Рабочие лопатки, элементы, на которых закрепляются лопатки: .роторы в моноблоке с лопатками – F01D 5/34

Изобретение относится к авиационной промышленности, в частности к способу изготовления моноблочного лопаточного диска преимущественно для использования в роторе газотурбинного двигателя. При изготовлении лопаточного диска, имеющего множество лопаток, присоединенных к диску радиально, формируют лопатку, имеющую выступ для соединения с диском, и соединяют выступ лопатки с выступом диска посредством линейной сварки трением. Перед линейной сваркой трением лопатку зажимают в оснастке небольшим предварительным усилием зажатия, вводят в соприкосновение с диском и нагружают осевым сварочным усилием. Затем, не снижая приложенного сварочного усилия, лопатку закрепляют в оснастке полным усилием зажатия и осуществляют линейную сварку трением лопатки и диска. Полученную фиксацию лопатки сохраняют в течение всего процесса сварки. Изобретение позволяет повысить качество сварки за счет устранения перекосов сварочного шва, достигаемого полнотой контакта свариваемых поверхностей лопатки и диска. 2 ил.

Отдельные охлаждаемые лопатки из монокристаллического сплава соединяют с дисковой частью из гранулируемого сплава в единую деталь горячим изостатическим прессованием (ГИП) в зоне, где длительные прочности этих сплавов одинаковы при одной и той же температуре в длительном рабочем режиме эксплуатации. Профильную часть, трактовую полку и часть ножки с патрубком для подачи охлаждающего воздуха по профилированному каналу в любую из лопаток располагают вне зоны воздействия ГИП, ножки лопаток совмещают с диском, преимущественно встык. Область зоны одинаковой длительной прочности обоих сплавов определяют предварительно по кривым длительной прочности сплавов. Охлаждаемая лопатка содержит систему воздушного охлаждения, включающую устройство подачи воздуха в лопатку в виде входного патрубка или отверстий в ножке, каналы распределения воздуха в профильную часть и в самой профильной части лопатки, расположенные выше определенной зоны примерно равной длительной прочности сплавов лопаток и дисковой части. Техническим результатом является повышение прочности, ресурса и снижение массы рабочего колеса турбины для полноразмерных высокотемпературных газотурбинных двигателей, в том числе высокотемпературных газотурбинных двигателей большого ресурса, используемых в авиационной, космической, наземной технике, промышленной энергетике. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 8 ил., 2 табл.

При изготовлении интегрального блиска с неохлаждаемыми рабочими лопатками для газотурбинного двигателя отдельные лопатки, выполненные из одного металлического сплава, соединяют с дисковой частью, выполненной из другого металлического сплава. Отдельные лопатки соединяют с дисковой частью в единую деталь горячим изостатическим прессованием в зоне примерно равной длительной прочности этих сплавов. Область зоны примерно равной длительной прочности обоих сплавов определяют предварительно, например, по кривым длительной прочности Ларсона-Миллера. Профильную часть, трактовую полку и часть ножки выше указанной зоны любой из лопаток располагают вне зоны воздействия горячего изостатического прессования, а другую часть ножки и дисковую часть капсулируют и размещают в зоне его воздействия. Ножки лопаток совмещают с диском, преимущественно встык. Другое изобретение группы относится к интегральному блиску, лопатки которого из одного металлического сплава, в том числе монокристаллического, соединены в единую деталь с дисковой частью из другого металлического сплава согласно указанному выше способу. Изобретения позволяют повысить прочность и ресурс, а также снизить массу рабочего колеса турбины. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение может быть использовано при изготовлении моноблочного диска, снабженного системой лопаток, предназначенного, в частности, для ротора газотурбинного двигателя. Лопатки (1) размещают в виде венца в литейной форме, обладающей вращательной симметрией. Заливают на венец лопаток (1) поддающийся распаду или разложению материал, предварительно нагретый до температуры, превышающей температуру его плавления. Извлекают из упомянутой формы отформованный венец (10) после затвердевания упомянутого материала. Присоединяют при помощи сварки трением отформованный венец (10) к диску (4). Удаляют поддающийся распаду или разложению материал. Способ обеспечивает одновременное присоединение множества предварительно скрепленных лопаток к диску, при этом позволяет приваривать трением лопатки, имеющие элементы, входящие в контакт с соседними лопатками. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Паровая турбина содержит статорный узел и роторный узел. Статорный узел включает в себя сопла, направляющие поток пара. Роторный узел включает в себя лопатки, принимающие поток пара. Роторный узел содержит участок удержания, первый конец вала, расположенный на первом конце участка удержания; и второй конец вала, расположенный на втором конце участка удержания, противоположном первому концу участка удержания. Участок удержания имеет пакетированную роторную секцию, включающую в себя одну или более роторную пластину, каждая из которых выполнена из единой металлической заготовки. Лопатки соединены с роторной пластиной с образованием монолитного соединения. Роторный узел содержит также кованую роторную секцию, расположенную вблизи участка удержания и включающую в себя кованую роторную часть и роторные ступени, имеющие лопатки, включающие в себя выступы в форме ласточкина хвоста, располагаемые в пазах на наружной поверхности кованой роторной части. Достигается упрощение изготовления, так как устраняется необходимость в формировании и сборке отдельных ступеней лопаток и отдельных роторных пластин, поскольку кованая роторная секция располагается вблизи участка удержания. 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

Паровая турбина содержит узел статора и узел ротора. Узел статора включает в себя статорные пластины, содержащие основной корпус статора, имеющий плоскую форму. Основной корпус статора включает в себя первую и вторую осевую торцевую поверхность, противоположную первой, аэродинамическую базовую поверхность статора на внутреннем по радиусу краю основного корпуса статора, сопла, направляющие поток пара и проходящие по радиусу внутрь от аэродинамической базовой поверхности статора, и уплотнение статорных пластин, установленное для предотвращения воздействия пара на торцевые поверхности статорных пластин. Узел ротора включает в себя роторные пластины, содержащие основной корпус ротора, имеющий плоскую форму. Основной корпус ротора включает в себя первую осевую торцевую поверхность и вторую осевую торцевую поверхность, противоположную первой, аэродинамическую базовую поверхность ротора на внешнем по радиусу краю основного корпуса ротора, лопатки, принимающие поток пара и проходящие по радиусу наружу от аэродинамической базовой поверхности ротора, и уплотнение роторных пластин, установленное для предотвращения воздействия пара на осевые торцевые поверхности статорных пластин. Достигается уменьшение стоимости и времени изготовления паровой турбины и ее узлов, за счет использования пластин, при исключении утечек пара между ними. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ восстановления выполненного в виде единой детали облопаченного диска турбомашины, имеющего, по меньшей мере, одну зону повреждения, включает подготовку зоны повреждения, наплавку металла на станке для наплавки и финишную обработку восстановленной зоны. При подготовке зону повреждения подвергают механической обработке для получения восстанавливаемой зоны с заданным профилем. Затем проводят наплавку на тестовом образце, называемом начальным тестовым образцом, имеющим указанный заданный профиль, используя станок для наплавки, который является станком для лазерной наплавки и имеет заданные рабочие параметры. Проверяют качество тестового образца после наплавки и, если качество тестового образца соответствует критерию приемлемости, осуществляют наплавку в восстанавливаемой зоне, используя тот же станок, не меняя его рабочие параметры. Другие изобретения группы относятся к тестовым образцам для реализации указанного выше способа, выполненным из титанового сплава, форма которых в одном из вариантов имитирует конец аэродинамического профиля с уплотняющей кромкой, а в другом варианте имитирует угол передней или задней кромки конца аэродинамического профиля, подвергшегося механической обработке по заданной модели. Изобретения позволяют повысить надежность и долговечность восстановленного диска турбомашины. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ сборки вместе цельных облопаченных дисков, в частности дисков компрессора турбореактивного двигателя, включает в себя установку средств для демпфирования колебаний, как на лопатки дисков, так и между ними и сварку дисков вместе посредством сварки трением. Для осуществления способа сборки предложено устройство для демпфирования колебаний лопаток цельного облопаченного диска, выполненное с возможностью установки его на лопатках диска для демпфирования колебаний указанных лопаток при соединении диска с другим диском посредством сварки трением. Устройство для демпфирования колебаний содержит закрывающие и заполняющие средства для закрытия лопаток и заполнения зазоров между лопатками и зажимные средства для удерживания и зажима закрывающих и заполняющих средств, установленных на лопатках. Закрывающие и заполняющие средства изготовлены из упруго деформируемого материала. Изобретения позволяют снизить вибрации, возникающие при сварке трением цельных облопаченных дисков, а также исключить возможность возникновения резонансных колебаний дисков при проведении сварки трением. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ изготовления или ремонта моноблочного лопаточного диска включает этап формирования поверхности сварочного шва на выступающей площадке, являющейся частью диска. Поверхность сварочного шва предназначена для обеспечения последующего этапа соединения линейной фрикционной сваркой лопатки на выступающей площадке диска. Этап формирования поверхности сварочного шва осуществляют таким образом, чтобы она содержала, по меньшей мере, два плоских смежных участка, расположенных последовательно вдоль выступающей площадки. Другое изобретение группы относится к диску для выполнения моноблочного лопаточного диска. Диск для выполнения моноблочного лопаточного диска содержит, по меньшей мере, одну выступающую площадку, на которой выполняют поверхность сварочного шва, предназначенную для обеспечения соединения линейной фрикционной сваркой лопатки на выступающей площадке диска. На выступающей площадке поверхность сварочного шва содержит, по меньшей мере, два смежных плоских участка, расположенных последовательно вдоль выступающей площадки. Изобретение позволяет выполнить поверхность сварочного шва максимально близко к поверхности диска, а также снизить затраты при изготовлении или ремонте моноблочного лопаточного диска. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области общего машиностроения, а именно к изготовлению рабочих колес турбомашин, которые могут использоваться в средах с высокими и очень высокими температурами, в том числе и при отсутствии охлаждения, и, в частности, к изготовлению неметаллических рабочих колес турбин перспективных высокооборотных газотурбинных двигателей. Способ изготовления рабочего колеса турбины из композиционных материалов заключается в намотке углеродного волокна, предварительно пропитанного термостойким связующим, на оснастку и формообразовании полученной заготовки прессованием. Намотку углеродного волокна на оснастку производят в следующих направлениях армирования. Сначала углеродные волокна наматывают в радиальном направлении через пропилы в основном и вспомогательном технологических кольцах в направлении от формируемой выходной кромки лопатки рабочего колеса. Затем углеродные волокна наматывают в окружном направлении вокруг основного технологического кольца в направлении от формируемой выходной кромки лопатки рабочего колеса турбины. Намотку производят чередующимися слоями до полного заполнения оснастки. После завершения намотки заготовки углеродные волокна, намотанные в радиальном направлении, натягивают, после чего между ними устанавливают межлопаточные вкладыши. Обрезают углеродные волокна, выходящие за межлопаточные вкладыши с наружной стороны. После этого удаляют вспомогательное технологическое кольцо. Затем собранную оснастку с намотанной заготовкой рабочего колеса турбины помещают в матрицу и отпрессовывают пуансоном, а после отверждения связующего рабочее колесо извлекают из пресс-формы и удаляют межлопаточные вкладыши. Изобретение позволяет создать облегченную конструкцию неохлаждаемого рабочего колеса турбины из композиционного материала. 8 ил.