Патенты автора Донцов Сергей Николаевич (RU)
Изобретение относится к области конструирования газотурбинного двигателя (далее ГТД), а именно узлов ГТД, служащих для регулирования и управления изменениями газового потока, расположенных в части статора. В известном регулируемом ВНА компрессора ГТД, содержащем направляющие лопатки, каждая из которых включает в себя неподвижную стойку и закрылок, установленные внешними и внутренними хвостовиками в наружном корпусе и внутреннем кольце компрессора соответственно, механизм поворота закрылков, согласно настоящему изобретению механизм поворота закрылков выполнен в виде установленного под внутренними хвостовиками закрылков и жестко соединенного со статором компрессора кольцевого корпуса, в котором установлен кольцевой силовой поршень, выполненный с возможностью осевого смещения, ограниченного торцевыми стенками кольцевого корпуса, причем на наружной поверхности кольцевого силового поршня по окружности выполнены радиальные выступы, каждый из которых шарнирно соединен с внутренним хвостовиком закрылка посредством рычага, при этом управляющие полости, образованные близлежащими торцами кольцевого силового поршня кольцевого корпуса сообщены с магистралями подвода и отвода рабочей жидкости. Техническими результатами, достигаемыми заявленным изобретением, являются уменьшение габаритных размеров ГТД путем исключения на наружном корпусе компрессора гидроцилиндров, а также снижение давления в гидросистеме, что ведет к повышению надежности ГТД. 5 ил.
Изобретение относится к газотурбинным двигателям (ГТД) авиационного применения, а именно к конструкции узла соединения роторов компрессора и турбины. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является: повышение безопасности двухмоторного летательного аппарата при возникновении нештатной ситуации в работе двигателя, связанной с обрывом вала турбины низкого давления, либо при еще каких-нибудь повреждениях, требующих принудительного механического останова ротора, а также расширение области применения данного устройства. Указанный технический результат достигается тем, что известный узел соединения валов ротора низкого давления газотурбинного двигателя содержит вал компрессора низкого давления, вал турбины низкого давления, цапфы которых заведены в промежуточный вал, причем вышеупомянутые валы зафиксированы относительно друг друга в окружном и осевом направлениях, втулку, жестко соединенную со статором, поршень, установленный во втулке с возможностью осевого смещения и зафиксированный относительно нее в окружном направлении, причем между втулкой и поршнем образована полость, сообщенная с нагнетающей газовой или жидкостной магистралью с перепускным клапаном, шарикоподшипник, наружное кольцо которого жестко соединено со статором, согласно настоящему изобретению. Узел содержит дополнительный промежуточный вал, установленный между шарикоподшипником и промежуточным валом и зафиксированный относительно последнего в окружном направлении посредством шлицевого соединения, а в осевом направлении посредством радиального выступа и гайки, соответственно выполненного и установленной посредством резьбового соединения на промежуточном валу. На гайке установлен контровочный кольцевой элемент, на торцах которого по окружности выполнены осевые выступы, установленные в соответствующие глухие пазы в торце дополнительного промежуточного вала, а также в сквозные пазы в торце гайки. На наружной поверхности контровочного кольцевого элемента между близлежащими торцевыми поверхностями гайки и поршня выполнен радиальный бурт, между которым и упомянутыми торцевыми поверхностями первых образованы зазоры, причем в зазоре между радиальным буртом контровочного кольцевого элемента и торцевой поверхностью гайки установлена осевая пружина. Поршень выполнен с возможностью контакта с гайкой и радиальным буртом контровочного кольцевого элемента. Рабочие поверхности поршня, гайки и радиального бурта контровочного кольцевого элемента выполнены коническими относительно продольной оси газотурбинного двигателя, большие основания которых расположены со стороны компрессора низкого давления, при этом на упомянутой втулке жестко зафиксирована кольцевая стопорная крышка, а на наружной поверхности гайки между близлежащими торцевыми поверхностями кольцевой стопорной крышки и поршня выполнен радиальный выступ, между которым и упомянутыми торцевыми поверхностями первых образованы зазоры. 4 ил.
