Ряд лопаток спрямляющего аппарата, приводимых в движение при помощи поворотного кольца с автоматическим центрированием, компрессор, снабженный указанным рядом лопаток, и газотурбинный двигатель, содержащий такой компрессор

Авторы патента:


Ряд лопаток спрямляющего аппарата, приводимых в движение при помощи поворотного кольца с автоматическим центрированием, компрессор, снабженный указанным рядом лопаток, и газотурбинный двигатель, содержащий такой компрессор
Ряд лопаток спрямляющего аппарата, приводимых в движение при помощи поворотного кольца с автоматическим центрированием, компрессор, снабженный указанным рядом лопаток, и газотурбинный двигатель, содержащий такой компрессор
Ряд лопаток спрямляющего аппарата, приводимых в движение при помощи поворотного кольца с автоматическим центрированием, компрессор, снабженный указанным рядом лопаток, и газотурбинный двигатель, содержащий такой компрессор
Ряд лопаток спрямляющего аппарата, приводимых в движение при помощи поворотного кольца с автоматическим центрированием, компрессор, снабженный указанным рядом лопаток, и газотурбинный двигатель, содержащий такой компрессор
Ряд лопаток спрямляющего аппарата, приводимых в движение при помощи поворотного кольца с автоматическим центрированием, компрессор, снабженный указанным рядом лопаток, и газотурбинный двигатель, содержащий такой компрессор
Ряд лопаток спрямляющего аппарата, приводимых в движение при помощи поворотного кольца с автоматическим центрированием, компрессор, снабженный указанным рядом лопаток, и газотурбинный двигатель, содержащий такой компрессор
Ряд лопаток спрямляющего аппарата, приводимых в движение при помощи поворотного кольца с автоматическим центрированием, компрессор, снабженный указанным рядом лопаток, и газотурбинный двигатель, содержащий такой компрессор
Ряд лопаток спрямляющего аппарата, приводимых в движение при помощи поворотного кольца с автоматическим центрированием, компрессор, снабженный указанным рядом лопаток, и газотурбинный двигатель, содержащий такой компрессор

 


Владельцы патента RU 2416724:

СНЕКМА (FR)

Изобретение относится к ряду лопаток спрямляющего аппарата с изменяемым углом установки, размещенных в кожухе и перемещаемых при помощи приводного кольца, располагающегося снаружи по отношению к кожуху и закрепленного на нем. Кожух содержит неподвижный коаксиальный кольцевой рельс, выступающий от наружной поверхности этого кожуха, причем, по меньшей мере, три подвижные части, отстоящие друг от друга в окружном направлении, выполнены с возможностью перемещения вдоль этого рельса. Каждая подвижная часть соединена с приводным кольцом при помощи радиальной направляющей конструкции. Для каждой подвижной части радиальная направляющая конструкция содержит элемент в форме стержня, вставленный в радиальном направлении в отверстие, выполненное в упомянутом кольце. Элемент в форме стержня закреплен на подвижной части. Другое изобретение группы относится к компрессору, снабженному, по меньшей мере, одним указанным выше рядом лопаток спрямляющего аппарата с изменяемыми углами установки. Еще одно изобретение относится к газотурбинному двигателю, имеющему в своем составе указанный компрессор. Изобретения позволяют повысить качество центрирования приводного кольца относительно кожуха в условиях воздействия высоких температур. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к турбореактивному двигателю, статор которого содержит по меньшей мере один ряд лопаток спрямляющего аппарата с изменяемым углом установки, располагающихся в кожухе, причем упомянутые лопатки имеют возможность перемещаться при помощи поворотного приводного кольца, располагающегося снаружи по отношению к упомянутому кожуху и закрепленного на этом кожухе. Изобретение позволяет усовершенствовать приводное кольцо этого типа, в частности, обеспечить его автоматическое центрирование при любых условиях с очень небольшим функциональным зазором. Предлагаемое изобретение применяется, в частности, в авиационных турбореактивных двигателях и, более конкретно, в компрессоре, который входит в состав таких турбореактивных двигателей.

В турбореактивном двигателе упомянутого выше типа статор компрессора оборудован по меньшей мере одним рядом лопаток спрямляющего аппарата с изменяемым углом установки, ориентация которых в газовом потоке может быть отрегулирована. Угол атаки этих лопаток может контролироваться в функции условий функционирования при помощи приводной системы, которая управляет перемещением поворотного приводного кольца, располагающегося снаружи по отношению к упомянутому кожуху и связанного с упомянутыми лопатками при помощи соответствующих рычагов.

