Устройство для предотвращения вращения сектора, несущего неподвижные лопатки, в корпусе газовой турбины

Устройство для предотвращения вращения сектора лопаточного направляющего аппарата в корпусе газовой турбины представляет собой штифт, установленный в пару отверстий. Отверстия располагаются на одной прямой линии друг с другом и высверлены в указанном секторе и в корпусе газовой турбины. В одном варианте штифт для удержания его в отверстиях снабжен стопорным кольцом, установленным под обод сектора направляющего аппарата в канавку корпуса газовой турбины и занимающим выемку, выполненную в штифте поперечно. В другом варианте штифт снабжен стопорной лапкой, выступающей относительно штифта и контактирующей с одной стороны с сектором направляющего аппарата, а с другой стороны - с корпусом газовой турбины. Изобретение позволяет исключить поворот лопаточного сектора относительно корпуса газовой турбины и исключить нарушение герметичности в местах соединения секторов между собой. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области турбостроения, а именно к устройствам, предназначенным для предотвращения вращения сектора, несущего неподвижные лопатки, в корпусе газовой турбины.

Корпус газовых турбин обычно состоит из двух дополняющих друг друга секторов, каждый из которых соответствует половине оборота турбины и выполняется таким образом, чтобы иметь сплошную кольцевую канавку, в которую могут быть вставлены опорные секторы направляющего аппарата с неподвижными лопатками, которые простираются в пределах меньших частей окружности. При таком выполнении конструкции эти секторы сохраняют свободу скольжения в корпусе, проскальзывая в нем вместе по канавке, что приводит к износу и возникновению шума во время работы. По этой причине предусматривается применение соответствующей системы, предотвращающей проворачивание этих секторов, и такая система в различных вариантах своего исполнения уже нашла свое применение в известных конструкциях. Во-первых, возможна установка вставок, располагающихся поперек канавок между секторами корпуса таким образом, чтобы предотвращать перемещение секторов направляющего аппарата. Эта система является достаточно простой, но ее недостаток состоит в том, что практически невозможно при ее применении установить более двух средств, предотвращающих проворачивание; поэтому она будет всего лишь частично препятствовать беспорядочному движению секторов с лопатками.

Кроме того, предусматривается также соединение по отдельности каждого из этих секторов, имеющих лопатки, с наружным корпусом при помощи радиально располагающихся стержней, но очевидно, что сама машина при применении конструкции такого типа становится гораздо более сложной.

Задачей, решаемой предложенным изобретением, является создание недорогой системы, предотвращающей проворачивание достаточно простым способом, которой можно было бы оснастить существующую машину при проведении ее модернизации. Такая система применима по отдельности к каждому из секторов направляющего аппарата, и поэтому она обеспечивает полную неподвижность секторов при том условии, что предусматривается наличие ее на каждом секторе. Другое преимущество изобретения заключается в том, что при его применении не наблюдается нарушения герметичности в местах соединения секторов направляющего аппарата между собой.

В наиболее общем варианте своего исполнения предлагаемое устройство для предотвращения проворачивания представляет собой штифт, установленный в паре отверстий, располагающихся на одной прямой линии друг с другом и высверленных в указанном секторе и в корпусе газовой турбины. Указанный штифт для удержания его в отверстиях снабжен стопорным кольцом, установленным под обод сектора направляющего аппарата в канавку корпуса газовой турбины и занимающим выемку, выполненную в штифте поперечно, или стопорной лапкой, выступающей относительно штифта и контактирующей с одной стороны с сектором направляющего аппарата, а с другой стороны - с корпусом газовой турбины.

В частности, эти отверстия могут быть просверлены в ободе сектора направляющего аппарата таким образом, что проходят также сквозь канавку в корпусе, в которую с усилием вводится обод.

Предпочтительно, чтобы штифт имел некруглое поперечное сечение и устанавливался в отверстии, имеющем соответствующую некруглую форму.

