Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12041
.pdf
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=398899&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB398899A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
№ 8872, 1932 г. н.э.
Усовершенствования лопаток, предназначенных для турбин, компрессоров и аналогичных устройств.
Мы, компания C. A. PARSOXS & COMPANY, LIMITED, зарегистрированная в соответствии с
законодательством Великобритании, Фредерик Гордон Хэй Брэдфорд, подданный Великобритании, и Клод
Диксон Гибб, подданный Великобритании, все из компании Ileaton Works, Ньюкасл-он-Тайн, графство
Нортумберленд, настоящим заявляем, что сущность данного изобретения заключается в следующем:
изобретение относится к производству лопаток, пригодных для паровых турбин, компрессоров и тому
подобного.
В подобных областях применения лопатки ротора в некоторых случаях подвергаются очень сильным
центробежным силам, и были выдвинуты предложения по снижению возникающих напряжений на лопатках и
роторах путем использования полых лопаток.
С той же целью снижения веса, сплошные лопатки иногда сужались по всей или части своей длины в
направлении от основания к кончику; такие сужающиеся лопатки обычно использовались только на стороне
низкого давления турбины, где периферийные скорости достигают максимума.
Также были выдвинуты предложения по использованию полых лопаток турбин, как роторного, так и
статорного типа, для целей слива.
Насколько нам известно, во всех подобных предложениях, предполагающих использование полых лезвий,
либо цельное лезвие было снабжено полостью путем механической обработки, либо лезвие изготавливалось
из листового металла, а продольные соединения выполнялись сваркой или иным способом. Однако оба этих
метода изготовления полых лезвий оказались сложными и неудовлетворительными на практике, и главная
цель настоящего изобретения — разработка усовершенствованных процессов изготовления полых лезвий,
которые будут свободны от подобных недостатков.
Целью настоящего изобретения является процесс изготовления лезвий указанного типа, в соответствии с
которым сначала с помощью любого подходящего процесса изготавливается трубчатая заготовка лезвия
соответствующего предварительного поперечного сечения [Цена 1/-], с цельным основанием или без него, а
затем заготовка подвергается последующей деформации для получения полой части желаемого поперечного
сечения.
Изобретение также включает в себя процесс, описанный в предыдущем абзаце, в котором пуансон
вдавливается продольно в один конец удлиненной заготовки, нагретой до соответствующей температуры, для
образования трубчатой заготовки лезвия.
Изобретение также заключается в модификации описанного усовершенствованного процесса, согласно
которому стенки полого лезвия уменьшаются в поперечном сечении от основания к кончику по всей или части
своей длины, при этом внешняя форма лезвия может быть либо параллельной, либо конусообразной.
Изобретение также представляет собой модифицированный вариант описанного выше процесса, в котором
трубка, служащая заготовкой для лезвия, может иметь круглое поперечное сечение и деформируется до
формы готового лезвия путем бокового сжатия.
Изобретение также заключается в усовершенствованных процессах изготовления полых лезвий, заготовок
для них и самих полых лезвий, как параллельных, так и сужающихся внутри и/или снаружи, как описано или
указано ниже.
При реализации изобретения в одном из вариантов, применимом к лопаткам паровой реакционной турбины,
изготавливается заготовка, имеющая лопатообразующую часть прямоугольного сечения и боковую
выступающую часть, формирующую основание лопатки, причем эти лопатообразующая и формирующая
основание лопатки соединены галтелью, описанной в патентной заявке № 306182.
Данная заготовка может быть с большим удобством изготовлена методом горячей прессовки из параллельной
заготовки в соответствии с процессом, описанным заявителями в технической спецификации.
8871/32 (Серийный номер 398,898) от той же даты, что и настоящее.
Заполненная таким образом форма и соответствующая дата подачи заявления: 24 марта 1932 года. № 88721
32.
Зис,,,, 23 апреля 1932 г. № 11760/32.
Осталась одна полная спецификация: октябрь. 6, 1932.
g wGПолная спецификация принята/: Сентябрь. 25, 1933.
398,899 70t 551 0 398,899 температура поддерживается на должном уровне, деталь, формирующая лезвие,
заключена в удлиненную матрицу или форму аналогичного поперечного сечения, и пуансон вдавливается
продольно в деталь, формирующую лезвие, с одного конца, так что металл заготовки под действием
экструзии заполняет кольцевое пространство между пуансоном и формой, тем самым удлиняя заготовку и
делая деталь, формирующую лезвие, полой на желаемую длину.
