RU219757U1 - INTERBLADED PLATFORM FOR FAN DISC - Google Patents

INTERBLADED PLATFORM FOR FAN DISC Download PDF

Info

Publication number
RU219757U1
RU219757U1 RU2023115035U RU2023115035U RU219757U1 RU 219757 U1 RU219757 U1 RU 219757U1 RU 2023115035 U RU2023115035 U RU 2023115035U RU 2023115035 U RU2023115035 U RU 2023115035U RU 219757 U1 RU219757 U1 RU 219757U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platform
central part
air flow
thickness
fan
Prior art date
Application number
RU2023115035U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Юрьевич Кадобнов
Денис Игоревич Порошин
Максим Владимирович Грибов
Юлия Юрьевна Земскова
Ирина Сергеевна Дашевская
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Application granted granted Critical
Publication of RU219757U1 publication Critical patent/RU219757U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к авиадвигателестроению, а именно к междулопаточным площадкам для опорных дисков лопаток вентиляторов турбомашин. Техническим результатом представленной конструкции платформы является повышение работоспособности платформы, благодаря снижению деформации платформы при попадании в соседние лопатки посторонних предметов без увеличения массы самой платформы. Это достигается благодаря тому, что исключается деформация центральной части платформы за счет выполнения ее в виде наклонной поверхности, расширяющейся по движению воздушного потока, а также за счет выполнения первого и второго боковых плечиков толщиной позволяющей сократить нагрузку на диск вентилятора, и за счет наличия радиального ребра, работающего как дополнительное ребро жесткости, предотвращающего центральную часть платформы от деформации при воздействии центробежных сил, и работающего как крепежный элемент платформы, способный удерживать платформу в диске вентилятора при попадании посторонних предметов. 3 ил.

Figure 00000007
The utility model relates to aircraft engine building, namely to interblade pads for supporting disks of turbomachine fan blades. The technical result of the presented design of the platform is to increase the efficiency of the platform by reducing the deformation of the platform when foreign objects get into adjacent blades without increasing the mass of the platform itself. This is achieved due to the fact that deformation of the central part of the platform is excluded due to its execution in the form of an inclined surface expanding along the movement of the air flow, as well as due to the implementation of the first and second side hangers with a thickness which allows to reduce the load on the fan disk, and due to the presence of a radial rib, which works as an additional stiffener, preventing the central part of the platform from deformation under the influence of centrifugal forces, and working as a fastening element of the platform, capable of holding the platform in the fan disk when foreign objects get in. 3 ill.
Figure 00000007

Description

Полезная модель относится к авиадвигателестроению, а именно к междулопаточным площадкам для опорных дисков лопаток вентиляторов турбомашин.The utility model relates to aircraft engine building, namely to interblade pads for supporting disks of turbomachine fan blades.

Известна межлопастная площадка вентилятора турбомашины, содержащая пластину и два боковых ребра, отходящих от одной грани указанной пластины (Патент США US 20140003949 от 25.06.2013, МПК F01D 11/008, опубл. 02.01.2014).A turbomachine fan interblade platform is known, containing a plate and two side ribs extending from one face of the specified plate (US Patent US 20140003949 dated 06/25/2013, IPC F01D 11/008, publ. 01/02/2014).

Недостатком данной платформы является низкая надежность крепления площадки между соседними лопатками из-за крепления площадки только за счет трех радиальных фланцев.The disadvantage of this platform is the low reliability of the fastening of the platform between adjacent blades due to the fastening of the platform only due to three radial flanges.

Известна междулопаточная платформа, содержащая стенку удлиненной формы, выполненную с возможностью проходить между двумя лопастями вентилятора, причем эта стенка содержит аэродинамическую внешнюю поверхность и внутренняя поверхность, на которой расположена фиксирующая скоба, выполненная с возможностью крепления к диску вентилятора (Патент Франции FR 3107923 от 03.03.2020, МПК F01D 5/30, опубл. 10.09.2021).Known interscapular platform containing a wall of elongated shape, made with the ability to pass between two fan blades, and this wall contains an aerodynamic outer surface and an inner surface on which is located a locking bracket, made with the possibility of attachment to the fan disk (French Patent FR 3107923 dated 03.03. 2020, IPC F01D 5/30, published 09/10/2021).

