Система для обеспечения герметичности между полостью для масла и прилегающим наружным пространством и турбомашина, оснащенная такой системой герметичности

Авторы патента:

F01D11/00 - Предотвращение или сведение к минимуму внутренних утечек рабочего тела, например между ступенями (уплотнения вообще F16J)

Владельцы патента RU 2607200:

СНЕКМА (FR)

Предложены система для обеспечения герметичности между полостью для масла и прилегающим наружным пространством и турбомашина, оснащенная такой системой герметизации. Согласно изобретению система герметичности между полостью для масла (1, V1) и прилегающим наружным пространством (V2), которые ограничены ротором (5), вращающимся вокруг оси (L-L), и конструктивным элементом, неподвижно установленным или подвижным (7), содержит: первую уплотнительную прокладку (10A), расположенную между ротором (5) и конструктивным элементом (7); вторую уплотнительную прокладку (10B), которая установлена между ротором (5) и конструктивным элементом (7) и смещена в продольном направлении относительно первой уплотнительной прокладки (10A) таким образом, чтобы образовывать с первой уплотнительной прокладкой герметичную камеру (12), ограниченную ротором (5), конструктивным элементом (7) и двумя уплотнительными прокладками (10A, 10B); и средства (13) для обеспечения подачи газа (G) в герметичную камеру (12) для того, чтобы газ (G) мог быть сжат путем приведения во вращение ротора (5); причем камера сообщается с полостью для масла и/или прилегающим наружным пространством через соответственно только первую и вторую уплотнительную прокладку. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится к системе обеспечения герметичности между двумя объемами, которые подвергаются воздействию различных давлений и расположены вокруг вращающейся детали, а также к турбомашине, оснащенной такой системой герметизации.

В частности, настоящее изобретение особенно хорошо адаптировано, хотя не исключительно, к проблемам герметичности, которые встречаются в турбомашине, в частности газотурбинном двигателе для летательного аппарата.

Такой газотурбинный двигатель содержит, как правило, если следовать спереди назад в направлении истечения газов, нагнетательный вентилятор, одну или множество ступеней компрессоров, например компрессор низкого давления и компрессор высокого давления, камеру сгорания, одну или множество ступеней турбин, например турбину высокого давления и турбину низкого давления, и реактивное сопло. Каждому компрессору может соответствовать одна турбина, причем две, соединенные конструктивным элементом, образуют, таким образом, например, ступень высокого давления турбины и ступень низкого давления турбины.

Турбореактивный двигатель содержит корпуса опор вала, содержащие механизмы типа подшипников качения и шестеренок, смазываемых маслом. Масло, разбрызгиваемое данными вращающимися деталями, образует капельный туман, находящийся во взвешенном состоянии в объеме, соответствующем корпусам опор вала (далее называются полостями для масла, поскольку в них содержится взвесь капелек масла).

Полости для масла могут быть образованы и ограничены стенками неподвижно установленной конструкции турбореактивного двигателя, но также и стенками вращающихся конструктивных элементов. Они должны удерживать внутри них масло, и именно поэтому герметичность между неподвижно установленными конструктивными элементами и вращающимися конструктивными элементами полости для масла представляет собой особенно сложную проблему, поскольку речь идет о предотвращении какой-либо утечки масла в наружные кольцевые пространства, находящиеся рядом с упомянутыми полостями для масла.

Также, как известно, герметичность такой полости для масла, которая содержит одну или множество опор валов, расположенных между ступенью высокого давления турбины и ступенью низкого давления турбины, или неподвижно установленный конструктивный элемент газотурбинного двигателя, может быть осуществлена при помощи лабиринтного уплотнения, кольцевого углеволоконного уплотнения или любого другого типа герметичного уплотнения. Определенный уровень давления должен быть обеспечен перед уплотнительной прокладкой для обеспечения поступления газа к полости, причем эти газы за счет упомянутой уплотнительной прокладки препятствуют выходу масла. Разница давления определена таким образом, чтобы быть достаточной во время режима работы газотурбинного двигателя на малых оборотах, что требует забора газа в задних ступенях компрессора низкого давления или компрессора высокого давления.

Однако забор газа на этих задних ступенях влечет за собой, в частности, два следующих недостатка:

- повышенная температура газа приводит к ускоренному старению масла в полости, что не может быть приемлемым;

- существенно снижается коэффициент полезного действия газотурбинного двигателя.

