31. Крепление лопаток сопловых аппаратов

Крепление сопловых лопаток должно обеспечивать большую жесткость, передачу усилий с лопаток на корпус турбины, свободу темпе­ратурного расширения, легкость замены дефектных лопаток при ре­монте.

Сопловые лопатки располагаются и закрепляются между внутренним и внешним бандажами, которые в свою очередь крепятся к корпусам сопловых аппаратов. В сопловых аппаратах некоторых двигателей бандажи как элементы конструкции отсутствуют, а их роль выполняют корпусы сопловых аппаратов.

Различают следующие основные схемы крепления сопловых лопа­ток: двухопорные и консольные.

Двухопорные крепления лопаток применяются в сопловых аппара­тах первой ступени газовых турбин. Консольное крепление лопаток чаще всего встречается в сопловых аппаратах промежуточных ступеней.

Соединения сопловых лопаток с бандажами можно подразделить на неразъемные и разъемные. Сопловые аппараты с неразъем­ным креплением могут изготавливаться: литыми, сварными и с прикле­панными лопатками.

Для изготовления литых сопловых аппаратов применяют метод прецизионного литья. Лопатки и ободы отливают обычно заодно целое, секциями по 2—4 лопатки в каждой или же в виде общей отливки. В последнем случае для уменьшения температурных напряжений внут­ренний бандаж разрезается в промежутках между лопатками в несколь­ких местах. Достоинством подобной конструкции является большая жесткость. К недостаткам ее относятся: трудности шлифовки лопаток и получения высокого качества обработки поверхностей; наличие темпера­турных и остаточных напряжений в элементах конструкции; трудность ремонта.

Конструкция сопловых аппаратов с приваренными лопатками проста, однако в изготовлении она очень трудоемка вследствие приварки боль­шого числа лопаток. Наряду с этим при таком креплении лопаток затрудняется точная установка их перед выполнением приварки, и, кроме того, в процессе сварки возможны коробления лопаток и нарушение формы проточной части. Поэтому приварку лопаток приходится выпол­нять в специальных приспособлениях. Замена дефектных лопаток прак­тически полностью исключается.

Основным достоинством неразъемных соединений является сравни­тельно малое число технологических операций по механической обработке деталей креплений. К, числу недостатков следует отнести трудность за­мены дефектной лопатки при ремонтах.

В разъемных соединениях (с вставными лопатками) крепление лопа­ток может производиться следующими тремя способами: 1) в пазах внешнего и внутреннего бандажей; 2) с помощью башмаков, закрепляе­мых винтами, и 3) в профилированных прорезях бандажей.

Вследствие этого сопловые аппараты с вставными лопатками полу­чили в настоящее время наибольшее распространение

Сопловые аппараты с вставными лопатками имеют следующие пре­имущества:

- возможность хорошей обработки поверхности лопатки и выдер­живания профиля с достаточной точностью;

- меньшие температурные напряжения, возникающие в сопловом аппарате вследствие различия температур лопаток и бандажей;

- возможность быстрой замены дефектной лопатки при ремонтах

Сопловые аппараты крепятся к корпусам сопловых аппаратов, кото­рые в свою очередь закрепляются на силовых элементах, входящих в систему силовых корпусов двигателя.

Силовыми элементами, к которым крепятся корпусы сопловых аппа­ратов, являются: корпус подшипника вала турбины и внешний корпус камеры сгорания.