РАБОЧАЯ ЛОПАТКА ТУРБОМАШИНЫ

Полезная модель относится к области турбостроения, в частности, к рабочим лопаткам турбины газотурбинного двигателя.
Известны рабочие лопатки турбомашины, содержащие перо, верхнюю полку, нижнюю полку и хвостовик «елочного» типа («Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей» Г.С. Скубачевский. - М.: Машиностроение, 1981. - 550 с, стр. 125, рис. 5.06).
Недостатками данных лопаток является сложный монтаж и наличие дополнительных концентраторов напряжений в конструкции рабочей лопатки.
Так же известна рабочая лопатка турбомашины, содержащая перо, замок, и устройство демпфирования колебаний (Патент РФ №2461717 от 17.03.2011, опубл. 20.09.2012, МПК F01D 5/26, F01D 25/06).
Недостатком такой конструкции является то, что эффективность демпфирования зависит от усилий в контакте, которые в свою очередь обусловлены центробежными силами, действующими на демпфер, что приводит к ограниченному диапазону режимов работы, на которых действия центробежной силы достаточно для эффективной работы демпфера.
Наиболее близкой является рабочая лопатка турбомашины, содержащая перо, нижнюю полку, хвостовик «елочного» типа и ножку (Патент РФ №2199669 от 26.01.2001, опубл. 27.02.2003, МПК F01D 5/30).
Недостатками данной лопатки являются усталостное разрушение лопатки, обусловленное действием переменных напряжений при вибрациях, возникающих как на проходных режимах работы (запуск и останов), так и на номинальном режиме работы двигателя.
Техническим результатом, на который направлена полезная модель, является обеспечение надежной работы лопатки во всем диапазоне режимов работы двигателя за счет применения механизмов гашения колебаний и рассеивания энергии колебаний без внесения существенных изменений в конструкцию рабочей лопатки и не увеличивающая номенклатуру применяемых деталей.
Технический результат достигается тем, что в рабочей лопатке турбомашины, содержащей перо, нижнюю полку, хвостовик «елочного» типа и ножку, в отличие от известной по всей длине ножки на нижней поверхности выполнены выступы, параллельно плоскости вращения лопатки, и контактирующие с наружной поверхностью диска.
На фигуре показана заявляемая рабочая лопатка турбомашины.
Фиг. 1 - Предлагаемая конструкция рабочей лопатки турбомашины.
Фиг. 2 - Фрагмент соединения рабочей лопатки с диском.
Рабочая лопатка турбомашины содержит перо 1, нижнюю полку 2, хвостовик 3 «елочного» типа и ножку 4 (Фиг. 1).
По всей длине L ножки 4 на нижней поверхности А выполнены выступы 5, параллельно плоскости вращения лопатки (Фиг. 2).
Уменьшение зазора между ножкой 4 рабочей лопатки и поверхностью выступа диска 6 за счет создания в ножке 4 рабочей лопатки выступов 5 позволяет ограничить колебания рабочей лопатки и выступать в роли демпфера на всех режимах работы (так как не требуется воздействие центробежной силы для обеспечения демпфирования).
При работе двигателя (при воздействий колебаний и вибраций лопатки) лопатки выступами 5 контактируют с наружной поверхностью диска 6, выполняя роль демпфера (Фиг. 2).
Благодаря тому, что в рабочей лопатке турбомашины, содержащей перо, нижнюю полку, хвостовик «елочного» типа и ножку, в отличие от известной по всей длине ножки параллельно плоскости вращения лопатки на нижней поверхности выполнены выступы, контактирующие с поверхностью диска, достигается обеспечение надежной работы лопатки во всем диапазоне режимов работы двигателя за счет применения различных механизмов гашения колебаний и рассеивания энергии колебаний без внесения существенных изменений в конструкцию рабочей лопатки и не увеличивающая номенклатуру применяемых деталей.