В соответствии с обычным вариантом выполнения такое приводное кольцо содержит ползуны центрирования, регулируемые в радиальном направлении, при помощи которых это кольцо позиционируется относительно кожуха, прижимаясь к нему. Каждый ползун центрирования прижимается к выполненной на кожухе дорожке, то есть к утолщению, предусмотренному на поверхности этого кожуха, причем утолщения выполнены при помощи механической обработки таким образом, чтобы их контактные поверхности вписывались в цилиндрическую поверхность, ось которой совпадает с осью данного турбореактивного двигателя.

Различные регулировки, позволяющие обеспечить надлежащую коаксиальность упомянутого приводного кольца, являются трудоемкими и отнимающими много времени. Кроме того, после осуществления такой регулировки необходимо снова обеспечить некоторый зазор в скользящей сборке между упомянутыми ползунами и упомянутыми утолщениями для учета изменения размеров, связанного с изменениями температуры в процессе функционирования. Этот необходимый зазор, имеющий величину примерно от 0,7 мм до 0,8 мм, входит в противоречие с требуемым центрированием.

В соответствии с другой концепцией в американском патенте 4130375 описано приводное кольцо, осуществляющее простое круговое перемещение и образованное двумя наложенными одно на другое кольцами. При этом внутреннее кольцо смонтировано на кожухе посредством штырей, проходящих в радиальном направлении, тогда как наружное кольцо, соединенное с тягами приведения в движение лопаток, выполнено с возможностью качения по внутреннему кольцу при помощи роликов. Такая система при прочих равных условиях является достаточно тяжелой и громоздкой.

Задача предлагаемого изобретения состоит в усовершенствования технических решений, описанных выше и известных из существующего уровня техники.

Задача решается тем, что в ряде лопаток спрямляющего аппарата с изменяемым углом установки, содержащим лопатки, размещенные в кожухе и перемещаемые при помощи приводного кольца, располагающегося снаружи по отношению к упомянутому кожуху и закрепленного на этом кожухе, при этом кольцо связано при помощи рычагов с лопатками упомянутого ряда для их одновременного приведения в движение, согласно изобретению упомянутый кожух содержит неподвижный коаксиальный кольцевой рельс, выступающий по отношению к его наружной поверхности, причем по меньшей мере три подвижные части, отстоящие друг от друга в окружном направлении, выполнены с возможностью перемещения вдоль упомянутого рельса, а каждая подвижная часть соединена с приводным кольцом при помощи радиальной направляющей конструкции.

Конструкция в соответствии с предлагаемым изобретением позволяет получить приводное кольцо относительно небольшой массы, совершенно коаксиальное и лишенное всякого функционального зазора, используемого для компенсации теплового расширения. Кроме того, монтаж и регулировка такой конструкции оказываются простыми и не отнимающими много времени.

Система в соответствии с предлагаемым изобретением постоянно обеспечивает исходное качество центрирования, независимо от температуры и при использовании любых материалов для изготовления приводного кольца и кожуха. В данном случае повышается также надежность контроля положения приводного кольца во всех фазах управления. Изобретение позволяет существенно снизить риски перекашивания приводного кольца, присущие устройствам существующего уровня техники и возникающие вследствие неудовлетворительной однородности в передаче усилий управления.

Предлагаемая система позволяет обойтись тремя (как минимум) или четырьмя упомянутыми выше подвижными частями, отстоящими друг от друга по существу на одинаковые расстояния в окружном направлении.

Усилия, предназначенные для осуществления необходимых перемещений, будут существенно уменьшены в той их части, которая может быть отнесена к трению ползунов центрирования в соответствии с существующим уровнем техники, причем эти усилия составляют примерно 30% от общей величины усилий, необходимых для осуществления упомянутых перемещений. Полученный в результате выигрыш может отразиться на определении размерных параметров одного или нескольких приводных силовых цилиндров или любых других устройств управления.

По сравнению с системой, описанной в упомянутом выше американском патенте, следует отметить, что масса и размерные параметры приводного кольца оказываются существенно уменьшенными, поскольку внутреннее кольцо, используемое в системе по указанному патенту, в данном случае не используется.