Изобретение относится к области турбомашиностроения, в частности, может быть использовано в конструкциях рабочих колес осевых компрессоров (преимущественно осевых компрессоров низкого давления) газотурбинных двигателей (далее ГТД). Указанный технический эффект достигается тем, что рабочее колесо ротора компрессора газотурбинного двигателя содержит лопатки с полками, установленные хвостовиками типа «ласточкин хвост» в окружном пазу диска. Колесо также снабжено проставками, установленными на наружной поверхности диска между лопатками, причем противолежащие боковые поверхности полок лопаток выполнены контактирующими с боковыми поверхностями соседних проставок. Между полками лопаток и наружной поверхностью диска, а также между нижними торцами хвостовиков лопаток и поверхностью окружного паза выполнены зазоры. Со стороны одной из торцов каждой из проставок, на части их боковых поверхностей выполнены радиальные заплечики под полки лопаток, а со стороны другого из торцов, на внутренней поверхности каждой из полок лопаток выполнено по радиальному упорному выступу к наружной поверхности диска. Под каждой из проставок на, по меньшей мере, части торцевой поверхности диска, со стороны одной из боковых стенок окружного паза, по окружности выполнены радиальные канавки, в которых выполнено по пазу. Каждая из проставок снабжена выполненными на их внутренних поверхностях двумя выступами, первые из которых контактируют с, по меньшей мере, частью, ближней к проставкам конической относительно продольной оси рабочего колеса ротора компрессора внутренней поверхностью другой из боковых стенок окружного паза. Вторые выступы выполнены Г-образного профиля и установлены в упомянутых радиальных канавках с пазами. В осевом направлении каждая из проставок зафиксирована относительно диска посредством распорного кольца, установленного в кольцевой проточке, выполненной по окружности со стороны внутренних поверхностей в выступах диска, образованных между упомянутыми радиальными канавками и в выступах Г-образного профиля проставок. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является упрощение монтажа/демонтажа любой из лопаток в рабочем колесе ротора компрессора газотурбинного двигателя. 6 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях турбомашин для уплотнения кольцевых щелей между статором и ротором. Контактное радиально-торцевое графитовое уплотнение ротора турбомашины содержит последовательно установленные в кольцевой полости набор термобиметаллических пластин, кольцевой элемент и осевую пружину. В маслоподводящей втулке выполнены сквозные отверстия, сообщенные с маслоподводящими каналами, а в кольцевом элементе выполнены сквозные каналы, сообщенные с масляной полостью. Термобиметалические пластины выполнены из материала с коэффициентом теплового расширения, большим, чем материал контактной втулки, с возможностью при нагреве смещения ими кольцевого элемента в осевом направлении до сообщения его сквозных каналов со сквозными отверстиями маслоподводящей втулки. Техническим результатом является снижение перетечек воздуха на уплотнении и увеличение ресурса графитового кольца. 2 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к спрямляющим аппаратам компрессора газотурбинного двигателя. В спрямляющем аппарате компрессора газотурбинного двигателя, содержащем наружное кольцо, выполненное разборным и зафиксированное в составном корпусе, внутреннее кольцо и уплотнительное кольцо, выполненные разборными, лопатки, установленные в прорезях, выполненных по окружности в наружном и внутреннем кольцах соответственно, причем наружное и внутреннее кольца выполнены коническими относительно продольной оси компрессора газотурбинного двигателя, меньшие основания которых направлены в противолежащие стороны, согласно настоящему изобретению на участках лопаток, расположенных над наружным кольцом и под внутренним кольцом, выполнены поперечные прорези, в каждой из которых установлено по упругому элементу, контактирующему по обе стороны лопатки с наружной поверхностью наружного кольца или внутренней поверхностью внутреннего кольца соответственно, при этом любой из упругих элементов зафиксирован в поперечной прорези посредством установленного в ней стопорного элемента, контактирующего с его торцом. Техническим результатом, достигаемым заявленным устройством, является повышение ремонтопригодности и технологичности изготовления спрямляющего аппарата, снижение его массы за счет возможности применения композиционных материалов, а также повышение надежности его работы посредством регулирования жесткостных характеристик в процессе доводки двигателя. 4 ил.