Недостатком данной конструкции платформы является низкая прочность конструкции самой платформы, связанная с наличием на аэродинамической поверхности крепежных отверстий для монтажа кронштейна с помощью крепежных элементов. При этом под воздействием аэродинамических сил возможна деформация отверстий и образование трещин в зонах со слабым сечением.The disadvantage of this platform design is the low structural strength of the platform itself, associated with the presence of mounting holes on the aerodynamic surface for mounting the bracket using fasteners. In this case, under the influence of aerodynamic forces, deformation of the holes and the formation of cracks in zones with a weak cross section are possible.

Наиболее близкой является междулопаточная платформа для диска вентилятора, содержащая первое и второе боковые плечики, центральную часть, на внутренней части которой выполнены ребра жесткости, проходящие в направлении по потоку воздуха, и элементы крепления, служащие для размещения платформы между соседними лопатками (Патент РФ №2299992 от 30.07.2004. МПК F01D 5/22, опубл. 27.05.2007 бюл. №15).The closest is the interblade platform for the fan disk, containing the first and second side hangers, the central part, on the inside of which stiffeners are made, passing in the direction along the air flow, and fastening elements that serve to place the platform between adjacent blades (RF Patent No. 2299992 dated July 30, 2004. IPC F01D 5/22, published May 27, 2007 Bull. No. 15).

Недостатком данной конструкции является повышенная нагрузка на диск вентилятора при установке платформы, связанная со значительной толщиной центральной части и боковых плечиков, что повышает риск разрушения диска вентилятора.The disadvantage of this design is the increased load on the fan disk when installing the platform, associated with a significant thickness of the central part and side shoulders, which increases the risk of destruction of the fan disk.

Техническим результатом представленной конструкции платформы является повышение работоспособности платформы, благодаря снижению деформации платформы при попадании в соседние лопатки посторонних предметов без увеличения массы самой платформы. Это достигается благодаря тому, что исключается деформация центральной части платформы за счет выполнения ее в виде наклонной поверхности, расширяющейся по движению воздушного потока, а также за счет выполнения первого и второго боковых плечиков толщиной позволяющей сократить нагрузку на диск вентилятора, и за счет наличия радиального ребра, работающего как дополнительное ребро жесткости, предотвращающего центральную часть платформы от деформации при воздействии центробежных сил, и работающего как крепежный элемент платформы, способный удерживать платформу в диске вентилятора при попадании посторонних предметов.The technical result of the presented design of the platform is to increase the efficiency of the platform by reducing the deformation of the platform when foreign objects get into adjacent blades without increasing the mass of the platform itself. This is achieved due to the fact that deformation of the central part of the platform is excluded due to its execution in the form of an inclined surface expanding along the movement of the air flow, as well as due to the implementation of the first and second side hangers with a thickness which allows to reduce the load on the fan disk, and due to the presence of a radial rib, which works as an additional stiffener, preventing the central part of the platform from deformation under the influence of centrifugal forces, and working as a fastening element of the platform, capable of holding the platform in the fan disk when foreign objects get in.