В соответствии с одним из возможных способов осуществления предлагаемого изобретения упомянутый рельс образован двумя параллельными друг другу кольцами, жестко связанными с упомянутым кожухом, и упомянутые подвижные части располагаются с возможностью перемещения между двумя этими кольцами.

При этом два упомянутых кольца, например, снабжены боковыми ребрами жесткости, располагающимися против друг друга, и упомянутые подвижные части содержат ролики с желобами, выполненными в виде двух конических поверхностей и входящими во взаимодействие с этими боковыми ребрами жесткости.

В соответствии с одним из возможных способов осуществления предлагаемого изобретения каждая подвижная часть содержит опору, охватывающую упомянутое приводное кольцо, и упомянутые ролики установлены с возможностью свободного вращения на этой опоре.

Для каждой подвижной части упомянутая радиальная направляющая конструкция содержит элемент, вставляемый в радиальном направлении в отверстие, выполненное в упомянутом приводном кольце, причем этот элемент закреплен на упомянутой подвижной части. Приводное кольцо имеет возможность свободно скользить в радиальном направлении вдоль упомянутого элемента без сколько-нибудь существенного окружного зазора. Так, например, упомянутый элемент содержит стержень, жестко связанный с опорой и охваченный антифрикционной втулкой, размещенной в упомянутом радиальном отверстии приводного кольца. При этом антифрикционная втулка также может быть заменена на трубчатую обойму качения (например, шариковую обойму) или, предпочтительно, на систему с рециркуляцией шариков.

Предпочтительно, каждый ролик установлен на элементе, образующем втулку, жестко связанную с опорой и проходящую по существу в радиальном направлении по отношению к кожуху.

Предпочтительно, средство качения вставлено между элементом, образующим втулку, и роликом.

Предпочтительно, элемент, образующий втулку, снабжен частью (76) с центром, смещенным по отношению к двум концевым частям, при помощи которых эта часть закреплена на упомянутой опоре, причем ролик (34) установлен с возможностью вращения на указанной части (76) со смещенным центром, а угловое положение монтажа упомянутого элемента, образующего втулку, на упомянутой опоре регулируется для обеспечения возможности корректировки зазора между роликом и рельсом.

При этом, предпочтительно, оба кольца снабжены располагающимися напротив друг друга боковыми канавками, причем каждая подвижная часть содержит основание, проходящее между двумя этими кольцами, а поверхности этого основания, располагающиеся против упомянутых колец, содержат элементы качения, вставленные в боковые канавки.

Предпочтительно также, что оба упомянутых кольца снабжены коническими поверхностями, располагающимися против друг друга, причем каждая подвижная часть содержит основание, проходящее между двумя этими кольцами, а нижняя поверхность основания и ее поверхности, располагающиеся против упомянутых колец, содержат контактные ползуны, изготовленные из антифрикционного материала и взаимодействующие соответственно с наружной поверхностью кожуха между двумя кольцами и с упомянутыми коническими поверхностями.

В соответствии с другим вариантом упомянутый рельс представляет собой единое кольцо, жестко связанное с упомянутым кожухом, и каждая подвижная часть содержит направляющие элементы, находящиеся в контакте с этим рельсом с одной и с другой стороны от него и предпочтительно выполненные в виде средств качения.

Предпочтительно, кольцо содержит две располагающиеся против друг друга боковые кольцевые канавки, причем каждая подвижная часть содержит средства качения, вставленные в эти канавки, и предпочтительно содержит систему с рециркуляцией шариков.

Для каждой подвижной части упомянутая радиальная направляющая конструкция содержит элемент, вставленный в радиальном направлении в отверстие, выполненное в упомянутом кольце, причем этот элемент закреплен на подвижной части.

Предпочтительно, что упомянутый элемент содержит стержень, охваченный антифрикционной втулкой и трубчатой обоймой качения, предпочтительно обоймой с рециркуляцией шариков.

Для каждой подвижной части упомянутая радиальная направляющая конструкция содержит радиальный вырез, выполненный на части высоты упомянутого кольца, в который вставляется, с возможностью скольжения без окружного зазора, стержень, ориентированный параллельно оси вращения и закрепленный на подвижной части.

При этом, предпочтительно, средства качения вставлены между стержнем и радиальным вырезом.

