Лопасть ротора турбомашины, диск ротора турбомашины, ротор турбомашины и газотурбинный двигатель с разными углами контактной поверхности хвостовика и гнезда - RU2015132428A

1. Лопасть (20) ротора турбомашины с хвостовиком (23) елочной формы, приспособленная для закрепления в диске (11) ротора, установленном с возможностью вращения вокруг оси (31) ротора,

в которой, в плоскости, перпендикулярной оси (31) ротора,

- хвостовик (23) содержит нижнюю часть (36) хвостовика и боковую сторону хвостовика;

- боковая сторона хвостовика содержит множество выступов (41, 43, 45) хвостовика, каждый из выступов (41, 43, 45) хвостовика содержит контактную поверхность хвостовика, приспособленную для того, чтобы находиться в физическом контакте с контактной поверхностью диска (11) ротора;

- множество выступов (41, 43, 45) хвостовика содержит первый выступ (41) хвостовика с первой контактной поверхностью (33) хвостовика, второй выступ (43) хвостовика со второй контактной поверхностью (34) хвостовика и третий выступ (45) хвостовика с третьей контактной поверхностью (35) хвостовика, первый выступ (41) хвостовика, расположенный ближе к нижней части (36) хвостовика, чем второй выступ (43) хвостовика, и второй выступ (43) хвостовика, расположенный ближе к нижней части (36) хвостовика, чем третий выступ (45) хвостовика;

- первая контактная поверхность (33) хвостовика наклонена относительно радиальной оси (32) нижней части хвостовика на первый угол (331) хвостовика, радиальная ось (32) нижней части хвостовика, определенная линией, проходящей через ось (31) ротора и нижнюю часть (36) хвостовика;

- вторая контактная поверхность (34) хвостовика наклонена относительно радиальной оси (32) нижней части хвостовика на второй угол (341) хвостовика; и

- третья контактная поверхность (35) хвостовика наклонена относительно радиальной оси (32) нижней части хвостовика на третий угол (351) хвостовика;

- отличающаяся тем, что

любой один или более из первого угла (331) хвостовика, второго угла (341) хвостовика или третьего угла (351) хвостовика находится в диапазоне от 1° до 15° от любого из других углов хвостовика.

2. Лопасть (20) ротора турбомашины по п. 1, в которой любой один или более из первого угла (331) хвостовика, второго угла (341) хвостовика или третьего угла (351) хвостовика находится в диапазоне от 1° до 5° от любого из других углов хвостовика.

3. Лопасть (20) ротора турбомашины по п. 1, в которой первый угол (331) хвостовика меньше или больше, чем второй угол (341) хвостовика, а второй угол хвостовика по существу равен третьему углу (351) хвостовика.

4. Лопасть (20) ротора турбомашины по п. 2, в которой первый угол (331) хвостовика меньше или больше, чем второй угол (341) хвостовика, а второй угол хвостовика по существу равен третьему углу (351) хвостовика.

5. Лопасть (20) ротора турбомашины по любому из пп. 1-4, в которой первый угол (331) хвостовика примерно на 2° меньше или больше, чем второй угол (341) хвостовика или третий угол (351) хвостовика.

6. Лопасть (20) ротора турбомашины по любому из пп. 1-4, в которой первый угол (331) хвостовика примерно на 2° меньше или больше, чем второй угол (341) хвостовика, а второй угол хвостовика равен третьему углу (351) хвостовика.

7. Лопасть (20) ротора турбомашины по любому из пп. 1-4, в которой хвостовик (23) содержит дополнительную боковую сторону хвостовика, которая содержит множество дополнительных выступов хвостовика, и боковая сторона хвостовика и дополнительная боковая сторона хвостовика расположены напротив друг друга по окружности.

8. Лопасть (20) ротора турбомашины по п. 7, в которой множество выступов (41, 43, 45) хвостовика содержит первую форму хвостовика, а множество дополнительных выступов хвостовика содержит вторую форму хвостовика, первая форма хвостовика, являющаяся копией, зеркально отображенной относительно радиальной оси (32) нижней части хвостовика, второй формы хвостовика.

9. Лопасть (20) ротора турбомашины по любому из пп. 1-4, в которой

- каждый из выступов (41, 43, 45) хвостовика имеет максимальное расстояние хвостовика до радиальной оси (32) нижней части хвостовика, расстояние хвостовика, определяемое длиной линейного сегмента хвостовика между секцией поверхности выступа хвостовика и секцией оси радиальной оси (32) нижней части хвостовика, линейный сегмент хвостовика, перпендикулярный радиальной оси (32) нижней части хвостовика; и

- максимальное расстояние хвостовика первого выступа (41) хвостовика меньше, чем максимальное расстояние хвостовика второго выступа (43) хвостовика, и/или максимальное расстояние хвостовика второго выступа (43) хвостовика меньше, чем максимальное расстояние хвостовика третьего выступа (45) хвостовика.

10. Лопасть (20) ротора турбомашины по любому из пп. 1-4, в которой лопасть (20) ротора турбомашины является деталью газотурбинного двигателя, в частности, деталью секции турбины газотурбинного двигателя и/или секции компрессора газотурбинного двигателя.

