Направляющий аппарат турбины для газотурбинного двигателя, сектор направляющего аппарата, непрерывный кольцевой кронштейн, турбина низкого давления газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель



Направляющий аппарат турбины для газотурбинного двигателя, сектор направляющего аппарата, непрерывный кольцевой кронштейн, турбина низкого давления газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель
Направляющий аппарат турбины для газотурбинного двигателя, сектор направляющего аппарата, непрерывный кольцевой кронштейн, турбина низкого давления газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель
Направляющий аппарат турбины для газотурбинного двигателя, сектор направляющего аппарата, непрерывный кольцевой кронштейн, турбина низкого давления газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель
Направляющий аппарат турбины для газотурбинного двигателя, сектор направляющего аппарата, непрерывный кольцевой кронштейн, турбина низкого давления газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель
Направляющий аппарат турбины для газотурбинного двигателя, сектор направляющего аппарата, непрерывный кольцевой кронштейн, турбина низкого давления газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель
Направляющий аппарат турбины для газотурбинного двигателя, сектор направляющего аппарата, непрерывный кольцевой кронштейн, турбина низкого давления газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель
Направляющий аппарат турбины для газотурбинного двигателя, сектор направляющего аппарата, непрерывный кольцевой кронштейн, турбина низкого давления газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель
Направляющий аппарат турбины для газотурбинного двигателя, сектор направляющего аппарата, непрерывный кольцевой кронштейн, турбина низкого давления газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель

 


Владельцы патента RU 2532868:

СНЕКМА (FR)

Направляющий аппарат турбины газотурбинного двигателя разделен на сектора, включающие внутреннюю и наружную платформы, связанные между собой радиальными лопатками. Каждый сектор внутренней платформы связан с сектором радиальной перегородки. Внутренняя периферийная часть каждого сектора перегородки снабжена зубцами и содержит сплошные части, чередующиеся с содержащими углубления частями. Элементы из изнашиваемого материала закрепляются на непрерывном кольцевом кронштейне, содержащем средства закрепления на секторах перегородки. Кронштейн выполнен с возможностью вращения и поворота в окружном направлении между положением монтажа и демонтажа и положением блокировки, в котором средства закрепления взаимодействуют со сплошными частями секторов перегородки для обеспечения удержания кронштейна на перегородке. Средства закрепления формируют участки кольцевой канавки, открывающейся в радиальном направлении наружу, в которых размещаются сплошные части секторов перегородки в положении блокировки. Другие изобретения группы относятся к сектору и непрерывному кольцевому кронштейну указанного выше направляющего аппарата, а также к турбине низкого давления и газотурбинному двигателю, включающим такой направляющий аппарат. Группа изобретений позволяет упростить изготовления секторов направляющего аппарата. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к направляющему аппарату турбины для газотурбинного двигателя, такого, например, как авиационный турбореактивный или турбовинтовой двигатель.

Газотурбинный двигатель имеет в своем составе ступени турбины, каждая из которых содержит колесо ротора с лопатками и направляющий лопаточный аппарат, причем каждый такой направляющий аппарат разделен на сектора, то есть сформирован из нескольких секторов направляющего аппарата, располагающихся встык в окружном направлении.

Каждый направляющий аппарат содержит две кольцевые коаксиальные платформы, проходящие одна внутри другой и связанные между собой при помощи лопаток, располагающихся по существу в радиальном направлении. Наружная платформа содержит средства закрепления на наружном кожухе турбины, а внутренняя платформа связана с проходящей по существу в радиальном направлении кольцевой перегородкой, на которой закрепляются элементы, изготовленные из изнашиваемого материала и располагающиеся в радиальном направлении внутри внутренней платформы направляющего аппарата. Эти элементы, изготовленные из изнашиваемого материала, взаимодействуют с кольцевыми язычками, размещенными на роторе турбины, для формирования стыков герметизации лабиринтного типа.

После того, как эти элементы, изготовленные из изнашиваемого материала, оказываются изношенными, необходимо заменить их на новые в процессе выполнения операций технического обслуживания. В современной технике эти элементы закрепляются при помощи пайки на кольцевой перегородке внутренней платформы направляющего аппарата. Замена этих элементов из изнашиваемого материала требует полного демонтажа секторов направляющего аппарата, механической обработки каждого сектора направляющего аппарата для удаления изношенных элементов из материала и припаивания новых элементов из износостойкого материала к кольцевой перегородке. Затем необходимо нанести противоокислительное покрытие на каждый сектор направляющего аппарата. Таким образом, эта операция замены элементов из изнашиваемого материала направляющего аппарата оказывается продолжительной и дорогостоящей.