Задачей настоящего изобретения является улучшение герметичности между полостью для масла турбомашины и прилегающим наружным кольцевым пространством без снижения коэффициента полезного действия турбомашины, а также преждевременного старения масла.

Для этого согласно изобретению система для обеспечения герметичности между полостью для масла и прилегающим наружным пространством, которые ограничены ротором, вращающимся вокруг оси, и неподвижно установленным или подвижным конструктивным элементом; причем упомянутая система, содержащая первую уплотнительную прокладку, размещенную между упомянутым ротором и упомянутым конструктивным элементом, отличается тем, что содержит:

- вторую уплотнительную прокладку, которая установлена между ротором и конструктивным элементом и смещена в продольном направлении относительно первой уплотнительной прокладки таким образом, чтобы образовывать с первой уплотнительной прокладкой герметичную камеру, ограниченную ротором, конструктивным элементом и двумя уплотнительными прокладками;

- и средства для подачи газа в герметичную камеру для того, чтобы газ мог быть сжат путем приведения во вращение ротора, причем камера сообщается с полостью для масла и/или прилегающим наружным пространством через соответственно только первую и вторую уплотнительную прокладку.

Таким образом, благодаря изобретению в герметичную камеру, образованную между первой и второй уплотнительными прокладками, может подаваться газ, который во время вращения ротора сжимается под воздействием оказываемой на него центробежной силы. Таким образом, давление в герметичной камере становится больше давления, существующего соответственно в полости для масла и в прилегающем наружном пространстве, что препятствует находящемуся в полости маслу проходить через одну или другую из двух уплотнительных прокладок для попадания в наружное относительно полости пространство. Другими словами, герметичность полости для масла обеспечивается, с одной стороны, наличием пары уплотнительных прокладок, а с другой стороны, повышением давления газа, находящегося в герметичной камере, что способствует, таким образом, истечению газа к полости для масла, не допуская при этом попадания масла в герметичную камеру. Двойной эффект от пары уплотнительных прокладок и повышения давления газа позволяет, таким образом, добиться замечательной герметичности даже во время умеренного вращения ротора (соответствует, например, режиму работы турбомашины на малых оборотах) без дополнительного расхода масла (потери масла несущественны или почти несущественны).

Согласно варианту практического осуществления по настоящему изобретению средства подачи, по меньшей мере, частично размещены в роторе.

Предпочтительно средства подачи содержат, по меньшей мере, один канал, который выполнен в роторе и выходит в герметичную камеру.

Кроме того, по меньшей мере, один участок упомянутого канала может быть наклонен относительно оси ротора и/или находиться в плоскости, поперечной к оси ротора (в которой упомянутый участок может быть наклонен по касательной), для того, чтобы газ выходил в герметичную камеру в направлении, которое пересекается под прямым углом с упомянутой осью ротора.

Предпочтительно упомянутые средства подачи содержат определенное множество каналов, которые равномерно распределены вокруг оси ротора и выходят в упомянутую герметичную камеру для обеспечения равномерной подачи в нее газа.

Кроме того, первая и вторая уплотнительные прокладки, предпочтительно кольцевые, могут быть установлены на роторе.

Настоящее изобретение также относится к турбомашине, в частности к газотурбинному двигателю летательного аппарата, содержащей, по меньшей мере, одну полость для масла и прилегающее наружное пространство, ограниченные ротором, вращающимся вокруг оси, и конструктивным элементом, неподвижно установленным или подвижным. Согласно изобретению упомянутая турбомашина содержит, по меньшей мере, систему, описание которой приведено выше, способную обеспечить герметичность между полостью для масла и прилегающим наружным пространством.

Кроме того, газ, подаваемый в герметичную камеру упомянутой системы, забирается в передней ступени турбомашины (например, нагнетательного вентилятора, компрессора низкого давления и т.д.) и снаружи нее.

Таким образом, температура газа, подаваемого под давлением в герметичную камеру, остается незначительной, что позволяет избежать какого-либо ускоренного ухудшения качества масла, находящегося в полости для масла во время контакта масла с газом.

Кроме того, ротор турбомашины соответствует предпочтительно корпусу, присоединенному к турбине высокого давления.