Технический результат достигается тем, что междулопаточная платформа для диска вентилятора, содержащая первое и второе боковые плечики, центральную часть, на внутренней части которой выполнены ребра жесткости, проходящие в направлении по потоку воздуха, и элементы крепления, служащие для размещения платформы между соседними лопатками, в отличие от известного центральная часть выполнена в виде наклонной поверхности, расширяющейся по движению воздушного потока, причем центральная часть дополнительно содержит радиальный выступ, направленный в сторону диска вентилятора и сопряженный с ребрами жесткости, радиальный выступ снабжен осевым ребром, направленным вдоль оси диска в сторону входа воздушного потока, причем вышеупомянутое ребро имеет в продольном сечении клиновидную форму, расширяющуюся по потоку воздуха в сторону радиального выступа, причем толщина первого и второго боковых плечиков составляетThe technical result is achieved by the fact that the interblade platform for the fan disk, containing the first and second side hangers, the central part, on the inside of which stiffening ribs are made, passing in the direction along the air flow, and fastening elements that serve to place the platform between adjacent blades, in In contrast to the known, the central part is made in the form of an inclined surface expanding along the movement of the air flow, and the central part additionally contains a radial protrusion directed towards the fan disk and coupled with stiffeners, the radial protrusion is provided with an axial rib directed along the axis of the disk towards the air inlet. flow, and the above-mentioned rib has a wedge-shaped shape in longitudinal section, expanding along the air flow towards the radial protrusion, and the thickness of the first and second side shoulders is

где hn12 - толщина первого и второго боковых плечиков;where h n12 - the thickness of the first and second side hangers;

hcp - толщина центральной части платформы.h cp - thickness of the central part of the platform.

Фиг. 1 - междулопаточная платформа;Fig. 1 - interscapular platform;

фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1;fig. 2 - section A-A of Fig. 1;

фиг. 3 - вид сверху на междулопаточную платформу.fig. 3 is a top view of the interscapular platform.

На фигурах позициями показаны:In the figures, positions are shown:

1 - междулопаточная платформа;1 - interscapular platform;

2 - диск вентилятора;2 - fan disk;

3 - лопатки;3 - blades;

4 - первое боковое плечико;4 - the first side shoulder;

5 - второе боковое плечико;5 - second side shoulder;

6 - центральная часть платформы;6 - the central part of the platform;

7 - ребра жесткости;7 - stiffeners;

8 - элементы крепления платформы;8 - platform fastening elements;

9 - радиальный выступ;9 - radial protrusion;

10 - осевое ребро радиального выступа;10 - axial edge of the radial protrusion;

11 - внутренняя поверхность ребра радиального выступа;11 - inner surface of the rib of the radial protrusion;

hcp - толщина центральной части платформы;h cp - thickness of the central part of the platform;

hп12 - толщина первого и второго боковых плечиков.h p12 - the thickness of the first and second side hangers.

Междулопаточная платформа 1 для диска вентилятора 2 устанавливается между соседними лопатками 3 вентилятора (фиг. 1).Interblade platform 1 for the fan disc 2 is installed between adjacent fan blades 3 (Fig. 1).

Платформа 1 содержит первое 4 и второе 5 боковые плечики, центральную часть 6. На внутренней части центральной части 6 выполнены ребра жесткости 7, проходящие в направлении по потоку воздуха (фиг. 2). Также корпус содержит элементы крепления 8, служащие для размещения платформы между соседними лопатками 3.The platform 1 contains the first 4 and the second 5 side hangers, the central part 6. On the inner part of the central part 6 stiffening ribs 7 are made, passing in the direction along the air flow (Fig. 2). Also, the housing contains fastening elements 8, which serve to place the platform between adjacent blades 3.

Ребра жесткости 7 направлены перпендикулярно оси вращения диска.The stiffeners 7 are directed perpendicular to the axis of rotation of the disc.

Элементы крепления 8, ребра жесткости 7, первое 4 и второе 5 боковые плечики платформы 1 выполнены монолитно с центральной частью 6.Fasteners 8, stiffeners 7, first 4 and second 5 side hangers of the platform 1 are made in one piece with the central part 6.

Центральная часть 6 выполнена в виде наклонной поверхности, расширяющейся по движению воздушного потока (фиг. 3). Центральная часть 6 дополнительно содержит радиальный выступ 9, направленный в сторону диска вентилятора. Радиальный выступ 9 сопряжен с ребрами жесткости 7.The central part 6 is made in the form of an inclined surface, expanding with the movement of the air flow (Fig. 3). The central part 6 additionally contains a radial protrusion 9 directed towards the fan disc. Radial protrusion 9 is associated with stiffeners 7.

