Patent RU-2665789-C2 (RU)
Title: Ротор компрессора авиационного газотурбинного двигателя со спаркой блисков и спаркой блиска с "классическим" рабочим колесом и со спаркой "классического" рабочего колеса с рабочим колесом с четвертой по шестую ступень с устройствами демпфирования колебаний рабочих лопаток этих блисков и рабочих колес, ротор вентилятора и ротор бустера с устройством демпфирования колебаний рабочих широкохордных лопаток вентилятора, способ сборки спарки с демпфирующим устройством
Inventor: ESKIN IZOLD DAVIDOVICH
IPC: F01D5/26
Filed: 2016-10-19
Granted: 2018-09-04
Abstract: Группа изобретений относится к роторам компрессоров и вентиляторов авиационных газотурбинных двигателей пятого поколения с рабочими колесами компрессоров, изготовленными по технологии «блиск», и рабочими колесами вентиляторов с широкохордными или широкохордными пустотелыми лопатками с демпферами для гашения вибраций рабочих лопаток этих колес. Термин «спарка» здесь применен к соединению двух рабочих колес ротора турбомашины, в конструктивном элементе одного из которых размещается предлагаемое демпфирующее устройство, гасящее колебания рабочих лопаток другого колеса. Спарка может состоять из двух блисков, блиска и единого рабочего колеса с несколькими ступенями, блиска и «классического» рабочего колеса с замковыми креплениями лопаток к диску и двух «классических» колес. Заметим, что каждое рабочее колесо ротора с гашением колебаний рабочих лопаток предлагаемыми демпферами, кроме колес первой и последней ступени, может входить в состав двух спарок. Предложен ротор КВД, состоящий из спарки из двух блисков - рабочих колес первой и второй ступени, спарки из блиска второй ступени и «классического» колеса третьей ступени и спарки из «классического» колеса третьей ступени и единого колеса с четвертой по шестую ступень и из диска с зубьями лабиринтного уплотнения. Причем блиск первой ступени выполнен за одно целое с кольцом с зубьями лабиринтного уплотнения. Блиск второй ступени - с кольцом с зубьями лабиринтного уплотнения и фланцем для крепления к блиску первой ступени и с валом ротора КВД, а «классическое» колесо и единое колесо - с кольцами с зубьями лабиринтного уплотнения и фланцем для крепления к блиску второй ступени или колесу третьей ступени. Лопатки устанавливаются на «классическое» колесо третьей ступени при помощи паза «ласточкин хвост» и фиксируются от осевого смещения упорным кольцом, прикрепленным к переднему торцу обода диска третьей ступени и фланцем второго колеса спарки. Лопатки с четвертой по шестую ступень ротора КВД устанавливаются на единое рабочее колесо ротора КВД в три профилированные кольцевые канавки. Платформы этих лопаток плотно прилегают друг к другу, обеспечивая надежную фиксацию лопаток в тангенциальном направлении. У лопаток первого колеса каждой спарки ротора КВД, т.е. у лопаток обоих блисков и «классического» рабочего колеса третьей ступени, перо выполнено без четырехугольного фрагмента в форме трапеции или прямоугольника, одной стороной которого является задняя кромка пера лопатки. У пера лопатки внутренний угол между сторонами, служащими верхним основанием и боковой стороной этого четырехугольника, скруглен радиусом, и этот угол равен или больше 90°. Обод диска этого блиска или этого «классического» колеса выполнен только на длине основания пера лопатки. Длина замка лопатки «классического» колеса равна или меньше длины обода диска и замок лопатки не выступает за торцы обода. Во фланце выполнена кольцевая канавка, концентричная оси колеса. В наружной полке этой канавки выполнены радиально равнорасположенные ответно лопаткам первого колеса спарки, к которому крепиться это колесо, сквозные пазы. В кольцевую канавку с натягом по полкам канавки вставлен кольцевой упругогистерезисный элемент конструкционного демпфирования, а в радиально расположенные пазы своими основаниями без зазора или с очень малым зазором по стенкам паза, например с зазором, меньшим 0,02 мм, вставлены до упора основаниями в упругогистерезисный элемент фрикционные элементы, состоящие из основания, в плане точно повторяющего форму паза, и пера, имеющего геометрическую форму четырехугольника, изъятого из каждой рабочей лопатки, с поперечными сечениями, точно повторяющими геометрические формы поперечных сечений изъятого фрагмента пера лопатки. Второе колесо спарки закреплено таким образом, что перо каждого фрикционного элемента точно занимает место изъятого фрагмента пера лопатки. При этом создается требуемая величина нагрузки, прижимающей фрикционный элемент к стороне пера лопатки, контактирующей с верхним торцом пера фрикционного элемента, созданная за счет большой упругой деформации упругогистерезисного элемента, полностью или неполностью выпрямляющей его, а на всех рабочих режимах двигателя эти элементы дополнительно еще прижимаются друг к другу центробежной силой, созданной массой фрикционного элемента. Между торцом обода первого колеса спарки и ответными торцами оснований фрикционных элементов натяг равен нулю или имеется малый зазор, например, 0,01÷0,02 мм. Толщина основания фрикционного элемента и форма его наружной поверхности выполнены такими, чтобы в собранной спарке наружная поверхность основания фрикционного элемента составляла с наружной поверхностью внутреннего кольца НА второго колеса спарки одну поверхность. Высота пера фрикционного элемента выбрана такой, чтобы его верхний торец и