Кроме того, упомянутый конструктивный элемент может быть:

- или неподвижно установленным и соответствовать в этом случае статору турбомашины. Согласно данному конструктивному решению полость для масла может иметь, по меньшей мере, одну простую опору вала, образованную между неподвижно установленным конструктивным элементом (а именно, статором) и ротором (соответствует корпусу, присоединенному к турбине высокого давления);

- или подвижным и соответствовать в этом случае корпусу, присоединенному к турбине низкого давления. Согласно этому другому конструктивному решению полость для масла может содержать, по меньшей мере, одну межвальную опору, которая образована между подвижным конструктивным элементом (а именно, корпусом, присоединенным к турбине низкого давления) и ротором (соответствует корпусу, присоединенному к турбине высокого давления).

Прилагаемая фигура иллюстрирует практическое осуществление изобретения. На данной фигуре идентичные цифровые позиции обозначают аналогичные конструктивные элементы.

Фиг. 1 схематически, в частичном осевом разрезе изображает полость для масла газотурбинного двигателя летательного аппарата, герметичность которого обеспечена посредством системы герметизации согласно настоящему изобретению.

На фиг. 1 схематически изображена полость 1 для масла газотурбинного двигателя 2 летательного аппарата согласно изобретению.

Газотурбинный двигатель 2, как известно, содержит нагнетательный вентилятор, компрессор низкого давления, компрессор высокого давления, камеру сгорания, турбину высокого давления 3, турбину низкого давления и реактивное сопло. Компрессор высокого давления и турбина высокого давления 3 соединены друг с другом посредством барабана ротора, продолжением которого вперед является кожух, и вместе образуют ступень высокого давления 5 турбины. Компрессор низкого давления и турбина низкого давления соединены посредством вала низкого давления 6 и образуют с ним ступень низкого давления 7 турбины.

Турбореактивный двигатель 2 содержит статические конструктивные элементы (или неподвижно установленные) и вращающиеся конструктивные элементы, образующие представленные выше различные функциональные элементы, известные специалистам. Он вытянут в целом по оси L-L, которая является осью вращения этих вращающихся конструктивных элементов, в частности осью вала низкого давления 6 и кожуха. Далее в описании понятия «продольный», «радиальный», «внутренний» или «внешний» рассматриваются относительно данной оси L-L.

Кроме того, турбореактивный двигатель 2 содержит полости для масла (или опоры вала), среди которых задняя полость 1 для масла, показанная на фиг. 1, содержит подшипник 8 с роликами 9 подшипника для обеспечения соединения при вращении между ступенью высокого давления 5 турбины и ступенью низкого давления 7 турбины.

Далее описание изобретения, в качестве иллюстрирующего примера, будет приведено применительно к полости 1 для масла, но понятно, что оно применимо ко всем другим полостям, в которых содержатся или помещаются механизмы с масляным туманом для осуществления их смазки.

Полость 1 для масла стенками неподвижно установленных конструктивных элементов и вращающихся конструктивных элементов ограничивает внутреннее кольцевое пространство V1. Она, в частности, ограничена: с внутренней стороны - участком ступени высокого давления 5 турбины, а с внешней стороны - участком ступени низкого давления 7 турбины (показана частично), жестко соединенной с валом низкого давления 6.

Кроме того, кольцевое пространство V2, расположенное снаружи полости 1 и с ее передней стороны, также ограничено участком ступени высокого давления 5 турбины (с внутренней и передней стороны) и участком ступени низкого давления 7 турбины (с задней стороны).

Согласно изобретению, как это показано на фиг. 1, для обеспечения герметичности (применительно к маслу) между двумя кольцевыми пространствами V1 и V2 и исключения возможности вступления масла (позволяя при этом осуществлять смазку подшипников) в контакт с горячими деталями газотурбинный двигатель 2 содержит два кольцевых углеволоконных уплотнителя 10A и 10B, которые установлены на шейке 11 ступени высокого давления 5 турбины, для того чтобы быть расположенным между этой последней и ступенью низкого давления 7 турбины. Уплотнительные прокладки 10A и 10B размещены в продольном направлении через предварительно заданный промежуток.

Безусловно, как вариант, пара уплотнительных прокладок могла бы содержать лабиринтные уплотнения, щеточные уплотнения или также любые другие типы надлежащих уплотнений, позволяющих обеспечить герметичность между двумя кольцевыми пространствами.