Изобретение относится к области турбомашиностроения, в частности, может быть использовано в конструкции рабочих колес осевых компрессоров газотурбинных двигателей. Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя содержит диск с кольцевым пазом и лопатки. Между противолежащими кромками паза образован зазор. В противолежащих кромках кольцевого паза диска выполнен по меньшей мере один установочный паз. Хвостовики лопаток установлены в кольцевом пазу диска по окружности, причем боковые поверхности хвостовиков лопаток контактируют со стенками кольцевого паза. Вкладыши с фиксаторами установлены в кольцевом пазу. По меньшей мере одна контровочная лопатка установлена в установочном пазу между двумя близлежащими вкладышами, контактные боковые поверхности хвостовика которой направлены в стороны упомянутых вкладышей и установлены в пазах, выполненных в близлежащих торцах последних. Между близлежащими торцами вкладышей и хвостовиков лопаток образованы зазоры, равные или большие по ширине, чем расстояние, на которое боковая контактная поверхность хвостовика контровочной лопатки входит в паз в торце вкладыша. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является упрощение монтажа/демонтажа любой из лопаток в рабочем колесе ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя. 7 ил.
Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к уплотнениям турбомашин компрессоров авиационных газотурбинных двигателей, и предназначено для разделения масляной и воздушной сред. Торцевое контактное уплотнение ротора турбомашины содержит втулку, установленную на валу и зафиксированную относительно последнего в осевом направлении, дополнительную втулку, жестко соединенную с статором, графитовое кольцо, установленное в дополнительной втулке и контактирующее одним из своих торцов с радиальной стенкой последней и осевую пружину. Также торцевое уплотнение содержит дополнительное графитовое кольцо, установленное на бурте, выполненном на наружной поверхности втулки и контактирующее с графитовым кольцом по торцу, дополнительный бурт, выполненный на наружной поверхности втулки, кольцевой элемент, выполненный зацело с дополнительным буртом и контактирующий участком своей внутренней поверхности с участком наружной поверхности дополнительного графитового кольца. Между дополнительным графитовым кольцом и дополнительным буртом образована кольцевая полость, в которой установлена осевая пружина, при этом графитовое кольцо зафиксировано от проворота относительно дополнительной втулки, а внутренние диаметры графитового кольца, дополнительного графитового кольца, а также упомянутой радиальной стенки расположены на одном уровне, кроме того, во втулке выполнены маслоподводящие каналы, а в дополнительном графитовом кольце - отверстия, сообщающие масляную полость с кольцевой полостью и нагнетающей маслоподводящей магистралью соответственно. Изобретение обеспечивает снижение степени износа графитового кольца и повышение допустимого перепада давлений на уплотнении. 1 ил.
