ДВУХЪЯРУСНАЯ ЛОПАТКА РАБОЧЕГО КОЛЕСА ТУРБИНЫ

Полезная модель относится к области турбостроения, в частности, к двухъярусным рабочим лопаткам реверсивной турбины газотурбинного двигателя.
Известна двухъярусная лопатка рабочего колеса турбины (авторское свидетельство №779593, МПК F01D 5/22, опубл. 15.11.80), содержащая внутренний и наружный ярусы лопатки, которые разделены между собой бандажной полкой и имеют взаимно противоположные закрутки.
Недостатком данной конструкции является значительные утечки рабочего тела (газа) между боковыми гранями бандажных полок, невозможность размещения на бандажной полке аэродинамических профилей первого и второго яруса, обеспечивающих максимальный К.П.Д. турбины, а также сложность формирования контактных поверхностей полки для демпфирования высоких форм колебаний лопатки.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является уменьшение перетекания рабочего газа между газоводами прямого и обратного хода, размещение на бандажной полке аэродинамических профилей первого и второго яруса, обеспечивающих максимальный К.П.Д. турбины, и улучшение демпфирования высоких форм колебаний двухъярусной лопатки турбины.
Технический результат достигается тем, что в двухъярусной лопатке рабочего колеса турбины, содержащей внутренний и наружный ярусы лопатки, которые разделены между собой бандажной полкой и имеют взаимно противоположные закрутки, в отличие от известной бандажная полка снабжена двумя, противоположно расположенными в окружном направлении, боковыми участками, внахлест перекрывающими ответные боковые участки бандажных полок соседних лопаток, причем между собой боковые участки бандажных полок соседних лопаток сопряжены торцевыми и тангенциальными поверхностями с необходимыми посадками, а толщина каждого бокового участка в радиальном направлении меньше толщины основной части бандажной полки, при этом наружная поверхность первого из боковых участков является продолжением наружной поверхности бандажной полки, а внутренняя поверхность другого противоположного бокового участка бандажной полки является продолжением внутренней поверхности бандажной полки.
Заявляемое решение поясняется чертежами, на которых изображены: фиг. 1 - общий вид лопатки, фиг. 2 - вид А, фиг. 3 - вид Б, фиг. 4 - вид В.
Двухъярусная лопатка рабочего колеса турбины (фиг. 1) содержит внутренний 1 и наружный 2 ярусы, которые разделены между собой бандажной полкой 3 и имеют взаимно противоположные закрутки. Бандажная полка 3 снабжена противоположно расположенными в окружном направлении боковыми участками 4 и 5 (фиг. 3), внахлест перекрывающими ответные боковые участки 4 и 5 бандажных полок 3 соседних лопаток. Между собой боковые участки 4 и 5 бандажных полок 3 соседних лопаток сопряжены торцевыми 6 и тангенциальными 7 поверхностями с необходимыми посадками. Толщина каждого бокового участка 4 и 5 в радиальном направлении меньше толщины основной части 8 бандажной полки 3. Наружная поверхность 9 первого из боковых участков, например 4, является продолжением наружной поверхности 10 бандажной полки 3 соседней лопатки, при этом внутренняя поверхность 11 другого противоположного бокового участка, например 5, бандажной полки 3 является продолжением внутренней поверхности бандажной полки соседней лопатки.
Тело бандажной полки 3 как бы разделено на две части: боковой участок 4 и боковой участок 5. Это позволяет полностью (без свисания выходных кромок) разместить корневой профиль пера наружного яруса 2 и периферийный профиль пера внутреннего яруса 1 на поверхностях бандажной полки, причем ничто не мешает соблюдать при этом оптимальный газодинамический шаг и аэродинамические параметры сечений профилей для обеспечения максимального К.П.Д. турбины.
При сборке колеса поверхности 6 и 7 образуют контактную пару (фиг. 4), Подбирая соответствующие геометрические размеры, можно получить различный зазор или натяг по поверхностям 6 и 7. Развитые поверхности 6 и 7 позволяют в случае натяга или незначительного зазора эффективно демпфировать различные формы колебаний, включая первую основную форму изгибных колебаний и первую форму крутильных колебаний.
Предлагаемая конструкция бандажной полки существенно уменьшает перетекание рабочего газа между газоводами прямого и обратного хода за счет сокращения площади перетекания газа, что повышает К.П.Д. ступени турбины.
Таким образом, предложенная конструкция двухъярусной лопатки рабочего колеса турбины позволяет повысить К.П.Д. турбины, за счет уменьшения перетекания рабочего тела (газа) между газоводами прямого и обратного хода, а также применения оптимальных аэродинамических профилей, и улучшить демпфирование высоких форм колебаний двухъярусной лопатки.