Уплотнение поперечного разъема узла конструкции



Уплотнение поперечного разъема узла конструкции
Уплотнение поперечного разъема узла конструкции

 


Владельцы патента RU 2561817:

Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" (RU)

Изобретение относится к уплотнительным устройствам для фланцевых торцевых соединений и, в частности, к турбинам авиационных двигателей и газотурбинным установкам, работающим как в нормальных условиях, так и в условиях высоких температур, где поверхности узлов конструкции прогреваются до температуры более 1000°С. В уплотнении поперечного разъема узла конструкции для раздельного перемещения воздушной среды с внутренним избыточным давлением от газовой среды с повышенной температурой стыкуемые полки выполнены с отверстиями, соединяющими пространство в торцевых пазах с пространством со стороны поверхности полки, контактирующей со средой с внутренним избыточным давлением. По длине уплотнительной пластины выполнены открытые в одну сторону продольная канавка и боковые фаски, а на расстоянии не более 0,2 длины от переднего торца уплотнительной пластины выполнена, по меньшей мере, одна поперечная канавка. Упомянутая канавка сообщена с отверстиями в торцевых пазах стыкуемых полок, а уплотнительная пластина установлена в паз открытой стороной канавок в направлении поверхности полки, контактирующей со средой с повышенной температурой. Изобретение позволяет увеличить ресурс работы узла конструкции. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к уплотнительным устройствам для фланцевых торцевых соединений и может быть использовано в пневмосистемах в различных областях техники, в том числе авиационной, в частности относится к турбинам авиационных двигателей и газотурбинным установкам, работающим как в нормальных условиях, так и в условиях высоких температур, где поверхности узлов конструкции прогреваются до температуры более 1000°С.

Наиболее близким по назначению и достигаемому результату является известное уплотнение поперечного разъема узла конструкции, содержащее состыкованные с зазором полки с торцевыми пазами и металлическую уплотнительную пластину, установленную в пазы (Н.Н. Сиротин и др. Основы конструирования, производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий / Книга 1. - М.: Наука, 2011 г., с. 787. Рис. 17.5б и 17.5в).

Недостатком уплотнений является обгорание поверхностей по краям стыков полок сопловых полок блоков и вставок со стороны воздуха с повышенной температурой. При температурах выше 1100°С возможно разрушение узла конструкции, так как наблюдается недостаточное охлаждение этих узлов.

Задачей изобретения является разработка узла уплотнения поперечного разъема с повышенными тепловыми и механическими свойствами.

Ожидаемый технический результат - увеличение ресурса работы узла конструкции.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что известное уплотнение поперечного разъема узла конструкции, содержащее состыкованные с зазором полки с торцевыми пазами и металлическую уплотнительную пластину, установленную в пазы, по предложению, для раздельного перемещения воздушной среды с внутренним избыточным давлением от газовой среды с повышенной температурой, стыкуемые полки снабжены отверстиями, соединяющими пространство в торцевых пазах с пространством со стороны поверхности полки, контактирующей со средой с внутренним избыточным давлением, по длине уплотнительной пластины выполнены открытые в одну сторону продольная канавка и боковые фаски, а на расстоянии не более 0,2 длины от переднего торца уплотнительной пластины выполнена, по меньшей мере, одна поперечная канавка, канавка сообщена с отверстиями в торцевых пазах стыкуемых полок, а уплотнительная пластина установлена в паз открытой стороной канавок в направлении поверхности полки, контактирующей со средой с повышенной температурой. Толщина уплотнительной пластины может быть равна ширине паза, а ширина продольной канавки больше ширины зазора стыкуемых полок. Уплотнение поперечного разъема могут содержать узлы конструкции, статора или блока силового агрегата газотурбинного двигателя.

Изобретение основано на том, что в уплотнительной пластине выполнены соответствующие канавки, связанные с помощью выполненных в стыкуемых полках отверстий с воздушной средой с внутренним избыточным давлением по сравнению с газовой средой с повышенной температурой. Подаваемый по каналам воздух вследствие места расположения канавок и фасок распределяет поступающий воздух с более низкой температурой по узлу конструкции, что обеспечивает местное охлаждение участков уплотнения поперечного разъема.

Фиг. 1 - поперечное сечение уплотнения стыков полок.

