Патенты автора Старцев Николай Иванович (RU)

Группа изобретений относится к авиационным газотурбинным двигателям и газотурбинным установкам, а именно к механическим устройствам с тепловым регулированием радиального зазора между концами рабочих лопаток ступени ротора компрессора или турбины и корпусом газотурбинного двигателя. Одноступенчатая турбина высокого давления двухконтурного газотурбинного двигателя с активным тепловым регулированием радиального зазора в турбине содержит одну охлаждаемую ступень с сопловым аппаратом и ротор турбины с охлаждаемым рабочим колесом, а также статор турбины, содержащий два корпуса турбины с полостями между ними, в которые поступает сжатый воздух из-за последней ступени компрессора высокого давления, и систему регулирования радиального зазора, содержащую кольцевую вставку, над рабочим колесом турбины, охватывающую с кольцевым радиальным зазором рабочие лопатки ротора турбины и упруго и герметично скрепленную с деталями, образующими внутренний корпус турбины, нагреватель, охватывающий кольцевую вставку с возможностью ее нагрева, воздухозаборник, регулятор расхода охлаждающего воздуха с приводом, бортовой компьютер и датчики, и нагреватель. Привод регулятора расхода и датчики соединены электрическими связями с бортовым компьютером. Кольцевая вставка выполнена пустотелой и кольцевыми выступами, выполненными на ее боковых сторонах, с натягом закреплена с возможностью теплового расширения в ответных кольцевых канавках вертикальной стенки и фланца, выполненного на внутренней части наружного корпуса ТВД, сопловой аппарат кольцевыми выступами также с натягом закреплен в ответных кольцевых канавках вертикальной стенки и корпуса камеры сгорания, в котором и в вертикальной стенке выполнены равнораспределенные по окружности отверстия, через которые из камеры сгорания поступает вторичный воздух в полости над сопловым аппаратом и кольцевой вставкой. Диск и рабочие лопатки колеса ТВД также охлаждаются вторичным воздухом, закрученным подкручивающим устройством перед поступлением на полотно диска. Кольцевой нагреватель СВЧ, или резистивный, или индукционный состоит из двух отдельных полуколец, выполненных каждое в виде металлического корпуса, внутри которого закреплен нагревательный элемент, и каждое полукольцо нагревателя закреплено на кольцевой вставке с возможностью радиального теплового расширения совместно с кольцевой вставкой и тангенциального теплового расширения относительно кольцевой вставки с помощью байонетного соединения с ней и шпонок, расположенных с натягом в ответных пазах байонетов кольцевой вставки и каждого полукольца в его среднем поперечном сечении. В кольцевую вставку диаметрально противоположно с натягом по трубной конической резьбе ввернуты два патрубка - патрубок-воздухозаборник для подвода охлаждающего воздуха из второго контура во внутреннюю полость кольцевой вставки и патрубок отвода этого воздуха во второй контур, или для других целей. Выход патрубков во второй контур уплотнен поршневыми кольцами. На каждый патрубок навернута опора и к этой опоре симметрично патрубку крепятся центральные опоры двух рессор, выполненных в виде многослойного пакета, сжатого распределенной нагрузкой, набранного из стальных, каленых или нагартованных, шлифованных лент, изготовленных из нержавеющей стали, покрытых износостойким покрытием, а сами рессоры своими концевыми опорами закреплены во втором контуре на наружном корпусе ТВД. Патрубок отвода воздуха соединен с трубопроводом, на выходе из которого установлен либо нормально открытый, либо нормально закрытый электропневмоклапан, и управление радиальными зазорами выполняется по командам бортового компьютера по предложенному способу, либо золотниковый распределитель с электромагнитным приводом, сконструированный так, чтобы положение золотника, регулирующего расход воздуха, на крейсерском режиме на высотах, превышающих высоту ограничения по баростату Н, фиксировалось при обесточенном электромагнитном приводе, а включение и выключение нагревателя и регулирование интенсивности его нагрева, открытие и закрытие подвода охлаждающего воздуха из второго контура и интенсивность этого подвода происходят по командам бортового компьютера, вырабатываемым программой соответственно сигналам датчиков - датчика оборотов двигателя и баростата по другому предложенному способу, либо датчиков, измеряющих размер радиального зазора по рабочим лопаткам. Обеспечивается достаточно конструктивно простая, ремонтопригодная, с возможной быстрой заменой изношенных узлов системы управления радиальными зазорами, с хорошей массовой характеристикой, эффективная конструкция. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 17 ил.