Таким образом, кольцевое пространство, ограниченное шейкой 11, ступенью низкого давления 7 турбины и парой уплотнительных прокладок 10A и 10B, образует герметичную камеру 12.

Кроме того, согласно примеру в шейке 11 выполнены каналы 13, в которые подается газ, циркулирующий от источника его забора между кожухом и валом низкого давления 6. Каналы 13 выходят в герметичную камеру 12 для обеспечения подачи в нее газа (газ обозначен на фиг. 1 стрелкой G).

Определение размера и количества каналов 13 зависит от желаемой герметичности и габаритного размера газотурбинного двигателя 2.

Предпочтительно когда каналы 13 имеют круглое поперечное сечение, их диаметр составляет от 3 мм до 10 мм при количестве каналов 13 от 10 до 40.

Газ G, подаваемый по каналам 13 в герметичную камеру 12, таким образом, может отбираться на выходе из нагнетательного вентилятора или компрессора низкого давления газотурбинного двигателя 2 или также снаружи газотурбинного двигателя 2 (в последнем случае отобранный газ является наружным воздухом), причем температура газа G определяет пределы преждевременного старения масла.

Предпочтительно, каналы 13 обеспечения подачи равномерно рассредоточены вокруг продольной оси L-L по окружности шейки 11. Понятно, что могли бы быть рассмотрены любые другие расположения каналов обеспечения подачи, например, на двух параллельных окружностях шейки 11.

Согласно примеру, представленному на фиг. 1, задний участок каналов 13 обеспечения подачи, выполненных в шейке 11, наклонен назад относительно оси L-L газотурбинного двигателя 2. Безусловно, можно было бы рассмотреть, чтобы задний участок упомянутых каналов перекрещивался под прямым углом с продольной осью L-L.

Таким образом, в герметичную камеру 12 во время работы газотурбинного двигателя 2 может подаваться газ G, поступающий из нагнетательного вентилятора (или компрессора низкого давления). Вращение ступени высокого давления 6 турбины приведет к сжатию газа G, находящегося в герметичной камере 12, в результате воздействия центробежной силы на газ G.

Таким образом, давление внутри камеры 12 становится выше давления внутри полости 1 для масла и давления наружного пространства V2 и препятствует, таким образом, маслу в полости 1 проходить через одну или другую из двух уплотнительных прокладок 10A и 10B для попадания в наружное пространство V2.

Другими словами, пара уплотнительных прокладок 10A и 10B и повышенное давление, существующее в герметичной камере 12, приводят к истечению из нее газа G к полости 1 для масла и наружному пространству V2, блокируя при этом поступление масла в упомянутую камеру 12 и тем более в пространство V2. Такая герметичность гарантирована даже при слабых рабочих режимах (таких, как режим работы на малых оборотах) без дополнительного потребления масла.

1. Турбомашина, в частности газотурбинный двигатель летательного аппарата, содержащая, по меньшей мере, одну полость для масла (1) и прилегающее наружное пространство (V2), ограниченные ротором (5), вращающимся вокруг оси (L-L), и неподвижно установленным или подвижным конструктивным элементом (7), содержащая, по меньшей мере, одну систему (10A, 10B, 12, 13), способную обеспечить герметичность между полостью для масла (1) и прилегающим наружным пространством (V2), отличающаяся тем, что система содержит:

- первую уплотнительную прокладку (10A), расположенную между ротором (5) и конструктивным элементом (7);

- вторую уплотнительную прокладку (10B), которая установлена между ротором (5) и конструктивным элементом (7) и смещена в продольном направлении относительно первой уплотнительной прокладки (10A) таким образом, чтобы образовывать с первой уплотнительной прокладкой герметичную камеру (12), ограниченную ротором (5), конструктивным элементом (7) и двумя уплотнительными прокладками (10A, 10B), и

- средства (13) для обеспечения подачи газа (G) в герметичную камеру (12) для того, чтобы газ (G) мог быть сжат за счет приведения во вращение ротора (5); причем камера сообщается с полостью для масла и прилегающим наружным пространством через первую и вторую уплотнительные прокладки соответственно.

2. Турбомашина по п. 1, в которой средства обеспечения подачи газа (13) расположены, по меньшей мере, частично в роторе (5).