Предлагаемое изобретение относится также к компрессору, снабженному лопатками описанного выше типа, и к газотурбинному двигателю, имеющему в своем составе, по меньшей мере, один такой спрямляющий аппарат.

Предлагаемое изобретение относится также к газотурбинному двигателю, имеющему в своем составе, по меньшей мере, один такой компрессор.

Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения вытекают из описания вариантов его осуществления, приводимых в качестве не ограничительных примеров, со ссылками на фигуры чертежей, в числе которых:

фиг.1 представляет собой вид кожуха в разрезе по плоскости, перпендикулярной оси газотурбинного двигателя, демонстрирующий монтаж приводного кольца вокруг этого кожуха;

фиг.2 представляет собой детальный перспективный вид приводного кольца, установленного на кожух;

фиг.3 представляет собой вид в разрезе по плоскости Ill-Ill, показанной на фиг.2;

фиг.4 представляет собой вид в частичном разрезе по плоскости IV-IV, показанной на фиг.2;

фиг.5 представляет собой частичный вид в разборе части, подвижной относительно упомянутого приводного кольца

фиг.6-8 представляют собой виды, подобные виду, показанному на фиг.2, иллюстрирующие различные варианты осуществления.

Как это можно видеть на фиг.1-4, кожух 11 газотурбинного двигателя имеет ось Х и закрывает лопатки спрямляющего аппарата 12 с изменяемым углом установки, одну из которых можно видеть на фиг.2. Каждая такая лопатка содержит поворотную ось 14, выступающую из упомянутого кожуха и связанную при помощи рычага 16 с приводным кольцом 18, располагающимся снаружи по отношению к этому кожуху. Отверстия 20, ориентированные в радиальном направлении и выполненные в приводном кольце, в которые вставляются штифты 21, жестко связанные с концами упомянутых рычагов, являются овальными, поскольку перемещение упомянутого кольца представляет собой простое вращение. Представляется понятным, что вращение приводного кольца в окружном направлении заставляет лопатки 12 одновременно поворачиваться в кожухе на угол одной и той же величины. Таким образом, в том случае, когда предлагаемое изобретение применяется в авиационном турбореактивном двигателе, пространственная ориентация лопаток может быть отрегулирована в функции условий полета. Техническая задача предлагаемого изобретения главным образом состоит в том, чтобы обеспечить улучшенное центрирование приводного кольца 18 с очень небольшим функциональным зазором, причем полученное таким образом центрирование не нарушается в результате различий в коэффициентах теплового расширения между кожухом и приводным кольцом.

Для этого упомянутый кожух содержит на своей наружной части коаксиальный по отношению к нему неподвижный кольцевой рельс 24, в рассматриваемом здесь примере осуществления выполненный в виде единой детали со стенкой кожуха и располагающийся выступающим образом на наружной поверхности этого кожуха. По меньшей мере три подвижные части 26, отстоящие друг от друга в окружном направлении и предпочтительно располагающиеся по существу на одном и том же расстоянии друг от друга, приводятся в движение вдоль этого рельса. Этот рельс реализован в своем полном виде только на участках, где он является функционально полезным (см. фиг.1), то есть только вдоль траекторий движения подвижных частей 26. Этот рельс на других участках срезан, что обеспечивает заметный выигрыш в весе и облегчает установку упомянутых подвижных частей. Кроме того, как об этом более подробно будет сказано ниже, каждая подвижная часть 26 соединена с приводным кольцом при помощи радиальной направляющей конструкции 28, обеспечивающей необходимое автоматическое центрирование приводного кольца 18 по отношению к оси Х газотурбинного двигателя. В рассматриваемом примере осуществления предусмотрены четыре подвижные части 26, равномерно отстоящие друг от друга на угол, составляющий 90°, причем каждая из этих подвижных частей имеет в своем составе радиальную направляющую конструкцию 28.

В соответствии с рассматриваемым примером осуществления рельс 24 состоит из двух параллельных между собой колец 30а, 30b, жестко связанных с кожухом (по существу, участков этих колец), и подвижные части 26 сформированы с возможностью перемещения между этими кольцами или, точнее говоря, между реально существующими участками этих колец соответственно. Кроме того, оба кольца 30а, 30b снабжены боковыми и располагающимися против друг друга ребрами жесткости 32а, 32b, и упомянутые подвижные части содержат ролики 34, содержащие канавку, образованную двумя коническими поверхностями, которые обкатываются по упомянутым боковым элементам жесткости. Кроме того, каждая подвижная часть 26 содержит опору 36, охватывающую упомянутое кольцо. Упомянутые ролики смонтированы с возможностью свободного вращения на этом основании.