Для придания желаемого поперечного сечения полой части заготовки, предназначенной для формирования
лезвия, полость заполняется подходящим износостойким материалом, после чего часть заготовки,
предназначенная для формирования лезвия, удлиняется между соответствующими матрицами или валками,
например, в соответствии с процессом, описанным в Спецификации № 163636.
Перед началом этой операции по удлинению, в некоторых случаях головку заготовки можно изогнуть вбок, как
описано в патентной заявке № 289 967.
Затем пломбировочный материал удаляется, в результате чего получается полое лезвие, цельное со своим
основанием и имеющее правильное поперечное сечение, за исключением любых финишных процессов, таких
как шлифовка, полировка и тому подобное.
t(0 Если лезвие изготовлено из нержавеющей стали, прокатанной при температуре около 950 °C.
и плавится при температуре приблизительно 1500 °C.
Медь вполне может быть использована в качестве припоя, поскольку этот металл имеет температуру
плавления около 10856 °C, так что его можно легко удалить, повысив температуру заполненного лезвия,
скажем, до 11000 °C. При соответствующей обработке пуансона, например, путем его сужения от основания к
острию, будет видно, что толщина стенок заготовки и готового лезвия будет постепенно уменьшаться от
основания к кончику, при этом внешняя форма лезвия будет оставаться параллельной.
При этом вес лопатки уменьшается, что приводит к соответствующему снижению напряжений в корне и
роторе, а параллельная внешняя форма лопатки обеспечивает прохождение пара между лопатками,
значительно превосходящее таковое при использовании сплошных лопаток с внешним сужением, что
повышает эффективность лопаток.
Однако при более высоких скоростях вращения лопастей в некоторых случаях может потребоваться внешнее
сужение лопастей. Этот результат достигается, в частности, путем изготовления полой лопасти с
относительно толстыми стенками параллельного или конического поперечного сечения описанным выше
способом, а затем механической обработки внешней поверхности лопасти на вогнутой и выпуклой
поверхностях для получения желаемой формы с внешним сужением.
Как видно, изготовленные таким образом полые лопатки обладают всеми характеристиками, желательными
для роторной лопатки паровой турбины, работающей на высоких периферийных скоростях, поскольку сама
лопатка является цельной частью с ее корнем, причем последний, являющийся наиболее нагруженной
частью, представляет собой цельную конструкцию, а благодаря полой форме лопатки ее вес значительно
уменьшается по сравнению с цельной лопаткой того же внешнего контура, и, следовательно, напряжения в
корне и в роторе турбины также снижаются в соответствующей степени.
Для пояснения сути настоящего изобретения выше были описаны примеры различных способов изготовления
полых лезвий, однако следует понимать, что допускаются отклонения от деталей описанных процессов без
выхода за рамки изобретения, определенного в предыдущей части данного описания.
Датировка этого образца глины датирована 24-м годом по летоисчислению Мтарч — 1932 годом.
МАРКС И КЛЕРК.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
- № 11760, 1932 г. н.э.
Усовершенствования лопаток, предназначенных для турбин, компрессоров и аналогичных устройств.
— Мы, C. A. PARSOXS & COMIPANY, LIEITED, компания, зарегистрированная в соответствии с
законодательством Великобритании, FREDERICK GORDON S0 HAY BEDFORD, a. Подданный
Великобритании и - - Клод Диксон GIBD, подданный Великобритании, все из Heaton Works, Ньюкасл-на-Тайне,
графство Нортумберленд, настоящим заявляют, что характер данного изобретения заключается в
следующем: Изобретение относится к лопаткам, пригодным для упруго-жидкостных турбин, компрессоров и
тому подобного.
В Техническом задании, прилагаемом к нашему
В заявке на патент № 8872 от 1932 года описаны 100 способов изготовления полых лезвий указанного типа,
как полосовой формы, так и цельных с корнем, согласно которым трубчатая заготовка лезвия
соответствующего предварительного поперечного сечения 105 подготавливается любым подходящим
способом и в результате последующего процесса деформации обрабатывается до формы, придающей ей
полость желаемой формы поперечного сечения.
Целью настоящего изобретения является усовершенствование описанных в нем методов производства.
