Patent RU-2662755-C2 (RU)
Title: Место крепления рабочих лопаток роторов бустера и компрессора авиадвигателей пятого поколения. Ротор бустера и ротор компрессора высокого давления авиадвигателя пятого поколения, с рабочими лопатками, закрепляемыми с помощью замков типа "ласточкин хвост" в кольцевых канавках этих устройств. Способ сборки места крепления рабочих лопаток роторов бустера и компрессора
Inventor: ESKIN IZOLD DAVIDOVICH
IPC: F01D5/30
Filed: 2016-11-29
Granted: 2018-07-30
Abstract: Группа изобретений относится к области гашения вибраций рабочих лопаток бустера и компрессора авиационных газотурбинных двигателей пятого поколения. Место крепления рабочих лопаток роторов бустера и компрессора авиадвигателей пятого поколения, выполненное в виде кольцевого выступа на внешней и внутренней поверхности ротора бустера или ротора компрессора, в котором выполнена кольцевая профилированная канавка со стороны внешней поверхности бочки, в которой замками «ласточкин хвост» закреплены рабочие лопатки с платформами, в кольцевой канавке в двух диаметрально противоположных местах выполнены две выемки с такими шириной и длиной в тангенциальном направлении, чтобы в ней свободно мог разместиться замок лопатки, с глубиной, равной глубине кольцевой канавки, и в выемках и вырезах в платформах закреплены замки, ограничивающие смещение лопаток в тангенциальном направлении, причем кольцевая профилированная канавка выполнена с коническим дном, и ось конической поверхности дна совпадает с продольной осью ротора бустера или компрессора, а угол при вершине этого конуса выбран из условия создания требуемой величины натяга между замками лопаток и упругогистерезисным элементом, на который они опираются, и радиальное поперечное сечение кольцевой профилированной канавки имеет форму «ласточкиного хвоста», соединенного в основании с горизонтально расположенной трапецией с вертикальными боковыми стенками, причем высота трапеции, по которой она соединена с фигурой «ласточкин хвост», больше меньшего основания этой фигуры на величину, равную в ммгде δ - величина натяга в мм между замками лопаток и упругогистерезисным элементом, ϕ - угол при вершине конуса дна кольцевой профилированной канавки, таким образом, что в одной из боковых стенок выступа места крепления рабочих лопаток образована кольцевая технологическая канавка с наибольшей высотой, измеренной в радиальном поперечном сечении, равной в ммh=δ+Н+0÷0,2,где Н - наибольшая высота поперечного радиального сечения кольцевой промежуточной проставки, и кольцевая промежуточная проставка выполнена из двух диаметрально противоположно расположенных полуколец с наружной цилиндрической поверхностью, с поперечным радиальным сечением в виде трапеции - усеченного клина, с наибольшей высотой Н, шириной, равной или меньшей ширины большего основания «ласточкиного хвоста» кольцевой профилированной канавки, и углом наклона клина - половиной угла конуса клина, равной. Кольцевая промежуточная проставка установлена на дно кольцевой профилированной канавки. На промежуточную проставку установлена жесткая, гофрированная лента-ограничитель, выполненная из двух полуколец, изготовленных из каленой или нагартованной, шлифованной ленты из жаропрочной или жаростойкой нержавеющей стали, причем параметры ленты, ее толщина, подобраны так, чтобы жесткость каждого гофра ленты в окружном направлении была такой, чтобы под действием максимально возможной нагрузки, действующей на лопатку в окружном направлении, деформация гофра в этом направлении не превышала 0,1÷0,15 мм, и стрела выгиба гофра была равна или больше ƒ=0,8÷1,0 мм. Между лентой-ограничителем и замками рабочих лопаток с радиальным натягом δ установлен кольцевой упругогистерезисный элемент, выполненный из одной гофрированной или двух и более гофрированных лент, собранных «гофр в гофр», изготовленных из каленой или нагартованной, шлифованной ленты из жаропрочной или жаростойкой нержавеющей стали, таким образом, что вершины его гофров опираются на впадины ленты-ограничителя, причем параметры лент упругогистерезисного элемента подобраны следующим образом: ширина, измеренная в направлении продольной оси ротора, равна или меньше ширины большего основания «ласточкиного хвоста» кольцевой профилированной канавки, шаг гофров равен шагу гофров ленты-ограничителя и такой, что на замок лопатки опирается одна, две или более вершин гофров и стрела выгиба гофров до сборки равна ƒ=ƒ+δ+0,1÷0,25 мм, и геометрия гофров выбрана такой, что в собранном месте максимальное значение зазора между склонами гофров упругогистерезисного элемента и ленты-ограничителя не превышала 0,2 мм, а предпочтительная величина натяга δ по вершинам гофров, на которые опирается замок лопатки, была такой, чтобы обеспечивалась надежная упругая фиксация лопатки в окружном направлении, и предпочтительно равнялась δ=0,8÷1 мм и более. Концы замков лопаток скошены таким образом, что лопатка скошенными частями замка опирается на склоны гофров и натяг по вершинам этих двух гофров δ=0. Между наружной поверхностью выступов бочки и платформой каждой лопатки, а также между торцами платформ соседних лопаток и ответными торцами платформ лопаток и замков имеются зазоры, величина которых ограничена величинами допустимых смещений лопатки под действием статических и динамических рабочих нагрузок. Оба замка