В рассматриваемом примере осуществления каждая подвижная часть 26 содержит четыре ролика 34 с канавкой, образованной двумя коническими поверхностями, попарно взаимодействующих соответственно с двумя ребрами жесткости 32а, 32b. Опора 36 охватывает упомянутое кольцо, и ролики 34 смонтированы с возможностью свободного вращения на этом основании. Упомянутое приводное кольцо образовано соединением нескольких искривленных участков 38, 39, снабженных скошенными кромками на их концах и соединенных встык, например, путем развальцовки или с использованием болтового соединения, для создания кольцевой конструкции. Каждый участок 38, несущий на себе подвижную часть 26, содержит две полости 40, внутри которых частично располагаются упомянутые ролики и части опоры 36. Радиальное отверстие 42 располагается между двумя упомянутыми полостями и предназначено для введения в него радиальной направляющей конструкции 28, которая более подробно будет описана ниже.

Подвижная часть 26 реализовала путем соединения между собой двух боковых пластин 44, 45 и двух пластин 46, 47, а именно, соответственно, верхней пластины 46, проходящей над упомянутым приводным кольцом (то есть снаружи в радиальном направлении по отношению к этому кольцу), и нижней пластины 47, проходящей между упомянутым приводным кольцом и кожухом. При этом каждая из боковых пластин 44, 45 определяет обоймы 48 удержания двух роликов 34, находящихся в зацеплении с одним и тем же ребром жесткости 32а, 32b рельса. Эти обоймы пластин располагаются против полостей 40, выполненных в приводном кольце.

Пластины 44, 45 и пластины 46, 47 содержат ребра жесткости и канавки V-образной формы, которые вставляются одна в другую в процессе монтажа и при помощи которых эти пластины точно позиционируются между собой, охватывая приводное кольцо 18. При этом сборка требует использования только двух болтов 50, вставленных в соответствующие отверстия, выполненные в упомянутых пластинах. Два этих болта 50 проходят в радиальном направлении по одну и по другую стороны от приводного кольца 18.

Фиг.3 позволяет лучше понять способ монтажа роликов 34 на упомянутой подвижной части.

Каждый ролик 34 установлен на элементе, образующем втулку 52, жестко связанную с опорой 36. Этот элемент установлен между двумя ветвями 49а, 49b обоймы 48, соответствующей боковой пластине, и проходит по существу в радиальном направлении по отношению к упомянутому кожуху.

Средство качения 54, в рассматриваемом здесь варианте реализации представляющее собой игольчатый подшипник, вставлено между упомянутым элементом, образующим втулку 52, и роликом 34. Упор для игольчатых роликов 56 вставлен между ветвью нижней обоймы 49а и роликом 34. Другой упор для игольчатых роликов 57 вставлен между роликом 34 и верхней ветвью обоймы 49b. В рассматриваемом здесь примере реализации термины "нижний" и "верхний" используются для удобства и соответствуют ссылкам на то положение этих элементов, которое представлено на фиг.3. Верхняя дорожка упора для игольчатых роликов 57 продолжается резьбовой втулкой 60, завинченной в ветвь верхней обоймы 49b. Положение этой втулки 60 может быть отрегулировано таким образом, чтобы скорректировать величину функционального зазора игольчатых упоров. Положение упомянутой верхней дорожки стабилизируется путем затягивания контргайки 62 с периферийными вырезами 63. Шайба 66, снабженная лапками, вставлена между контргайкой 62 и ветвью верхней обоймы 49b. Эта шайба позволяет заблокировать упомянутую контргайку по вращательному движению после установки в заданное положение упомянутой втулки и затягивания этой контргайки. Для этого лапка 68 отгибается в вырез 69 упомянутой ветви верхней обоймы, а другая лапка 70 отгибается в один из периферийных вырезов упомянутой контргайки. Нижний конец упомянутого элемента, образующий втулку, содержит расширенную часть 72 (имеющую форму усеченного конуса), опирающуюся на нижнюю ветвь обоймы 49а.

