Патенты автора Ханин Александр Анатольевич (RU)
Изобретение относится к статорам турбин низкого давления газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Статор турбины низкого давления газотурбинного двигателя, содержащий полые сопловые лопатки с наружными и внутренними полками, расположенные в проточной части турбины, наружный корпус, образующий с наружными полками кольцевую полость, сообщенную с внутренними полостями сопловых лопаток, сообщенных, в свою очередь, с проточной частью турбины, внутреннее кольцо, образующее с внутренними полками кольцевую полость, сообщенную с кольцевой полостью, образованной диском ротора турбины высокого давления, диском ротора турбины низкого давления и внутренним кольцом, при этом хвостовик каждой сопловой лопатки выполнен типа «цапфа», полым, с внутренней цилиндрической поверхностью, согласно изобретению кольцевая полость, образованная наружным корпусом и наружными полками сообщена с проточной частью компрессора высокого давления через теплообменник, при этом статор дополнительно содержит кольцевой экран, установленный на наружном корпусе и образующий с ним кольцевую полость, сообщенную с думмисной полостью двигателя, полые трубчатые элементы, радиально установленные во внутренних полостях части сопловых лопаток и сообщающие кольцевую полость, образованную кольцевым экраном и наружным корпусом, с кольцевой полостью, образованной внутренним кольцом и внутренними полками, заглушки, установленные в полых хвостовиках сопловых лопаток без полых трубчатых элементов, причем каждый полый трубчатый элемент соединен с наружным корпусом посредством сферического шарнирного соединения, а с внутренней цилиндрической поверхностью соответствующего ему хвостовика контактирует сферическим буртиком, выполненном на концевом участке его наружной поверхности. Изобретение обеспечивает снижение расхода воздуха за счет возможности независимой подачи воздуха во внутренние полости сопловых лопаток и междисковую полость турбины, что приводит к экономии расхода воздуха и к снижению расхода топлива и повышению экономичности двигателя в целом. 4 ил.
Сопловой аппарат (СА) турбины высокого давления (ТВД) авиационного газотурбинного двигателя (ГТД) содержит наружное и внутреннее кольца соплового аппарата, соединенные с наружным и внутренним корпусом камеры сгорания соответственно, венец сопловых лопаток с наружными и внутренними полками, соединенными с наружным и внутренним кольцами соплового аппарата соответственно, причем в пере каждой из сопловых лопаток выполнен продольный охлаждающий канал, сообщенный с полостью, образованной наружным кольцом соплового аппарата и наружным корпусом камеры сгорания с клапанами перепуска воздуха, а также с полостью подвода воздуха к аппарату закрутки, выполненной во внутреннем кольце соплового аппарата, при этом, согласно настоящему изобретению, с полостью, образованной наружным кольцом соплового аппарата и наружным корпусом камеры сгорания с клапанами перепуска воздуха, охлаждающий канал каждой из лопаток сообщен посредством двух втулок, соединенных между собой телескопически, с возможностью радиального смещения друг относительно друга, одна из которых установлена в отверстии наружного кольца соплового аппарата и зафиксирована относительно наружного кольца соплового аппарата посредством выполненных на ее наружной поверхности двух диаметрально расположенных выступов, заведенных в кольцевые пазы наружного кольца соплового аппарата, выполненные со стороны наружного диаметра последнего, а также контровочной шайбы, а другая втулка выполнена со стороны наружной поверхности наружной полки сопловой лопатки, за одно целое с ней, при этом с полостью подвода воздуха к аппарату закрутки, выполненной во внутреннем кольце соплового аппарата, охлаждающий канал каждой из сопловых лопаток сообщен посредством трубчатого элемента, закрепленного в отверстии внутреннего кольца соплового аппарата посредством шарнирного соединения и втулки, выполненной со стороны внутренней поверхности внутренней полки сопловой лопатки, за одно целое с ней, и соединенной с трубчатым элементом посредством шарнирного соединения, кроме того, наружные полки венца сопловых лопаток зафиксированы в наружном кольце соплового аппарата в радиальном направлении посредством выполненного на наружной поверхности каждой из наружных полок лопаток, со стороны выходной кромки пера, Г-образного выступа, вставленного концевым участком в кольцевой паз наружного кольца, выполненный со стороны внутреннего диаметра последнего, а также выполненных на наружной поверхности каждой из наружных полок лопаток, со стороны входной кромки пера, двух П-образных выступов, разнесенных друг относительно друга в окружном направлении, в пазы которых заведена торцовая часть наружного кольца, при этом на наружном диаметре внутреннего кольца соплового аппарата выполнен кольцевой паз, а со стороны внутренней поверхности каждой из внутренних полок венца сопловых лопаток выполнено по ответному пазу, в которых установлен кольцевой упругий элемент, перекрывающий поток воздуха из компрессора высокого давления в проточную часть турбины высокого давления. Достигается повышение надежности, снижение веса и упрощение конструкции СА. 3 ил.
