RU2460886C1

RU2460886C1 - Turbine rotor

Info

Publication number: RU2460886C1
Application number: RU2011116443/06A
Authority: RU
Inventors: Юрий Иосифович Зыкунов (RU); Юрий Иосифович Зыкунов; Николай Владимирович Крылов (RU); Николай Владимирович Крылов; Андрей Ростиславович Котельников (RU); Андрей Ростиславович Котельников; Евгений Ювенальевич Марчуков (RU); Евгений Ювенальевич Марчуков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн")
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-09-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: turbine rotor comprises cooled blades with platforms made on root feet, blades being fitted in disc grooves. Thin-wall box dampers are arranged on surface of flanges on root side. Every blade root has hole to communicate blade cooling channel with recess between roots of adjacent blades. Groove is made on thin-wall box damper on root surface side. Inlet of said groove is located opposite root hole while outlet is arranged opposite the gap between blade platforms.

EFFECT: cooling of blade platform heat-beat sections.

2 cl, 2 dwg

Description

Ротор турбины относится к элементам турбины с охлаждаемыми рабочими лопатками и с противовибрационными средствами на роторе.Turbine rotor refers to turbine elements with cooled working blades and with anti-vibration means on the rotor.

Известен ротор турбины, содержащий рабочие лопатки, установленные своей замковой частью в пазах диска, с полками на ножках замковой части лопаток, при этом на поверхности полок со стороны ножек установлены демпфирующие тонкостенные коробчатые элементы (см. патент Японии №11062502, МПК F01D 5/10, опубл. 05.03.1999 г.).A turbine rotor is known that contains rotor blades mounted with their locking part in the grooves of the disk, with shelves on the legs of the locking part of the blades, and damping thin-walled box elements are installed on the surface of the shelves from the legs (see Japan Patent No. 11062502, IPC F01D 5/10 , published on March 5, 1999).

Это техническое решение обладает хорошими демпфирующими свойствами и применимо для низкотемпературных турбин с неохлаждаемыми рабочими лопатками. При его использовании в роторах турбин с охлаждаемыми рабочими лопатками возникают трудности, связанные с недостаточным охлаждением полок рабочих лопаток, что приводит к появлению трещин на полках из-за высокой температуры на них и термоциклики. Это связано с тем, что разные участки полки рабочей лопатки находятся на разных расстояниях от охлаждаемого пера лопатки и по-разному охлаждаются.This technical solution has good damping properties and is applicable for low-temperature turbines with uncooled working blades. When used in rotors of turbines with cooled working blades, difficulties arise due to insufficient cooling of the shelves of the working blades, which leads to cracking on the shelves due to the high temperature on them and the thermal cycle. This is due to the fact that different sections of the shelf of the working blade are at different distances from the cooled feather of the blade and are cooled differently.

Задача изобретения - дополнительно охладить наиболее проблемные участки полок рабочей лопатки, конструктивно организовав в эти участки подвод охлаждающего воздуха из канала охлаждения рабочей лопатки.The objective of the invention is to further cool the most problematic sections of the shelves of the working blades by constructively arranging in these areas a supply of cooling air from the cooling channel of the working blades.

Указанная задача достигается тем, что для роторов турбин с охлаждаемыми рабочими лопаткам в роторе турбины, содержащем рабочие лопатки, установленные своей замковой частью в пазах диска, с полками на ножках замковой части лопаток, при этом на поверхности полок со стороны ножек установлены тонкостенные коробчатые демпферы, на каждой ножке лопатки выполнено отверстие, соединяющее канал охлаждения рабочей лопатки с полостью между ножками соседних лопаток, а на тонкостенном коробчатом демпфере со стороны поверхности лопаток образована канавка, у которой вход размещен напротив отверстия в ножке, а выход - напротив зазора между полками соседних лопаток.This problem is achieved by the fact that for turbine rotors with cooled working blades in the turbine rotor containing working blades installed with their locking part in the grooves of the disk, with shelves on the legs of the locking part of the blades, thin-walled box-shaped dampers are installed on the surface of the shelves from the legs on each leg of the blade a hole is made connecting the cooling channel of the working blade with the cavity between the legs of adjacent blades, and on a thin-walled box-shaped damper from the side of the surface of the blades avka, whose entrance is situated opposite the hole in the leg, and the output - opposite the gap between the flanges of adjacent blades.

Кроме того, желательно, чтобы каждое отверстие, соединяющее канал охлаждения рабочей лопатки с полостью между ножками соседних лопаток, было выполнено напротив зоны теплонапряженных участков полки лопатки.In addition, it is desirable that each hole connecting the cooling channel of the working blade with the cavity between the legs of adjacent blades, is made opposite the zone of heat-stressed sections of the shelf blades.

Выполнение на каждой ножке лопатки отверстия, соединяющего канал охлаждения рабочей лопатки с полостью между ножками соседних лопаток, позволяет подвести охлаждающий воздух на охлаждение полок лопаток.The implementation on each leg of the blade of the hole connecting the cooling channel of the working blade with the cavity between the legs of adjacent blades allows the cooling air to be supplied to cool the shelves of the blades.

