 3 с углом конусности, превышающим угол трения, обеспечивается возможность обратного осевого перемещения шейки 4 диска 3 относительно вала 1. Передача крутящего момента от диска 3 к валу 1 обеспечивается посредством выступа 14 некруглого сечения, входящего в соответствующий паз 12 дна 11 расточки 2. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕЮЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

13

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4696435/06 (22) 29.05.89 (46) 15.07.91. Бюл, М 26 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт энергетического машиностроения (72) В. Х. Дуберштейн, А, Г, Черноусенко и

А. Н. Цуриков (53) 621.438(088.8) (56) Патент США N. 4639194, кл. F 01 0 5/34, опублик. 1987. (54) МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИЙ РОТОР

ТУРБИНЫ (57) Изобретение может быть использовано в высокотемпературных газовых турбинах и позволяет повысить надежность соединения металлической и керамической частей ротора. Установка в расточке 2 металлического вала 1 между его стенкой 8 и диском 3 разрезного металлического кольца 5 с циЫЛ 1663201 А1

1663201

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в высокотемпературных газовых турбинах, Целью настоящего изобретения являе ся повышение надежности соединения металлической и керамической частей ротора.

На фиг. 1 показан ротор, шейка диска которого сужается к телу диска, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, продольный разрез; на фиг, 3 — сечение А — А на фиг,1 и 2; на фиг,4 — сечение Б-Б на фиг. 1 и 2, Металлокерамический ротор турбины содержит металлический вал 1 с расточкой

2 и керамический диск 3 с конусной шейкой

4, установленной s расточке 2 вала 1. Ротор снабжен разрезным металлическим коль. цом 5 с цилиндрической наружной и конической внутренней поверхностями б и 7, установленным в расточке 2 металлического вала 1 между его стенкой 8 и диском 3 и металлическими штифтами 9, установленными в выполненных в стенке 8 расточки 2 вала и кольце 5 соосных радиальных отверстиях

10. Шейка 4 диска 3 выполнена с сужением по напревлению действия на диск осевой силы P и углом 2а. конусности, превышаю- щим угол трения. В дне 11 расточки 2 выполнен глухой паз 12 некруглого сечения. а на торце 13 шейки 4 подобный пазу 12 выступ

14, Сборку металлокерамического ротора осуществляют в следующей последовательности.

На шейке 4 керамического диска 3 предварительно набирается металлическое кольцо 5, Шейка 4 с кольцом 5 заводятся в расточку 2 металлического вала 1. В стенке

8 расточки 2 и кольце 5 высверливают соосные радиальные отверстия 10, в которые вставляют и фиксируют металлические штифты 9. Во время работы турбины при повышении температуры рабочего тела происходит нагрев всех деталей узла соединения.

При этом из-за различных коэффициентов линейного температурного расширения металла и керамики образуется зазор между конической поверхностью 7 шейки 4 и

5 стенкой 8 расточки 2, На диск 3 колеса тур- . бины действует осевая газодинамическая сила Р, вследствие чего шейка 4 диска 3 смещается в осевом направлении относительно кольца 5 до полной компенсации разности

10 температурных деформаций металла и керамики. При этом штифты 9 фиксируют кольцо

5 в расточке 2. При снижении температуры сопрягаемых деталей эа счет выполнения шейки 4 диска 3 с углом 2а конусности, пре15 вышающим угол трения, обеспечена возможность обратного осевого перемещения шейки 4 диска 3 относительно металлического вала 1 без нарушения центровки.

Передача крутящего момента от диска 3

20 к валу 1 обеспечивается посредством выступа 14 некруглого сечения, входящего в соответствующий паз 12 дна 11 расточки 2, Формула изобретения

Металлокерамический ротор турбины.

25 содержащий металлический вал с расточкой и керамический диск рабочего колеса с конусной шейкой, установленной в расточке вала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности соединения метал30 лической и керамической частей ротора. он снабжен разрезным металлическим коль- цом с цилиндрической наружной и конической внутренней поверхностями, установленным в расточке металлического

35 вала между его стенкой и диском, и металлическими штифтами, установленными в выполненных в стенке расточки вала и кольцесоосных радиальных отверстиях, причем шейка диска выполнена с сужением по на40 правлению действия на диск осевой силы и углом конусности, превышающим угол трения, а в дне расточки выполнен глухой паэ некруглого сечения. а на торце шейки — подобный пазу выступ.

1663201

1663201

Составитель А, Зитынюк

Редактор Ю. Сеоеда Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Заказ 2246 . Тираж 332 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"; r. Ужгород, ул.Гагарина. 101