Изобретение относится к газотурбинному двигателестроению и может найти применение в двигателях авиационного и наземного применения. В узле соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя, содержащем вал компрессора высокого давления и вал турбины высокого давления, соединенные посредством фланцевого соединения, в котором концы фланцев направлены внутрь валов и зубчатого соединения Хирта, а именно: на торцах фланцев валов по окружности выполнены два ряда радиальных зубьев, между которыми выполнена кольцевая канавка с плоским дном, в котором выполнены сквозные отверстия, в которых в свою очередь с радиальными зазорами установлены болты, при этом между внутренними поверхностями фланцев валов установлен кольцевой элемент, контактирующий участком своей наружной поверхности с внутренней поверхностью фланца вала компрессора высокого давления, а между внутренней поверхностью фланца вала турбины высокого давления и наружной поверхностью кольцевого элемента образован зазор, причем со стороны наружной поверхности кольцевого элемента выполнена кольцевая канавка, в которой с радиальным зазором установлено разрезное кольцо, контактирующее наружной поверхностью с участком внутренней поверхности фланца вала турбины высокого давления, кроме того, кольцевой элемент жестко зафиксирован относительно фланца вала компрессора высокого давления посредством фланца с отверстиями под упомянутые болты, выполненного с кольцевым элементом за одно целое и установленного между шляпками болтов и близлежащим торцом фланца вала компрессора высокого давления, при этом на болтах установлены самоконтрящиеся гайки, контактирующие по торцам с натягом с фланцем вала турбины высокого давления. Достигается снижение протечек воздуха между соседними деталями турбины ГТД и упрощение конструкции. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к газотурбинным двигателям (ГТД), преимущественно к элементам соединения сопловых аппаратов турбины с камерами сгорания. В узле соединения соплового аппарата турбины высокого давления с концевой частью жаровой трубы камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащего наружный и внутренний кольцевые промежуточные элементы, со стороны торцов которых, обращенных к концевой части жаровой трубы, выполнено по кольцевой канавке, в которые заведены концевые участки наружного и внутреннего кольца жаровой трубы, согласно настоящему изобретению, каждый из кольцевых промежуточных элементов выполнен в виде набранных в окружном направлении идентичных деталей, причем каждая из идентичных деталей наружного кольцевого промежуточного элемента соединена с соответствующей ей наружной полкой сопловой лопатки, а каждая из идентичных деталей внутреннего кольцевого промежуточного элемента соединена с соответствующей ей внутренней полкой сопловой лопатки, при этом со стороны торца наружного кольцевого промежуточного элемента, обращенного к наружной полке сопловой лопатки, выполнена кольцевая канавка, в которую заведены с осевым зазором выступы, каждый из которых выполнен на торце наружной полки сопловой лопатки, до контакта торцов наружного и внутреннего выступов наружного кольцевого промежуточного элемента, образующих кольцевую канавку, с торцами наружных полок сопловых лопаток, при этом в наружном выступе каждой из идентичных деталей и в выступе наружной полки сопловой лопатки выполнено по соосному отверстию под штифт, над которыми в наружном кольце соплового аппарата со стороны его торца, обращенного к жаровой трубе, выполнено по продольному пазу, в каждом из которых установлена с осевым зазором верхняя часть штифта, причем между торцом нижней части штифта и наружной поверхностью внутреннего выступа наружного кольцевого промежуточного элемента образован зазор, причем на каждом из штифтов, между внутренней поверхностью продольного паза и наружной поверхностью наружного выступа наружного кольцевого промежуточного элемента выполнены два бурта, диаметр наружного из которых больше чем ширина продольного паза, а внутреннего - чем диаметр отверстия под штифт, при этом внутренняя поверхность внутреннего бурта и наружная поверхность наружного выступа наружного кольцевого промежуточного элемента сопряжены, а между наружным буртом и наружным кольцом соплового аппарата выполнен радиальный зазор, кроме того со стороны внутренней поверхности каждой из идентичных деталей внутреннего кольцевого промежуточного элемента и соответствующей ей внутренней полки сопловой лопатки выполнены радиальные выступы, контактирующие по близлежащим поверхностям и зафиксированные относительно друг друга посредством резьбового соединения, при этом на упомянутых близлежащих поверхностях радиальных выступов идентичных деталей внутреннего кольцевого промежуточного элемента выполнены осевые выступы в виде кольцевых сегментов, заведенные с осевым зазором в соответствующие им пазы, выполненные в радиальных выступах внутренних полок сопловых лопаток. Достигается повышение ремонтопригодности узла, упрощение конструкции узла, повышение надежности узла. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
Охлаждаемая турбина газотурбинного двигателя // 2755451
Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к охлаждаемым турбинам для газотурбинных установок. В охлаждаемой турбине ГТД, содержащей наружный корпус с раздаточным коллектором и установленные в наружном корпусе сопловые лопатки с наружными полками, колесо с рабочими лопатками, каждая из которых снабжена бандажной полкой с передним и задним зубьями, надроторные вставки, установленные в наружном корпусе в области над рабочими лопатками, с образованием между наружным корпусом и надроторными вставками первой кольцевой полости и контактирующими участками своих внутренних поверхностей с участками наружных поверхностей наружных полок сопловых лопаток, при этом на торцах надроторных вставок, обращенных к наружным полкам сопловых лопаток, выполнено по выступу, над которыми в кольцевой канавке, выполненной в наружном корпусе, установлено разрезное упругое кольцо, кроме того, между наружными поверхностями бандажных полок с зубьями, внутренними поверхностями надроторных вставок и торцами наружных полок сопловых лопаток образована вторая кольцевая полость, согласно настоящему изобретению для двухконтурного газотурбинного двигателя между наружными полками сопловых лопаток и надроторными вставками под упомянутыми осевыми выступами надроторных вставок выполнена третья кольцевая полость, а между наружным корпусом и наружными полками сопловых лопаток выполнена четвертая кольцевая полость, сообщенная с раздаточным коллектором посредством каналов, выполненных в наружном корпусе, а со второй кольцевой полостью - посредством каналов, выполненных в наружных полках сопловых лопаток, при этом в первой кольцевой полости установлен экран, разделяющий ее на пятую и шестую кольцевые полости, причем пятая кольцевая полость сообщена с проточной частью второго контура газотурбинного двигателя посредством каналов, выполненных в наружном корпусе, а со второй кольцевой полостью - посредством каналов, выполненных в надроторных вставках и направленных в область за задними зубьями бандажных полок, а шестая кольцевая полость сообщена с четвертой кольцевой полостью через последовательно сообщенные друг с другом каналы, выполненные в надроторных вставках, третью кольцевую полость и дополнительные каналы, выполненные в наружных полках сопловых лопаток, а также со второй кольцевой полостью посредством дополнительных каналов, выполненных в надроторных вставках и направленных в область между передним и задним зубьями бандажных полок. Достигается повышение эффективности охлаждения всей поверхности бандажных полок лопаток рабочего колеса и, как следствие, повышение надежности и ресурса рабочего колеса турбины ГТД в целом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения, а именно к конструкциям уплотнений между соседними деталями в виде полок сопловых лопаток и/или полок рабочих лопаток и/или надроторных проставок. В уплотнительном узле турбины газотурбинного двигателя, содержащем уплотнение, установленное в общей канавке, образованной идентичными канавками, выполненными на торцах соседних деталей, причем концевые участки общей канавки выполнены под углом к ее средней части, согласно настоящему изобретению, для соседних деталей в виде полок сопловых лопаток и/или полок рабочих лопаток и/или надроторных проставок, уплотнение установлено в канавке и состоит из двух уплотнительных элементов, последовательно расположенных в общей канавке, каждый из которых выполнен из двух полос одинаковой ширины, установленных вдоль общей канавки, одна на другой, с контактом, по меньшей мере, по части их наибольших поверхностей и жестко соединенных друг с другом, причем полосы, расположенные на одном уровне, смещены в продольном направлении относительно полос, расположенных на другом уровне с образованием контактных площадок в средней части общей канавки, по которым они контактируют в ходе работы турбины с возможностью их продольного смещения относительно друг друга. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного технического решения, является снижение протечек воздуха между соседними деталями турбины ГТД. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.
Опора двухвального газотурбинного двигателя // 2685154
Изобретение относится к области газотурбинной техники и может использоваться в конструкциях двухвальных газотурбинных двигателей авиационного и стационарного назначения. Опора двухвального газотурбинного двигателя содержит подшипник опоры турбины высокого давления, установленный между роторами низкого и высокого давления, форсунку, сообщенную с магистралью подачи масла, для подачи масла через отверстия в валу ротора низкого давления на указанный подшипник, и окна, выполненные в цапфе вала ротора низкого давления. Опора снабжена дополнительной форсункой, сообщенной с магистралью подачи масла и установленной напротив окон в цапфе вала ротора низкого давления, для непосредственной подачи масла через них на подшипник опоры турбины высокого давления. Изобретение обеспечивает непосредственную смазку и охлаждение подшипника опоры турбины высокого давления на этапах запуска и останова газотурбинного двигателя, за счет чего повышается надежность и ресурс двухвального ГТД. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
НАПРАВЛЯЮЩАЯ ЛОПАТКА ТУРБИНЫ // 2536443
Статор турбины, в частности газовой турбины, содержит несколько направляющих лопаток. По меньшей мере каждая из двух смежных в направлении вдоль окружности направляющих лопаток имеет аэродинамический профиль, бандажную полку, расположенную у внутреннего торца аэродинамического профиля, а также систему каналов для охлаждения соответствующей направляющей лопатки с помощью охлаждающего газа. Бандажная полка содержит по меньшей мере одну расположенную в направлении вдоль окружности боковую стенку, формирующую полость, которая соединена с системой каналов, обеспечивающей подачу охлаждающего газа в бандажную полку. Между обращенными в сторону друг друга боковыми стенками двух смежных в направлении вдоль окружности направляющих лопаток, образующих промежуточную полость, расположена по меньшей мере одна уплотнительная плита. Соответствующие полости бандажных полок и промежуточная полость не сообщены друг с другом. Турбина содержит подобный статор, а также подобную направляющую лопатку подобного статора. Изобретение направлено на усовершенствование статора турбины. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.