11. Диск (11) ротора турбомашины с гнездом (12) елочной формы, установленный с возможностью вращения вокруг оси (31) ротора;

в котором, в плоскости, перпендикулярной оси (31) ротора

- гнездо (12) содержит нижнюю часть (37) гнезда и боковую сторону гнезда;

- боковая сторона гнезда содержит множество выступов (42, 44, 46) гнезда, каждый из выступов (42, 44, 46) гнезда содержит контактную поверхность гнезда, приспособленную для того, чтобы находиться в физическом контакте с контактной поверхностью хвостовика лопасти (20) ротора турбомашины;

- множество выступов (42, 44, 46) гнезда содержит первый выступ (42) гнезда с первой контактной поверхностью (33') гнезда, второй выступ (44) гнезда со второй контактной поверхностью (34') гнезда и третий выступ (46) гнезда с третьей контактной поверхностью (35') гнезда, первый выступ (42) гнезда, расположенный ближе к нижней части (37) гнезда, чем второй выступ (44) гнезда, и второй выступ (44) гнезда, расположенный ближе к нижней части (37) гнезда, чем третий выступ (46) гнезда;

- первая контактная поверхность (33') гнезда наклонена относительно радиальной оси (32) нижней части гнезда на первый угол (331') гнезда, радиальная ось (32) нижней части гнезда, определенная линией, проходящей через ось (31) ротора и нижнюю часть (37) гнезда;

- вторая контактная поверхность (34') гнезда наклонена относительно радиальной оси (32) нижней части гнезда на второй угол (341') гнезда; и

- вторая контактная поверхность (35') гнезда наклонена относительно радиальной оси (32) нижней части гнезда на второй угол (351') гнезда;

отличающийся тем, что

- любой один или более из первого угла (331') гнезда, второго угла (341') гнезда или третьего угла (351') гнезда находится в диапазоне от 1° до 15° от любого из других углов гнезда.

12. Диск (11) ротора турбомашины по п. 11, в котором любой один или более из первого угла (331') гнезда, второго угла (341') гнезда или третьего угла (351') гнезда находится в диапазоне от 1° до 5° от любого из других углов гнезда.

13. Диск (11) ротора турбомашины по п. 11, в котором первый угол (331') гнезда меньше или больше, чем второй угол (341') гнезда, а второй угол гнезда по существу равен третьему углу (351') гнезда.

14. Диск (11) ротора турбомашины по любому из пп. 11-13, в котором первый угол (331') гнезда примерно на 2° меньше или больше, чем второй угол (341') гнезда или третий угол (351') гнезда.

15. Диск (11) ротора турбомашины по любому из пп. 11-13, в котором первый угол (331') гнезда примерно на 2° меньше или больше, чем второй угол (341') гнезда, а второй угол гнезда равен третьему углу (351') гнезда.

16. Диск (11) ротора турбомашины по любому из пп. 11-13, в котором гнездо (12) содержит дополнительную боковую сторону гнезда, которая содержит множество дополнительных выступов гнезда, и боковая сторона гнезда и дополнительная боковая сторона гнезда расположены напротив друг друга по окружности.

17. Диск (11) ротора турбомашины по п. 16, в котором множество выступов (42, 44, 46) гнезда содержит первую форму гнезда, а множество дополнительных выступов гнезда содержит вторую форму гнезда;

первая форма гнезда, являющаяся копией, зеркально отображенной относительно радиальной оси (32) нижней части гнезда, второй формы гнезда.

18. Диск (11) ротора турбомашины по любому из пп. 11-13, в котором

- каждый из выступов (42, 44, 46) гнезда имеет максимальное расстояние гнезда до радиальной оси (32) нижней части гнезда, расстояние гнезда, определяемое длиной линейного сегмента гнезда между секцией поверхности выступа гнезда и секцией оси радиальной оси (32) нижней части гнезда, линейный сегмент гнезда, перпендикулярный радиальной оси (32) нижней части гнезда; и

- максимальное расстояние гнезда первого выступа (42) гнезда меньше, чем максимальное расстояние гнезда второго выступа (44) гнезда, и/или максимальное расстояние гнезда второго выступа (44) гнезда меньше, чем максимальное расстояние гнезда третьего выступа (46) гнезда.

19. Диск (11) ротора турбомашины по любому из пп. 11-13, в котором диск (11) ротора турбомашины является деталью газотурбинного двигателя, в частности, деталью секции турбины газотурбинного двигателя и/или секции компрессора газотурбинного двигателя.

20. Ротор турбомашины, содержащий лопасть (20) ротора турбомашины по одному из пп. 1-4 и диск (11) ротора турбомашины по одному из пп. 11-13.

21. Ротор турбомашины по п. 20,

в котором физический контакт между первой контактной поверхностью (33) хвостовика и первой контактной поверхностью (33') гнезда, и/или между второй контактной поверхностью (34) хвостовика и второй контактной поверхностью (34') гнезда, и/или между третьей контактной поверхностью (35) хвостовика и третьей контактной поверхностью (35') гнезда устанавливается во время работы ротора турбомашины.

22. Газотурбинный двигатель, содержащий ротор турбомашины по одному из пп. 20 или 21.