Радиальный выступ 9 снабжен осевым ребром 10, направленным вдоль оси диска в сторону входа воздушного потока. Причем вышеупомянутое ребро 10 имеет в продольном сечении клиновидную форму, расширяющуюся по потоку воздуха в сторону радиального выступа 9. Центральная часть 6 и радиальный выступ 9 с осевым ребром 10 выполнены монолитными.The radial protrusion 9 is provided with an axial rib 10 directed along the disk axis towards the airflow inlet. Moreover, the above-mentioned rib 10 has a wedge-shaped shape in the longitudinal section, expanding along the air flow towards the radial protrusion 9. The central part 6 and the radial protrusion 9 with the axial rib 10 are made monolithic.

Выполнение ребра 10 клиновидной формы увеличивает жесткость ребра 10 в месте сопряжения с радиальным выступом 9, что позволяет исключить деформацию ребра 10 выступа 9 под действием центробежных сил РЦБ. При этом внутренняя поверхность 11 ребра 10 располагается под углом к радиальному выступу 9.The implementation of the rib 10 wedge-shaped increases the rigidity of the rib 10 at the junction with the radial protrusion 9, which eliminates the deformation of the rib 10 protrusion 9 under the action of centrifugal forces R CB . In this case, the inner surface 11 of the rib 10 is located at an angle to the radial protrusion 9.

Наличие в конструкции платформы 1 радиального выступа 9 с осевым ребром 10 позволяет предотвратить деформацию платформы при действии центробежных сил FЦБ, а также удерживать платформу в диске вентилятора при попадании посторонних предметов.The presence in the design of the platform 1 of the radial protrusion 9 with the axial rib 10 helps to prevent deformation of the platform under the action of centrifugal forces F CB , as well as to keep the platform in the fan disk in case of ingress of foreign objects.

Толщина первого 4 и второго 5 боковых плечиков составляет:The thickness of the first 4 and second 5 side hangers is:

где hn12 - толщина первого и второго боковых плечиков;where h n12 - the thickness of the first and second side hangers;

hcp - толщина центральной части платформы.h cp - thickness of the central part of the platform.

Если толщина первого 4 и второго 5 плечиков будет меньше 0,6 ⋅ hcp, то плечики 4, 5 могут разрушиться при работе вентилятора из-за удара при попадании посторонних предметов, что приводит к снижению сопротивляемости центробежным силам FЦБ и снижает работоспособность платформы 1 из-за возможности их деформации.If the thickness of the first 4 and second 5 hangers is less than 0.6 ⋅ h cp , then the hangers 4, 5 may be destroyed during fan operation due to impact when foreign objects enter, which leads to a decrease in the resistance to centrifugal forces F of the CB and reduces the performance of platform 1 because of the possibility of their deformation.

Если толщина первого 4 и второго 5 боковых плечиков будет больше 1,4 ⋅ hcp, то это увеличивает массу междулопаточной платформы 1, тем самым увеличивает нагрузку на диск 2 вентилятора, что может привести к дополнительной нагрузке на диск 2 и снижению работоспособности и ресурса платформы.If the thickness of the first 4 and second 5 side hangers is more than 1.4 ⋅ h cp , then this increases the mass of the interblade platform 1, thereby increasing the load on the fan disk 2, which can lead to additional load on the disk 2 and reduce the platform's performance and resource .

Радиальный выступ 9 с ребром 10 образуют дополнительный элемент крепления платформы на диске 2 вентилятора.The radial protrusion 9 with the rib 10 form an additional fastening element of the platform on the fan disk 2.

Предложенная конструкция платформы 1 позволяет обеспечить надежное крепление платформы 1 на диске 2 вентилятора, а так же позволяет исключить деформацию и/или разрушение платформы 1 при попадании посторонних предметов.The proposed design of the platform 1 makes it possible to securely fasten the platform 1 to the fan disk 2, and also makes it possible to exclude deformation and/or destruction of the platform 1 when foreign objects get in.