В то же время сектора направляющего аппарата отделены один от другого небольшими зазорами в окружном направлении, предназначенными для обеспечения возможности теплового расширения их платформ в процессе функционирования. Кроме того, эти сектора в процессе функционирования подвергаются воздействию вибраций и относительно высоких динамических воздействий, которые могут повлечь за собой паразитные смещения и деформации этих секторов.

Уже было предложено сделать направляющий аппарат более жестким при помощи средств осевого упора, сформированных на секторах внутренней платформы направляющего аппарата, причем эти средства упора одного сектора платформы предназначены для взаимодействия с соответствующими средствами, сформированными на смежных секторах внутренней платформы, для того, чтобы ограничить деформации направляющего аппарата в процессе функционирования.

В современной технике эти средства упора содержат очень твердый материал, называемый "стеллит" (stellite), который наносится при помощи длительного, дорогостоящего и трудоемкого в реализации процесса лазерной наварки ("stellitage"), который связан с опасностью повреждения секторов направляющего аппарата. Кроме того, эта технология не может быть реализована на некоторых направляющих аппаратах, платформы которых имеют слишком сложную форму (и называются трехмерными платформами или платформами 3D).

Техническая задача данного изобретения состоит, в частности, в том, чтобы предложить простое, эффективное и экономичное решение проблем из предшествующего уровня техники, упрощая замену изготовленных из изнашиваемого материала элементов направляющего аппарата и устраняя процесс лазерной наварки ("stellitage") для секторов этого направляющего аппарата.

Для этого в данном изобретении предлагается направляющий аппарат турбины для газотурбинного двигателя, причем этот направляющий аппарат разбит на сектора и образован секторами, располагающимися встык и формирующими две коаксиальные кольцевые платформы, соответственно внутреннюю и наружную, связанные между собой при помощи по существу радиальных лопаток, причем сектора внутренней платформы связаны с секторами, формирующими кольцевую и по существу радиальную перегородку, при этом внутренняя периферийная часть каждого сектора перегородки снабжена зубцами и содержит сплошные части, чередующиеся с углубленными частями, причем изготовленные из изнашиваемого материала элементы закрепляются на непрерывном кольцевом кронштейне, который содержит средства крепления на секторах перегородок, причем этот кронштейн выполнен с возможностью скольжения в окружном направлении на перегородках и поворота в одну сторону в окружном направлении между положением монтажа и демонтажа и положением блокировки, в котором средства закрепления взаимодействуют со сплошными частями секторов перегородок для того, чтобы обеспечить удержание кронштейна на этой перегородке.

В отличие от предшествующего уровня техники кронштейн для износостойких элементов в соответствии с предлагаемым изобретением устанавливается на перегородке съемным образом, что облегчает замену изношенных износостойких элементов. Действительно, для этого достаточно повернуть кольцевой кронштейн на перегородках секторов и заменить этот кронштейн на новый кронштейн с закрепленными на нем новыми изнашиваемыми элементами. Кроме того, повторный монтаж кронштейна на перегородки секторов направляющего аппарата оказывается простым и быстрым, поскольку он может осуществляться на совокупности секторов этого направляющего аппарата, уже размещенного на своем месте в газотурбинном двигателе.

Предлагаемое изобретение позволяет также упростить изготовление каждого сектора направляющего аппарата, который изготавливается при помощи средств литейного производства, поскольку здесь кронштейн с элементами из изнашиваемого материала реализуется независимо от этих секторов.

Кроме того, перегородка направляющего аппарата оказывается более легкой благодаря тому, что она имеет форму, снабженную зубцами.

Кольцевой кронштейн не является разбитым на сектора и проходит в окружном направлении на всех секторах направляющего аппарата, что позволяет сделать более жесткими эти сектора направляющего аппарата и ограничить их вибрации и их паразитные перемещения в процессе функционирования, допуская при этом их тепловое расширение в окружном направлении. Таким образом, здесь больше нет необходимости наносить путем лазерной наварки твердый материал на осевые упорные средства секторов направляющего аппарата, что позволяет получить определенную экономию при осуществлении этой длительной и дорогостоящей операции и устранить опасность повреждения секторов направляющего аппарата в процессе выполнения этой сложной операции.

Целесообразно, чтобы кронштейн был выполнен в форме рельса и был изготовлен из листового металла, что позволяет, в частности, существенным образом облегчить направляющий аппарат по отношению к существующему уровню техники.

