Топливный коллектор камеры сгорания газотурбинного двигателя

 

Топливный коллектор камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит кольцевую трубу для подачи топлива к форсункам, установленную внутри корпуса камеры, подводящий трубопровод и установленный снаружи камеры входной штуцер, снабженный внутренней втулкой, установленной в наружной втулке, прикрепленной к корпусу камеры. Штуцер установлен с возможностью перемещения вдоль продольной оси наружной втулки. Внутренняя втулка выполнена в виде по меньшей мере одного звена, включающего два кольца, неподвижно закрепленные на входном штуцере, и кольцо, контактирующее с наружной втулкой, установленное между неподвижными кольцами с возможностью поперечного перемещения. На подводящем штуцере между неподвижными кольцами установлена дистанционная втулка. Наружная поверхность кольца, контактирующего с наружной втулкой, выполнена сферической. Изобретение позволяет повысить надежность и ресурс топливного коллектора и камеры сгорания в целом. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно, к конструкции топливного коллектора камеры сгорания ГТД.

Известен топливный коллектор камеры сгорания ГТД [1].

Из известных устройств наиболее близким к предложенному является топливный коллектор камеры сгорания ГТД, содержащий кольцевую трубу для подачи топлива к форсункам, установленную внутри корпуса камеры, подводящий трубопровод и установленный снаружи камеры входной штуцер, снабженный внутренней втулкой, наружная поверхность которой имеет сферическую форму, установленной в наружной втулке, прикрепленной к фланцу корпуса камеры, при этом штуцер установлен с возможностью осевого перемещения относительно наружной втулки [2].

Недостатком известной конструкции является износ сферических контактных поверхностей внутренней и наружной втулок. Кроме того, при высоких температурах и максимальных смещениях сферических втулок может произойти заклинивание и разрушение шарнирной системы и топливного коллектора.

Задачей изобретения является предотвращение износа контактирующих поверхностей внутренней и наружной втулок и их возможного разрушения из-за заклинивания.

Указанная задача решается тем, что в известном топливном коллекторе камеры сгорания ГТД, содержащем кольцевую трубу для подачи топлива к форсункам, установленную внутри корпуса камеры, подводящий трубопровод и установленный снаружи камеры входной штуцер, снабженный внутренней втулкой, установленной в наружной втулке, прикрепленной к корпусу камеры, причем штуцер установлен с возможностью перемещения вдоль продольной оси наружной втулки, внутренняя втулка выполнена в виде по меньшей мере одного звена, включающего два кольца, неподвижно закрепленные на входном штуцере, и кольцо, контактирующее с наружной втулкой, установленное между неподвижными кольцами с возможностью поперечного перемещения.

Такое выполнение устройства позволяет компенсировать термические напряжения, возникающие во внутренней и наружной втулках за счет различного термического расширения корпуса камеры сгорания и топливного коллектора в осевом и поперечном направлениях, вследствие чего предотвращается износ контактирующих поверхностей втулок и возможность разрушения коллектора.

На фиг.1 показан продольный разрез топливного коллектора камеры сгорания ГТД;

на фиг.2 - вариант выполнения внутренней втулки.

Топливный коллектор 1 камеры сгорания содержит кольцевую трубу 2 для подачи топлива к форсункам, установленную внутри корпуса камеры 3, подводящий трубопровод 4 и установленный снаружи камеры входной штуцер 5. Последний снабжен внутренней втулкой 6, установленной в наружной втулке 7, прикрепленной к фланцу 8 корпуса камеры 3. Внутренняя втулка 6 выполнена в виде по меньшей мере одного звена, включающего два кольца 9 и 10, причем переднее кольцо 9 со стороны кольца 10 снабжено выступом 11, контактирующим с последним, благодаря которому между кольцами образуется зазор 12 и установленное между ними в зазоре 12 кольцо 13, контактирующее с наружной втулкой 7. Кольца 9 и 10 установлены с зазором 14 относительно наружной втулки 7. На наружной поверхности штуцера 5 выполнен упорный бурт 15. Между первым кольцом 10 и буртом 15 установлено опорное кольцо 16, а за последним кольцом 9 - упорное кольцо 17 и гайка 18.

Кольцо 9 может быть выполнено без уступа. При этом между кольцами 9, 10 устанавливается дистанционная втулка 19 (фиг.2).

Кольцо 13 может быть выполнено со сферической поверхностью 20 (фиг.2).

При сборке топливный коллектор 1 устанавливается внутри корпуса 3. Передний конец входного штуцера 5 расположен снаружи корпуса 3. К фланцу 8 корпуса камеры 3 крепится наружная втулка 7. На наружную поверхность штуцера 5 устанавливают опорное кольцо 16, контактирующее с буртом 15, и последовательно кольца 10, 13 и 9. За последним кольцом 9 устанавливают упорное кольцо 17 и затягивают гайкой 18.

Во время работы камеры сгорания происходит более высокий нагрев ее корпуса по сравнению с топливным коллектором. При этом штуцер 5 с установленными на нем кольцами 9, 10 может перемещаться в поперечном направлении в пределах зазора 14.

Таким образом, штуцер топливного коллектора получает возможность как осевого, так и поперечного перемещения. Вследствие этого предотвращается износ контактирующих поверхностей втулок и возможность разрушения коллектора, что способствует повышению надежности и ресурса топливного коллектора и камеры сгорания в целом.

Выполнение внутренней втулки с использованием дистанционной втулки упрощает изготовление топливного коллектора.

Выполнение наружной поверхности кольца, контактирующего с наружной втулкой, сферической формы предотвращает износ контактирующих поверхностей.

Источники информации:

1. Патент РФ № 2103611, МКИ F 23 R 3/46, опубл. в 1998 г.

2. Конструкция и проектирование авиационных ГТД./Под ред. Д.В.Хронина. – М.: Машиностроение, 1989, с.421, рис.8.24.

Формула изобретения

1. Топливный коллектор камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий кольцевую трубу для подачи топлива к форсункам, установленную внутри корпуса камеры, подводящий трубопровод и установленный снаружи камеры входной штуцер, снабженный внутренней втулкой, установленной в наружной втулке, прикрепленной к корпусу камеры, причем штуцер установлен с возможностью перемещения вдоль продольной оси наружной втулки, отличающийся тем, что внутренняя втулка выполнена в виде по меньшей мере одного звена, включающего два кольца, неподвижно закрепленные на входном штуцере, и кольцо, контактирующее с наружной втулкой, установленное между неподвижными кольцами с возможностью поперечного перемещения.

2. Топливный коллектор по п.1, отличающийся тем, что на подводящем штуцере между неподвижными кольцами установлена дистанционная втулка.

3. Топливный коллектор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что наружная поверхность кольца, контактирующего с наружной втулкой, выполнена сферической.

РИСУНКИ