Группа изобретений относится к авиационным газотурбинным двигателям и газотурбинным установкам, а именно к механическим устройствам регулирования радиального зазора между концами рабочих лопаток ступени ротора компрессора или турбины и корпусом газотурбинного двигателя. Предложено механическое устройство для управления радиальным зазором между концами рабочих лопаток ротора и статором, содержащее секцию наружного корпуса, закрепленную на наружном корпусе, механизмы позиционирования, кольцо, шарнирно связанное со всеми этими механизмами, сегменты, составленные в кольцо или в два кольца, охватывающее рабочие лопатки ротора с радиальным зазором, и каждый механизм позиционирования состоит из стержня, установленного с возможностью смещения вдоль продольной оси механизма к продольной оси двигателя и от нее, пары элементов, один из которых закреплен на конце стержня, и смещение другого элемента относительно него вызывает смещение стержня вдоль его продольной оси, упругого элемента, создающего усилие упругого преднатяга, действующее на стержень вдоль его продольной оси, и каждый сегмент закреплен на другом конце стержня, и в кольцевых пустых полостях секции наружного корпуса размещены наружные кольца НА компрессора или СА турбины, закрепленные своими выступами в кольцевых канавках, выполненных в утолщенных кольцах кольцевых фланцев секции, и кольцо или два кольца, составленные из сегментов. В кольцевом пространстве, в котором размещены сегменты с минимально возможным зазором по боковым сторонам сегмента, они составлены в кольцо с возможностью смещения в радиальных направлениях относительно кольцевых фланцев и свободного теплового расширения с зазорами по их торцам, расположенным по радиальным направлениям, причем величина каждого из этих зазоров выбрана нулевой или минимально возможной, обеспечивающей допустимую их величину на всех режимах работы двигателя, при всех допустимых смещениях сегментов в радиальных направлениях. Сегменты в их среднем радиальном сечении закреплены на стержнях механизмов позиционирования, которые выполнены пустотелыми, и внутри всех или части стержней закреплены датчики, измеряющие радиальный зазор. На наружной поверхности секции наружного корпуса выполнены опорные площадки, на которых герметично закреплены опоры, и стержни проходят во второй контур двигателя через центральные отверстия в площадках и опорах. Соединение стержня и опоры уплотнено двумя парами поршневых колец, расположенных в кольцевых канавках опоры, причем в каждой паре поршневых колец разрезы этих колец расположены диаметрально противоположно. На свободном торце каждой опоры выполнен фланец, опорная плоская поверхность которого перпендикулярна продольной оси стержня, и на боковых сторонах фланца выполнены направляющие, расположенные параллельно продольной оси двигателя. На опорные поверхности фланцев с возможностью смещения по их направляющим установлены подвижные клинообразные элементы с углом клина, определяемым его тангенсом, равным 0,1÷0,03. В каждом из этих клинообразных элементов в направлении продольной оси двигателя выполнен сквозной паз, который обеспечивает требуемые смещения клинообразного элемента и через который проходит стержень. На поверхности, которой клинообразный элемент опирается на фланец опоры, крестообразно выполнены два несквозных паза с шириной, обеспечивающей требуемую площадь четырех прямоугольных опорных площадок на этой поверхности. В клинообразном элементе, в торце, перпендикулярном сквозному пазу, выполнено резьбовое отверстие, а на боковых сторонах его, параллельных продольной оси двигателя, в середине сторон в тангенциальном направлении выполнены две консоли, заканчивающиеся прямоугольными площадками, верхние поверхности которых образуют клинья с таким же углом наклона, как и у клинообразного элемента. К концам консолей, с их охватом, к этим прямоугольным площадкам прикреплены скобы-упоры таким образом, что внутренняя поверхность каждой из скоб, выполненная с таким же уклоном, как и клин клинообразного элемента, образует с клином прямоугольной площадки паз с прямоугольным поперечным сечением, наклоненный к плоскости, перпендикулярной продольной оси стержня, с таким же уклоном, как и клин клинообразного элемента. На резьбовой конец каждого стержня с трубной цилиндрической резьбой навернута опора, у стержней, в которых закреплены датчики, дополнительно зафиксированная от отворачивания упругой разрезной шайбой и крышкой, навернутой на эту же резьбу, трубка датчика, герметично скрепленная с ним, через которую подводится кабель датчика, проходит через центральное отверстие в крышке с нулевым зазором, и зазор между трубкой и крышкой уплотнен уплотнительным кольцом, или на эти стержни, как и у стержней, в которых не закреплены датчики, крышка и упругая разрезная шайба не устанавливаются, и конец стержня оставлен свободным. Опора, навернутая на стержень, выполнена как второй клинообразный элемент, опирающийся двумя или четырьмя прямоугольными площадками, образованными одним или двумя крестообразными пазами на клиновидной поверхности опоры, на ответную клиновидную поверхность первого клинообразного элемента. На боковых сторонах этой опоры, параллельных продольной оси двигателя, в середине сторон в тангенциальном направлении выполнены две консоли, заканчивающиеся плоскими фланцами, наклоненными к плоскости, перпендикулярной продольной оси стержня, с таким же уклоном, как и клин клинообразного элемента, и входящие в пазы, образованные скобами-упорами, с зазором по каждой из сторон фланца, измеренным в направлении продольной оси стержня, равным 0,1÷0,2 мм, или на торце каждого сегмента, первым расположенного по вращению ротора, с поверхности, охватывающей рабочие лопатки ротора, снята фаска, очерченная по лекальной кривой, плавно переходящей в поверхность, охватывающую рабочие лопатки, с одним катетом 0,3÷0,5 мм и другим катетом 15÷30 мм, и зазор по каждой из сторон фланца, измеренный в направлении продольной оси стержня, в этом случае равен 0,2÷0,5 мм. К этой опоре симметрично стержню крепятся центральные опоры двух рессор, выполненных в виде многослойного пакета, сжатого распределенной нагрузкой, набранного из стальных, каленых или нагартованных, шлифованных лент, изготовленных из нержавеющей стали, покрытых износостойким покрытием, а сами рессоры своими концевыми опорами закреплены во втором контуре на секции наружного корпуса таким образом, что продольная ось пакета располагается перпендикулярно продольной оси двигателя, и при этом за счет упругой деформации пакета создано требуемое усилие, действующие на стержень и прижимающее клинообразный элемент, закрепленный на стержне, к подвижному клинообразному элементу. Достигается конструктивная простота, ремонтопригодность, хорошая массовая характеристика, исключается заклинивание сегментов и стержней механизма позиционирования. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 26 ил.

