[go: up one dir, main page]

RU2530961C1 - Rotor of axial gas turbine - Google Patents

Rotor of axial gas turbine Download PDF

Info

Publication number
RU2530961C1
RU2530961C1 RU2013143608/06A RU2013143608A RU2530961C1 RU 2530961 C1 RU2530961 C1 RU 2530961C1 RU 2013143608/06 A RU2013143608/06 A RU 2013143608/06A RU 2013143608 A RU2013143608 A RU 2013143608A RU 2530961 C1 RU2530961 C1 RU 2530961C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
disk
disc
cover
gas turbine
Prior art date
Application number
RU2013143608/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иосифович Зыкунов
Максим Владимирович Кузьмин
Вадим Васильевич Максимов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2013143608/06A priority Critical patent/RU2530961C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2530961C1 publication Critical patent/RU2530961C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to gas turbine engines of aviation and ground use and may be applied in turbomachines, on the rotor of which there are blades fixed, as well as their facilities for cooling and clearance of deformations and vibrations. The rotor of the axial gas turbine comprises a rotor disc, cooled working blades arranged on the disc and a cover disc. The cover disc is installed on the rotor disc to form a circular cavity and is fixed by bayonet joints and pins. The circular cavity is connected by channels in the disc with channels in the base of the tail part of each blade. The rotor is also equipped with at least three ledges with slots made above bayonet joints. Bayonet joints are formed by hooks of the rotor disc and hooks of the cover disc. In the cover disc there are at least three holes coupled with slots. Pins are rigidly fixed in holes of the cover disc and are installed into slots of the rotor disc with a radial gap. Each hook of the cover disc is installed along the radius at the distance equal to 1.4-1.8 of the inner radius of the cover disc hub.
EFFECT: invention makes it possible to improve cooling of working blades, to increase reliability of a turbine rotor and to increase resource of a gas turbine engine.
2 dwg

Description

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения и может быть использовано преимущественно в турбомашинах, на роторе которых закрепляются лопатки и средства для охлаждения и устранения деформаций и вибраций.The invention relates to gas turbine engines for aviation and ground applications and can be used mainly in turbomachines, on the rotor of which blades and means are fixed for cooling and eliminating deformations and vibrations.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является ротор газовой турбины, содержащий диск ротора, охлаждаемые рабочие лопатки, расположенные на диске, покрывной диск, установленный на диске ротора с образованием кольцевой полости, соединенной каналами в диске с каналами в основании хвостовой части каждой лопатки, закрепленный байонетным соединением и штифтами /RU 2378517 C1, МПК F01D 5/08, опубликовано 10.01.2010 г./The closest in technical essence and the achieved result is a gas turbine rotor containing a rotor disk, cooled rotor blades located on the disk, a cover disk mounted on the rotor disk with the formation of an annular cavity connected by channels in the disk to the channels at the base of the tail part of each blade, secured with bayonet connection and pins / RU 2378517 C1, IPC F01D 5/08, published on January 10, 2010 /

Недостатком известной конструкции является ее низкая надежность из-за повышенных напряжений обода диска от центробежных сил покрывного диска по причине удаленного расположения штифтов от байонетного соединения и повышенные потери воздуха по причине наличия окон в покрывном диске.A disadvantage of the known design is its low reliability due to the increased voltage of the rim of the disk from the centrifugal forces of the cover disk due to the remote location of the pins from the bayonet connection and increased air loss due to the presence of windows in the cover disk.

Задача изобретения - повышение надежности ротора и снижение потерь при подводе охлаждающего воздуха к рабочим лопаткам.The objective of the invention is to increase the reliability of the rotor and reduce losses during the supply of cooling air to the working blades.