Изобретение заключается в усовершенствованных процессах изготовления лопастей и в
усовершенствованных бесшовных полых лопастях, как в виде полос, так и в виде цельных элементов с
корнями, которые будут описаны или указаны ниже.
Согласно одному из вариантов первой части -10 настоящего изобретения, применяемому для производства
полого бесшовного реактивного лезвия, заготовка имеет лезвиеобразующую часть и цельную боковую
выступающую корневую часть, причем прямая лезвиеобразующая часть имеет равномерное прямоугольное
сечение.
Вдавливая в формовочную часть S20 нагретой заготовки пуансон прямоугольного сечения, возможно со
слегка закругленными углами, так чтобы стороны двух прямоугольников были приблизительно параллельны,
происходит экструзия, как и прежде, и формовочная часть заготовки приобретает свою предварительную
трубчатую форму.
Варьируя положение и пропорции пуансона относительно заготовки, можно легко регулировать расположение
металла в получаемом полом лезвии при температуре -30°C.
Например, расположив пуансон F ближе к одной стороне прямоугольника, толщину одной из двух стенок
получившегося лезвия можно сделать больше, чем толщину другой.
Или же, чтобы свести к минимуму опасность прорыва наполнителя через тонкую выходную кромку лопасти
и/или обеспечить надежное крепление противоэрозионных экранов, если они установлены на передних
кромках, может быть целесообразно уменьшить длину прямоугольного отверстия в поперечном сечении по
отношению к длине заготовки, чтобы обеспечить дополнительный металл для формирования прочных
передней и выходной кромок лопасти.
Хотя для коммерческих целей, как правило, предпочтительнее использовать описанную выше операцию
горячего прессования, в отдельных случаях в заготовке могут быть просверлены продольные круглые
отверстия, а промежуточный металл вырезан вручную или иным способом.
В некоторых случаях такие отверстия могут быть просверлены для облегчения введения пуансона, а для
центрирования на конце пуансона может быть сформирован штифт, который будет входить в зацепление с
направляющим отверстием, предварительно просверленным в заготовке.
В любом из описанных процессов осевое отверстие в некоторых случаях может проходить не только через
часть, формирующую лезвие, но и через часть, формирующую корень заготовки, или же, в качестве
альтернативы или в дополнение, последняя может быть облегчена путем удаления металла любым
подходящим методом, таким как сверление отверстий в осевом или поперечном направлении, нарезание
канавок, полое фрезерование и так далее.
Заготовка, сформированная любым из описанных методов, затем заполняется медью или другим
материалом, и с помощью подходящего процесса деформации, такого как прокатка, вытягивается в
продольном направлении и получает внешнее поперечное сечение приблизительно с любой удобной
степенью точности до окончательной формы, после чего медь выплавляется.
Согласно другому способу, часть заготовки, предназначенная для формирования лезвия, может иметь
круглое поперечное сечение, так что в заготовке может быть просверлено круглое концентрическое или
эксцентрическое отверстие диаметром 80 градусов; затем просверленное отверстие заполняется медью или
другим подходящим материалом, а часть заготовки, предназначенная для формирования лезвия,
уменьшается до прямоугольного размера 85 градусов, после чего ее можно вытянуть, как и прежде.
Опять же, вместо того, чтобы делать в заготовке одно прямоугольное, круглое или другое продольное
отверстие, можно сделать два или более параллельных отверстия под углом 90 градусов или конических
отверстий желаемой глубины, или же два или более таких отверстий у основания могут сливаться в одно
отверстие на конце, при этом пуансон имеет соответствующую форму. 95 Согласно этому плану, один или
несколько металлических перемычек будут проходить поперечно от выпуклой к вогнутой стенке
образующегося лопасти и служить эффективными усилителями, которые могут быть выполнены для
уменьшения 10a.
Толщина от корня до кончика регулируется соответствующей формой пуансона или пуансонов.
Благодаря таким процессам толщина каждой стенки полученного полого лезвия может быть сделана
практически однородной, 105 хотя толщина вогнутой и выпуклой сторон может различаться. Аналогичным
образом, толщина может изменяться по любой желаемой длине лезвия, уменьшаясь в направлении от
основания к кончику; любая из этих форм легко достигается либо путем придания пуансону конусообразной,
заостренной или закругленной формы, либо путем внешней механической обработки поверхности лезвия,
либо путем комбинации этих методов. 115 Параллельные лопатки со стенками одинаковой толщины также
могут быть обработаны наружным механическим способом.
