Хвостовики лопаток турбины

Хвостовик — один из самых напряженных и ответственных элементов лопатки. С его помощью она крепится на диске.

Выбор типа хвостовика для рабочей лопатки оп­ределяется двумя факторами: нагрузкой, создавае­мой лопаткой, и технологическим оборудованием турбинного завода.

На рис. 11 показан один из простейших хвосто­виков — Т-образный, применяемый для лопаток малой длины. Для установки рабочих лопаток на периферии диска выполняют окружной паз по про­филю хвостовика лопатки. Для заводки лопаток в диск с двух его противоположных сторон делают­ся колодцы (рис. 11 б), через которые набираются и заводятся по окружности лопатки. Последними непосредственно в колодцы устанавливают замко­вые лопатки (рис. 11, в) и крепят их к диску цилин­дрическими заклепками.

Хвостовики рассмотренной конструкции при­годны только для коротких лопаток, центробежная сила которых невелика. При больших высотах ло­паток центробежная сила R, приложенная в плоскостях контакта вызывает в сечениях диска высокие напряжения изгиба. Это может привести в зоне высоких температур к появлению трещины длительной прочности и требует увеличения толщины диска на периферии. Для уменьшения напряжений в ободе диска на хвостовой части лопатки выполняют замки (рис.13) с плотным контактом поверхностей хво­стовика и диска. Под действием центробежной силы R j, приложенной к опорной поверхности обода в месте контакта, возникает сила R2, уменьшающая изгибающие напряжения в сечении ВВ.

Т-образные хвостовики широко применяют ЛМЗ и ТМЗ в турбинах разных типов.

Безымянный

Рис 11 Рабочая лопатка с Т-образным хвостовиком

 а- хвостовое соединение; б — колодец для заводки лопаток; в — крепление замковой рабочей лопатки заклепкой, г — разгиб щеки диска центробежной силой лопатки.

На рис. 12 показан простейший вильчатый хвостовик 1, выполненный в виде вилки, насажи­ваемый сверху на диск 2 и закрепляемый на нем двумя заклепками 3. Вильчатое хвостовое соедине­ние не требует специальных замковых лопаток и допускает легкую смену поврежденных лопаток без разлопачивания всего диска (как это требуется для замены лопатки с Т-образными или грибовидными хвостовиками).

Рассмотренные хвостовики пригодны для креп­ления лишь относительно коротких лопаток из-за их малой несущей способности. Увеличение числа вилок (рис. 3.10) позволяет увеличить число поверхностей среза с самого слабого элемента — ци­линдрических заклепок.

Для лопаток последних ступеней используется елочный хвостовик с торцевой заводкой, большое число опорных поверхностей которого обеспечивает высокую несущую способность. Хвостовик и паз в диске под его заводку вы­полнены по дуге окружности, для того чтобы корне­вое сечение лопатки располагалось на полке хвосто­вика без свисания кромок. Это обеспечивает высо­кую усталостную прочность лопатки. Каждая лопат­ка крепится в осевом направлении с помощью двух пластинчатых стопоров, один конец каждого из ко­торых перед заводкой лопатки в паз отгибается в тело хвостовика, а второй — на поверхность диска.

Безымянный

Рис. 12 Рабочая лопатка с простейшим вильчатым хвостовиком

Безымянный

Рис.13. Рабочая лопатка с Т-образным хвостовиком и замками

Next ArticleБандажи и связи для рабочих лопаток