Далее описание изобретения ведется со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

- фиг.1 изображает конкретный вариант осуществления изобретения в изометрии;

- фиг.2 - отдельно, штифт увеличен;

- фиг.3 - вид второго варианта осуществления изобретения, изометрия;

- фиг.4 - устройство, согласно изобретению установленное в машине, продольный разрез;

На фигуре 1 изображены частично корпус 15 и сектор 16 направляющего аппарата, причем сектор направляющего аппарата содержит обод 17, входящий в осевом направлении в канавку 18, выполненную в крюкообразной части 19, отогнутой в противоположном осевом направлении, и основную цилиндрическую часть 20 корпуса 15. В корпусе 15 высверлено отверстие 21, проходящее через крюкообразную часть 19, а в секторе 16 направляющего аппарата также имеется отверстие 22, просверленное через обод 17 и являющееся продолжением отверстия 21, что более понятно представлено на фигуре 4.

Штифт 23, который показан также на фигуре 2, вставляется в отверстия 21 и 22, препятствуя тем самым проворачиванию сектора 16 по отношению к корпусу 15. Он удерживается на своем месте в отверстиях 21 и 22 при помощи крепежного стопорного кольца 24, помещенного на дно канавки 18 под обод 17, начиная от отверстия (не показано), выполненного в крюкообразной части 19, и которое пропускается сквозь выемку 25 в штифте 23. Случайный выход штифта 23 наружу может быть предотвращен при помощи стопорной лапки 26, выступающей относительно штифта 23, которая контактирует с одной стороны с корпусом, а с другой стороны - с сектором 16 направляющего аппарата. Это может быть осуществлено путем соединения сектора 16 направляющего аппарата с корпусом, после того как штифт 23 будет вставлен на свое место в отверстиях 21 и 22. Корпус 15 соединен с другим корпусом 27, в радиальном направлении внутренним по отношению к нему, при этом отверстие 21 выходит на нижнюю сторону указанного другого корпуса 27, и стопорная лапка 26 контактирует с корпусом 27, хотя это практически ничего не меняет.

Стопорное кольцо 24 затем помещают на дно канавки 18; при этом оно может находиться перед целым рядом секторов 16 направляющего аппарата, удерживая на своих местах соответствующее количество штифтов 23.

В другом варианте осуществления изобретения, конструкция которого представлена на фигуре 4, предусматривается, как показано на фигуре 3, наличие штифта 30, имеющего пару боковых выступов 31. Как и в случае с рассмотренным ранее штифтом, предполагается вставлять штифт 30 в отверстие 32, выполненное в ободе 33 сектора 34 направляющего аппарата, а также в отверстие 35, являющееся продолжением предыдущего отверстия и выполненное в этом случае в указанном другом корпусе 27. При сборке этого корпуса 27 и сектора 34 направляющего аппарата друг с другом, осуществляемой после того, как штифт 30 будет предварительно вставлен в отверстия 32 и 35, между ними образуется полость 36, в которую попадают выступы 31, предотвращающие выход штифта 30 наружу. Таким образом, один и тот же способ используется при установке штифтов 23 и 30.

Штифты 23 и 30 имеют участки с некруглым поперечным сечением, образуемым, например, благодаря наличию лысок 37 и 38, в результате чего при введении штифта 23 или 30 в одно из отверстий 21, 22, 32 и 35 предотвращается случайное его вращение, которое могло бы воспрепятствовать последующей сборке; причем отверстия, в которые вводятся эти участки с некруглым поперечным сечением, имеют соответствующую им форму; один из таких участков обозначен позицией 39 на штифте 30 и выполнен в виде пирамиды.

Очевидно, что возможны также и другие варианты осуществления изобретения при том условии, что их получают, комбинируя друг с другом отдельные элементы, рассмотренные применительно к изложенным здесь выше подробно двум вариантам осуществления изобретения.

1. Устройство для предотвращения вращения сектора лопаточного направляющего аппарата в корпусе газовой турбины, представляющее собой штифт, установленный в пару отверстий, располагающихся на одной прямой линии друг с другом и высверленных в указанном секторе и в корпусе газовой турбины, отличающееся тем, что указанный штифт для удержания его в отверстиях снабжен стопорным кольцом, установленным под обод сектора направляющего аппарата в канавку корпуса газовой турбины и занимающим выемку, выполненную в штифте поперечно, или стопорной лапкой, выступающей относительно штифта и контактирующей с одной стороны с сектором направляющего аппарата, а с другой стороны - с корпусом газовой турбины.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанные отверстия высверлены в ободе сектора направляющего аппарата так, что проходят также сквозь канавку в корпусе, в которую с усилием введен обод.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что штифт имеет участок с некруглым поперечным сечением, установленный в отверстии, имеющем соответствующую некруглую форму.