Полая лопатка турбомашины

Полая лопатка турбомашины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, а более конкретно - к охлаждаемым лопаткам турбомашины.

Известна охлаждаемая лопатка турбомашины, содержащая полое перо (патент RU №2062886).

Недостатком известной лопатки, принятой за прототип, является высокая сложность в изготовлении из-за коробления, смещения стержня оформляющего внутреннюю полость при отливке лопатки и уменьшения толщины стенки лопатки.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности и в упрощении изготовления полой лопатки за счет дополнительного крепления керамического стержня, оформляющего внутреннюю полость по коническим выступам на стержне при отливке лопатки.

Сущность технического решения заключается в том, что в полой лопатке турбомашины, содержащей полое перо, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ во внутренней полости лопатки на спинке и на корыте выполнены конические углубления с радиусными округлениями, при этом высота углубления Н составляет 70…80% от толщины стенки лопатки, радиус углубления R=0,3…2,0 мм, а радиус округления у основания углубления R1=0,3…3,0 мм.

Выполнение во внутренней полости лопатки на спинке и на корыте конических углублений упрощает изготовление полой лопатки за счет дополнительного крепления керамического стержня.

При высоте углубления Н=70…80% от толщины стенки лопатки обеспечивается оптимальная толщина стенки по прочности и надежности.

При радиусе углубления R=0,3…2,0 мм и при радиусе округления R1=0,3…3,0 мм уменьшается концентрация напряжений в лопатке при работе.

На фиг.1 - изображена полая лопатка.

На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

На фиг.3 - элемент I на фиг.2 в увеличенном виде.

Полая лопатка 1 имеет полое перо 2, входную кромку 3, выходную кромку 4, внутреннюю полость 5 в пере лопатки. Во внутренней полости 5 лопатки на спинке 6 и на корыте 7 выполнены конические углубления 8 с радиусными округлениями. Высота углубления Н составляет 70…80% от толщины стенки корыта 7 и спинки 6 лопатки. Радиус углубления R=0,3…2,0 мм, радиус округления у основания углубления 8 R1=0,3…3,0 мм.

При отливке лопатки 1 керамический стержень, оформляющий внутреннюю полость 5, имеет конические выступы, соответствующие размерам конических углублений 8 на внутренней полости лопатки 5. Конические выступы на стержне используются для ограничения перемещения стержня, оформляющего внутреннюю полость лопатки, и обеспечивают минимальную стенку пера лопатки не менее высоты конических выступов на керамическом стержне. При прогибе стержня конусные выступы стержня упрутся в оболочковую форму и обеспечат минимальную толщину стенки не менее высоты конических выступов.

Полая лопатка турбомашины, содержащая полое перо, отличающаяся тем, что во внутренней полости лопатки на спинке и на корыте выполнены конические углубления с радиусными округлениями, при этом высота углубления Н составляет 70…80% от толщины стенки лопатки, радиус углубления R=0,3…2,0 мм, а радиус округления у основания углубления R1=0,3…3,0 мм.