Межлопаточная платформа формирует обводы газовоздушного тракта между лопатками 3 вентилятора.The interblade platform forms the contours of the gas-air path between the fan blades 3.

Межлопаточная платформа 1 устанавливается элементами крепления 8 на диске 2 вентилятора между соседними лопатками 3 с помощью осевых штифтов (не показаны). При этом радиальный выступ 9 с осевым ребром 10 для крепления платформы 1 входят в кольцевой буртик кольца удерживающего (не показаны), которое установлено на диске 2 вентилятора. Такое крепление платформы обеспечивает ее удержание при попадании посторонних предметов.The interblade platform 1 is mounted by fasteners 8 on the fan disc 2 between adjacent blades 3 using axial pins (not shown). In this case, the radial protrusion 9 with the axial rib 10 for mounting the platform 1 enters the annular shoulder of the retaining ring (not shown), which is installed on the fan disk 2. Such fastening of the platform ensures its retention in case of ingress of foreign objects.

Повышение работоспособности платформы, благодаря снижению деформации платформы при попадании в соседние лопатки посторонних предметов без увеличения массы самой платформы достигается благодаря тому, что междулопаточная платформа для диска вентилятора, содержащая первое и второе боковые плечики, центральную часть, на внутренней части которой выполнены ребра жесткости, проходящие в направлении по потоку воздуха, и элементы крепления, служащие для размещения платформы между соседними лопатками, в отличие от известной центральная часть выполнена в виде наклонной поверхности, расширяющейся по движению воздушного потока, причем центральная часть дополнительно содержит радиальный выступ, направленный в сторону диска вентилятора и сопряженный с ребрами жесткости, радиальный выступ снабжен ребром, направленным вдоль оси диска в сторону входа воздушного потока, причем вышеупомянутое ребро имеет в продольном сечении клиновидную форму, расширяющуюся по потоку воздуха в сторону радиального выступа, причем толщина первого и второго боковых плечиков составляетImproving platform performance by reducing platform deformation when foreign objects get into adjacent blades without increasing the mass of the platform itself is achieved due to the fact that the interblade platform for the fan disk, containing the first and second side hangers, the central part, on the inside of which stiffening ribs are made, passing in the direction of the air flow, and fastening elements that serve to place the platform between adjacent blades, in contrast to the well-known central part is made in the form of an inclined surface expanding along the air flow, and the central part additionally contains a radial protrusion directed towards the fan disk and coupled with the stiffening ribs, the radial protrusion is provided with a rib directed along the axis of the disk towards the air flow inlet, and the aforementioned rib has a wedge-shaped shape in the longitudinal section, expanding along the air flow towards the radial protrusion, and the thickness of the first and second side shoulders is

где hnl2 - толщина первого и второго боковых плечиков;where h nl2 - the thickness of the first and second side hangers;

hcp - толщина центральной части платформы.h cp - thickness of the central part of the platform.

Claims (4)