3. Турбомашина по п. 2, в которой средства обеспечения подачи газа содержат, по меньшей мере, один канал (13), который выполнен в роторе (5) и выходит в герметичную камеру (12).

4. Турбомашина по п. 3, в которой, по меньшей мере, один участок упомянутого канала (13) наклонен в продольном направлении относительно оси (L-L) ротора (5) и/или находится в плоскости, поперечной к оси (L-L) ротора (5).

5. Турбомашина по п. 3, в которой упомянутые средства обеспечения подачи газа содержат множество каналов (13), которые равномерно рассредоточены вокруг оси (L-L) ротора (5) и выходят в герметичную камеру (12).

6. Турбомашина по п. 1, в которой первая и вторая уплотнительные прокладки (10A, 10B), предпочтительно кольцевые, установлены на роторе (5).

7. Турбомашина по п. 1, в которой газ (G), подаваемый в герметичную камеру (12), отбирается с передней ступени турбомашины или снаружи нее.

8. Турбомашина по п. 1, в которой упомянутый конструктивный элемент является неподвижно установленным и соответствует статору турбомашины (2).

9. Турбомашина по п. 1, в которой упомянутый конструктивный элемент является подвижным и соответствует корпусу (7), присоединенному к турбине низкого давления.

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в конструкциях многоступенчатых осевых компрессоров и турбин газотурбинных двигателей, энергетических установках, паро- и гидротурбинах.

Уплотнение // 2598756

Изобретение относится к щеточным уплотнениям. Щеточное уплотнение содержит корпус, имеющий заднюю пластину и переднюю пластину, и первый слой щетинок, расположенный смежно с задней пластиной, причем по меньшей мере одна из щетинок первого слоя имеет первый диаметр.

Противоточная паровая турбина (варианты) и способ ее работы // 2598619

Изобретение относится к энергетике. Предложена противоточная паровая турбина 10, содержащая секцию 12 высокого давления и секцию 14 среднего давления, соединенные валом 16, центральное уплотнение 18, окружающее указанный вал в зоне между указанными секциями, и паропровод 28, проходящий от указанного центрального уплотнения через кожух турбины и содержащий штуцер 32 для измерения давления, предназначенный для непосредственного и непрерывного измерения давления в указанном центральном уплотнении во время работы паровой турбины.

Осевое щеточное уплотнение // 2596889

Узел щеточного уплотнения для турбомашины, имеющей ротор, может содержать неподвижный уплотнительный компонент, плавающий уплотнительный компонент, присоединенный к указанному неподвижному уплотнительному компоненту, и наклоненные в окружном направлении щетинки, скомпонованные в пакет, размещенные в плавающем уплотнительном компоненте и проходящие в осевом направлении относительно ротора.

Уплотнение масляной полости опоры ротора турбомашины // 2593575

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения масляной полости опоры ротора турбомашины. Уплотнение содержит радиально-торцовое контактное уплотнение, состоящее из корпуса, образующего масляную полость опоры ротора, закрепленного на корпусе опоры, вращающуюся втулку, два разрезных уплотнительных кольца, установленных в корпусе встык друг к другу с натягом по цилиндрическим поверхностям колец так, что разрезы уплотнительных колец расположены диаметрально противоположно, и лабиринтное уплотнение, уплотняющее предмасляную полость опоры ротора, образованное лабиринтным кольцом, закрепленным на роторе, и корпусом.

Уплотнительный элемент для уплотнения зазора // 2586805

Изобретение относится к уплотнительному элементу (1) для уплотнения зазора (5) между двумя конструктивными элементами (2а, 2b), в частности к уплотнительной системе (2с) газотурбинной установки.

Компонент турбины с листовыми уплотнениями и способ уплотнения от утечки между лопаткой и несущим элементом // 2583487

Компонент турбины содержит лопатку, несущий элемент и четыре поверхности раздела между лопаткой и несущим элементом. Каждая из поверхностей раздела уплотнена с помощью листовых уплотнений.

Газовая турбина и способ изготовления такой газовой турбины // 2581287

Газовая турбина содержит устройство с внешним и внутренним корпусами и уплотнительным кольцом, а также дополнительное устройство с дополнительным внутренним и дополнительным внешним корпусами.

Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины // 2578939

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является повышение его срока службы и расширение области применения.

