Турбореактивный двигатель



Турбореактивный двигатель
Турбореактивный двигатель
Турбореактивный двигатель

 


Владельцы патента RU 2554130:

Открытое акционерное общество "АВИАДВИГАТЕЛЬ" (RU)

Турбореактивный двигатель включает в себя вентилятор (2) с входным обтекателем (3) на рабочем колесе (4) и радиально-упорный подшипник (5) с лабиринтными уплотнениями масляной полости (7), а также компрессор низкого давления (8) и компрессор высокого давления (9). С передней стороны лабиринтных уплотнений последовательно расположены кольцевая полость охлаждающего воздуха повышенного давления и кольцевая полость обогревающего воздуха повышенного давления. Кольцевая полость охлаждающего воздуха на выходе через лабиринтные уплотнения соединена с масляной полостью, а на входе - через трубы, расположенные в каналах опоры масляной полости, незамкнутый коллектор и трубу в масляной полости - с периферийной полостью (17) проточной части (18) компрессора низкого давления (8) на его выходе (19). Кольцевая полость обогревающего воздуха соединена на выходе с воздушными полостями (23) входного обтекателя (3), а на входе - через разрыв незамкнутого коллектора и трубу (25) в масляной полости радиально-упорного подшипника вентилятора - с проточной частью (26) на выходе (27) компрессора высокого давления (9). Достигается повышение надежности двигателя за счет противообледенительного обогрева обтекателя вентилятора и повышения эффективности лабиринтного уплотнения масляной полости радиально-упорного подшипника вентилятора. 3 ил.

 

Изобретение относится к турбореактивным двигателям авиационного и наземного применения.

Известен турбореактивный двигатель высокой степени двухконтурности, включающий в себя вентилятор и компрессор низкого давления, а также обтекатель, установленный на рабочем колесе вентилятора (С.А. Вьюнов «Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей», Москва, «Машиностроение», 1981 г., стр.67 рис.3.11).

Недостатком известной конструкции является низкая надежность из-за образования льда на поверхности входного обтекателя и дальнейшей поломки компрессора из-за попадания льда на вход в компрессор.

Наиболее близким к заявляемому является турбореактивный двигатель высокой степени двухконтурности с необогреваемым входным обтекателем, установленным на рабочем колесе вентилятора, а также с компрессором низкого давления и с компрессором высокого давления (патент US №6708482, МПК: F01D 25/16, 25/28, 5/06).

Недостатком конструкции, принятой за прототип, является низкая надежность лабиринтного уплотнения масляной полости радиально-упорного подшипника вентилятора, а также возможность обледенения входного обтекателя вентилятора с дальнейшим попаданием льда в компрессор низкого давления.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении надежности турбореактивного двигателя путем повышения эффективности лабиринтного уплотнения масляной полости радиально-упорного подшипника вентилятора, а также путем исключения образования льда за счет обогрева обтекателя вентилятора воздухом из-за компрессора высокого давления с возможностью переключения на воздух из-за промежуточной ступени компрессора высокого давления.

Указанный технический результат достигается тем, что в турбореактивном двигателе, включающем вентилятор с входным обтекателем на рабочем колесе и радиально-упорный подшипник с лабиринтными уплотнениями масляной полости, а также компрессор низкого давления и компрессор высокого давления, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ, с передней стороны лабиринтных уплотнений последовательно расположены кольцевая полость охлаждающего воздуха повышенного давления и кольцевая полость обогревающего воздуха повышенного давления, причем кольцевая полость охлаждающего воздуха повышенного давления на выходе через лабиринтные уплотнения соединена с масляной полостью, а на входе - через трубы, расположенные в каналах опоры масляной полости радиально-упорного подшипника, незамкнутый коллектор и трубу в масляной полости - с периферийной полостью проточной части компрессора низкого давления на его выходе, при этом кольцевая полость обогревающего воздуха повышенного давления соединена на выходе с воздушными полостями входного обтекателя, а на входе - через разрыв незамкнутого коллектора и трубу в масляной полости радиально-упорного подшипника вентилятора - с проточной частью на выходе компрессора высокого давления.

Расположение последовательно с передней стороны лабиринтных уплотнений кольцевой полости охлаждающего воздуха повышенного давления и кольцевой полости обогревающего воздуха повышенного давления исключает попадание горячего воздуха в масляную полость при включенной системе обогрева входного обтекателя и исключает вытекание масла из масляной полости подшипника при выключенной системе обогрева входного обтекателя.

Соединение кольцевой полости охлаждающего воздуха повышенного давления на выходе через лабиринтные уплотнения с масляной полостью, а на входе - через трубы, расположенные в каналах опоры масляной полости, незамкнутый коллектор и трубу в масляной полости - с периферийной полостью проточной части компрессора низкого давления на его выходе предотвращает попадание масла из масляной полости в газовоздушный тракт двигателя, что повышает его надежность.