Согласно другой части изобретения, полые лопасти изготавливаются из полос одинакового сечения длиной 12
(G), например, реакционной секции, и разрезаются на соответствующие отрезки для формирования самих
лопастей.
Такая полоса. Лопатка, согласно одному из вариантов, изготавливается из круглой заготовки, в которой
просверлено осевое отверстие. Затем отверстие заполняется медью или другим материалом, а полученная
заготовка разбивается на прямоугольные части путем прокатки или прессования заготовки в направлениях,
чередующихся под прямым углом.
Полученная таким образом прямоугольная заготовка с аналогичным, более или менее прямоугольным
центром, заполненным медью, затем пропускается через профилированные валки для придания ей
необходимого сечения, после чего медь выплавляется.
Производимые таким образом ленточные лопатки могут иметь стенки практически одинаковой толщины, при
этом для формирования входных и выходных кромок имеется достаточное количество металла.
Подобная ленточная конструкция может быть также выполнена с использованием поперечных упрочняющих
элементов, как описано выше.
Что касается используемого наполнителя, то, хотя медь оказалась подходящей и удобной благодаря своей
температуре плавления, соответствующей температуре прокатки и температуре плавления материала
лезвия, например, нержавеющей стали, в некоторых случаях могут использоваться другие металлы или
сплавы, или такой материал, как песок, в этом случае концы углубления необходимо заделать перед тем, как
подвергнуть частично сформированное лезвие процессу удлинения.
Следует понимать, что описанные выше методы изготовления полых лопаток не ограничиваются лопатками
реактивного типа, но в равной степени применимы к лопаткам импульсного или иного типа, а также к
лопаткам, используемым в диафрагменных соплах импульсных турбин. Полученные полые лопатки или
лопатки отличаются от ранее предложенных тем, что они не имеют шва, при этом толщина любой из стенок в
любом заданном поперечном сечении может быть практически равномерной или регулироваться по желанию.
Дата: 23 апреля 1932 года.
МАРКС И КЛЕРИ.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования лопаток, предназначенных для турбин, компрессоров и аналогичных устройств.
Мы, компания C. A. PAitsoxs & COMPANY, LIMMED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, Фредерик Гордокс Хэй Бедфорд, подданный Великобритании, и Клод Дюксон Гибб,
подданный Великобритании, все из Хитон Уоркс, Ньюкасл-он-Тайн, графство Нортумберленд, настоящим
заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении:
Изобретение относится к изготовлению лопаток, пригодных для паровых турбин, компрессоров и тому
подобного, далее именуемых в общем виде «турболопатками».
В подобных областях применения лопатки ротора в некоторых случаях подвергаются очень сильным
центробежным силам, и были выдвинуты предложения по снижению возникающих напряжений на лопатках и
роторах путем использования полых лопаток.
С той же целью снижения веса, сплошные лопатки иногда сужались по всей или части своей длины в
направлении от основания к кончику; такие сужающиеся лопатки обычно использовались только на стороне
низкого давления турбины, где периферийные скорости достигают максимума.
Однако на стороне низкого давления нецелесообразно механически обрабатывать полость сложного сечения,
необходимую для цельного лезвия значительной длины, которое сейчас часто используется.
Для преодоления этих трудностей, в соответствии с настоящим изобретением, полость изготавливается,
предпочтительно с легко изготавливаемым поперечным сечением, в заготовке лезвия небольшой длины,
операция 80, не требующая особых механических усилий, а полое лезвие после заполнения затем удлиняется
с помощью подходящего процесса, такого как прокатка между профилированными роликами, что не только
увеличивает длину 85 заготовки до необходимой степени, но и одновременно определяет как внешний, так и
внутренний контуры поперечного сечения готового лезвия.
Таким образом, настоящее изобретение может быть в широком смысле определено как процесс изготовления
полых бесшовных турболопаток с цельным корнем или без него, который заключается в получении любым
подходящим способом бесшовной заготовки лопатки, имеющей по меньшей мере одно продольное
углубление, заполнении заготовки износостойким материалом, удлинении заполненной заготовки, например,
путем прокатки, и одновременном определении внешнего и внутреннего поперечных сечений части 100, из
которой формируется лопатка, и, наконец, удалении износостойкого материала.