Группа изобретений относится к газотурбинным двигателям и газотурбинным установкам, в том числе к авиационным ТРД и ТРДД, а именно к устройствам регулирования радиального зазора между концами рабочих лопаток ступени ротора компрессора или турбины и статора газотурбинного двигателя. Предложено автоматическое устройство термомеханического управления радиальным зазором между концами рабочих лопаток ротора и статора газотурбинного двигателя, содержащее сегменты, составленные в кольцо, охватывающее рабочие лопатки ротора ступени компрессора или турбины с заданным радиальным зазором по концам лопаток, и с заданными зазорами между торцами соседних сегментов, радиально расположенные стержни, соединенные с этими сегментами, механизмы позиционирования, соединенные со стержнями и осуществляющие смещение стержней и сегментов в радиальных направлениях, в направлении к продольной оси двигателя или от нее, отличающееся тем, что стержни герметично и жестко закреплены в сегментах в бобышке каждого сегмента с натягом с помощью трубной резьбы и упругой разрезной контровочной шайбы, и стержни выполнены пустотелыми и на их свободном конце меньшего диаметра также нарезана трубная резьба, каждый сегмент охватывает только рабочие лопатки рабочего колеса ступени, или выполнен в виде сегмента НА компрессора или СА турбины, сегмент наружного кольца которого выполнен с такой шириной, что его часть, свободная от лопаток НА или СА с заданным начальным радиальным зазором охватывает рабочие лопатки ответного сектора ротора, а его сегмент внутреннего кольца НА или СА охватывает с заданным начальным радиальным зазором в ответном секторе ротора зубцы лабиринтного уплотнения, и сегмент наружного кольца сегмента имеет радиальное сечение в виде швеллера, а сами сегменты располагаются в кольцевой полости корпусной секции ступени, образованной двумя вертикальными кольцевыми фланцами, которые либо закреплены в тех же фланцевых стыках, что и корпусная секция, либо с помощью радиально расположенных штифтов закреплены на корпусной секции, причем сегменты размещены с минимально возможным зазором по боковым сторонам сегмента, они составлены в кольцо с возможностью смещения в радиальных направлениях относительно кольцевых фланцев и свободного теплового расширения, с зазорами по их торцам, расположенными по радиальным направлениям, причем величина каждого из этих зазоров выбрана возможно меньшей, обеспечивающей допустимую их величину на всех режимах работы двигателя, при всех допустимых смещениях сегментов в радиальных направлениях - обеспечивающей допустимую величину неуравновешенной силы, действующей на стержень со стороны газового тракта ступени в любой момент времени работы двигателя, а на наружной поверхности корпусной секции выполнены плоские опорные площадки, на которых с помощью штифтов, винтов и контровочных шайб и уплотнительного кольца герметично закреплены опоры, и стержни проходят во второй контур ТРДД или в пространство снаружи наружного корпуса ТРД через отверстия в площадках и центральные отверстия в опорах с возможно меньшим зазором, но таким, который исключает их заклинивание на всех режимах работы двигателя, и возможность перекоса сегмента относительно оси, параллельной продольной оси двигателя, расположенной в радиальной плоскости, проходящей через место крепления стержня к сегменту, приводящего к аварийной ситуации - столкновению рабочих лопаток с торцом сегмента, первым по направлению вращения ротора, или к врезанию рабочих лопаток в сегмент, или к недопустимому снижению КПД ступени, причем у ТРДД высота опоры и длина стержня выполнены такими, что не достигают внутренней поверхности корпуса второго контура двигателя, и у ТРДД и ТРД высота опоры такая, что обе внутренние цилиндрические поверхности опоры, на которые при перекосе опирается стержень, разнесены вдоль оси стержня на расстояние между начальным поперечным сечением одной опорной поверхности и конечным другой, приблизительно равное длине большего плеча сегмента, измеренной от места крепления стержня до его торца, и соединение стержня и опоры уплотнено двумя парами поршневых колец, расположенных в кольцевых канавках стержня, причем в каждой паре поршневых колец разрезы этих колец расположены диаметрально противоположно, причем в случае крепления кольцевого фланца к корпусной секции с помощью радиально расположенных штифтов, которые фиксируются от выпадания либо приливами, выполненными на опорах, либо завальцовкой, и на внешней поверхности корпусной секции, или соседней с ней корпусной секции, в плоскости, перпендикулярной продольной оси двигателя, выполнены бобышки, расположенные в тех же радиальных плоскостях, что и стержни, и в них по резьбе с помощью упругих