Фиг. 2 - уплотнительная пластина.

Уплотнение поперечного разъема узла конструкции состоит из полок 1 с отверстиями 2, подфасочными канавками 3, уплотнительной пластины 4. Уплотнительная пластина 4 содержит фаски 5, поперечную канавку 6 и продольную канавку 7. Пластина установлена в торцевые пазы полок, при которой открытая сторона продольной канавки 7 направлена в зазор состыкованных полок в сторону газовой среды с повышенной температурой, а отверстия 2 сообщены со стороны поверхности полки, контактирующей со средой с внутренним избыточным давлением.

Во время работы более холодный воздух проходит через отверстия 2 в полках 1, например, блоков сопловых лопаток, попадает на фаски 5 пластины 4 и в поперечную канавку 6, затем в продольную канавку 7, движется вдоль поперечных торцевых пазов, выходит в зазор между полками сопловых лопаток и охлаждает края блоков.

Выбор размеров отверстий, ширины продольных канавок и зазоров между полками позволяет оптимально охладить края блоков и исключить разрушение узла конструкции при любых температурах проводимой среды.

Применение изобретения позволяет увеличить ресурс работы узла конструкции.

1. Уплотнение поперечного разъема узла конструкции, содержащее состыкованные с зазором полки с торцевыми пазами и металлическую уплотнительную пластину, установленную в пазы, отличающееся тем, что для раздельного перемещения воздушной среды с внутренним избыточным давлением от газовой среды с повышенной температурой стыкуемые полки снабжены отверстиями, соединяющими пространство в торцевых пазах с пространством со стороны поверхности полки, контактирующей со средой с внутренним избыточным давлением, по длине уплотнительной пластины выполнены открытые в одну сторону продольная канавка и боковые фаски, а на расстоянии не более 0,2 длины от переднего торца уплотнительной пластины выполнена, по меньшей мере, одна поперечная канавка, канавка сообщена с отверстиями в торцевых пазах стыкуемых полок, а уплотнительная пластина установлена в паз открытой стороной канавок в направлении поверхности полки, контактирующей со средой с повышенной температурой.

2. Уплотнение поперечного разъема по п. 1, отличающееся тем, что толщина уплотнительной пластины равна ширине паза, а ширина продольной канавки больше ширины зазора стыкуемых полок.

3. Уплотнение поперечного разъема по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит узлы конструкции, статора или блока силового агрегата газотурбинного двигателя.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к уплотнительным устройствам для неподвижных фланцевых торцевых соединений. Уплотнительное металлическое пружинящее кольцо имеет в поперечном сечении U-образный профиль, уплотнение стыка осуществляется по ненаклоненной сплошной стенке профиля.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит блок цилиндров, чугунную втулку (1) цилиндра, чугунную крышку (2) цилиндра, стальную прокладку (3) газового стыка между втулкой (1) и крышкой (2) цилиндра, скрепленные при помощи силовых шпилек крепления цилиндрового комплекта к блоку цилиндров.

Изобретение относится к уплотнению разъемного соединения. .

Изобретение относится к уплотнительное технике. .

Изобретение относится к прокладкам головки цилиндров. .

Изобретение относится к уплотнительным устройствам для неподвижных фланцевых торцевых соединений и может быть использовано в пневмосистемах для стыковки воздуховодов в различных областях техники, в том числе авиационной, работающих как в нормальных условиях, так и в условиях высоких температур.

Изобретение относится к уплотнительной технике. .

Изобретение относится к уплотнению крышки сосуда. .

Изобретение относится к уплотнению, применяемому в турбомашинах между аэродинамическим каналом, по которому проходят горячие газы, и объемом, в который подается охлаждающий воздух, например, для охлаждения соплового аппарата.

Изобретение относится к герметизации разъемных соединений. Деформация уплотнителя сопровождается локальным сдвигом поверхностных слоев уплотнителя и его сжатием на стыке двух наклонных поверхностей в зоне герметизации. Растекание уплотнителя из зоны герметизации препятствуется повышенным сжатием уплотнителя на граничных участках деформационными выступами. Величина пограничного сжатия уплотнителя может регулироваться изменением высоты деформационных выступов. Изобретение повышает надежность герметизации соединения. 3 ил.
Наверх