Средства закрепления могут определять участки кольцевой канавки, открывающейся в радиальном направлении наружу, и в которых размещаются сплошные части перегородок секторов направляющего аппарата в положении блокировки. Каждый из этих участков кольцевой канавки предпочтительно содержит открытый окружной конец, предназначенный для введения средств закрепления одного сектора направляющего аппарата на по меньшей мере одной сплошной части перегородки, и противоположный закрытый окружной конец блокировки по вращательному движению в направлении кронштейна на перегородке. Средства закрепления могут иметь в поперечном сечении по существу L-образную или U-образную форму и могут быть равномерно распределены на окружности кронштейна. В положении монтажа каждая перегородка предпочтительно удерживается сжатой при помощи средств закрепления с возможностью ограничения вибраций кронштейна в процессе функционирования.

Средства закрепления предпочтительным образом изготавливаются из листового металла и присоединены и зафиксированы, например, при помощи пайки или сварки, на кольцевом кронштейне. Средства закрепления выполняются, например, из гнутого листового металла.

Количество сплошных частей перегородки равно, например, количеству секторов направляющего аппарата. Эти сплошные части могут быть сформированы на окружных концах перегородок секторов направляющего аппарата. Перегородка каждого сектора может содержать на каждом из своих окружных концов один участок сплошной части, другой участок которой сформирован на окружном конце перегородки смежного сектора направляющего аппарата. Сплошные части могут иметь размер или угловую протяженность в окружном направлении, величина которого меньше или равна размеру или угловой протяженности частей с углублениями. Кроме того, средства закрепления могут иметь размер или угловую протяженность в окружном направлении, величина которого равна или превышает размер или угловую протяженность сплошных частей перегородок секторов.

Кроме того, кольцевые дефлекторы, выполненные из листового металла, могут быть закреплены, например, при помощи пайки, на перегородках секторов направляющего аппарата. Эти кольцевые дефлекторы предназначены для взаимодействия с соответствующими элементами колес ротора, располагающимися спереди по потоку и сзади по потоку от направляющего аппарата, для ограничения прохождения воздуха в радиальном направлении между направляющим аппаратом и этими колесами ротора.

Предлагаемое изобретение относится также к секторам направляющего аппарата для направляющего аппарата описанного выше типа, содержащего две коаксиальные кольцевые платформы, соответственно внутреннюю и наружную, связанные между собой при помощи по существу радиальных лопаток, причем внутренняя платформа жестко связана с внутренней в радиальном направлении кольцевой перегородкой, отличающимся тем, что внутренняя периферийная часть перегородки снабжена фестонами или зубцами и содержит сплошные части, чередующиеся с частями, содержащими углубления.

Предлагаемое изобретение относится также к непрерывному кольцевому кронштейну для направляющего аппарата описанного выше типа, отличающемуся тем, что он содержит средства закрепления, равномерно распределенные вокруг оси этого кронштейна и определяющие участки кольцевой канавки.

Кроме того, предлагаемое изобретение относится к турбине низкого давления для газотурбинного двигателя, содержащей по меньшей мере один направляющий аппарат упомянутого выше типа, а также к газотурбинному двигателю типа авиационного турбореактивного или турбовинтового двигателя, имеющему в своем составе по меньшей мере один направляющий аппарат описанного выше типа.

Предлагаемое изобретение будет лучше понято, и другие его особенности, характеристики и преимущества станут более ясными из нижеследующего описания, приведенного в качестве не являющегося ограничительным примера, в котором даются ссылки на прилагаемые фигуры, в числе которых:

- Фиг.1 представляет собой половинный схематический вид в осевом разрезе турбины низкого давления для газотурбинного двигателя;

- Фиг.2 представляет собой частичный схематический вид в изометрии сектора направляющего аппарата в соответствии с известным уровнем техники;

- Фиг.3 представляет собой схематический вид в изометрии средств осевого упора между двумя примыкающими друг к другу секторами направляющего аппарата в соответствии с предшествующим уровнем техники;

- Фиг.4 представляет собой частичный схематический вид в изометрии направляющего аппарата в соответствии с предлагаемым изобретением;

- Фиг.5 представляет собой схематический вид в разрезе по линии V-V, показанной на фиг.4, в увеличенном масштабе;

- Фиг.6 представляет собой частичный схематический вид в изометрии сектора направляющего аппарата и кронштейна элементов из износостойкого материала в соответствии с предлагаемым изобретением;

- Фиг.7 представляет собой схематический вид в увеличенном масштабе части вида, показанного на фиг.6, и представляет средства закрепления кронштейна элементов из износостойкого материала в соответствии с предлагаемым изобретением;

- Фиг.8 представляет собой схематический вид в изометрии средств закрепления, показанных на фиг.6.

