Диски осевых компрессоров

В зависимости от температуры диски выполняются из титановых сплавов (ВТ8, ВТ9, ВТ25У) или жаропрочных сталей (13Х12Н2В2МФ) и сплавов (ХН73МБТЮ, ХН62БМКТЮ).

Дефекты дисков:

1. Усталостные трещины на лабиринтах выполненных заодно с диском и имеющих консольное расположение.

В процессе доводки и эксплуатации возможны случаи появления трещин на гребешках лабиринта диска после различной наработки. Дефекты появляются и в условиях обеспечения гарантийного зазора между гребешками роторной части лабиринта и гладкой частью статора во всем диапазоне частот вращения.

2. Газонасыщенные участки в штамповках титановых сплавов.

Наличие газонасыщенных участков - весьма опасный дефект. Если дефектный участок не выходит на поверхность, то его трудно обнаружить существующими методами контроля и от него может развиваться усталостная трещина.

При развитии трещины появляются повышенный дисбаланс и вибрации двигателя, что является признаком неисправности.

Меры предупреждения и обнаружения подобных дефектов: отработка технологии производства штамповок дисков, исключающее появление газонасыщенных участков, усовершенствование методов ультразвукового контроля, периодический контроль дисков в эксплуатации, специальная методика диагностирования вибрационного состояния, систематическое наблюдение за динамикой уровня вибрации по автоматизированной регистрации.

3. Объемные остаточные напряжения, наведенные на стадии изготовления заготовки, повышенная хрупкость материала диска вследствие превышения допустимого содержания алюминия.

Данный дефект является причиной разрушения диска компрессора из титанового сплава после наработки более 1000 часов и 5000 циклов от малоцикловой усталости.

Опасность данного дефекта состоит в том, что он не может быть выявлен при стандартных испытаниях, а, следовательно, газотурбинная установка может выйти из строя внезапно, через достаточно длительный период времени.

Указанный дефект может быть выявлен только при малоцикловых испытаниях материала с выдержкой под нагрузкой.

4.Трещина усталостного характера от отверстий под препарирование.

На внутренней части полотна диска компрессора (под соединительными проставками) возможны трещины от отверстий выполненных под препарирование для тензометрирования в местах приварки фольги

Трещина имеет усталостный характер, очаг усталости на месте контактной сварки. Для исключения дефекта осуществляют скругление и полирование кромок отверстия и последующее упрочнение. Контактную приварку фольги исключают из технологии препарирования.

Ресурс дисков определяется малоцикловой и высокочастотной усталостью, а для горячих дисков последних ступеней компрессоров некоторое влияние на ресурс может оказать их длительная прочность. С учетом этого выбирают методы упрочнения дисков.

3.2.2.Замки крепления лопаток компрессоров

Для крепления рабочих лопаток компрессора к диску обычно применяют замки: ласточкин хвост, шарнирные или елочные.

Замки воспринимают статические нагрузки от центробежных и газовых сил, действующих на лопатки, и поперечные нагрузки от лопаток. На замки действуют также собственные центробежные силы.