разрезных контровочных шайб параллельно стержням закреплены тяги, на свободных концах стержней и тяг по резьбе с помощью упругих разрезных шайб закреплены опоры, причем под каждую опору, навинченную на тягу, установлена дистанционная шайба, толщина которой подобрана таким образом, чтобы плоские опорные поверхности опор, навинченных на стержень и тягу, расположенные в одной радиальной плоскости, были перпендикулярны продольным осям стержня и тяги и располагались на одном радиальном размере, измеренном от продольной оси двигателя, и каждый механизм позиционирования состоит из рычага второго рода и шарнирно скрепленных с ним своими опорами стержня и тяги, а каждый рычаг второго рода состоит собственно из рычага, выполненного в виде плоской пластины, опор с ушками, и шарнирное соединение опор стержней и тяг с рычагами, обеспечивающее смещение стержней и тепловое удлинение тяг строго в радиальных направлениях к продольной оси двигателя и от нее, выполнено с помощью осей, с натягом неподвижно закрепленных в отверстиях ушек их опор, и свободно проходящих через сквозные пазы в рычаге, причем ширина каждого паза равна диаметру оси, а его длина выполнена такой, чтобы при поворотах рычага обеспечивалось свободное проскальзывание осей относительно сторон паза, по которым рычаг контактирует с осями, и все оси в отверстиях, в которых они неподвижно закреплены, дополнительно законтрены от их смещения и проворота стопорными винтами, завернутыми в ушки, а сами стопорные винты законтрены от отворачивания завальцовкой или кернением, а сам рычаг закреплен в своей опоре с возможностью свободного поворота относительно оси, аналогичным образом закрепленной в его опоре, и с нулевым зазором, проходящей через отверстие в рычаге, причем рычаг расположен между ушками с зазором по его боковым сторонам 0,05÷0,15 мм, и с помощью штифтов, винтов и контровочных шайб опора рычага, закреплена на опорной площадке корпуса устройства, а опоры стержня и тяги, шарнирно скрепленные с рычагом, закреплены на опорных площадках опор, навинченных на стержень и тягу, и корпус предлагаемого устройства изготовлен из композитного материала с коэффициентом температурного расширения, в разы меньшим коэффициента температурного расширения материала корпусной секции, на которой закреплены тяги, и выполнен в виде кольца, у ТРДД охватывающего обечайку первого контура двигателя и детали предлагаемого устройства, а у ТРД охватывающего наружный корпус двигателя и детали этого устройства, причем на внутренней поверхности этого кольца выполнены распределенные по окружности плоские опорные площадки, на опорных плоскостях которых, перпендикулярных средним радиальным плоскостям площадок, закреплены с помощью штифтов, винтов и контровочных шайб опоры рычагов, а на одном из торцов корпуса выполнены прямоугольные фланцы, которыми корпус с помощью болтов и самоконтрящихся гаек крепится к прямоугольным фланцам тепловых компенсаторов, расположенных в тех же радиальных плоскостях, что и стержни и тяги, а сам тепловой компенсатор выполнен из каленой шлифованной ленты, изготовленной из жаростойкой нержавеющей стали, сгофрированной в гармошку, и компенсаторы скреплены с прямоугольными фланцами заклепками, прямоугольный фланец также изготовлен из композитного материала, и компенсатор центрируется и крепится к корпусной секции в том же фланцевом стыке, что и сама корпусная секция крепится к наружному корпусу первого контура ТРДД или к наружному корпусу ТРД, а в трех опорах, навинченных на тяги, равнорасположенных по окружности, по резьбе с помощью упругих разрезных контровочных шайб в тех же радиальных плоскостях, что и тяги, параллельно им закреплены стержни, проходящие сквозь отверстия в стальных втулках, запрессованных в корпусе, с возможно меньшим зазором, но таким, что исключает возможность заклинивания стержня в корпусе при тепловом удлинении тяги, каждая группа деталей устройства, расположенных внутри корпуса закрыта обтекателем из композитного материала, выполненным в виде пустотелой лопатки с симметричным профилем поперечного сечения, и закрепленного на корпусе, или на корпусе и опорных площадках корпусной секции винтами и контровочными шайбами, и в корпусе над местами крепления опор механизмов позиционирования к опорам, навинченным на стержни, выполнены технологические отверстия, и для использования устройства на двух соседних ступенях оно просто тиражируется за исключением корпуса, компенсатора, тяг и обтекателей, но с другими требуемыми конструктивными параметрами, которые могут изменяться количественно, и при этом корпус, компенсатор, тяги и обтекатели выполняются общими для устройств обеих ступеней. Достигается упрощение конструкции. 14 з.п. ф-лы, 25 ил.