На фиг.1 схематически представлена турбина 10 низкого давления для газотурбинного двигателя, содержащая четыре ступени, каждая из которых имеет в своем составе направляющий аппарат 12, закрепленный на наружном кожухе 16 турбины, и колесо 18 с лопатками, располагающееся по потоку позади направляющего аппарата 12.

Колеса 18 содержат диски 20, соединенные коаксиально при помощи кольцевых фланцев 22 и несущие на себе лопатки 24, располагающиеся по существу в радиальном направлении. Эти колеса 18 связаны с валом турбины (не показан) посредством приводного конуса 26, закрепленного на кольцевых фланцах 22 дисков.

Кольцевые фланцы 28 осевого удержания лопаток 24 на дисках 20 устанавливаются между дисками и каждый из этих фланцев содержит внутреннюю радиальную стенку 29, зажатую в осевом направлении между кольцевыми фланцами 22 двух смежных дисков.

Каждый из направляющих аппаратов 12 содержит две коаксиальные кольцевые платформы 30, 32, соответственно внутреннюю и наружную, которые ограничивают между собой кольцевой канал для протекания газов в турбине и между которыми проходят неподвижные лопатки 14, располагающиеся по существу в радиальном направлении. Наружные платформы 32 направляющих аппаратов закреплены при помощи соответствующих средств крепления на наружном кожухе 16 турбины.

Внутренняя платформа 30 каждого направляющего аппарата жестко связана с внутренней в радиальном направлении кольцевой перегородкой 38, на которой закреплены кольцевые элементы 36, изготовленные из изнашиваемого материала, причем эти элементы 36 выполнены на цилиндрической поверхности кольцевой перегородки 38. В представленном примере выполнения кольцевая перегородка 38 располагается по существу в радиальном направлении и ее наружная периферийная часть связана с внутренней поверхностью внутренней платформы 30 направляющего аппарата. Изготовленные из изнашиваемого материала элементы 36 закрепляются на внутренней цилиндрической периферийной части кольцевой перегородки 38.

Эти изготовленные из изнашиваемого материала элементы 36 размещаются снаружи в радиальном направлении и против наружных кольцевых язычков 42, закрепленных на фланцах 28. Эти язычки 42 предназначены для взаимодействия при помощи трения с элементами 36 таким образом, чтобы сформировать шарнирные соединения лабиринтного типа и ограничивать прохождение газов в осевом направлении через эти шарнирные соединения.

Направляющие аппараты 12 турбины разбиты на сектора и каждый из этих направляющих аппаратов образован несколькими секторами, располагающимися встык в окружном направлении вокруг продольной оси турбины.

На фиг.2 представлена часть сектора направляющего аппарата 12 в соответствии с известным уровнем техники. Этот сектор направляющего аппарата 12 содержит сектор внутренней платформы 30 и сектор наружной платформы (не показан), связанные между собой при помощи семи лопаток 14. Сектор внутренней платформы 30 жестко связан с сектором перегородки 38, на которой закреплены изготовленные из изнашиваемого материала элементы 36. Сектор платформы 30 и сектор перегородки 38 выполнены в виде единой литой детали.

Согласно известному уровню техники изготовленные из изнашиваемого материала элементы 36 закрепляются при помощи пайки на внутренней периферийной части сектора перегородки 38. Кроме того, кольцевые дефлекторы 42, выполненные из листового металла, закрепляются при помощи пайки на внутренней периферийной части сектора перегородки 38 спереди по потоку и сзади по потоку от изготовленных из изнашиваемого материала элементов 36. Эти дефлекторы 42 взаимодействуют, в результате эффекта лабиринта, с соответствующими средствами лопаточных колес 18, располагающимися спереди по потоку и сзади по потоку от направляющего аппарата, для ограничения прохождения газов в радиальном направлении между направляющим аппаратом и этими лопаточными колесами.

Замена изготовленных из изнашиваемого материала элементов 36 в этом случае представляет собой длительную и дорогостоящую операцию, как об этом уже было сказано выше.

Продольные кромки 44, 44' сектора внутренней платформы 30 каждого сектора направляющего аппарата 12 имеют на своих окружных концах формы, дополняющие формы соответствующих продольных кромок секторов внутренних платформ смежных секторов направляющего аппарата таким образом, чтобы эти концы продольных кромок вставлялись один в другой в процессе монтажа этого направляющего аппарата (см. фиг.3).

В соответствии с известным уровнем техники концы продольных кромок 44, 44′ секторов внутренней платформы 30 подвергаются механической обработке для придания им Z-образной формы для того, чтобы определить средства 46 осевого упора между секторами направляющего аппарата 12. Осевой упор сектора внутренней платформы 30 в смежный сектор внутренней платформы позволяет ограничить паразитные перемещения и вибрации секторов направляющего аппарата 12 в процессе функционирования турбины.