Технический результат заявленного изобретения - улучшение охлаждения рабочих лопаток, повышение надежности ротора турбины, повышение ресурса газотурбинного двигателя.The technical result of the claimed invention is the improvement of cooling of the working blades, increasing the reliability of the turbine rotor, increasing the resource of the gas turbine engine.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что известный ротор осевой газовой турбины, содержащий диск ротора, охлаждаемые рабочие лопатки, расположенные на диске, покрывной диск, установленный на диске ротора с образованием кольцевой полости, соединенной каналами в диске с каналами в основании хвостовой части каждой лопатки и закрепленный байонетным соединением и штифтами, по предложению, снабжен, по меньшей мере, тремя выступами с пазами, выполненными над байонетными соединениями, каждое из которых образовано зацепами диска ротора и зацепами покрывного диска, а в покрывном диске выполнено не менее трех отверстий, сопрягаемых с пазами, причем штифты жестко закреплены в отверстиях покрывного диска и установлены в пазы диска ротора с радиальным зазором, при этом каждый зацеп покрывного диска установлен по радиусу на расстоянии, равном 1,4-1,8 внутреннего радиуса ступицы покрывного диска.The expected technical result is achieved in that the known rotor of an axial gas turbine containing a rotor disk, cooled rotor blades located on the disk, a cover disk mounted on the rotor disk with the formation of an annular cavity connected by channels in the disk to the channels in the base of the tail part of each blade and secured with a bayonet connection and pins, according to the proposal, is equipped with at least three protrusions with grooves made over the bayonet connections, each of which is formed by hooks of the disk p ora and hooks of the casing disk, and in the casing disk made at least three holes mating with the grooves, and the pins are rigidly fixed in the holes of the casing disk and installed in the grooves of the rotor disk with a radial clearance, while each hook of the casing disk is installed radially at a distance equal to 1.4-1.8 of the inner radius of the hub of the covering disk.

Для фиксации покрывного диска в окружном направлении использованы штифтовые соединения, выполненные на байонетных зацепах диска, в виде выступов с радиальными пазами, отверстий в покровном диске и штифтов, установленных в отверстие и паз. Штифты жестко закреплены в отверстиях покрывного диска (например, кернением), что обеспечивает герметичность соединения штифта с диском, а в радиальных пазах штифты установлены с зазором, обеспечивающим его перемещение в радиальных направлениях, что препятствует взаимным температурным деформациям диска турбины и покрывного диска. Расположение штифтовых соединений на байонетных зацепах диска не подгружает обод диска при вращении. Расположение входов охлаждающих каналов для воздуха на покрывном диске в месте размещения зацепа байонета на роторе на расстоянии, выбранном из условия подвода воздуха с меньшими потерями по закону постоянной циркуляции, с внутренним радиусом, равным 1,4-1,8 внутреннего радиуса ступицы покрывного диска, позволяет уменьшить потери охлаждающего воздуха.To fix the cover disk in the circumferential direction, pin connections are used made on the bayonet hooks of the disk in the form of protrusions with radial grooves, holes in the cover disk and pins installed in the hole and groove. The pins are rigidly fixed in the holes of the casing disk (for example, by punching), which ensures the tightness of the connection of the pin with the disk, and in the radial grooves the pins are installed with a gap that allows it to move in radial directions, which prevents mutual temperature deformations of the turbine disk and the casing disk. The location of the pin connections on the bayonet hooks of the disc does not load the disc rim during rotation. The location of the inputs of the cooling channels for air on the cover disk at the location of the bayonet hook on the rotor at a distance selected from the condition of air supply with less loss according to the law of constant circulation, with an inner radius equal to 1.4-1.8 of the inner radius of the hub of the cover disk, reduces the loss of cooling air.

На фиг.1 показан продольный разрез ротора турбины.Figure 1 shows a longitudinal section of a turbine rotor.

На фиг.2 показано расположение паза в выступах диска и положение штифта (вид А).Figure 2 shows the location of the groove in the protrusions of the disk and the position of the pin (type A).

Ротор турбины содержит: диск 1 ротора (с зацепами 2), выступы 3 с пазами 4, покрывной диск 5 с зацепами 6 и отверстиями 7, в которые установлены штифты 8, охлаждаемые рабочие лопатки 9, расположенные на диске 1 ротора, замки 10. Покрывной диск 5 установлен на диске 1 ротора с образованием кольцевой полости, соединяющей каналы в диске с каналами в основании хвостовой части каждой лопатки 9, при этом покрывной диск 5 закреплен байонетными соединениями (каждое из которых образованно зацепом 2 диска 1 ротора и зацепом 6 покрывного диска 5) и штифтами 8.The turbine rotor contains: a rotor disk 1 (with hooks 2), protrusions 3 with grooves 4, a cover disk 5 with hooks 6 and holes 7 in which pins 8 are installed, cooled working blades 9 located on the rotor disk 1, locks 10. Cover the disk 5 is mounted on the disk 1 of the rotor with the formation of an annular cavity connecting the channels in the disk with the channels at the base of the tail of each blade 9, while the cover disk 5 is secured with bayonet connections (each of which is formed by the hook 2 of the disk 1 of the rotor and the hook 6 of the cover disk 5 ) and pins 8.