Группа изобретений относится к авиационным газотурбинным двигателям и газотурбинным установкам, а именно к устройствам регулирования радиального зазора между концами рабочих лопаток ступени ротора компрессора или турбины и статором первого контура двухконтурного газотурбинного двигателя. Для использования в одной и двух ступенях компрессора, в том числе для КВД, и турбины, у ступеней которой статор не охлаждается сжатым воздухом, подаваемым из-за какой-нибудь ступени компрессора, и СА, расположенные до и за рабочим колесом ступени, не связаны с опорами ротора, предложено автоматическое устройство термомеханического управления радиальным зазором между концами рабочих лопаток ротора и статора компрессора и турбины двухконтурного газотурбинного двигателя, содержащее сегменты, составленные в кольцо, охватывающее рабочие лопатки ротора ступени компрессора или турбины с радиальным зазором по концам лопаток, и с зазорами между торцами соседних сегментов, радиально расположенные стержни, соединенные с этими сегментами, механизмы позиционирования, соединенные с стержнями и осуществляющие смещение стержней и сегментов в радиальных направлениях, в направлении к продольной оси двигателя или от нее, отличающееся тем, что стержни герметично и жестко закреплены в сегментах, каждый сегмент выполнен в виде сегмента НА компрессора или СА турбины, сегмент наружного кольца которого выполнен с такой шириной, что его часть, свободная от лопаток НА или СА, с заданным начальным радиальным зазором охватывает рабочие лопатки ответного сектора ротора, а его сегмент внутреннего кольца НА или СА охватывает с заданным начальным радиальным зазором в ответном секторе ротора зубцы лабиринтного уплотнения, и сегмент наружного кольца сегмента имеет радиальное сечение в виде швеллера, а сами сегменты располагаются в кольцевой полости корпусной секции ступени, образованной двумя вертикальными кольцевыми фланцами, один из которых выполнен за одно целое с корпусной секцией ступени, а другой закреплен в том же фланцевом стыке, что и корпусная секция, причем сегменты размещены с минимально возможным зазором по боковым сторонам сегмента, они составлены в кольцо с возможностью смещения в радиальных направлениях относительно кольцевых фланцев и свободного теплового расширения, с зазорами по их торцам, расположенным по радиальным направлениям, причем величина каждого из этих зазоров выбрана минимально возможной, обеспечивающей допустимую их величину на всех режимах работы двигателя, при всех допустимых смещениях сегментов в радиальных направлениях, а на наружной поверхности корпусной секции герметично закреплены опоры, и стержни проходят во второй контур двигателя через центральные отверстия в опорах с возможно меньшим зазором, но таким, который исключает их заклинивание на всех режимах работы двигателя, и возможность перекоса сегмента относительно оси, параллельной продольной оси двигателя, расположенной в радиальной плоскости, проходящей через место крепления стержня к сегменту, приводящего к аварийной ситуации - столкновению рабочих лопаток с торцом сегмента, первым по направлению вращения ротора, или к врезанию рабочих лопаток в сегмент, или к недопустимому снижению КПД ступени, высота опоры и длина стержня выполнены такими, что не достигают внутренней поверхности корпуса второго контура двигателя, и высота опоры такая, что обе внутренние цилиндрические поверхности опоры, на которые при перекосе опирается стержень, разнесены вдоль оси стержня на расстояние между начальным поперечным сечением одной опорной поверхности и конечным другой, приблизительно равное длине большего плеча сегмента, измеренной от места крепления стержня до его торца, и соединение стержня и опоры уплотнено двумя парами поршневых колец, расположенных в кольцевых канавках опоры, причем в каждой паре поршневых колец разрезы этих колец расположены диаметрально противоположно, и к наружному корпусу второго контура приварены встык плоские опорные площадки, или плоские опорные площадки выполнены на кольце, встык приваренном к наружному корпусу второго контура, и на площадки установлены основания, смещение которых относительно площадок в направлении продольной оси двигателя ограничено величиной радиального зазора между стержнем и отверстием в площадке, через которое проходит цилиндрическая опора, навинченная на стержень, и величина которого больше или равна величине максимального взаимного проскальзывания в направлении продольной оси двигателя основания и площадки, возникающего за счет разности тепловых расширений статоров второго и первого контуров двигателя, смещение основания в направлении, перпендикулярном продольной оси двигателя, ограничено величиной зазоров между направляющими - упорами и торцами основания, которая выбрана возможно меньшей, но такой, что исключает заклинивание основания при рабочих деформациях статоров обоих контуров двигателя, а сами направляющие - упоры имеют Г-образную форму и с помощью штифтов, винтов, контровочных шайб закреплены на опорных площадках параллельно продольной оси двигателя и своими полками прижимают основания к опорным площадкам, на основаниях соосно с опорами стержней, закрепленными на корпусной