Турбина, снабженная уплотнительным устройством между обоймой направляющих лопаток и корпусом // 2574124

Турбина (1) электростанции, предпочтительно паровая турбина включает в себя статор (2), ротор (3) и по меньшей мере одно уплотнительное устройство (12). Статор (2) имеет корпус (4) и в корпусе по меньшей мере одну обойму (5, 6, 7) направляющих лопаток, снабженную направляющими лопатками (8).

Способ амортизации лопасти газовой турбины и вибрационный амортизатор для его осуществления // 2609125

При амортизации лопастей, установленных на диске колеса тихоходной газовой турбины, под платформами лопастей которой имеются посадочные места для размещения вибрационных амортизаторов, выполняют независимо друг от друга гибкую пластину, обеспечивающую прилегание к платформе, и центробежный инерционный груз, обеспечивающий концентрацию усилий для управления силами трения относительно платформы через прилегающую пластину. Соединяют пластину и центробежный инерционный груз с возможностью разъединения путем частичного охватывания центробежного инерционного груза стенкой пластины, прилегающей к платформе и закрывающей всю верхнюю поверхность центробежного инерционного груза. Вводят выполненные таким образом из двух частей амортизаторы в посадочные места под платформами лопастей турбины. Вибрационный амортизатор для осуществления указанного выше способа содержит пластину и центробежный инерционный груз. Пластина выгнута из листа меньшей толщины, чем толщина центробежного инерционного груза. Пластина имеет стенку для упругого контакта с платформой лопасти, охватывает центробежный инерционный груз и закрывает всю его верхнюю поверхность. Группа изобретений позволяет повысить эффективность поглощения вибраций в лопатках тихоходной турбины и снизить повреждения полок лопастей от действия вибрационного амортизатора. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Стопорное кольцо лопаток статора осевой турбомашины и осевая турбомашина // 2614302

Группа изобретений относится к статору компрессора низкого давления осевой турбомашины. Статор содержит кольцевой ряд лопаток статора 26, имеющих радиальные концы, проходящие через отверстия 36 внутреннего кожуха 28, и содержащие радиальные крепежные пазы 38. Пазы 38 имеют конусность, образованную крюками 44. Статор содержит кольцо 30 для закрепления лопаток 26 на кожухе 28. Кольцо 30 изогнуто по окружности для его установки в крепежные пазы 38 и имеет форму полосы с дугообразным поперечным профилем, который находится в контакте с конусами и опирается на них так, чтобы кольцо 30 удерживалось внутри пазов 38. Кожух 28 содержит кольцевой слой истираемого материала 32, который окружает кольцо таким образом, чтобы блокировать кривизну дугообразного профиля кольца 30 с целью предотвращения расцепления его контакта с конусами пазов 38. Группа изобретений направлена на улучшение закрепления между лопаткой и кольцом с дугообразным поперечным профилем в осевой турбомашине, а также на увеличение срока службы статора с лопатками. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 4 ил.

Внутренняя платформа сопловой лопатки турбины и сопловая лопатка турбины (варианты) // 2614892

Изобретение относится к энергетике. Предложена внутренняя платформа сопловой лопатки турбины. Внутренняя платформа сопла может включать полость платформы, инжекционную камеру, расположенную в упомянутой полости платформы, удерживающую пластину, расположенную на первой стороне инжекционной камеры и эластичное уплотнение, расположенное на второй стороне инжекционной камеры. Удерживающая пластина выполнена с возможностью ее удержания в полости платформы. Также представлены варианты сопловой лопатки турбины. Изобретение позволяет охладить внутреннюю платформу консольного сопла турбины. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 5 ил.

Компрессор осевой турбомашины и осевая турбомашина // 2615300

Изобретение относится к осевому компрессору турбинного двигателя, содержащему: статор с кольцевым рядом лопастей (32) статора, проходящим в радиальном направлении, внутреннюю втулку (36), размещенную на внутренних концах лопастей (32) статора, задний щеточный уплотнитель (40), размещенный на внутренней втулке (36), которая содержит профиль вращения, проходящий по существу в осевом направлении. Щеточный уплотнитель содержит щетинки, которые проходят в основном в осевом направлении. Компрессор также содержит ротор, имеющий кольцевую уплотнительную поверхность (42), имеющую в целом форму цилиндра или усеченного конуса, размещенную на задней стороне лопастей (32) статора и которая взаимодействует со щеточным уплотнителем (40) для обеспечения уплотнения между внутренней втулкой (36) и ротором. Кольцевая поверхность (42) окружает щеточный уплотнитель (40), так что давление на выходе из щеточного уплотнителя (40) стремится оттолкнуть уплотнитель от кольцевой поверхности (42). Достигается увеличение эффективности и срока службы щеточного уплотнителя, увеличение компактности компрессора. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Линейная прокладка для межлопаточной полки // 2617635

