RU2004130208A - Устройство и способ для изготовления рабочего колеса турбины из композиционных материалов - Google Patents

Claims (2)

1. Устройство для изготовления рабочего колеса турбины из композиционных материалов, содержащее оснастку для намотки заготовки, матрицу, пуансон и вкладыши, отличающееся тем, что оснастка состоит из основания, закрепленного на технологической оси, на которое установлены основное и вспомогательное технологические кольца, при этом основное технологическое кольцо имеет внутренний диаметр, равный внутреннему диаметру формируемого рабочего колеса, и изготовлено из термостойкого композиционного материала, а вспомогательное технологическое кольцо имеет внутренний диаметр, равный наружному диаметру формируемого рабочего колеса, причем вспомогательное технологическое кольцо оснащено устройством для предварительного натяжения наматываемого углеродного волокна, а в основном и вспомогательном технологических кольцах выполнены пропилы в осевом направлении, число которых соответствует числу лопаток рабочего колеса турбины, при этом пропилы расположены под углом к оси основания технологической оснастки, и находятся в одной плоскости, расположенной перпендикулярно технологической оси, а каждый межлопаточный вкладыш выполнен в виде сектора кольца с диаметром, равным наружному диаметру изготавливаемого рабочего колеса турбины, а боковые поверхности вкладышей выполнены профилированными и имеют геометрические размеры, соответствующие профилю рабочей лопатки турбины, число межлопаточных вкладышей соответствует числу лопаток изготавливаемого рабочего колеса турбины.

2. Способ для изготовления рабочего колеса турбины из композиционных материалов, заключающийся в намотке углеродного волокна, предварительно пропитанного термостойким связующим, на оснастку и формообразовании полученной заготовки прессованием, отличающийся тем, что намотку углеродного волокна на оснастку производят в следующих направлениях армирования: сначала углеродные волокна наматывают в радиальном направлении через пропилы в основном и вспомогательном технологических кольцах в направлении от формируемой выходной кромки лопатки рабочего колеса, затем углеродные волокна наматывают в окружном направлении вокруг основного технологического кольца в направлении от формируемой выходной кромки лопатки рабочего колеса турбины, намотку производят чередующимися слоями, до полного заполнения оснастки, после завершения намотки заготовки углеродные волокна, намотанные в радиальном направлении, натягивают и после этого между ними устанавливают межлопаточные вкладыши, обрезают углеродные волокна, выходящие за межлопаточные вкладыши с наружной стороны, удаляют вспомогательное технологическое кольцо, собранную оснастку помещают в матрицу и спрессовывают пуансоном, а после отверждения связующего, рабочее колесо извлекают из пресс-формы и удаляют межлопаточные вкладыши.