С другой стороны, упомянутый элемент, образующий втулку 52, снабжен частью 76, центр которой немного смещен по отношению к двум другим частям, при помощи которых эта часть закрепляется на упомянутом основании. Ролик 34 с канавкой, образованной двумя коническими поверхностями, смонтирован с возможностью вращения на этой части со смещенным центром в рассматриваемом здесь примере реализации посредством игольчатого подшипника.

Угловое положение монтажа упомянутого элемента, образующего втулку 52, поддается регулировке для того, чтобы обеспечить возможность регулирования зазора между упомянутым роликом 34 и упомянутым рельсом 24.

Шайба с насечками 77 содержит выступ 78, вставляемый в вырез 79 втулки 60. Таким образом, эта шайба блокируется по вращательному движению по отношению к опоре 36. Элемент, образующий втулку 52, проходит сквозь эту шайбу и завершается резьбовым участком, на который навинчивается гайка с юбкой 82. Другая шайба с насечками 84 вставляется между упомянутой гайкой с юбкой 82 и шайбой 77 с насечками. При этом радиальные насечки этих рифленых шайб входят друг в друга. Рифленая шайба 84 содержит внутренний выступ 83, вставляющийся в продольную канавку 85, выполненную вдоль верхней концевой части упомянутого элемента, образующего втулку 52, таким образом, чтобы эта втулка была заблокирована по вращательному движению. Таким образом, можно регулировать положение эксцентрика, на котором установлен ролик 34 с канавкой, образованной двумя коническими поверхностями, для корректировки положения этого ролика по отношению к рельсу. После определения этого положения затягивание гайки 82 вкладывает насечки рифленых шайб друг в друга и стабилизирует выполненную регулировку.

В то же время, как об этом уже было сказано выше, на каждой подвижной части 26 закреплена радиальная направляющая конструкция 28 приводного кольца. В рассматриваемом здесь варианте реализации эта направляющая конструкция содержит элемент 86, вставленный в радиальном направлении в радиальное отверстие 42, выполненное в приводном кольце и располагающееся между двумя полостями 40. Этот элемент закреплен на упомянутой подвижной части и образован радиальной направляющей осью, проходящей сквозь две пластины 46, 47 подвижной части и вставленной в антифрикционную втулку 88, размещенную в радиальном отверстии 42, выполненном в приводном кольце. Направляющая ось вставлена во втулку и закреплена на пластине 90, которая сама сжата гайками двух болтов 50, обеспечивающих соединение пластин 44, 45 и пластин 46, 47. При этом антифрикционная втулка 88 может быть заменена на трубчатую втулку качения (например, на шариковую втулку) или, предпочтительным образом, на систему с рециркуляцией шариков.

В процессе функционирования изменения температуры, которые влекут за собой относительные изменения диаметра между кожухом 11 и кольцом 18, не влияют на центрирование этого кольца по отношению к оси x газотурбинного двигателя. Действительно, эти радиальные направляющие конструкции 28 позволяют обеспечить изменения диаметра между кожухом и приводным кольцом, не затрагивая при этом центрирование этого кольца вследствие того, что упомянутые радиальные направляющие конструкции выполнены по меньшей мере в количестве трех штук и отстоят друг от друга на некотором расстоянии в окружном направлении. В то же время, изменения температуры не затрагивают качение роликов 34 вдоль кольцевого рельса 24, размещенного на кожухе.

На фиг.6-8 проиллюстрированы другие варианты осуществления, где аналогичные элементы обозначены теми же цифровыми позициями.

В соответствии с этими способами осуществления для каждой подвижной части упомянутая радиальная направляющая конструкция содержит радиальный вырез 100, выполненный на части высоты упомянутого кольца 18, и в этот вырез вставляется с мягким скольжением (то есть без зазора в окружном направлении) стержень 102, ориентированный параллельно оси вращения x и закрепленный на упомянутой подвижной части. Средства качения могут быть вставлены между этим стержнем 102 и упомянутым радиальным вырезом 100 для того, чтобы улучшить качество радиального направляющего воздействия.

В рассматриваемом здесь примере осуществления радиальный вырез 100 выполнен во внутреннем радиальном продолжении 104 кольца 18 для снижения его веса.