Расположение в каналах опоры масляной полости радиально-упорного подшипника незамкнутого коллектора обеспечивает минимальные гидравлические потери воздуха, идущего на наддув лабиринтных уплотнений из-за компрессора низкого давления.

Соединение кольцевой полости обогревающего воздуха повышенного давления на выходе с воздушными полостями входного обогревателя, а на входе - через разрыв незамкнутого коллектора и трубу в масляной полости радиально-упорного подшипника - с проточной частью на выходе компрессора высокого давления обеспечивает отбор воздуха на обогрев из-за компрессора высокого давления с возможностью переключения отбора на промежуточную ступень, что исключает перегрев вала вентилятора и входного обтекателя на повышенных режимах работы газотурбинного двигателя, что также повышает его надежность.

На фиг.1 изображен продольный разрез турбореактивного двигателя.

На фиг.2 - элемент I на фиг.1 в увеличенном виде.

На фиг.3 - элемент I на фиг.1 в увеличенном виде в другом радиальном сечении.

Турбореактивный двигатель 1 состоит из вентилятора 2 с входным обтекателем 3 на рабочем колесе 4 и с радиально-упорным подшипником 5 с лабиринтными уплотнениями 6 масляной полости 7 подшипника 5, а также из компрессора низкого давления 8 и из компрессора высокого давления 9. С передней стороны 10 лабиринтных уплотнений 6 последовательно расположены кольцевая полость охлаждающего воздуха повышенного давления 11 и кольцевая полость обогревающего воздуха повышенного давления 12, причем кольцевая полость 11 на выходе через лабиринтные уплотнения 6 соединена с масляной полостью 7 подшипника 5, а на входе, через трубы 13, расположенные в каналах 14 опоры масляной полости 7, незамкнутый коллектор 15 и трубу 16, расположенную в масляной полости 7 подшипника 5 - с периферийной полостью 17 проточной части 18 компрессора низкого давления 8 на его выходе 19. Кольцевая полость обогревающего воздуха повышенного давления 12 на выходе через каналы 20 в валу 21 вентилятора 2 и трубы 22 соединена с воздушными полостями 23 входного обтекателя 3, а на входе, через разрыв 24 в незамкнутом коллекторе 15 и трубу 25 в масляной полости 7 подшипника 5 - с проточной частью 26 компрессора высокого давления 9 на его выходе 27, с возможностью переключения отбора воздуха на промежуточную ступень 28 компрессора высокого давления 9.

Работает данное устройство следующим образом.

При работе газотурбинного двигателя 1 лабиринтное уплотнение 6 масляной полости 7 радиально-упорного подшипника 5 уплотнено избыточным давлением холодного воздуха, поступающего из кольцевой периферийной полости 17 на выходе 19 из компрессора низкого давления в кольцевую полость охлаждающего воздуха 11, что предотвращает попадание масла из масляной полости 7 в газовоздушный тракт двигателя 1.

При возникновении опасности обледенения - например, при снижении температуры атмосферного воздуха и при повышении его влажности, в кольцевую полость 12 по трубе 25 подается из-за компрессора высокого давления 9 горячий воздух, который далее поступает в воздушные полости 23 входного обтекателя 3, подогревая его и предотвращая тем самым его обледенение. В случае, если режим работы двигателя оказался высоким и температура воздуха за компрессором излишне высока и может уменьшить прочность деталей вентилятора, отбор воздуха переключается на промежуточную ступень 28 компрессора высокого давления 9, где температура отбираемого воздуха ниже.

Турбореактивный двигатель, содержащий вентилятор с входным обтекателем на рабочем колесе и радиально-упорный подшипник с лабиринтными уплотнениями масляной полости, а также компрессор низкого давления и компрессор высокого давления, отличающийся тем, что с передней стороны лабиринтных уплотнений последовательно расположены кольцевая полость охлаждающего воздуха повышенного давления и кольцевая полость обогревающего воздуха повышенного давления, причем кольцевая полость охлаждающего воздуха повышенного давления на выходе через лабиринтные уплотнения соединена с масляной полостью, а на входе - через трубы, расположенные в каналах опоры масляной полости радиально-упорного подшипника, незамкнутый коллектор и трубу в масляной полости радиально-упорного подшипника - с периферией проточной части компрессора низкого давления на его выходе; кольцевая полость обогревающего воздуха повышенного давления соединена на выходе с внутренними полостями входного обтекателя, а на входе - через трубу в разрыве незамкнутого коллектора и трубу в масляной полости радиально-упорного подшипника вентилятора - с проточной частью компрессора высокого давления на его выходе, с возможностью переключения на промежуточную ступень компрессора высокого давления.