секции, герметично закреплены опоры, а на стержни навинчены цилиндрические опоры, под которые на стержни установлены дистанционная и упругая разрезная контровочная шайбы, и толщина дистанционной шайбы подобрана таким образом, чтобы при наворачивании опоры до упора ушко, выполненное на торце опоры, располагалось строго параллельно продольной оси двигателя, и эти цилиндрические опоры стержней с зазором, допускающим проскальзывание оснований относительно опорных площадок при тепловых расширениях статоров первого и второго контуров двигателя, через отверстия в опорных площадках и с минимально возможным зазором, исключающим их заклинивание, через отверстия в основаниях и центральные отверстия в опорах, закрепленных на основаниях, выходят в гондолу двигателя на высоту, обеспечивающую сборку рычага, и соединение опоры, навинченной на стержень, и опоры, закрепленной на наружном корпусе второго контура, уплотнено парой поршневых колец, расположенных в кольцевой канавке одной из этих опор, причем разрезы этих колец расположены диаметрально противоположно, и каждый механизм позиционирования состоит из рычага первого или второго рода, включающего опору, закрепленную на основании, сам рычаг, выполненный в виде параллелепипеда или бумеранга, с прямоугольной сквозной прорезью, выполненной вдоль его длины, закрепленный на оси, заделанной в опоре, с возможностью поворота относительно этой оси, и тяги, закрепленной по резьбе с натягом в бобышке, выполненной на внешней поверхности корпусной секции или соседней с ней корпусной секции, и место расположения этой бобышки выбирается в такой плоскости, перпендикулярной продольной оси двигателя, в которой тепловое расширение корпусной секции в радиальных направлениях, в которой выполнены бобышки, настолько отличается от теплового расширения в радиальных направлениях наружного корпуса второго контура, чтобы длина плеча рычага, к которому шарнирно крепится стержень, была конструктивна и при этом обеспечивалось оптимальное значение радиального зазора по концам рабочих лопаток ступени на крейсерском режиме работы двигателя и достаточно хорошие значения этого зазора на малом газе и последующей приемистости при уходе самолета на второй круг, длина тяги выполнена такой, чтобы тяга не достигала внутренней поверхности наружного корпуса второго контура, и на каждую тягу навинчена цилиндрическая опора, под которую установлены дистанционная шайба и упругая разрезная контровочная шайба, и толщина дистанционной шайбы подобрана таким образом, чтобы при навинчивании цилиндрической опоры до упора ушко, выполненное на торце опоры, располагалось параллельно продольной оси двигателя и начальный радиальный зазор по концам рабочих лопаток ступени был заданной величины, и эти цилиндрические опоры с таким же зазором, как и цилиндрические опоры, навинченные на стержни, проходят через отверстия в опорных площадках и с минимально возможным зазором, исключающим их заклинивание, выходят через отверстия в основании и центральные отверстия опор тяг, герметично закрепленных на основании, в гондолу двигателя, и соединение цилиндрической опоры, навинченной на тягу, и опоры, закрепленной на основании, уплотнено парой поршневых колец, расположенных в кольцевой канавке одной из этих опор, причем разрезы этих колец расположены диаметрально противоположно, и шарнирное соединение стержней и тяг с рычагами, обеспечивающее их смещение строго в радиальных направлениях к продольной оси двигателя и от нее, выполнено с помощью осей, с натягом неподвижно закрепленных в отверстиях ушек их цилиндрических опор, расположенных с нулевыми или минимально возможными зазорами по их боковым сторонам в прорезях рычагов, и свободно проходящих через сквозные пазы в боковых стенках рычага, причем ширина каждого паза равна диаметру оси, а его длина выполнена такой, чтобы при поворотах рычага обеспечивалось свободное проскальзывание осей относительно сторон паза, по которым рычаг контактирует с осями, и все оси в отверстиях, в которых они неподвижно закреплены, дополнительно законтрены от их смещения и проворота стопорными винтами, завернутыми в ушки, и детали, расположенные во втором контуре двигателя - опоры, через которые проходят стержни и тяги, закрыты обтекателями, выполненными в форме лопаток, равно распределенных по окружности, а детали устройства, расположенные в гондоле двигателя, закрыты кожухами, и для использования устройства на двух соседних ступенях оно просто тиражируется за исключением тяг, кожухов и обтекателей, но с другими требуемыми конструктивными параметрами, которые могут изменяться как количественно, так и качественно при использовании в ступенях устройств с рычагами разного рода, и при этом тяги, кожухи и обтекатели выполняются общими для устройств обеих ступеней. Достоинством предлагаемых устройств является их конструктивная простота - в них отсутствуют силовые привода, датчики перемещений, многоканальный прибор для считывания показаний датчиков, электрические связи, в том числе с бортовым компьютером, связующее кольцо и передаточные звенья, выполненные в виде шаровых шарниров, связывающие это кольцо с силовым приводом и механизмом позиционирования. 14 з.п. ф-лы, 26 ил.