Выступы 3 с радиальными пазами 4, отверстия 7 в покровном диске 5, штифты 8, установленные в отверстия 7, и пазы 4 образуют штифтовые соединения, расположенные на байонетных зацепах. Штифты 8 жестко закреплены в отверстиях 7 покрывного диска 5, при этом штифты 8 установлены в радиальных пазах 4 с зазором, обеспечивающим перемещение диска 5 в радиальных направлениях.The protrusions 3 with radial grooves 4, the holes 7 in the cover disk 5, the pins 8 installed in the holes 7, and the grooves 4 form the pin connections located on the bayonet hooks. The pins 8 are rigidly fixed in the holes 7 of the cover disk 5, while the pins 8 are installed in radial grooves 4 with a gap that allows the movement of the disk 5 in radial directions.

Входы охлаждающих каналов для воздуха на покрывном диске 5 расположены в месте размещения байонетного соединения. При этом для уменьшения потерь охлаждающего воздуха зацепы 6 расположены таким образом, чтобы внутренний радиус R2 был равен 1,4-1,8 внутреннего радиуса R1 ступицы покрывного диска 5.The inputs of the cooling channels for air on the cover disk 5 are located at the location of the bayonet joint. In this case, to reduce the loss of cooling air, the hooks 6 are arranged so that the inner radius R2 is equal to 1.4-1.8 of the inner radius R1 of the hub of the cover disk 5.

При работе покрывной диск 5 зафиксирован штифтами 8 в пазах 4 диска 1 от возможного перемещения в окружном направлении. Кроме того, покрывной диск 5 свободно перемещается в радиальном направлении относительно диска 1, так как между штифтами 8 и диском 1 выполнены зазоры. При этом не нагружается обод диска 1. А расположение зацепов 6 покрывного диска с радиусом R2 уменьшает потери охлаждающего воздуха.During operation, the cover disk 5 is fixed with pins 8 in the grooves 4 of the disk 1 from possible movement in the circumferential direction. In addition, the cover disk 5 freely moves in the radial direction relative to the disk 1, since between the pins 8 and the disk 1 there are gaps. In this case, the rim of the disk 1 is not loaded. And the location of the hooks 6 of the cover disk with a radius of R2 reduces the loss of cooling air.

Заявленная конструкция ротора турбины обеспечивает повышенную надежность ротора и уменьшение потерь охлаждаемого воздуха. Применение изобретения позволяет улучшить охлаждение рабочих лопаток, повысить надежность ротора турбины и повысить ресурс газотурбинного двигателя в целом.The claimed design of the turbine rotor provides increased reliability of the rotor and reduced losses of cooled air. The application of the invention allows to improve the cooling of the working blades, increase the reliability of the turbine rotor and increase the resource of the gas turbine engine as a whole.

Claims (1)

Ротор осевой газовой турбины, содержащий диск ротора, охлаждаемые рабочие лопатки, расположенные на диске, покрывной диск, установленный на диске ротора с образованием кольцевой полости, соединенной каналами в диске с каналами в основании хвостовой части каждой лопатки и закрепленный байонетными соединениями и штифтами, отличающийся тем, что ротор снабжен, по меньшей мере, тремя выступами с пазами, выполненными над байонетными соединениями, каждое из которых образовано зацепами диска ротора и зацепами покрывного диска, а в покрывном диске выполнено не менее трех отверстий, сопрягаемых с пазами, причем штифты жестко закреплены в отверстиях покрывного диска и установлены в пазы диска ротора с радиальным зазором, при этом каждый зацеп покрывного диска установлен по радиусу на расстоянии, равном 1,4-1,8 внутреннего радиуса ступицы покрывного диска. An axial gas turbine rotor comprising a rotor disk, cooled rotor blades located on the disk, a cover disk mounted on the rotor disk to form an annular cavity connected by channels in the disk to the channels at the base of the tail of each blade and secured with bayonet joints and pins, characterized in that the rotor is equipped with at least three protrusions with grooves made over bayonet joints, each of which is formed by hooks of the rotor disk and hooks of the cover disc, and in the cover disc at least three holes mating with the grooves are made, and the pins are rigidly fixed in the holes of the cover disk and installed in the grooves of the rotor disk with a radial clearance, while each hook of the cover disk is set radially at a distance of 1.4-1.8 internal radius of the hub of the covering disk.
RU2013143608/06A 2013-09-27 2013-09-27 Rotor of axial gas turbine RU2530961C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013143608/06A RU2530961C1 (en) 2013-09-27 2013-09-27 Rotor of axial gas turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013143608/06A RU2530961C1 (en) 2013-09-27 2013-09-27 Rotor of axial gas turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2530961C1 true RU2530961C1 (en) 2014-10-20