Линейная прокладка (10; 10') для межлопаточной полки, которая имеет длину, причем прокладка содержит линейное основание (12; 12') для закрепления на межлопаточной полке (40) и линейный выступ (14; 14'), выступающий от линейного основания (12; 12'). Линейный выступ (14; 14’) имеет линейный дистальный оконечный участок (14a), выполненный с возможностью контакта со стенкой (52a) корытца или стенкой (52d) спинки лопатки (50), линейное углубление (16; 16’), образованное между линейным основанием (12; 12’) и линейным выступом (14; 14’) по меньшей мере на части длины упомянутой линейной прокладки (10; 10'). Линейный дистальный оконечный участок (14a; 14'a) имеет по меньшей мере одну линейную прорезь (120; 120'), продолжающуюся по меньшей мере по части длины упомянутой прокладки (10; 10'). Благодаря линейной прорези, дистальный оконечный участок становится локально более гибким, прорезь таким образом обеспечивает возможность более плотного прилегания выступа к контуру лопатки. Повышается герметичность уплотнения, и повышается срок службы прокладки. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Газотурбинный двигатель с устройством охлаждения окружающего воздуха, содержащим предварительный завихритель // 2618153

Изобретение относится к энергетике. Газотурбинный двигатель, включающий в себя контур (10) охлаждения окружающего воздуха, содержащий охлаждающий канал (26), расположенный в лопатке (22) турбины и в сообщении по текучей среде с источником (12) окружающего воздуха; и предварительный завихритель (18), причем упомянутый предварительный завихритель содержит внутренний обод, наружный обод и множество направляющих лопаток, каждая проходящая от внутреннего обода до наружного обода. Соседние в окружном направлении направляющие лопатки образуют между собой соответствующие сопла. Предварительный завихритель приспособлен для сообщения закручивания окружающему воздуху, всасываемому через сопла, и направления закрученного окружающего воздуха к основанию лопатки турбины. Также представлены варианты газотурбинного двигателя. Изобретение позволяет повысить КПД двигателя путём минимизации количества охлаждающего воздуха, забираемого из компрессора. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

Композитный корпус для компрессора осевой турбомашины, полученный двухкомпонентным литьевым формованием // 2619973

Изобретение относится к сегментированному композитному корпусу компрессора осевой турбомашины. Каждый сегмент 18, 20 образуется из первого полимерного материала и содержит по меньшей мере одну рабочую поверхность 28, образованную из второго полимерного материала, подвергающегося двухкомпонентному литьевому формованию с первым полимерным материалом сегмента. Рабочая поверхность может представлять собой поверхность контакта с лопаткой. В этом случае профиль рабочей поверхности имеет выступ и изготавливается из эластомерного материала. Рабочая поверхность может также представлять собой внутреннюю поверхность 28, предназначенную для сцепления с истираемым материалом. В этом случае в качестве материала может использоваться силикон, чтобы обеспечить сцепление истираемого материала с силиконовым основанием. Рабочая поверхность может также представлять собой боковую поверхность в передней или задней части корпуса, при этом эта поверхность предназначена для контакта с соответствующей фиксированной поверхностью. В этом случае материал может содержать тефлон с целью придания рабочей поверхности фрикционных свойств в сухом состоянии. Изобретение позволяет придавать корпусу дополнительные технические признаки непосредственно в ходе литьевого формования сегментов корпуса. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Лопатка ротора газовой турбины, ротор газовой турбины и способ сборки ротора // 2620472