Средства 46 упора содержат твердый материал, называемый "стеллитом", который наносится при помощи продолжительного в реализации, дорогостоящего и трудоемкого способа, как об этом также уже было сказано выше.

Предлагаемое изобретение позволяет по меньшей мере частично устранить указанные выше проблемы в результате использования не разделенного на сектора кольцевого кронштейна 140, который присоединяется съемным образом к кольцевой перегородке 138 направляющего аппарата и на котором закреплены элементы 136, изготовленные из износостойкого материала.

В примере выполнения, представленном на фиг. с 4 по 8, кольцевой кронштейн 140 выполнен в форме рельса и изготовлен из листового металла, например из штампованного листового металла.

Кронштейн 140 проходит по всей окружности протяженностью в 360° и позволяет сделать более жесткой систему секторов направляющего аппарата 112, окружные концы которого могут быть лишены стеллита. Концы продольных кромок 144, 144' секторов внутренних платформ каждого направляющего аппарата могут быть сформированы имеющими Z-образную форму, как это имеет место в предшествующем уровне техники, для того, чтобы сохранить осевые поверхности упора или быть в поперечном разрезе для того, чтобы устранить эти поверхности осевого упора.

В соответствии с предлагаемым изобретением кольцевой кронштейн 140 содержит средства 150 закрепления, определяющие, по меньшей мере частично, кольцевую канавку, открывающуюся в радиальном направлении наружу, в которую вставляется внутренняя периферийная часть радиальной перегородки 138 сектора направляющего аппарата, которая снабжена фестонами или зубцами. Кронштейн 140 устанавливается и демонтируется с внутренней периферийной части перегородки 138 достаточно простым и быстрым образом, как об этом более подробно будет показано выше, что позволяет облегчить замену элементов 136 из изнашиваемого материала в том случае, когда они оказываются изношенными.

Внутренняя периферийная часть перегородки 138 каждого сектора направляющего аппарата 112 содержит сплошные части 154, чередующиеся с содержащими выемки частями 156, причем эти сплошные части 154 равномерно распределены вокруг оси направляющего аппарата.

В представленном примере выполнения сплошные части 154 располагаются на уровне окружных концевых частей секторов направляющего аппарата 112. Каждая сплошная часть 154 содержит половинный участок, сформированный на одном конце сектора перегородки 138 сектора направляющего аппарата, и дополняющий половинный участок, сформированный на конце сектора перегородки смежного сектора направляющего аппарата. Таким образом, перегородка 138 каждого сектора содержит здесь одну единственную снабженную выемками часть 156, которая проходит на средней части этой перегородки.

Сплошные части 154 могут иметь размер или угловую протяженность в окружном направлении, представляющую примерно от 10 до 30% от угловой протяженности сектора направляющего аппарата 112.

Перегородка каждого сектора направляющего аппарата дополнительно несет на себе кольцевые дефлекторы 142 описанного выше типа, которые закрепляются при помощи пайки или сварки на по меньшей мере одной из боковых поверхностей перегородки 138. Эти дефлекторы 142 располагаются в радиальном направлении снаружи от частей 156, содержащих выемки, для того, чтобы не препятствовать монтажу кронштейна 140 на перегородке 138 (см. фиг.6).

Кронштейн 140 имеет, в представленном здесь примере выполнения (см. фиг.5), в поперечном сечении по существу С-образную форму и содержит радиальную кольцевую стенку 168, связанную своими внутренними и наружными периферийными частями с внутренними стенками 170 и наружными стенками 172 соответственно. Концевая в осевом направлении часть наружной цилиндрической стенки 172, располагающаяся со стороны, противоположной радиальной стенке, загибается в направлении внутрь таким образом, чтобы сформировать круговой радиальный выступ 174, проходящий в направлении наружной стенки 172.

Элементы 136, изготовленные из изнашиваемого материала, закрепляются на внутренней цилиндрической поверхности стенки 170 кронштейна 140, и средства 150 закрепления прикрепляются к наружной цилиндрической поверхности этой стенки 170 кронштейна.

В представленном примере выполнения средства закрепления имеют в поперечном сечении по существу L-образную форму и изготавливаются из гнутого металлического листа. Каждое из этих средств закрепления содержит два крыла 158, 160 (см. фиг.7 и 8).

Первое крыло 158 имеет в целом цилиндрическую форму, центрированную на оси 140 кронштейна, и наложено и закреплено, например, при помощи сварки на наружную поверхность стенки 170 этого кронштейна 140. Второе крыло 160 проходит в радиальном направлении наружу от его конца, связанного с первым крылом 158, по существу параллельно кольцевому круговому выступу 174 кронштейна (см. фиг.5).