Изобретение относится к области турбомашиностроения, в частности может быть использовано в конструкции рабочих колес осевых компрессоров газотурбинных двигателей. Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя содержит диск, на наружной поверхности которого выполнен кольцевой паз. Через установочные пазы в кольцевой паз установлены хвостовики лопаток с контактными коническими, относительно продольной оси диска, поверхностями. Хвостовики зафиксированы в окружном направлении посредством установленных в кольцевом пазу вкладышей с фиксаторами. Установочные пазы соответствуют количеству лопаток и выполнены в одной из кромок кольцевого паза. В боковой стенке кольцевого паза со стороны установочных пазов выполнена кольцевая канавка. В кольцевой канавке установлены кольцевые сегменты с возможностью их осевого смещения до контакта с натягом с хвостовиками лопаток по коническим поверхностям относительно продольной оси диска посредством фиксации каждого из кольцевых сегментов относительно близлежащих вкладышей. Изобретение позволяет повысить технологичность и ремонтопригодность ротора компрессора за счет упрощения монтажа и демонтажа любой из лопаток в рабочем колесе указанного ротора. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к спрямляющим аппаратам компрессора газотурбинного двигателя. Спрямляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя, содержащий лопатки, установленные в корпусе компрессора, внутреннее кольцо, выполненное разборным, в котором по окружности выполнены прорези, в которых установлены хвостовики лопаток, основания каждого из которых выполнены под углом к продольной оси компрессора, уплотнительное кольцо, выполненное разборным, согласно изобретению содержит упругую проставку, выполненную разборной, установленную между уплотнительным кольцом и основаниями хвостовиков лопаток, причем поверхность упругой проставки, контактирующая с основаниями хвостовиков лопаток выполнена конической относительно продольной оси компрессора, при этом уплотнительное кольцо и внутреннее кольцо соединены друг с другом посредством заплечиков для возможности их взаимной фиксации в радиальном и осевом направлениях, причем в заплечике уплотнительного кольца, расположенном со стороны большего диаметра оснований хвостовиков лопаток, установлены винты, торец стержня каждого из которых контактирует с боковой поверхностью упругой проставки, кроме того, в хвостовике каждой из лопаток выполнена, по меньшей мере, одна проушина, в которой установлен фиксирующий элемент, контактирующий с участком внутренней поверхности внутреннего кольца. Техническим результатом, достигаемым заявленным устройством, является повышение ремонтопригодности и технологичности изготовления спрямляющего аппарата, снижение его массы за счет возможности применения композиционных материалов, а также повышение надежности его работы посредством регулирования жесткостных характеристик в процессе доводки двигателя. 1 ил.
Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к опорам между роторами высокого и низкого давлений. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является снижение тепловыделения и потребных прокачек масла в подшипнике и в опоре в целом, а также упрощение конструкции за счет того наличия в подшипнике опоры одного сепаратора, что снижает его осевой габарит и, как следствие, повышение надежности подшипника и опоры в целом. Указанный технический результат достигается тем, что известная радиальная межвальная опора ротора турбомашины, содержащая двухрядный подшипник, включающий наружное кольцо, внутренняя рабочая поверхность которого выполнена цилиндрической относительно продольной оси опоры, установленное в валу шестерни центральной конической передачи, два внутренних кольца, установленные на валу турбины, наружные рабочие поверхности которых выполнены коническими относительно продольной оси опоры, дистанционное кольцо, установленное между внутренними кольцами, сепаратор, согласно настоящему изобретению содержит два разрезных кольца, каждое из которых выполнено в поперечном разрезе в виде круга, при этом основания конусов меньшего диаметра упомянутых конических наружных рабочих поверхностей внутренних колец направлены в противолежащие стороны, при этом в упомянутом сепараторе установлены с радиальным смещением относительно друг друга два ряда шариков, а упомянутые разрезные кольца установлены со стороны компрессора и турбины соответственно относительно шариков, контактируя с последними, причем участки внутренней рабочей поверхности сепаратора, контактирующей с разрезными кольцами, выполнены коническими относительно продольной оси опоры, основания конусов меньшего диаметра которых направлены в противолежащие стороны. 3 ил.
Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения, а именно к конструкции радиально-упорной опоры ротора компрессора. Радиально-упорная опора ротора газотурбинного двигателя содержит радиально-упорный шарикоподшипник и дополнительный радиально-упорный шарикоподшипник, внутренние кольца которых установлены на валу. Оба внутренних кольца радиально-упорных шарикоподшипников выполнены разъемными и зафиксированы на валу в осевом и окружном направлениях. Между близлежащими торцами внутренних колец установлено регулировочное кольцо. Наружное кольцо дополнительного радиально-упорного шарикоподшипника установлено в обойме, на внутренней поверхности которой со стороны компрессора выполнен бурт, контактирующий по торцам с наружным кольцом дополнительного радиально-упорного шарикоподшипника. Оба радиально-упорных шарикоподшипника заключены в общем корпусе, причем наружное кольцо радиально-упорного шарикоподшипника зафиксировано относительно последнего в осевом направлении посредством бурта, выполненного со стороны его внутренней поверхности и гайки соответственно. Между близлежащими торцами бурта и наружного кольца дополнительного радиально-упорного шарикоподшипника установлена осевая пружина. Общий корпус радиально-упорных шарикоподшипников установлен в корпусе опоры, выполненном разборным, и выполнен с возможностью смещения вдоль продольной оси опоры, ограниченного стенками корпуса опоры. Между стенкой корпуса опоры и близлежащими торцами общего корпуса радиально-упорных шарикоподшипников и обоймы образована кольцевая полость. В кольцевой полости по окружности установлены элементы, ограниченные в радиальном направлении общим корпусом радиально-упорных шарикоподшипников и осевым кольцевым выступом соответственно, выполненным на одной из стенок корпуса опоры. Обращенная к стенке корпуса опоры поверхность каждого из указанных элементов выполнена сферической, а на противолежащей поверхности выполнены два выступа, торцы которых контактируют с торцами общего корпуса радиально-упорных шарикоподшипников и обоймы соответственно. Изобретение позволяет повысить надежность работы компрессора за счет снижения суммарной осевой нагрузки на заднюю шарикоподшипниковую опору ротора при работе газотурбинного двигателя. 1 ил.
Изобретение относится к газотурбинному двигателестроению и может найти применение в двигателях авиационного и наземного применения. Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя содержит вал компрессора и вал турбины, соединенные посредством фланцевого соединения, в котором концы фланцев направлены внутрь валов. Узел дополнительно снабжен разрезным кольцом, установленным в кольцевой канавке, выполненной в месте стыка фланцев, со стороны их внутренних поверхностей. Наружная поверхность разрезного кольца и ответные поверхности кольцевой канавки выполнены клиновидной формы. Вал компрессора или вал турбины снабжен кольцевым центрирующим пояском, охватывающим участок соседнего вала по его наружному диаметру, кроме того, упомянутые валы выполнены из материалов с различными коэффициентами теплового расширения. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в расширении области применения узла соединения валов компрессора и турбины за счет того, что в заявленном узле возможно использование валов, выполненных из материалов с различными коэффициентами температурного расширения, с сохранением соосности валов и отсутствием повышенных вибраций на всех режимах работы двигателя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Уплотнение ротора турбомашины содержит графитовое кольцо в виде сегментов, установленное в корпусе уплотнения и обжатое браслетной пружиной, осевую пружину, установленную в корпусе уплотнения, крышку, зафиксированную на корпусе уплотнения посредством разъемного соединения. Уплотнение содержит контактную втулку, установленную на валу и зафиксированную на последнем в осевом и окружном направлениях, на наружном диаметре которой установлено упомянутое графитовое кольцо в виде сегментов, цельное графитовое кольцо, установленное в корпусе уплотнения между графитовым кольцом в виде сегментов и крышкой, тонкостенные криволинейные в поперечном сечении упругие элементы. Осевая пружина установлена между близлежащими торцами корпуса уплотнения и графитового кольца в виде сегментов, кроме того, на наружном диаметре контактной втулки выполнена кольцевая проточка, поперек которой по окружности установлены упомянутые упругие элементы, каждый из которых выполнен с возможностью контактирования участка его наружной поверхности с внутренней поверхностью цельного графитового кольца и жестко зафиксирован на внутренней поверхности кольцевой проточки. Изобретение обеспечивает работоспособность на рабочих режимах работы газотурбинного двигателя при отсутствии перепада давлений воздуха на уплотнении при одновременном снижении перетечек воздуха на всех режимах работы уплотнения. 2 ил.