Лопатка ротора газовой турбины, включающая в себя корневую часть, платформу и перьевую часть. Платформа содержит входную и выходную стороны, боковые стороны, проходящие от входной к выходной стороне, а также осевую и радиальную канавки в каждой боковой стороне платформы. Радиальная канавка имеет первый конец, направленный от осевой канавки, и второй конец, направленный к осевой канавке. Второй конец расположен на расстоянии от осевой канавки так, чтобы между вторым концом радиальной канавки и осевой канавкой был образован участок, не содержащий канавку. Осевая и радиальная канавки расположены с перекрыванием в осевом направлении. Участок без канавки имеет размер в радиальном направлении между осевой канавкой и радиальной канавкой и находится в пределах прямой видимости в осевом направлении. Другое изобретение группы относится к ротору газовой турбины, содержащему указанные выше лопатки, а также осевые и радиальные уплотнения, проходящие между соседними лопатками ротора и удерживаемые соответственно осевыми и радиальными канавками в боковых сторонах платформ соседних лопаток. При сборке ротора устанавливают по меньшей мере две указанные выше лопатки ротора на диск. Вставляют осевую уплотнительную полоски через открытый конец дополнительной канавки так, чтобы она полностью или в большей степени находилась внутри осевой канавки. Вставляют радиальную уплотнительную полоску в радиальную канавку через открытый конец и размещают запорную пластину поперек открытого конца для предотвращения выхода уплотнительной полоски. Группа изобретений позволяет снизить суммарную утечку между лопатками газовой турбины в условиях действия центробежных сил при вращении ротора. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Система (варианты) и способ уплотнения вала // 2621425

Группа изобретений относится к паровым турбинам, а именно к автономной уплотнительной системе для её вала. Предложены система и способ уплотнения вала для турбоустановки, содержащей секцию 110 турбины и расположенную ниже по потоку секцию. Система 100 уплотнения вала содержит по меньшей мере одно уплотнение 180, расположенное вокруг первого и второго концов 172 и 174 вала и содержащее гидродинамическое бесконтактное уплотнение c углеродным сегментированным кольцевым уплотнением. Система 100 содержит соединительную магистраль 200 для проведения пара из первой секции 110 к первой ступени расположенной ниже по потоку секции турбоустановки. Первая ступень имеет рабочее давление ниже давления в секции 110, так что при работе пар втягивается через магистраль 200 из первого кольцевого пространства, расположенного между основным уплотнением 180 и паровым уплотнением на первом конце 172 вала, и второго кольцевого пространства, расположенного между основным уплотнением 181 и паровым уплотнением на втором конце 174 вала к первой ступени. Оба конца вала 172 и 174 находятся при давлении, большем, чем атмосферное давление. Группа изобретений направлена на обеспечение системы уплотнения вала, не требующей использования конденсаторов уплотнительного пара. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Турбомашина, узел турбомашины, содержащий кожух, рабочее колесо и щеточное уплотнение, и способ усовершенствования уплотнения // 2622451

Турбомашина содержит статор, имеющий кожух, ротор, а также щеточное и лабиринтное уплотнения. Ротор включает рабочее колесо, расположенное внутри кожуха, а щеточное уплотнение расположено между рабочим колесом и кожухом. Выше по потоку перед щеточным уплотнением расположена основная полость, ограниченная углубленной поверхностью кожуха и поверхностью рабочего колеса. В основной полости, выше по потоку перед указанным щеточным уплотнением, расположена по меньшей мере одна перегородка, проходящая от кожуха к рабочему колесу. Лабиринтное уплотнение расположено ниже по потоку от щеточного уплотнения. Другое изобретение группы относится к узлу указанной выше турбомашины, в котором перегородка имеет верхний и нижний по потоку концы, первую и вторую стороны, проходящие между указанными концами, и обращенную к рабочему колесу поверхность, пересекающую поверхность кожуха у своего верхнего по потоку конца и нижнего по потоку конца. При усовершенствовании уплотнения и снижении вихреобразования в турбомашине размещают щеточное уплотнение между рабочим колесом и кожухом турбомашины. Лабиринтное уплотнение размещают ниже по потоку от щеточного уплотнения. Формируют полость между рабочим колесом и кожухом выше по потоку перед указанным щеточным уплотнением, причем полость ограничена углубленной поверхностью кожуха и поверхностью рабочего колеса. Размещают в полости по меньшей мере одну перегородку, проходящую к рабочему колесу. Группа изобретений позволяет повысить эффективность щеточного уплотнения за счет снижения вихреобразования перед ним. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 11 ил.