установка для испытания рабочих колес турбомашины на прочность

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РАБОЧИХ КОЛЕС ТУРБОМАШИНЫ НА ПРОЧНОСТЬ, содержащая камеру для установки испытуемого колеса с цилиндрической стенкой вокруг последнего и привод вращения колеса, отличающаяся тем, что цилиндрическая стенка имеет окна и снабжена обечайкой.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрическая стенка выполнена в виде скрепленных с боковыми стенками камеры фланцев, соединенных силовыми несущими ребрами, имеющими наклонные боковые стенки и образующими окна.

3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что обечайка выполнена тонкостенной.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к стендам и установкам для испытания рабочих колес турбомашин на прочность.

Известна установка для испытания рабочих колес турбомашин на прочность [1] Установка содержит корпус из двух торцовых деталей, закрепленных независимо друг от друга и расположенную между ними обечайку, а также испытуемое рабочее колесо турбомашины с лопатками.

Недостатком указанной установки являются отсутствие достаточной механической связи торцовых деталей, связанные с независимым друг от друга закреплением. Различие в температурных расширениях торцовых деталей приводит к короблению обечаек, к непредвиденному изменению радиальных зазоров в процессе работы, и выходу роторных деталей из строя из-за задевания или разогрева вследствие утечки горячего воздуха из камеры.

Известна установка для испытания рабочих колес турбомашин на прочность [2] Установка включает в себя камеру для установки в ней испытуемого рабочего колеса и привод его вращения.

Недостатком известной установки, принятой за прототип, является повышенная трудоемкость ремонта установки в случае обрыва лопаток во время испытаний. Корпус камеры, являясь силовым элементом, имеет цилиндрическую стенку с толщиной, которую мелкие обломки разрушившихся лопаток не пробивают. Оставаясь внутри камеры, они вызывают дальнейшее и значительное разрушение лопаток рабочего колеса и камеры.

Цель изобретения повышение надежности и ремонтопригодности установки.

Цель достигается тем, что в установке для испытания рабочих колес турбомашин на прочность, содержащей камеру для установки испытуемого колеса с цилиндрической стенкой вокруг последнего и привод вращения колеса, согласно изобретению, цилиндрическая стенка имеет окна и снабжена обечайкой. Цилиндрическая стенка выполнена в виде скрепленных с боковыми стенками камеры фланцев, соединенных силовыми несущими ребрами, имеющими наклонные стенки и образующие окна. Обечайка выполнена тонкостенной.

На фиг. 1 изображен общий вид установки; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Установка содержит привод вращения испытуемого рабочего колеса 1, включающий электродвигатель или турбину и мультипликатор, опору 2 для приводного вала 3, камеру 4 для установки в ней колеса, и элементы возбуждения 5 лопаток 6 рабочего колеса. Камера 4 выполнена из следующих деталей: крышки передней 7, закрепленной консольно на опоре 2 винтами 8, крышки задней 9, соединенной с передней крышкой через цилиндрическую обечайку 10 и корпус 11. Цилиндрическая оболочка 10 выполнена тонкостенной из листового материала свариваемого с фланцами 12 и 13. Корпус 11 содержит два относительно массивных фланца 14 и 15 и прикрепленные к ним сваркой равномерно по окружности силовые несущие ребра 16, между которыми расположены окна 17. Обечайка 10 и корпус 11 прикреплены к крышке передней 7 винтами 18 и к крышке задней 9 винтами 19 и 20.

При сборке и работе установки вес крышки задней 9 с присоединенными к ней другими деталями и агрегатами передается на крышку переднюю 7 посредством винтов 18, 19 и 20 через цилиндрическую обечайку 10 и корпус 11, образующих между собой коробчатую конструкцию, в которой корпус 11 с ребрами 16 воспринимает основную долю нагрузки. В случае обрыва лопаток 6 или других деталей, обломки пробивают обечайку 10 и через окна 17 между ребрами 16 покидают камеру 4, не вызывая дальнейших разрушений и задерживаются далее кожухом бронезащиты 21. Определенная вероятность возврата обломков в камеру 4 в случае удара в ребра 16 существует, но она значительно меньше, чем в прототипе, имеющем корпус со сплошной утолщенной цилиндрической стенкой. Для уменьшения вероятности возврата обломков в камеру 4 ребра 16 выполнены с наклонными стенками. Ремонт обечайки 10, изготовленной из листового свариваемого материала, а также в силу простоты конструкции не сложен.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемая конструкция корпуса камеры более надежна и ремонтопригодна, так как последствия разрушения будут менее значительны.