Изобретение также включает в себя определенные этапы процесса, изложенного в предыдущем абзаце,
касающиеся производства заготовок полых лезвий, и, наконец, изобретение состоит в заготовках полых
лезвий и полых лезвиях, полученных с помощью усовершенствованных процессов настоящего изобретения.
110> Ссылаясь на прилагаемые чертежи, являющиеся частью Технического задания
398,899Q в поперечном сечении относительно уменьшено, на рисунке 17 показано поперечное сечение
полученной лопатки с дополнительным металлом по краям; на рисунке 18 показано продольное сечение 7Q
полой заготовки, в которой полость проходит как через часть, формирующую лопатку, так и через часть,
формирующую основание лопатки; на рисунке 19 показан аналогичный вид заготовки лопатки, в которой
часть, формирующая основание 75, облегчена осевым отверстием, а на рисунке 20 — перспективный вид, в
котором облегчающее отверстие проходит поперечно; на рисунке 21 показан поперечный разрез полой
лопатки, снабженной поперечным металлическим мостиком, служащим в качестве ребра жесткости; на
рисунке 22 показан разрез круглой бескорневой заготовки трубчатой формы, заполненной и заглушенной, на
рисунке 23 — соответствующий вид с торца; на рисунке 24 показан продольный разрез отрезка полой полосы
лопатки без основания, на рисунке 24а — соответствующий поперечный разрез; На рисунке 25 в продольном
разрезе показана заготовка лопатки с цельным основанием, в которой полая часть, формирующая лопатку,
имеет круглую форму, а на рисунке 26 — соответствующее поперечное сечение по линии J-1K на рисунке 25.
100.
Там, где это необходимо, на разных рисунках используются одни и те же ссылочные символы для
обозначения соответствующих частей.
При реализации изобретения в одном из вариантов, применимом к 105 лопаткам паровой реакционной
турбины, изготавливается заготовка А (см. рис. 1), имеющая лопатообразующую часть 2 с равномерным
прямоугольным поперечным сечением и выступающую вбок корневую часть 3, являющуюся с ней цельной,
причем эти лопатообразующая и корневая части соединены скруглением 4, описанным в британской
патентной заявке № 306182.
Данная заготовка может быть очень удобно получена методом горячего прессования из параллельной
заготовки в соответствии с процессом, описанным в спецификации, прилагаемой к заявке на британский
патент № 8871 (серийный номер 398898) от той же даты. 12G Согласно одному из способов изготовления,
заготовка А, сформированная таким образом и при соответствующей температуре, надлежащим образом
удерживается в собранной матрице В, при этом часть, формирующая лезвие, 2, заключена в удлиненное
углубление 5 в матрице или форме аналогичного поперечного сечения, и пуансон Г, также прямоугольного
поперечного сечения, который может быть со скругленными углами, вдавливается продольно в часть,
формирующую лезвие, 2, заготовки А. 11G и имеют схематический характер: Рисунок 1 показывает в
перспективе один из вариантов аппарата для изготовления полого лезвия с помощью пуансона и матрицы,
Рисунок 2 показывает аналогичный перспективный вид полученной полой заготовки, Рисунок 3 показывает
перспективный вид формы цельной заготовки лезвия до придания ей полой формы, Рисунок 3а показывает
вид с торца заготовки с двумя отверстиями, просверленными в торце в ее части, формирующей лезвие.