Средства 150 закрепления определяют участки кольцевой канавки, в которые входят сплошные части 154 перегородок 138. Каждый участок является открытым на одном своем окружном конце и является закрытым на своем противоположном окружном конце. Этот закрытый конец в представленном примере выполнения обеспечивается путем сгибания одного окружного конца первого крыла 158 таким образом, чтобы сформировать радиальный выступ 162, образующий упор в окружном направлении. Этот упор предназначен для удержания кронштейна 140 односторонним образом в окружном направлении на направляющем аппарате в результате окружного упора выступа 162 в смежную сплошную часть 154 перегородки 138.

Второе крыло 160 содержит свой окружной конец, противоположный выступу 162, который также согнут со стороны, противоположной кронштейну 140, для того, чтобы сформировать направляющий выступ 164 для кронштейна в процессе его монтажа на перегородки 138.

Это второе крыло 160 дополнительно содержит наплывы 166, которые сформированы выступающим образом на поверхности этого крыла, располагающейся по существу против кольцевого выступа 174 кронштейна 140. Эти наплывы 166 в представленном примере выполнения сформированы путем пластического деформирования второго крыла 160. Они позволяют удерживать сжатыми в осевом направлении сплошные части 154 перегородок, которые вставляются между выступом 174 кольцевого кронштейна и вторыми крыльями 160 средств закрепления (см. фиг.5) таким образом, чтобы ограничить вибрации кронштейна 140 в процессе функционирования.

Наружные в радиальном направлении поверхности первых крыльев 158 средств 150 закрепления могут входить в радиальный упор во внутренние в радиальном направлении сплошные части 154 перегородок для того, чтобы обеспечить центрирование кронштейна 140 против направляющего аппарата.

Средства 150 закрепления имеют размер или угловую протяженность в окружном направлении, которая, например, равна и предпочтительно превышает размер или угловую протяженность в окружном направлении сплошных частей 154 перегородок секторов направляющего аппарата и которая является меньшей, чем размер или угловая протяженность в окружном направлении содержащих выемки частей 156 этих перегородок. Наружные в радиальном направлении концы вторых крыльев 160 средств 150 закрепления определяют диаметр, который является немного меньшим, чем диаметр, определяемый донными частями содержащих выемки участков 156 перегородок, и диаметр, определяемый при помощи внутренних в радиальном направлении поверхностей дефлекторов 142 (см. фиг.4). Таким образом, средства 150 закрепления могут быть вставлены в содержащие выемки части 156 перегородок 138 секторов направляющего аппарата в том случае, когда кронштейн 140 располагается на одной линии в осевом направлении с направляющим аппаратом 112 и подводится поступательным образом в осевом направлении к направляющему аппарату. Содержащие выемки части 156 имеют размер или угловую протяженность в окружном направлении, которая, например, превышает размер или угловую протяженность в окружном направлении сплошных частей 154.

Кольцевой кронштейн 140 закрепляется на секторах направляющего аппарата 112 следующим образом. Сектора направляющего аппарата 112 располагаются встык в окружном направлении. Кронштейн 140 располагается на одной линии коаксиальным образом с разделенным на сектора направляющим аппаратом 112 и средства закрепления 150 кронштейна располагаются на одной линии в осевом направлении со снабженными выемками частями 156 перегородки 138 направляющего аппарата 112. Кронштейн 140 затем перемещается поступательно в осевом направлении в сторону направляющего аппарата вплоть до того момента, когда кольцевой выступ 174 кронштейна будет находиться в осевом упоре в кольцевые перегородки 138 направляющего аппарата. В этом положении, называемом положением монтажа и демонтажа, средства закрепления 150 располагаются на уровне содержащих выемки частей 156 перегородки и располагаются по существу на одной линии в окружном направлении со сплошными частями 154 этой перегородки. При этом кронштейн 140 поворачивается в одну сторону в окружном направлении по отношению к направляющему аппарату вплоть до положения, в котором сплошные части 154 внутренней периферийной части перегородок 138 проникают в средства закрепления 150. Сплошные части 154 скользят в окружном направлении на выступах 164, которые направляют их в средства 150 закрепления. Кронштейн 140 скользит в окружном направлении на перегородках вплоть до положения, в котором сплошные части 154 перегородок 138 входят в упор в выступы 162 средств закрепления 150. Упомянутые выше операции реализуются в обратном порядке для того, чтобы обеспечить демонтаж направляющего аппарата, и для замены кронштейна 140 или для замены на этом кронштейне элементов 136 из износостойкого материала.