Изобретение относится к авиационным двухконтурным турбореактивным двигателям (ТРДД). Предложена передняя опора ротора вентилятора двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащая ступицу, корпус подшипника, два упругих элемента, соединенных параллельно так, что их жесткости суммируются, роликовый подшипник, смазываемый барботажем, цапфу, фигурную втулку, закрепленную на цапфе и фиксирующую фланцем внутреннее кольцо подшипника и вращающиеся детали сегментного контактного уплотнения, сегментное контактное уплотнение, состоящее из втулки с резьбой, закрепленной на цапфе, кольца, по резьбе соединенного с этой втулкой, трех графитовых уплотнительных колец, составленных из отдельных сегментов, прижатых к контактирующему с ними кольцу двумя пружинами так, что между торцами сегментов этих колец остается зазор 0,05÷0,1 мм, два из которых без зазора вставлены друг в друга, а третье кольцо установлено встык к этим двум кольцам, причем стыки сегментов этих колец в окружном направлении разнесены друг от друга, лабиринтное уплотнение предмасляной полости опоры, состоящее из лабиринтного кольца и статорного элемента, трубу, расположенную внутри цапфы и образующую воздушную полость в ней, и в фигурной втулке и цапфе выполнены отверстия, через которые подводится масло для охлаждения кольца, контактирующего с графитовыми уплотнительными кольцами, и в трубе, цапфе и лабиринтном кольце выполнены отверстия, через которые подается воздух для наддува предмасляной полости опоры, отличающаяся тем, что корпус подшипника выполнен за одно целое с обоими упругими элементами, выполненными в виде упругих колец с равномерно чередующимися наружными и внутренними выступами, натяг между наружным кольцом подшипника и внутренними выступами упругих колец равен 0÷h/2 мм, где h - высота выступов упругих колец, равная h=0,15÷0,3 мм, в расточки, выполненные в наружном кольце подшипника с обеих его сторон, запрессованы две втулки с полированными торцами, выполненные из стали или бронзы БрС30, и торцы зазора между ступицей и наружным кольцом подшипника, в котором размещены упругие кольца, уплотнены металлическими уплотнительными кольцами, которые прижаты ответными полированными торцами к полированным торцам этих втулок резиновыми уплотнительными кольцами, расположенными в кольцевых канавках в бурте корпуса подшипника и корпусе сегментного контактного уплотнения, и на каждом металлическом уплотнительном кольце выполнен выступ, который входит соответственно в ответный паз, выполненный в бурте корпуса подшипника или корпуса сегментного контактного уплотнения с зазором по периметру паза, меньшим смещения металлического уплотнительного кольца, при котором возникают взаимные проскальзывания металлического и резинового уплотнительных колец, и равным 0÷0,05 мм, а на торцах наружного кольца подшипника выполнены выступы, входящие в ответные пазы в металлических уплотнительных кольцах с зазором по периметру паза, равным или немного большим допустимого смещения цапфы в ступице, с зазором 0,15÷0,3 мм, и радиальный зазор между металлическими уплотнительными кольцами и корпусом подшипника меньше смещения металлического уплотнительного кольца, при котором возникают взаимные проскальзывания металлического и резинового уплотнительных колец, меньше 0,1 мм, и радиальное расстояние от наружной окружности, ограничивающей зону контакта резинового уплотнительного кольца с металлическим уплотнительным кольцом, до наружной цилиндрической поверхности металлического уплотнительного кольца таково, что гидравлическое давление, действующее на каждое металлическое уплотнительное кольцо со стороны уплотнительного резинового кольца, уравновешивает в случае раскрытия стыка между металлическим уплотнительным кольцом и наружным кольцом подшипника гидравлическое давление, действующее на металлическое уплотнительное кольцо со стороны наружного кольца подшипника, а внутренний диаметр резьбы втулки, закрепленной на цапфе, равен или больше наружного диаметра внутреннего кольца подшипника, а само резьбовое соединение уплотнено резиновым уплотнительным кольцом, размещенным в кольцевых расточках втулки и кольца, и между кольцом и лабиринтным кольцом установлено разрезное упругое кольцо, в свободном состоянии сцентрированное по пояску лабиринтного кольца, цилиндрические поверхности двух графитовых колец, вставленных друг в друга, по которым они контактируют, выполнены с эксцентриситетом по отношению к цилиндрической поверхности