Формы дисков и способы крепления дисков на валу

Различные  конструктивные формы дисков и барабанных роторов ясны из рассмотрения  рис. 17.

При небольших диаметрах и небольших окружных скоростях на ободе  (приблизительно до 120—130 м/сек)  применяются диски постоянной толщины (рис.17, а и д) как цельнокованые заодно с валом, так и с втулкой для посадки на вал. Приблизи­тельно для окружных скоростей на ободе до 170 м/сек цельнокованые с валом диски выполняют с утолщением у вала (рис. 143, е). Чрезвычайно распространена конструкция диска ко­нического профиля (рис. 17, бис), применяющаяся для боль­ших окружных скоростей (до 300 м/сек).

Часто диски имеют гиперболический профиль, как, например, на рис. 17, г, относящийся к двухвенечному колесу скорости.

При очень больших окружных скоростях (400 м/сек и выше) применяют иногда диски равного сопротивления (рис. 17, ж). в которых напряжения по радиусу не меняются. Чаще диски по своему профилю лишь приближаются к дискам равного сопро­тивления. У большинства дисков можно различать обод, втулку и среднюю часть диска, называемую иногда полотном. В некото­рых конструкциях при небольшой ширине лопаток (рис. 17, а, д и е) обод не отличается по толщине от примыкающего к нему полотна. Размеры обода целиком определяются размерами хво­стовика лопатки. Размеры втулки связаны с величиной возни­кающих в ней напряжений. Для понижения последних прихо­дится увеличивать как длину, так и наружный диаметр втулки. Диски без отверстия для вала (см. рис 17, ж) не требуют втулки и отличаются значительной прочностью.

Безымянный

Рис. 17. Конструктивные формы дисков:

о  — диск  постоянной толщины  с втулкой  для  посадки на  вал;  б — конический диск с ободом   и   втулкой;   в  —   диск   последней   ступени   мощной     конденсационной   турбины; г —  диск  со  ступенями   скорости; д —  диски   постоянной  толщины   цельнокованого  ро­тора;   е  —  диски   цельнокованого   ротора;   ж  — диск  равного   сопротивления

Диск без центрального отверстия (рис. 17, ж) соединяется с фланцами вала при помощи шпилек; выступающие части фланцев центрируют диск относительно вала. Более целесообразна конструкция креплений дисков, допускающая независимые температурные деформации.

Для конструкций, изображенных на рис. 17, а — е, чаще всего применяется непосредственная посадка диска на вал с натягом, обеспечивающим плотность посадки в рабочих условиях. Под действием центробежных сил диска и вследствие разности температур между втулкой диска и валом посадка диска на вал в рабочих условиях ослабевает и может даже появиться зазор, обусловливаю­щий вибрацию ротора и возможность аварии турбины. Необходимая величина натяга для посадки диска опре­деляется расчетом. Ориентировочная величина натяга составля­ет 0,001 диаметра вала. Разность между максимальным и минимальным натягами обычно равна 0,05—0,08 мм.  

Посадка дисков с натягом не устраняет необходимости применения шпонок (одной или двух на каждый диск), которые обеспечивают передачу крутящего момента от диска к валу (рис. 18).

Чтобы не ослаблять шпоночными канавками втулку особо на­пряженных дисков, применяют конструкцию с радиальными шпонками.  Радиальные шпонки посажены в диск с натягом, а в кольцо, входят с зазором 0,02—0,04 мм. Такое же крепление диска одной радиальной шпонкой предусмотрено Харьковским турбинным заводом.

В конструкции, показанной на рис. 17, г, применена пальце­вая втулка, которая наружным диаметром точно (но без натяга) пригоняется к диску и соединяется с ним радиальными штифтами. Диск с втулкой насаживается на вал с натягом и удержи­вается от проворачивания шпонками.

Если под действием температуры или центробежных сил диа­метр отверстия в диске станет больше диаметра пальцевой втулки, то соосность диска и втулки (а, следовательно, и вала) не нарушится вследствие наличия радиальных штифтов.

БезымянныйРис. 18. Шпонка для крепления диска на валу

Next ArticleДеаэратор