 

Похожие патенты:

Двухроторный газотурбинный двигатель содержит роторы низкого и высокого давления, установленные с возможностью вращения в неподвижном картере. Ротор низкого давления содержит компрессор и турбину, соединенные валом низкого давления, поддерживаемым передним опорным подшипником, а также первым задним и дополнительным задним опорными подшипниками.

Приводной центробежный суфлер относится к области авиадвигателестроения, в частности к элементам маслосистемы авиационного газотурбинного двигателя (ГТД). Приводной центробежный суфлер ГТД содержит корпус с маслосбрасывающей резьбой и маслоулавливающей канавкой и установленную в нем осевую крыльчатку, вход в которую сообщен с каналом подвода газомасляной смеси, а выход - через газоотводящие окна с выходным патрубком суфлера.

В газотурбинном двигателе воздушные полости валов и подшипниковых опор соединены с кольцевыми коллекторами повышенного и пониженного давления воздуха, выполненными с возможностью переключения отбора воздуха с коллектора повышенного на коллектор пониженного давления воздуха.

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к турбиностроению, и предназначено для использования в качестве опоры быстровращающегося ротора газовой турбины, выполненной в виде двух отдельных ребер, установленных в имеющийся корпус с крышкой и приваренных к нему монтажным швом перпендикулярно оси предварительно выполненной в ребрах расточки заподлицо с горизонтальным разъемом корпуса и соединенных по нему с верхним ребром; при этом верхнее ребро соединено с имеющейся крышкой посредством крепежа и подогнанной по месту дистанционной шайбы.

Центробежный суфлер относится к области авиадвигателестроения, а именно к конструкции центробежного суфлера системы суфлирования авиационного газотурбинного двигателя (ГТД).

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и касается устройства маслосистемы газотурбинного двигателя. В масляной системе, содержащей подключенную к масляным полостям опор ротора магистраль откачки масловоздушной эмульсии, сообщенную с маслобаком, и центробежный суфлер с магистралью сброса в маслобак уловленного суфлером масла, в магистраль откачки встроен эжектор так, что выход из магистрали откачки выполнен соплом для эжектирующего потока масловоздушной эмульсии, а выход магистрали сброса уловленного суфлером масла выполнен соплом для эжектируемого потока в магистрали сброса масла, которое через смесительную камеру и диффузор сообщено с маслобаком.

Изобретение относится к элементам систем газотурбинных двигателей и может быть использовано в качестве суфлера-сепаратора в маслосистемах авиационных высокотемпературных ГТД.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругих опор роторов турбомашин. Упругая опора содержит установленный на валу подшипник, статорный элемент, обечайку, по меньшей мере, две спицы и кольцевой элемент с фланцем.

Изобретение относится к упругодемпферным опорам турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. В упругодемпферной опоре (1) турбины корпус (2) содержит радиальное ребро (7) с пристыкованными к нему ограничивающими масляную полость (10) фланцами (8) и (9) и стенку (11) с пристыкованными к ней трубами (18) подвода воздуха.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к масляной системе авиационного газотурбинного двигателя. В известной маслосистеме, содержащей маслобак, масляный фильтр с сифонным затвором и жиклер стравливания воздуха в петле сифонного затвора, установленные в магистрали подачи масла в двигатель, причем петля сифонного затвора с жиклером стравливания воздуха расположена внутри полости маслобака, а жиклер сообщен со свободным его объемом, согласно изобретению, восходящая часть петли сифонного затвора образована магистралью подвода масла к фильтру, а ниспадающая часть петли образована внутренней полостью корпуса масляного фильтра.

Вращающийся входной обтекатель турбомашины для летательного аппарата имеет ось вращения. Обтекатель содержит передний конус, определяющий переднюю концевую часть входного обтекателя.

Изобретение относится к газоочистным устройствам и может быть использовано для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовки его для подачи в компрессор газотурбинного двигателя (ГТД) для защиты лопаточного аппарата от абразивного износа, а также для защиты газовоздушного тракта ГТД от попадания осадков и обледенения.

Изобретение относится к воздухозаборнику, выполненному с возможностью установки выше по потоку от среднего элемента гондолы двигателя летательного аппарата. .

Изобретение относится к воздухоочистительным устройствам и может использоваться в составе газоперекачивающего агрегата с газотурбинной установкой (ГТУ). .

Двухроторный газотурбинный двигатель содержит роторы низкого и высокого давления, установленные с возможностью вращения в неподвижном картере. Ротор низкого давления содержит компрессор и турбину, соединенные валом низкого давления, поддерживаемым передним опорным подшипником, а также первым задним и дополнительным задним опорными подшипниками.
Наверх