Family

ID=53381838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013143608/06A RU2530961C1 (en) 2013-09-27 2013-09-27 Rotor of axial gas turbine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2530961C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2614453C1 (en) * 2015-12-24 2017-03-28 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Cooled high-pressure turbine
RU2623622C1 (en) * 2016-05-12 2017-06-28 Публичное акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ПАО "УМПО" Cooled high-pressure turbine
RU2647265C1 (en) * 2017-03-02 2018-03-15 Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Rotor of axial gas turbine
RU2674852C2 (en) * 2016-03-02 2018-12-13 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Rotor of axial gas turbine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4086757A (en) * 1976-10-06 1978-05-02 Caterpillar Tractor Co. Gas turbine cooling system
RU2194864C2 (en) * 2001-01-22 2002-12-20 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Rotor of high-temperature gas turbine
RU2207438C2 (en) * 2001-05-04 2003-06-27 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Gas turbine engine
RU2375817C1 (en) * 2008-05-07 2009-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный московский завод "Салют" Device for converting shaft rotation angle into code

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4086757A (en) * 1976-10-06 1978-05-02 Caterpillar Tractor Co. Gas turbine cooling system
RU2194864C2 (en) * 2001-01-22 2002-12-20 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Rotor of high-temperature gas turbine
RU2207438C2 (en) * 2001-05-04 2003-06-27 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Gas turbine engine
RU2375817C1 (en) * 2008-05-07 2009-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный московский завод "Салют" Device for converting shaft rotation angle into code

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
8. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2614453C1 (en) * 2015-12-24 2017-03-28 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Cooled high-pressure turbine
RU2674852C2 (en) * 2016-03-02 2018-12-13 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Rotor of axial gas turbine
RU2623622C1 (en) * 2016-05-12 2017-06-28 Публичное акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ПАО "УМПО" Cooled high-pressure turbine
RU2647265C1 (en) * 2017-03-02 2018-03-15 Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Rotor of axial gas turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2583212C2 (en) Gas turbine engine revolving assembly balancing procedure
US9810238B2 (en) Turbocharger with turbine shroud
JP6483995B2 (en) Locking spacer assembly
RU2530961C1 (en) Rotor of axial gas turbine
US9657642B2 (en) Turbine sections of gas turbine engines with dual use of cooling air
US9745856B2 (en) Platform for ceramic matrix composite turbine blades
US9605547B2 (en) Turbine engine wheel, in particular for a low pressure turbine
GB2524152A (en) High chord bucket with dual part span shrouds and curved dovetail
JP2007154890A (en) Retrofit blade stator for turbo-engine
JP6736654B2 (en) Rotating Assembly of Aero Turbo Machine with Retrofit Fan Blade Platform
US20150377052A1 (en) Segmented seal for a gas turbine engine
RU2559957C2 (en) Turbomachine rotor and method of its assembly
RU90846U1 (en) ELASTIC DAMPING SUPPORT OF THE GAS-TURBINE ENGINE
RU2534333C1 (en) Gas turbine stator
CN114207254A (en) Ring for a turbine wheel or turboshaft engine turbine
RU2638250C2 (en) Seal for gas turbine engine
RU92696U1 (en) ELASTIC DAMPING SUPPORT OF THE GAS-TURBINE ENGINE
RU2538985C1 (en) High-temperature turbine stator
KR101745865B1 (en) Air separator for a turbine engine
RU2664902C1 (en) Turbine rotor
RU2507401C1 (en) Gas turbine engine low-pressure turbine
EP2514928B1 (en) Compressor inlet casing with integral bearing housing
US11339680B2 (en) Radial inflow turbine and turbocharger
RU2606295C1 (en) Gas turbine engine compressor rotor
RU2567885C1 (en) Compressor stator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190928

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210127