Рисунок 3b представляет собой аналогичный вид, показывающий добавление третьего отверстия, а рисунок
3c — аналогичный вид, показывающий окончательную форму отверстия в части заготовки, предназначенной
для формирования лезвия, в то время как рисунок 4 показывает соответствующее продольное сечение
изготовленной заготовки; рисунок 5 показывает продольное сечение трубчатой заготовки, заполненной
износостойким материалом; рисунок 6 показывает внешний вид заполненной трубчатой заготовки лезвия,
которая вот-вот будет пропущена между валками с зазорами, а рисунок 7 — поперечное сечение
профилированных ободов валков; рисунок 8 показывает вид сбоку полого трубчатого лезвия, цельного со
своим основанием, а рисунок 8a — соответствующий вид с торца; рисунок 9 показывает форму конического
пуансона; рисунок 10 показывает продольный разрез формы заготовки с коническими стенками, а рисунок 10a
— соответствующий вид с торца части заготовки, предназначенной для формирования лезвия; На рисунке 11
показан продольный разрез полой лопатки, цельной с корнем, при этом сама лопатка параллельна снаружи, а
толщина стенок уменьшается от корня к вершине; рисунки 11a и 11b представляют собой соответствующие
разрезы по линиям A-B и C-D на рисунке 11; на рисунке 12 показана расширяющаяся полая заготовка со
стенками равномерной толщины; на рисунке 13 показан продольный разрез полой лопатки, цельной с корнем,
при этом сама лопатка параллельна внутри, а толщина стенок уменьшается от корня к вершине; рисунки 13a и
13b представляют собой соответствующие разрезы по линиям E-F и G-I1 на рисунке 13; на рисунке 14 показан
вид с торца части заготовки, в которой полость смещена в одну сторону; на рисунке 15 показано поперечное
сечение полученной лопатки; На рисунке 16 показан вид с торца части заготовки, предназначенной для
формирования лезвия, на котором длина полого прямоугольника, если смотреть с одного конца (398 899),
приблизительно параллельна сторонам двух прямоугольников; таким образом, металл заготовки под
действием экструзии заполняет кольцевое пространство между пуансоном 0 и матрицей B, удлиняя таким
образом часть заготовки, предназначенную для формирования лезвия 2, до длины 2a (см. рисунок 2) и
придавая ей полость 6, так что часть заготовки, предназначенная для формирования лезвия 2a, имеет
предварительную трубчатую форму желаемой длины.
Полая заготовка имеет форму буквы D, показанную на рисунке 2.
Согласно другому способу выполнения процедуры, изготавливается цельная заготовка E, имеющая форму,
показанную на рисунке 3, с частью 2b, предназначенной для формирования лезвия, необходимой длины;
затем в части 2b заготовки E, предназначенной для формирования лезвия, формируется продольное
отверстие 6a (см. рисунок 3c) необходимой формы путем сверления двух отверстий 7 и 8 (см. рисунок 3a),
снабжения этих отверстий заглушками 7a и 8a и сверления промежуточного отверстия 9 (см. рисунок 3b);
таким образом получается отверстие прямоугольной формы, которому может быть придана окончательная
форма 6a (см. рисунок 3c) путем фрезерования, протягивания, вырубки, пробивки или других машинных или
ручных операций.
0 Затем полая заготовка принимает форму буквы F, показанную на рисунке 4.
Или же три отверстия, 7, 8 и 9, могут быть просверлены штифтами, при этом сначала должны быть
просверлены меньшие направляющие отверстия в соответствующих местах.
Для придания желаемого поперечного сечения части полой заготовки, изготавливаемой любым из
вышеописанных способов (или любым другим подходящим способом), полость 6 или 6a заполняется
подходящим износостойким материалом 10, при этом продольное сечение заполненной заготовки G показано
на рисунке 5, а заполненная часть заготовки, изготавливаемая для формирования лезвия 2c, затем
удлиняется до прямого лезвия с однородным поперечным сечением путем пропускания его между
подходящими матрицами или валками 12i 13, предпочтительно одинакового диаметра (см. рисунок 6),
имеющими периферийные зазоры 12a - 13a для размещения основания 3 лезвия, при этом остальная часть
периферии 12b, 13b профилируется (см. рисунок 7) для придания лезвию желаемого поперечного сечения.
Или же может быть использован процесс, описанный в британской патентной заявке № 168636.
Перед началом этой операции удлинения стержень 2c заготовки в некоторых случаях может быть изогнут
вбок, как описано в британской патентной спецификации № 1f0.
289,967.
Затем заполняющий материал 10 удаляется, в результате чего (за исключением любых финишных процессов,
таких как шлифовка, полировка и т.п., или механическая обработка, как указано ниже) получается лезвие и 10
(см. рисунок 8) – собственно полое лезвие, имеющее правильное поперечное сечение, стенки 2d, 2e
практически равномерной толщины и интегрированное с его основанием 3.
Если лезвие изготовлено из нержавеющей стали, прокатанной при температуре около 950 °C.
и плавится при температуре приблизительно 1500 °C.
Медь вполне может быть использована в качестве наполнителя, поскольку этот металл имеет температуру
плавления около 1085°C, так что его можно легко выплавить, повысив температуру заполненного лезвия,
скажем, до 11000°C. При необходимости, сужая пуансон на рисунке 1 в обоих направлениях, как показано на
рисунке 9 (J), видно, что толщина стенок полученной заготовки (I) (рисунок 10) и готового лезвия (L) (рисунок
11) постепенно уменьшается от основания к кончику, при этом внешняя форма лезвия остается
параллельной.