Как это можно видеть на фиг.6, оба кольца 30а, 30b рельса снабжены располагающимися против друг друга боковыми канавками 108, и каждая подвижная часть 26а содержит основание 109, проходящее между двух этих колец. Поверхности этого основания, располагающиеся против упомянутых колец, содержат элементы качения 110, вставленные в упомянутые боковые канавки. В рассматриваемом здесь примере реализации эти элементы качения представляют собой шарики. Предпочтительным образом упомянутое основание может заключать в себе два контура с циркуляцией шариков. Стержень 102 закреплен на обойме при помощи этого основания 109.

В соответствии с другим способом осуществления (см. фиг.7) оба кольца 30а, 30b снабжены располагающимися против друг друга коническими поверхностями 116, и каждая подвижная часть 26b содержит основание 119, проходящее между двумя этими кольцами. Скольжение обеспечивается при помощи контактных ползунов, изготовленных из антифрикционного материала. При этом различают ползуны 121, размещенные на нижней поверхности основания, и ползуны 122, размещенные на двух его поверхностях, которые располагаются против колец 30а, 30b. Эти ползуны взаимодействуют соответственно с наружной поверхностью кожуха 11 между двумя кольцами и с коническими поверхностями 116. И наоборот, антифрикционные ползуны могут быть расположены вдоль боковых поверхностей колец и вдоль наружной поверхности кожуха. В этом случае протяженность этих ползунов в окружном направлении увеличивается для того, чтобы учесть рабочий ход вращения приводного кольца.

В соответствии с еще одним возможным способом осуществления (см. фиг.8) упомянутый рельс 124 на этот раз представляет собой единое кольцо, жестко связанное с упомянутым кожухом, и каждая подвижная часть содержит подвижные части 126а, 126b, находящиеся в боковом контакте с упомянутым рельсом по одну и по другую стороны от него. Предпочтительным образом средства качения 130 вставлены между подвижными частями 126а, 126b и рельсом 124. В соответствии со специфическим описанным здесь примером реализации упомянутое кольцо содержит две располагающиеся против друг друга боковые кольцевые канавки 132, причем каждая подвижная часть содержит средства качения 130, вставленные в эти канавки. В данном случае упомянутые элементы качения представляют собой шарики.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения антифрикционные втулки 88 могут быть заменены шаровыми головками, смонтированными на стержне 86. Данный вариант осуществления является наиболее предпочтительным в случае, когда деформации поворотного приводного кольца достигают значений, которые не могут быть поглощены системой, описанной со ссылками на фиг.4.

1. Ряд лопаток спрямляющего аппарата с изменяемым углом установки, размещенных в кожухе (11) и перемещаемых при помощи приводного кольца (18), располагающегося снаружи по отношению к упомянутому кожуху и закрепленного на этом кожухе, причем приводное кольцо связано при помощи рычагов (16) с лопатками упомянутого ряда для их одновременного приведения в движение, при этом кожух (11) содержит неподвижный коаксиальный кольцевой рельс (24), выступающий от наружной поверхности этого кожуха, причем по меньшей мере три подвижные части (26), отстоящие друг от друга в окружном направлении, подвергаются перемещению вдоль этого рельса, каждая подвижная часть соединена с упомянутым приводным кольцом при помощи радиальной направляющей конструкции (28), и для каждой подвижной части упомянутая радиальная направляющая конструкция содержит элемент (86) в форме стержня, вставленный в радиальном направлении в отверстие, выполненное в упомянутом кольце, причем этот элемент закреплен на подвижной части.

2. Ряд лопаток по п.1, отличающийся тем, что упомянутый рельс образован двумя параллельными кольцами (30а, 30b), жестко связанными с упомянутым кожухом, причем подвижные части (26) выполнены с возможностью перемещения между этими кольцами.

3. Ряд лопаток по п.2, отличающийся тем, что два упомянутых кольца снабжены боковыми ребрами жесткости (32а, 32b), располагающимися друг против друга, причем подвижные части содержат ролики (34) с желобками, выполненными в виде двух конических поверхностей и входящими во взаимодействие с боковыми ребрами жесткости.

4. Ряд лопаток по п.3, отличающийся тем, что каждая подвижная часть (26) содержит опору (36), охватывающую приводное кольцо, причем ролики установлены с возможностью свободного вращения на опоре.

5. Ряд лопаток по п.4, отличающийся тем, что каждый ролик установлен на элементе, образующем втулку (52), жестко связанную с опорой и проходящую, по существу, в радиальном направлении по отношению к кожуху.