Междулопаточная платформа для диска вентилятора, содержащая первое и второе боковые плечики, центральную часть, на внутренней части которой выполнены ребра жесткости, проходящие в направлении по потоку воздуха, и элементы крепления, служащие для размещения платформы между соседними лопатками, отличающаяся тем, что центральная часть выполнена в виде наклонной поверхности, расширяющейся по движению потока воздуха, причем центральная часть дополнительно содержит радиальный выступ, направленный в сторону диска вентилятора и сопряженный с ребрами жесткости, радиальный выступ снабжен осевым ребром, направленным вдоль оси диска в сторону входа воздушного потока, причем вышеупомянутое ребро имеет в продольном сечении клиновидную форму, расширяющуюся по потоку воздуха в сторону радиального выступа, причем толщина первого и второго боковых плечиков составляетAn interblade platform for a fan disk, comprising the first and second side hangers, a central part, on the inside of which stiffening ribs are made, passing in the direction along the air flow, and fastening elements used to place the platform between adjacent blades, characterized in that the central part is made in the form of an inclined surface expanding along the air flow, the central part additionally contains a radial protrusion directed towards the fan disk and coupled with stiffeners, the radial protrusion is provided with an axial rib directed along the axis of the disk towards the air flow inlet, and the above-mentioned rib has wedge-shaped in longitudinal section, expanding along the air flow towards the radial protrusion, and the thickness of the first and second side shoulders is где hп12 - толщина первого и второго боковых плечиков;where h p12 - the thickness of the first and second side hangers; hср - толщина центральной части платформы.h cf - thickness of the central part of the platform.
RU2023115035U 2023-06-08 INTERBLADED PLATFORM FOR FAN DISC RU219757U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU219757U1 true RU219757U1 (en) 2023-08-03

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3712757A (en) * 1969-10-28 1973-01-23 Secr Defence Bladed rotors for fluid flow machines
US5193982A (en) * 1991-07-17 1993-03-16 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation S.N.E.C.M.A. Separate inter-blade platform for a bladed rotor disk
US6416280B1 (en) * 2000-11-27 2002-07-09 General Electric Company One piece spinner
RU2299992C2 (en) * 2003-07-31 2007-05-27 Снекма Мотер Interblade pad side deflection for support disk of blades of turbojet engine and support disk of blades of turbojet engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3712757A (en) * 1969-10-28 1973-01-23 Secr Defence Bladed rotors for fluid flow machines
US5193982A (en) * 1991-07-17 1993-03-16 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation S.N.E.C.M.A. Separate inter-blade platform for a bladed rotor disk
US6416280B1 (en) * 2000-11-27 2002-07-09 General Electric Company One piece spinner
RU2299992C2 (en) * 2003-07-31 2007-05-27 Снекма Мотер Interblade pad side deflection for support disk of blades of turbojet engine and support disk of blades of turbojet engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8807951B2 (en) Gas turbine engine airfoil
JP6060145B2 (en) High camber compressor rotor blade
RU2451215C2 (en) Rotary assembly of gas turbine fan, gas turbine engine, fan with said assembly and gas turbine engine
JP6047141B2 (en) High camber stator vane
JP6025269B2 (en) Compressor airfoil with tip angle
RU2516755C2 (en) Turbo compressor impeller erosion indicator
JP4646159B2 (en) Axial fixing device for rotor blade in rotor and its utilization method
US9732762B2 (en) Compressor airfoil
US9765795B2 (en) Compressor rotor airfoil
JP2008121670A (en) Swept turbomachine blade
JP2008303889A (en) Backswept turbojet blade
CA2536132A1 (en) Bleeding of mobile blades of turbojet high pressure compressor
US5746578A (en) Retention system for bar-type damper of rotor
US8221083B2 (en) Asymmetrical rotor blade fir-tree attachment
US6776582B2 (en) Turbine blade and turbine
JPWO2008117413A1 (en) Fan rotor blade support structure and turbofan engine having the same
RU2403403C2 (en) Gas turbine engine blade, turbojet engine turbine blade, turbines and gas turbine engine
US10443390B2 (en) Rotary airfoil
US5749705A (en) Retention system for bar-type damper of rotor blade
US20150010404A1 (en) Turbine or compressor stage including an interface part made of ceramic material
BR102015020296A2 (en) compressor apparatus comprising a plurality of axial flow stages
US10094390B2 (en) Rotary assembly for an aviation turbine engine, the assembly comprising a separate fan blade platform mounted on a fan disk
RU219757U1 (en) INTERBLADED PLATFORM FOR FAN DISC
US20110311355A1 (en) Axial turbo compressor for a gas turbine having low radial gap losses and diffuser losses
US11230936B2 (en) Rectifier for aircraft turbomachine compressor, comprising air extraction openings having a stretched form in the peripheral direction