Выполнение таких отверстий напротив зоны теплонапряженных участков полок лопаток позволяет лучше охлаждать наиболее проблемные участки полки рабочей лопатки.The implementation of such holes opposite the zone of heat-stressed sections of the shelves of the blades allows better cooling of the most problematic sections of the shelves of the working blades.

Выполнение на тонкостенном коробчатом демпфере со стороны полки напротив отверстия в ножке канавки, у которой вход размещен напротив отверстия в ножке, а выход - напротив зазора между полками соседних лопаток, позволяет подводить охлаждающий воздух в самую теплонапряженную зону полки рабочей лопатки.Performing on a thin-walled box damper from the side of the shelf opposite the hole in the leg of the groove, in which the entrance is located opposite the hole in the leg, and the output is opposite the gap between the shelves of adjacent blades, allows cooling air to be introduced into the most heat-stressed zone of the blade of the working blade.

Именно совокупность вышеперечисленных решений позволяет охладить наиболее проблемные участки полок рабочей лопатки.It is the combination of the above solutions that allows you to cool the most problematic sections of the shelves of the working blades.

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

На фиг.2 показан поперечный разрез по рабочим лопаткам и демпферу.Figure 2 shows a cross section along the working blades and damper.

Ротор турбины содержит охлаждаемые рабочие лопатки 1, установленные своей замковой частью 2 в елочных пазах 3 диска 4, с полками 5 на ножках 6 замковой части 2 лопаток 1. На поверхности полок 5 со стороны ножек 6 установлены тонкостенные коробчатые демпферы 7. На каждой ножке 6 лопатки 1 выполнено отверстие 8, соединяющее канал охлаждения 9 рабочей лопатки 1 с полостью 10 между ножками 6 соседних лопаток 1. На тонкостенном коробчатом демпфере 7 со стороны поверхности лопаток 1 образована канавка 11, у которой вход размещен напротив отверстия 8 в ножке 6 лопатки 1, а выход - напротив зазора 12 между полками 5 соседних лопаток 1. Каждое отверстие 8, соединяющее канал охлаждения 9 рабочей лопатки 1 с полостью 10 выполнено напротив зоны теплонапряженного участка полки 5 лопатки 1. Лопатки 1 закреплены от осевых перемещений на диске 4 фиксирующими пластинами 13 и 14.The turbine rotor contains cooled working blades 1 installed with their castle part 2 in the Christmas grooves 3 of the disk 4, with shelves 5 on the legs 6 of the castle part 2 of the blades 1. On the surface of the shelves 5 from the side of the legs 6 there are thin-walled box-shaped dampers 7. On each leg 6 of the blade 1, a hole 8 is made connecting the cooling channel 9 of the working blade 1 with a cavity 10 between the legs 6 of the adjacent blades 1. On a thin-walled box damper 7, a groove 11 is formed on the surface side of the blades 1, at which the inlet is located opposite the hole 8 in the 6 l leg patches 1, and the exit is opposite the gap 12 between the shelves 5 of the adjacent blades 1. Each hole 8 connecting the cooling channel 9 of the working blade 1 with the cavity 10 is made opposite the zone of the heat-stressed section of the shelf 5 of the blade 1. The blades 1 are secured against axial movements on the disk 4 by a fixing plates 13 and 14.

При работе охлаждающий воздух через отверстие 8 в лопатке 1 попадает в полость 10, образованную диском 4, ножками 6 лопаток 1, тонкостенными коробчатыми демпферами 7 и фиксирующими пластинами 13 и 14. Часть воздуха по канавке 11 демпфера 7 подводится для снижения температуры к зазору 12 между полками 5 и попадает в проточную часть турбины, что позволит значительно снизить температуру на полке 5 лопатки 1 в ее проблемной зоне и исключить растрескивание полок 5.During operation, the cooling air through the hole 8 in the blade 1 enters the cavity 10 formed by the disk 4, the legs 6 of the blades 1, thin-walled box-shaped dampers 7 and the fixing plates 13 and 14. A part of the air is supplied through the groove 11 of the damper 7 to the gap 12 between shelves 5 and gets into the flow part of the turbine, which will significantly reduce the temperature on the shelf 5 of the blade 1 in its problem area and to exclude cracking of the shelves 5.

Claims

1. A turbine rotor containing rotor blades mounted with their hinge part in the grooves of the disk, with shelves on the legs of the hinge part of the blades, with thin-walled box-shaped dampers mounted on the surface of the shelves on the legs side, characterized in that for rotors with cooled working blades on each a hole has been made to the blade leg connecting the cooling channel of the blade to the cavity between the legs of adjacent blades, and a groove is formed on the thin-walled box damper from the side of the blade surface, at which the inlet displacements opposite holes in the blade root, and an output opposite the gap between the flanges of adjacent blades.

2. The turbine rotor according to claim 1, characterized in that each hole connecting the cooling channel of the working blade with the cavity between the legs of adjacent blades is made opposite the zone of the heat-stressed section of the blade shelf.