6. Ряд лопаток по п.5, отличающийся тем, что средство качения (54) вставлено между элементом, образующим втулку, и роликом.

7. Ряд лопаток по одному из пп.5 или 6, отличающийся тем, что элемент, образующий втулку, снабжен частью (76) с центром, смещенным по отношению к двум концевым частям, при помощи которых эта часть закреплена на упомянутой опоре, причем ролик (34) установлен с возможностью вращения на указанной части (76) со смещенным центром, а угловое положение монтажа упомянутого элемента, образующего втулку, на упомянутой опоре регулируется для обеспечения возможности корректировки зазора между роликом и рельсом.

8. Ряд лопаток по п. 2, отличающийся тем, что оба кольца (30а, 30b) снабжены располагающимися напротив друг друга боковыми канавками (108), причем каждая подвижная часть содержит основание (109), проходящее между двумя этими кольцами, а поверхности этого основания, располагающиеся против упомянутых колец, содержат элементы качения (110), вставленные в боковые канавки.

9. Ряд лопаток по п.2, отличающийся тем, что оба упомянутых кольца снабжены коническими поверхностями (116), располагающимися друг против друга, причем каждая подвижная часть содержит основание (119), проходящее между двумя этими кольцами, а нижняя поверхность основания и ее поверхности, располагающиеся против упомянутых колец, содержат контактные ползуны (121, 122), изготовленные из антифрикционного материала и взаимодействующие соответственно с наружной поверхностью кожуха между двумя кольцами и с упомянутыми коническими поверхностями.

10. Ряд лопаток по п.1, отличающийся тем, что упомянутый рельс представляет собой единое кольцо (124), жестко связанное с упомянутым кожухом, причем каждая подвижная часть содержит направляющие элементы (126а, 126b), находящиеся в боковом контакте с упомянутым рельсом по одну и по другую стороны от него и предпочтительно при помощи средств качения (110).

11. Ряд лопаток по п.10, отличающийся тем, что кольцо (124) содержит две располагающиеся друг против друга боковые кольцевые канавки (132), причем каждая подвижная часть содержит средства качения, вставленные в эти канавки, и предпочтительно содержит систему с рециркуляцией шариков.

12. Ряд лопаток по п.1, отличающийся тем, что упомянутый элемент (86) в форме стержня охвачен антифрикционной втулкой (88) и трубчатой обоймой качения, предпочтительно обоймой с рециркуляцией шариков.

13. Ряд лопаток по п.1, отличающийся тем, что для каждой подвижной части упомянутая радиальная направляющая конструкция содержит радиальный вырез (100), выполненный на части высоты упомянутого кольца, в который вставляется с возможностью скольжения без окружного зазора стержень (102), ориентированный параллельно оси вращения и закрепленный на подвижной части.

14. Ряд лопаток по п.13, отличающийся тем, что средства качения вставлены между стержнем и радиальным вырезом.

15. Компрессор, снабженный, по меньшей мере, одним рядом лопаток спрямляющего аппарата с изменяемыми углами установки в соответствии с одним из предшествующих пунктов.

16. Газотурбинный двигатель, имеющий в своем составе, по меньшей мере, один компрессор в соответствии с п.15.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к подшипнику скольжения для лопатки (100) спрямляющего аппарата с регулируемым углом установки с пятой вала (114), вращающимся в просверленном отверстии корпуса (103) газотурбинного двигателя.

Изобретение относится к устройству регулирования лопаток с изменяемым углом установки в турбомашине, такой как, например, самолетный турбореактивный двигатель. .

Изобретение относится к рычагу управления углом установки лопатки в турбомашине, в особенности углом выпрямителя в ступени компрессора турбомашины. .

Изобретение относится к устройству для поворота регулируемых лопаток турбомашины, например авиационного турбореактивного или турбовинтового двигателя. .

Изобретение относится к рычагам управления угловой установкой лопатки статора, компрессору турбовального двигателя, содержащему множество лопаток статора с различными углами установки, оборудованных рычагами управления, а также к турбовальному двигателю, включающему указанный компрессор.

Изобретение относится к области газовых турбин, а более конкретно касается конструкции камеры сгорания, содержащей стенки, выполненные из композитного материала с керамической матрицей (Ceramic Matrix Composite - CMC).

Изобретение относится к высокотемпературным турбинам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при разработке и эксплуатации паровых турбин. .

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения. .
Наверх