внутреннего кольца этой пары, по которой оно контактирует с кольцом, навернутым на втулку, и в качестве пружин, прижимающих сегменты графитовых уплотнительных колец к контактирующему с ними кольцу, применены два кольцевых многослойных гофрированных пакета, набранных «гофр в гофр» из шлифованных стальных нагартованных лент или лент, изготовленных из закаленной нержавеющей стали, причем стыки концов лент равномерно распределены по вершинам гофров, каждый пакет гофрированных лент с радиальным натягом по вершинам гофров, созданным одинаковым одновременным сжатием всех гофров пакета в радиальных направлениях, вставлен в кольцевой зазор между корпусом сегментного контактного уплотнения и тем графитовым уплотнительным кольцом, на которое он опирается, до упора друг в друга и в стенку этого корпуса так, что его вершины располагаются в ответных полукруглых сегментных выемках, выполненных в контактирующих с пакетами деталях, и сегментное контактное уплотнение со стороны предмасляной полости опоры закрыто крышкой и уплотнено резиновыми уплотнительными кольцами, расположенными в кольцевых канавках крышки, и крышка и корпус сегментного уплотнения изготовлены из стали одинаковой марки или бронзы БрС30, причем кольцевой зазор между корпусом сегментного уплотнения и крышкой также меньше 0,1 мм, и в крышке выполнен несквозной паз, в который с суммарным зазором по боковым сторонам паза, меньшим 0,1 мм, входит упор, герметично частью с конической трубной резьбой закрепленный в корпусе сегментного уплотнения и законтренный упругим кольцом, и крышка упругими силами, созданными упругим разрезным кольцом, размещенным в кольцевой канавке корпуса сегментного уплотнения, и давлением воздуха, поступающего в предмасляную полость опоры через отверстия в трубе, цапфе и лабиринтном кольце, прижата полированным торцом к ответным полированным торцам графитных уплотнительных колец, а в бурте корпуса подшипника выполнено дроссельное отверстие, сообщающееся с зазором по периметру паза, выполненного в металлическом уплотнительном кольце. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя (ГТД) относится к ГТД авиационного и наземного применения, а именно к конструкции упругодемпферной опоры компрессора ГТД. Опора содержит корпус (1), смонтированный на роторе (2) подшипник качения (3), втулку (4), закрепленную на корпусе (1), имеющую внутренний бурт (5), демпферный зазор (6), уплотненный по торцам, форсуночное кольцо (10) для подачи смазки в подшипник (3), закрепленное на корпусе (1), радиально-торцовое контактное уплотнение в виде закрепленной на роторе втулки (14), графитового уплотнительного разрезного кольца (15), крышки (16), кольца (18) лабиринтного уплотнения, закрепленного на роторе (2). Зазор (6) образован внешним кольцом подшипника (3) и втулкой (4). Торцы зазора (6) уплотнены металлическими уплотнительными кольцами (7) и прижаты к торцам внешнего кольца подшипника (3) ответными полированными торцами (8) резиновыми уплотнительными кольцами (9), расположенными в кольцевых канавках кольца (10) и в бурте (5). На кольцах (7) выполнены один или два прямоугольных выступа (21), которые входят в ответные пазы (22), выполненные в кольце (10) и бурте (5) с зазором (23) по периметру паза, меньшим смещения кольца (7), при котором возникают взаимные проскальзывания колец (7) и (9), например с зазором 0÷0,05 мм. На внешнем кольце подшипника (3) выполнен выступ (24), входящий в ответный несквозной паз (25) в кольце (7) с зазором (26) по периметру паза, равным или немного большим зазора (6), например, с зазором 0,15÷0,2 мм. Радиальный зазор (27) между кольцами (7) и втулкой (4) в случае выполнения по одному прямоугольному выступу на каждом металлическом уплотнительном кольце меньше или равен 0,1 мм, а в случае выполнения двух прямоугольных выступов - меньше или равен 0,2 мм. Масло в кольцо (10) и зазор (6) поступает под давлением подачи из отдельных герметичных полостей (28) в корпусе, герметичность которых обеспечивается натягом между втулкой (4) и корпусом (1), величина которого выбрана такой, что определенная величина этого натяга сохраняется и при рабочих температурах упругодемпферной опоры. Технический результат: создание конструкции упругодемпферной опоры ротора турбомашины с меньшими радиальными размерами, более высокими упругодемпфирующими свойствами и уплотнениями с существенно большей наработкой до их замены. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

 


Наверх