Збірне робоче колесо відцентрового компресора

Робоче колесо є навантаженим елементом ротора відцентрового компресора. У робочому колесі посадженому на вал ротора з натягом при обертанні колеса з великою коловою швидкістю під дією відцентрових сил виникають великі внутрішні напруги. Крім того, робоче колесо піддається впливу тиску, температури, агресивного робочого середовища, а також вібраційному впливу. Для забезпечення надійної роботи компресора робоче колесо повинно мати достатню втомну міцність, корозійну та ерозійну стійкість, а також досконалу проточну частину для отримання високого ККД компресора.

Спеціалісти «ТРІЗ» розробили конструкцію збірного робочого колеса, що задовольняє таким вимогам, як:

Збірне робоче колесо складається з трьох частин: основного диску із фрезерованими лопатками та покривним кільцевим елементом 1, диску 2 та горловини 3. В якості прототипу обране робоче колесо з зовнішнім діаметром D2= 397 мм з робочою частотою обертання 10850 об/хв. Складові частини колеса виготовлені з легованої корозійностійкої сталі 34ХН3МА, межа плинності матеріалу σ0,2 = 800 МПа.

Складові частини збірного робочого колеса

Диск 2 і горловина 3 з’єднується з кільцевим покривним елементом цільнофрезерованого основного диска 1 за допомогою посадки з натягом. Циліндричні поверхні складових частин колеса розділені на два пояски: внутрішній 4 та зовнішній 5. Натяг забезпечується по зовнішньому пояску 5.

Складові частини збірного робочого колеса

Горловина збірного робочого колеса

Після виготовлення складових частин, збирання робочого колеса, статичного та динамічного балансування проведені випробування на робочих обертах з імітацією посадки робочого колеса на ротор з натягом.

Цільнофрезерований основний диск з лопатками та покривним кільцевим елементом

Збірне робоче колесо

Робоче колесо в корпусі стенду для розгону

Розгінні випробування виконувались послідовно на швидкостях обертання: 13500 об/хв (υ=280 м/с), 14500 об/хв (υ=301 м/с) і 15500 об/хв (υ=322 м/с).

Права на конструкцію захищені патентами: №154944 і №155182