SU1663201A1

SU1663201A1 - Металлокерамический ротор турбины

Info

Publication number: SU1663201A1
Application number: SU894696435A
Authority: SU
Inventors: Владимир Хаймович Дуберштейн; Александр Геннадьевич Черноусенко; Александр Никитич Цуриков
Original assignee: Всесоюзный Проектно-Технологический Институт Энергетического Машиностроения
Priority date: 1989-05-29
Filing date: 1989-05-29
Publication date: 1991-07-15

Abstract

Изобретение может быть использовано в высокотемпературных газовых турбинах и позвол ет повысить надежность соединени металлической и керамической частей ротора. Установка в расточке 2 металлического вала 1 между его стенкой 8 и диском 3 разрезного металлического кольца 5 с цилиндрической наружной и конической внутренней поверхност ми 6 и 7 и металлических штифтов 9 в выполненных в стенке 8 и кольце 5 соосных радиальных отверстий 10 позвол ет компенсировать путем перемещени шейки 4 в осевом направлении под действием газодинамической силы зазор между конической поверхностью 7 и стенкой 8, возникающий из-за различных коэффициентов линейного расширени металла и керамики. При снижении температуры рабочего тела за счет выполнени шейки 4 диска 3 с углом конусности, превышающим угол трени , обеспечиваетс возможность обратного осевого перемещени шейки 4 диска 3 относительно вала 1. Передача крут щего момента от диска 3 к валу 1 обеспечиваетс посредством выступа 14 некруглого сечени , вход щего в соответствующий паз 12 дна 11 расточки 2. 4 ил.

Description

Изобретение относитс к турбостроению и может быть использовано в высокотемпературных газовых турбинах.

Целью насто щего изобретени вл етс повышение надежности соединени металлической и керамической частей ротора.

На фиг. 1 показан ротор, шейка диска которого сужаетс к тел у диска, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг.1 и 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1 и 2.

Металлокерамический ротор турбины содержит металлический вал 1 с расточкой 2 и керамический диск 3 с конусной шейкой 4, установленной в расточке 2 вала 1. Ротор снабжен разрезным металлическим кольцом 5 с цилиндрической наружной и кониче- ской внутренней поверхност ми 6 и 7, установленным в расточке 2 металлического вала 1 между его стенкой 8 и диском 3 и металлическими штифтами 9, установленными в выполненных в стенке 8 расточки 2 вала и кольце 5 соосных радиальных отверсти х 10. Шейка 4 диска 3 выполнена с сужением по направлению действи на диск осевой силы Р и углом 2а конусности, превышающим угол трени . В дне 11 расточки 2 выполнен глухой паз 12 некруглого сечени , а на торце 13 шейки 4 подобный пазу 12 выступ 14.

Сборку металлокерамического ротора осуществл ют в следующей последовательности .

На шейке 4 керамического диска 3 пред- варительно набираетс металлическое кольцо 5. Шейка 4 с, кольцом 5 завод тс в расточку 2 металлического вала 1. В стенке 8 расточки 2 и кольце 5 высверливают соос- ные радиальные отверсти 10, в которые вставл ют и фиксируют металлические штифты 9. Во врем работы турбины при повышении температуры рабочего тела происходит нагрев всех деталей узла соединени .

При этом из-за различных коэффициентов линейного температурного расширени металла и керамики образуетс зазор между конической поверхностью 7 шейки 4 и

стенкой 8 расточки 2, На диск 3 колеса турбины действует осева газодинамическа сила Р, вследствие чего шейка 4 диска 3 смещаетс в осевом направлении относительно кольца 5 до полной компенсации разности

температурных деформаций металла и керамики . При этом штифты 9 фиксируют кольцо 5 в расточке 2. При снижении температуры сопр гаемых деталей за счет выполнени шейки 4 диска 3 с углом 2а конусности, превышающим угол трени , обеспечена возможность обратного осевого перемещени шейки 4 диска 3 относительно металлического вала 1 без нарушени центровки.

Передача крут щего момента от диска 3

Claims

к валу 1 обеспечиваетс посредством выступа 14 некруглого сечени , вход щего в соответствующий паз 12 дна 11 расточки 2, Формула изобретени Металлокерамический ротор турбины.

содержащий металлический вал с расточкой и керамический диск рабочего колеса с конусной шейкой, установленной в расточке вала, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности соединени металлической и керамической частей ротора,-он снабжен разрезным металлическим коль- цом с цилиндрической наружной и конической внутренней поверхност ми, установленным в расточке металлического

вала между его стенкой и диском, и металлическими штифтами, установленными в выполненных в стенке расточки вала и коль- цесоосных радиальных отверсти х, причем шейка диска выполнена с сужением по направлению действи на диск осевой силы и углом конусности, превышающим угол трени , а в дне расточки выполнен глухой паз некруглого сечени , а на торце шейки - подобный пазу выступ.

//

lit.

13

A-A

11

74

фиг.З

4

Фиг.4