Или же, в качестве альтернативы, можно изготовить заготовку F с параллельным отверстием 6a под углом 90
градусов, как описано со ссылкой на рисунок 4, и в отверстие вставить конический стержень, чтобы расширить
часть заготовки, предназначенную для формирования лезвия, и придать ей форму A, показанную на рисунке
12 (см. рисунок 5); затем расширенную заготовку A выковывают или обрабатывают снаружи, чтобы
восстановить внешнюю параллельную форму и оставить внутри коническое отверстие, как показано в точке K
(рисунок 10). 100 При этом вес лопатки уменьшается, что приводит к соответствующему снижению
напряжений в корне и роторе, а параллельная внешняя форма лопатки обеспечивает прохождение пара
между лопатками, что значительно превосходит аналогичный показатель для цельных лопаток с внешним
сужением, благодаря чему повышается эффективность лопаток.
Однако при более высоких скоростях вращения лезвия в некоторых случаях может потребоваться внешнее
сужение лезвий. Этот результат достигается, например, путем изготовления полого лезвия с относительно
толстыми стенками, такими как F (рис. 4), с параллельными (или коническими) ребрами: способом, описанным
выше, и последующей обработки внешней поверхности лезвия на вогнутых и/или выпуклых поверхностях для
получения желаемой формы с внешним сужением (см. лезвие N, рис. 13). Неравномерное распределение
металла в стенках готового полого лезвия может быть достигнуто путем асимметричного расположения
полости в заготовке любым желаемым способом. Например, расположив полость 6a в части заготовки,
предназначенной для формирования лезвия (см. рис. 14), ближе к одной стороне прямоугольника, чтобы
обеспечить толстую стенку 2f и тонкую стенку 2g, соответствующие стенки 2h, 2i полученного лезвия могут
иметь различную толщину, как показано на рисунке (см. рис. 15).
Или же, для усиления тонкой выходной кромки лопасти и/или для обеспечения надежного крепления
противоэрозионных экранов, если они установлены на передних кромках, может быть целесообразно
уменьшить длину прямоугольного отверстия, как видно в поперечном сечении (см. рис. 16), по отношению к
длине заготовки, чтобы обеспечить дополнительный металл 21k для формирования прочных передних и
выходных кромок 21n полученной лопасти P.
В любом из описанных процессов осевое отверстие 6 в заготовке в некоторых случаях может проходить не
только через часть 2, предназначенную для формирования лезвия, но и через часть 3, предназначенную для
формирования корня заготовки Q (см. рисунок 18), или же, в качестве альтернативы или в дополнение,
последняя может быть облегчена путем удаления металла любым подходящим методом, таким как сверление
отверстий в осевом или поперечном направлении, нарезание канавок, полое фрезерование и так далее.
Таким образом, на рисунке 19 показана заготовка R, в корне которой расположены два осевых облегчающих
отверстия 3a, а на рисунке 20 корень 3 заготовки 8 облегчен поперечным отверстием 3b.
. M0 Облегчение корня может быть выполнено как до, так и после удлинения лезвиеобразующей части
заготовки.
Опять же, в любом из описанных вариантов изобретения вместо образования одного прямоугольного,
круглого или иного продольного отверстия в заготовке могут быть сформированы два или более
параллельных (или конических) отверстия, таких как 7 и 8 (рис. 3а), на желаемую глубину -40, или, в качестве
альтернативы, два или более таких отверстий у основания могут сливаться в одно отверстие на конце.
Согласно этому плану, один или несколько металлических мостиков 2n, толщина которых может уменьшаться
от основания до кончика под углом -45°, будут простираться поперечно от выпуклой к вогнутой стенке
получившейся лопатки Т (см. рисунок 21) и служить эффективными ребрами жесткости.
. С помощью таких процессов будет видно, что толщина каждой стенки полученного полого лезвия может быть
практически одинаковой, хотя толщина вогнутой и выпуклой сторон может различаться. Аналогичным
образом, толщина может изменяться на любой желаемой длине лезвия, уменьшаясь в направлении от
основания к кончику; любая из этих форм легко достигается либо путем формирования заготовки с
коническим отверстием, либо путем внешней механической обработки поверхности лезвия, либо путем
комбинации этих методов.
Параллельные лопатки со стенками одинаковой толщины также могут быть обработаны наружным
механическим способом.
Полые лопатки турбин, изготовленные в виде...
Описанные выше характеристики обладают всеми желаемыми свойствами лопатки ротора паровой турбины,
работающей на высоких периферийных скоростях, поскольку сама лопатка является цельной с ее корнем
(70°), причем последний, являющийся наиболее нагруженной частью, выполнен из цельного материала, а
благодаря полой форме лопатки ее вес значительно снижен по сравнению с цельной лопаткой того же
внешнего контура (75°), и, следовательно, напряжения в корне и на роторе турбины также в соответствующей
степени снижены.
Согласно другой части изобретения, полые лопатки изготавливаются в виде 80 длинных полос одинакового
сечения, например, реакционного сечения, и разрезаются на полосы соответствующей длины для
образования самих лопаток.
Такая полосовая лопасть, согласно одной из форм, изготавливается из круглой заготовки 85 U (рисунки 22,
23), в которой концентрически (или эксцентрически) просверлено осевое отверстие 14. Затем отверстие 14
заполняется медью или другим материалом 15, который может удерживаться на месте с помощью заглушки
16 под углом 90 градусов, при этом составная заготовка разбивается на прямоугольную форму путем прокатки
или прессования заготовки в направлениях, чередующихся под прямым углом.
Полученная таким образом прямоугольная заготовка с соответствующим заполнением в виде более или
менее прямоугольного центра затем пропускается через профилированные валки, чтобы придать ей
требуемое сечение, а наполнитель удаляется, в результате чего получается полость полой лопатки
V-образной формы, как показано на рисунках 24 и 24а.
В качестве альтернативы, отрезок лопатки может быть изготовлен методом прокатки непосредственно из
заготовки круглого сечения без предварительной обработки до прямоугольной формы. 105 Полученные таким
образом ленточные лопатки могут иметь стенки практически одинаковой толщины с достаточным количеством
металла для формирования входных и выходных кромок, или же толщина двух стенок может различаться, как
объяснено выше в пункте 110.
Подобная ленточная конструкция может быть также выполнена с использованием поперечных упрочняющих
элементов, как описано выше.
Аналогичный метод может быть применен к случаю заготовки, имеющей полую часть для формирования
лезвия и цельный корень. Таким образом, заготовка W (см. рисунки 25 и 26) включает в себя основание 17 и
круглую трубчатую часть для формирования лезвия, имеющую стенки 18 и полость 19, расположенные
эксцентрично. Как описано выше, часть заготовки, из которой формируется лезвие, может быть разломана на
части с поперечному сечению приблизительно прямоугольной формы, а затем удлинена для получения
желаемого поперечного сечения любым подходящим способом, или же лезвие может быть удлинено
непосредственно из заготовки с круглым поперечным сечением.
В качестве наполнителя может использоваться металл с температурой плавления ниже, чем у материала, из
которого изготовлена лопатка, так что после завершения прокатки сердечник может быть выплавлен.
Медь оказалась подходящим и удобным материалом для сочетания с обычными материалами для лезвий,
например, нержавеющей сталью, поскольку ее температура плавления выше температуры прокатки, но ниже
температуры плавления материала лезвия.
Однако другие металлы или сплавы могут быть использованы аналогичным образом.
В качестве альтернативы в качестве наполнителя может использоваться неметаллическое гранулированное
вещество, например, песок или песок, смешанный с подходящим маслом, которое можно измельчить для
удаления с прокатанного лезвия. При таком способе заполнения концы полой заготовки необходимо заткнуть
медью или другим подходящим материалом, чтобы удержать наполнитель во время описанного выше
процесса прокатки.
Следует понимать, что описанные выше методы изготовления полых лопаток не ограничиваются лопатками
реактивного типа, но в равной степени применимы к лопаткам импульсного или другого типа, а также к
лопаткам, используемым в диафрагменных соплах импульсных турбин, при этом получаемые полые лопатки
или лопатки (упоминаемые как...)
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_398900.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=398900&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB398900A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Применить! Дата: 24 марта 1932 г. № 8873/32. Q. Завершено. Принято: сентябрь. 25, 1933.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
в отношении доставки и укладки листов, металлических пластин и тому подобного.
Соседние файлы в папке патенты