1. Направляющий аппарат (112) турбины для газотурбинного двигателя, разделенный на сектора, располагающиеся встык друг к другу, причем каждый сектор формирует два сектора коаксиальных кольцевых платформ, соответственно внутренней платформы (130) и наружной платформы, связанные между собой при помощи по существу радиальных лопаток (114), причем каждый сектор внутренней платформы связан с сектором по существу радиальной проходящей по окружности перегородки (138), при этом внутренняя периферийная часть каждого сектора перегородки снабжена зубцами и содержит сплошные части (154), чередующиеся с содержащими углубления частями (156), при этом изготовленные из изнашиваемого материала элементы закрепляются на непрерывном кольцевом кронштейне (140), который содержит средства (150) закрепления на секторах перегородки, причем кронштейн выполнен с возможностью вращения на этой перегородке и поворота в одну сторону в окружном направлении между положением монтажа и демонтажа и положением блокировки, в котором средства закрепления взаимодействуют со сплошными частями секторов перегородки для обеспечения удержания кронштейна на этой перегородке, при этом средства закрепления (150) формируют участки кольцевой канавки, открывающейся в радиальном направлении наружу, в которых размещаются сплошные части (154) секторов перегородки в положении блокировки.

2. Направляющий аппарат по п.1, в котором кронштейн (140) выполнен в форме рельса и изготовлен из листового металла.

3. Направляющий аппарат по п.2, в котором каждый участок кольцевой канавки содержит открытый окружной конец, предназначенный для введения средств закрепления на по меньшей мере одной сплошной части (154) сектора перегородки, и противоположный закрытый окружной конец блокировки по вращательному движению в направлении кронштейна на перегородке.

4. Направляющий аппарат по п.1, в котором средства закрепления (150) имеют в поперечном сечении по существу L-образную или U-образную форму и равномерно распределены по окружности кронштейна.

5. Направляющий аппарат по п.1, в котором средства закрепления (150) изготавливаются из листового металла и присоединяются и фиксируются, например, при помощи пайки или сварки на кольцевом кронштейне (140).

6. Направляющий аппарат по п.5, в котором средства закрепления (150) выполняются из гнутого листового металла.

7. Направляющий аппарат по п.1, в котором сплошные части (154) сформированы на окружных концах секторов перегородки (138).

8. Направляющий аппарат по п.7, в котором сектор перегородки содержит на каждом из своих окружных концов один участок сплошной части, другой участок которой сформирован на окружном конце смежного сектора перегородки.

9. Направляющий аппарат по п.1, в котором средства закрепления (150) имеют размер или угловую протяженность в окружном направлении, величина которого равна или превышает размер или угловую протяженность сплошных частей секторов перегородки.

10. Направляющий аппарат по п.1, в котором кольцевые дефлекторы (142), выполненные из листового металла, закрепляются на перегородке, например, при помощи пайки.

11. Сектор направляющего аппарата для направляющего аппарата по п.1, включающий два сектора кольцевых коаксиальных платформ, соответственно внутренней платформы (130) и наружной платформы, связанные между собой при помощи по существу радиальных лопаток (114), причем внутренняя платформа жестко связана с сектором радиально внутренней кольцевой перегородки (138), при этом внутренняя периферийная часть перегородки снабжена зубцами и содержит сплошные части, чередующиеся с частями, содержащими углубления.

12. Непрерывный кольцевой кронштейн (140) для направляющего аппарата по п.1, содержащий средства закрепления (150), равномерно распределенные вокруг оси этого кронштейна и формирующие участки кольцевой канавки.

13. Кольцевой кронштейн по п.12, изготовленный из листового металла.

14. Турбина низкого давления для газотурбинного двигателя, содержащая по меньшей мере один направляющий аппарат (112) по п.1.

15. Газотурбинный двигатель типа авиационного турбореактивного двигателя или турбовинтового двигателя, содержащий, по меньшей мере, один направляющий аппарат (112) по п.1.



 

Похожие патенты:

Кольцо статора модуля турбинного двигателя летательного аппарата имеет множество сквозных отверстий, предназначенных для расположения лопатки статора. Каждое отверстие определяет среднюю линию, проходящую между первым краем, предназначенным для расположения задней кромки лопатки, и вторым краем, предназначенным для расположения передней кромки лопатки.

Турбина высокого давления газотурбинного двигателя содержит узел направляющих лопаток, включающий ряд неподвижных, выравнивающих поток лопаток, а также лопатки ротора.

Газотурбинный двигатель включает лопатку статора для направления горячих газов сжигания на роторные лопатки. Лопатка статора включает платформу, расположенную на радиально внутренней стороне лопатки относительно оси вращения двигателя.