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к системам разгрузки опор роторов компрессоров низкого давления газотурбинного двигателя, в том числе и в составе летательного аппарата. Компрессор низкого давления газотурбинного двигателя содержит ротор, передняя и задняя цапфы которого установлены в передней и задней опорах статора соответственно, шарикоподшипник, вспомогательную втулку, шарнирные V-образные механизмы и упорное кольцо. Наружное кольцо шарикоподшипника установлено в его корпусе, соединенном с корпусом передней опоры посредством разъемного соединения, а внутреннее кольцо шарикоподшипника установлено на наружном диаметре вспомогательной втулки. На торце передней цапфы ротора установлено упорное кольцо, соединенное с вспомогательной втулкой посредством расположенных по окружности относительно продольной оси компрессора шарнирных V-образных механизмов. Каждый V-образный механизм образован двумя качалками, соединенными друг с другом посредством шарнирного соединения, при этом в месте их соединения установлен груз, расположенный на диаметре меньшем, чем диаметр внутреннего кольца вспомогательной втулки. Свободные концы качалок соединены со вспомогательной втулкой и упорным кольцом соответственно посредством шарнирных соединений. Изобретение позволяет повысить надежности работы компрессора низкого давления газотурбинного двигателя. 1 ил.
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных картеров опор роторов турбомашин. Радиально-торцевое контактное уплотнение ротора турбомашины содержит два упругих графитовых кольца с поперечным разрезом, установленных между двумя контактными кольцами. Уплотнение дополнительно содержит неразрезное графитовое кольцо, установленное внутри упругих графитовых колец с поперечным разрезом с зазором и контактирующее по торцам с контактными кольцами, два кольцевых элемента с регулировочным кольцом между ними, установленные и зафиксированные в осевом направлении на цапфе ротора турбомашины, причем между внутренними поверхностями упругих графитовых колец с поперечным разрезом, неразрезного графитового кольца и наружными поверхностями кольцевых элементов с регулировочным кольцом образован зазор, две конусообразные кольцевые мембраны, каждая из которых установлена в зазоре между кольцевым элементом и соответствующим контактным кольцом и соединена с ними посредством неразъемных соединений. Основания конусов упомянутых конусообразных кольцевых мембран расположены со стороны полости низкого давления, при этом упругие графитовые кольца с поперечным разрезом установлены относительно друг друга с угловым смещением с возможностью перекрывания их поперечных зазоров и зафиксированы относительно друг друга от проворота, а в месте стыка упругих графитовых колец с поперечным разрезом, со стороны их внутренней поверхности, выполнена кольцевая канавка, в которой установлено уплотнительное кольцо. Изобретение снижает трения и износ элементов уплотнения на пониженных режимах работы турбомашины при сохранении абсолютной герметичности уплотнения на всех режимах работы турбомашины и, как следствие, увеличение ресурса уплотнения и повышение его надежности. 1 ил.
УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ // 2539909
Упругодемпферная опора ротора турбомашины содержит подшипник, установленный на валу, статорный элемент. Статорный элемент содержит обечайку и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку. Последняя обечайка соединена со статорным элементом посредством разрезной втулки и образует с ним демпфирующую полость, ограниченную уплотнениями. На противолежащих участках обечаек, расположенных между разрезной втулкой и ближайшим к ней уплотнением, выполнены шлицы и ответные шлицы, с образованием зазора между ними. Предпочтительно шлицы и ответные шлицы выполнены прямобочными. Достигается повышение надежности за счет снижения вероятности разрушения разрезной втулки в случае нештатной работы опоры турбомашины, а именно, в случае частичной передачи крутящего момента с вала на статорный элемент. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