Турбомашина содержит корпус, колесо турбины, установленное с возможностью вращения внутри корпуса, кольцо, образованное из сегментов и установленное концентрично вокруг колеса турбины, а также установочный элемент.

Узел неподвижных лопаток газотурбинного двигателя содержит кожух, оснащенные лопатками угловые секторы, неподвижно закрепленные в кожухе, кольцо из изнашиваемого материала, опирающееся на опору, неподвижно закрепленную в кожухе при помощи множества резьбовых соединений, а также шпильки для радиальной фиксации угловых секторов.

Кольцевой неподвижный элемент для использования с паровой турбиной (100). Неподвижный элемент содержит радиально наружное первое кольцо (228), радиально внутреннее второе кольцо (226) и, по меньшей мере, одну аэродинамическую поверхность (212).

Неподвижный блок лопаток газотурбинного двигателя содержит внутренний корпус, угловые сектора, снабженные лопатками, а также штифты радиального удержания угловых секторов.

Кольцевой узел лопаток газотурбинного двигателя содержит лопаточный сегмент с дуговой направляющей и лопатками, проходящими от направляющей, а также полый цилиндрический корпус, имеющий кольцевую канавку для размещения направляющей.

Обойма направляющих лопаток газовой турбины содержит осевые сегменты, по меньшей мере, один из которых выполнен в виде решетчатой структуры из труб. Решетчатая структура соответствующего осевого сегмента с внутренней и/или наружной стороны снабжена облицовкой из листового металла, имеющей отверстия для охлаждающего воздуха.

Сектор лопаток направляющего соплового аппарата турбины содержит переднее и заднее средства зацепления, а также износостойкое устройство. Переднее средство зацепления опирается на опору, установленную на корпусе турбины.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является снижение трения и износа элементов уплотнения за счет снижения нагрузки на графитовые кольца на пониженных режимах работы турбомашины.

Изобретение относится к уплотнению вала для турбомашины. Уплотнение вала для турбомашины содержит нагружаемое технологическим газом и запираемое со стороны процесса уплотнение технологического газа и нагружаемое воздухом и запираемое со стороны атмосферы атмосферное уплотнение.

Турбинная лопатка содержит перо, продолжающееся от первой поверхности турбинной полки, а также карманы, выполненные на двух сторонах турбинной полки. Карман с первой стороны турбинной полки предназначен для полного размещения первого подвижного уплотнения между передней и задней стенками кармана с первой стороны турбинной полки.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является повышение ресурса графитового уплотнения за счет проскальзывания в зоне контакта графитовых колец относительно контактных колец и втулки.

Уплотнительный элемент канала утечки между наружной площадкой турбинного сопла и удерживающим ее опорным кольцом включает лепестковое уплотнение и образующую ударные струи пластину.

Объектом настоящего изобретения является уплотнительная прокладка промежуточной площадки между двумя смежными лопатками в роторе турбомашины удлиненной формы с входным концом и выходным концом, содержащая поперечно в направлении ширины контактную часть, крепежную часть и гибкую часть между крепежной частью и контактной частью.

Газотурбинный двигатель содержит кольцевую камеру сгорания, секторальный направляющий сопловый аппарат турбины, расположенный на выходе камеры, и герметизирующие средства, аксиально размещенные между камерой сгорания и направляющим сопловым аппаратом.

Разделенный на сектора направляющий аппарат турбомашины содержит внутреннюю и внешнюю платформы, связанные между собой радиальными лопатками. Внутренняя платформа соединена с радиальной перегородкой, несущей элементы из истираемого материала.

Уплотнение стыка камеры сгорания и соплового аппарата турбины содержит уплотнительное кольцо камеры сгорания и козырек соплового аппарата. Козырек закреплен на внутреннем корпусе, снабженном кольцом фиксирующим с установленным плавающим кольцом.

Ступень турбины содержит колесо ротора, установленное внутри разделенного на сектора кольца, удерживаемого внешним корпусом. Каждый кольцевой сектор содержит задний край, имеющий кольцевую выемку, ограниченную передним кольцевым упором, задним кольцевым упором и донной стенкой. Внешний корпус содержит окружной выступающий край, размещенный в этой выемке, для крепления заднего края кольцевого сектора. Донная стенка кольцевой выемки кольцевого сектора выполнена смещенной в радиальном направлении относительно окружного выступающего края внешнего корпуса с возможностью формирования между ними изолирующего теплового пространства. Донная стенка кольцевой выемки содержит средства радиального размещения на окружном выступающем крае, образованные двумя контактными накладками, выступающими над донной стенкой кольцевой выемки. Другое изобретение группы относится к турбомашине, содержащей указанную выше ступень турбины. Группа изобретений позволяет повысить надежность ступени турбины. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх