Спрямляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя



Спрямляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя
Спрямляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя

 


Владельцы патента RU 2630066:

Публичное акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "УМПО") (RU)

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к спрямляющим аппаратам компрессора газотурбинного двигателя. Спрямляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя, содержащий лопатки, установленные в корпусе компрессора, внутреннее кольцо, выполненное разборным, в котором по окружности выполнены прорези, в которых установлены хвостовики лопаток, основания каждого из которых выполнены под углом к продольной оси компрессора, уплотнительное кольцо, выполненное разборным, согласно изобретению содержит упругую проставку, выполненную разборной, установленную между уплотнительным кольцом и основаниями хвостовиков лопаток, причем поверхность упругой проставки, контактирующая с основаниями хвостовиков лопаток выполнена конической относительно продольной оси компрессора, при этом уплотнительное кольцо и внутреннее кольцо соединены друг с другом посредством заплечиков для возможности их взаимной фиксации в радиальном и осевом направлениях, причем в заплечике уплотнительного кольца, расположенном со стороны большего диаметра оснований хвостовиков лопаток, установлены винты, торец стержня каждого из которых контактирует с боковой поверхностью упругой проставки, кроме того, в хвостовике каждой из лопаток выполнена, по меньшей мере, одна проушина, в которой установлен фиксирующий элемент, контактирующий с участком внутренней поверхности внутреннего кольца. Техническим результатом, достигаемым заявленным устройством, является повышение ремонтопригодности и технологичности изготовления спрямляющего аппарата, снижение его массы за счет возможности применения композиционных материалов, а также повышение надежности его работы посредством регулирования жесткостных характеристик в процессе доводки двигателя. 1 ил.

 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к спрямляющим аппаратам компрессора газотурбинного двигателя.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбран спрямляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя, содержащий лопатки, установленные в корпусе компрессора, внутреннее кольцо, выполненное разборным, в котором по окружности выполнены поперечные прорези, в которых установлены хвостовики лопаток, основания каждого из которых выполнены под углом к продольной оси компрессора, уплотнительное кольцо, выполненное разборным (см. рис. 3.41. на стр. 81 учебного пособия: Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей. - М.: Машиностроение, 1974, 520 с.).

Основные недостатки прототипа следующие. Низкая ремонтопригодность и технологичность спрямляющего аппарата, т.е. поврежденные лопатки невозможно заменить из-за паяного соединения с внутренним кольцом и поэтому меняется сектор или половина аппарата. Также пайка при изготовлении может приводить к поводкам и изменению геометрии лопатки, поэтому требуется сложный технологический процесс. Спрямляющий аппарат изготавливается только из однородных материалов из-за пайки, поэтому невозможно использовать композиционные материалы, например для лопаток, что препятствует снижению веса. Паянный спрямляющий аппарат обладает единственной жесткостной характеристикой, поэтому его сложно в процессе доводки двигателя отстроить от резонансных колебаний лопаток, приводящих к преждевременному их разрушению и снижению надежности его работы.

Техническим результатом, достигаемым заявленным устройством, является повышение ремонтопригодности и технологичности изготовления спрямляющего аппарата, снижение его массы за счет возможности применения композиционных материалов, а также повышение надежности его работы посредством регулирования жесткостных характеристик в процессе доводки двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что спрямляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя, содержащий лопатки, установленные в корпусе компрессора, внутреннее кольцо, выполненное разборным, в котором по окружности выполнены прорези, в которых установлены хвостовики лопаток, основания каждого из которых выполнены под углом к продольной оси компрессора, уплотнительное кольцо, выполненное разборным, согласно изобретению содержит упругую проставку, выполненную разборной, установленную между уплотнительным кольцом и основаниями хвостовиков лопаток, причем поверхность упругой проставки, контактирующая с основаниями хвостовиков лопаток выполнена конической относительно продольной оси компрессора, при этом уплотнительное кольцо и внутреннее кольцо соединены друг с другом посредством заплечиков для возможности их взаимной фиксации в радиальном и осевом направлениях, причем в заплечике уплотнительного кольца, расположенном со стороны большего диаметра оснований хвостовиков лопаток, установлены винты, торец стержня каждого из которых контактирует с боковой поверхностью упругой проставки, кроме того, в хвостовике каждой из лопаток выполнена, по меньшей мере, одна проушина, в которой установлен фиксирующий элемент, контактирующий с участком внутренней поверхности внутреннего кольца.

Такое выполнение устройства позволяет повысить ремонтопригодность за счет того, что поврежденные лопатки можно менять по отдельности, а не заменять сектор, либо половину аппарата, который может содержать неповрежденные лопатки. При сборке спрямляющего аппарата не требуются паяные соединения, что упрощает технологический процесс. Конструкция такого аппарата позволяет использовать композиционные материалы, например для лопаток, вес которых значительно ниже материалов, способных объединяться паяными соединениями. Это снижает вес конструкции и двигателя в целом. Простота доводки такого спрямляющего аппарата от разрушения по резонансным колебаниям лопаток обеспечивается регулированием моментов затяжки винтов и усилием упругой проставки, что повышает в целом его надежность при работе. Особенно это актуально при использовании композиционных материалов.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез заявленного спрямляющего аппарата компрессора газотурбинного двигателя.

Спрямляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя, содержащий лопатки 1, установленные в корпусе компрессора (на чертеже не показан), внутреннее кольцо 2, выполненное разборным, в частности, из двух полуколец, в котором по окружности выполнены прорези, в которых установлены хвостовики лопаток 1, основания каждого из которых выполнены под углом к продольной оси компрессора, уплотнительное кольцо 3, выполненное разборным, в частности, из двух полуколец.

Спрямляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя дополнительно содержит упругую проставку 4, выполненную разборной, в частности, из двух полуколец, установленную между уплотнительным кольцом 3 и основаниями хвостовиков лопаток 1, причем наружная поверхность упругой проставки 4, контактирующая с основаниями хвостовиков лопаток 1, выполнена конической относительно продольной оси компрессора.

Внутреннее кольцо 2 и уплотнительное кольцо 3 зафиксированы относительно друг друга в радиальном и осевом направлениях посредством заплечиков 5, в частном случае реализации выполненных в виде двух кольцевых радиальных выступов на каждом из упомянутых колец 2 и 3, направленных друг к другу, каждый из которых имеет в поперечном сечении Г-образную форму, и попарно сцепленных друг с другом. Причем в заплечике 5 уплотнительного кольца 3, расположенном со стороны большего диаметра оснований хвостовиков лопаток 1, установлены по окружности винты 6, торец стержня каждого из которых контактирует с боковой поверхностью упругой проставки 4, кроме того, в хвостовике каждой из лопаток 1 выполнена, по меньшей мере, одна проушина, в которой установлен фиксирующий элемент 7, например проволока, контактирующий с участком внутренней поверхности внутреннего кольца 2.

Следует отметить, что фиксирующий элемент 7 в виде проволоки может проходить через проушину/ны как одной, так и нескольких соседних лопаток 1.

Спрямляющий аппарат собирается следующим образом. Вставляются лопатки 1 во внутреннее кольцо 2, выполненное разборным, в прорези, соответствующие профилю пера с небольшим зазором, и опускаются в пределах зазора на незначительное расстояние к центру оси внутреннего кольца 2. Далее в проушины лопаток вставляются фиксирующие элементы 7. Фиксирующие элементы 7 могут огибать лопатку 1, либо это будут сегменты на несколько лопаток 1 по окружности. Далее в свободном положении вставляется упругая проставка 4 и уплотнительное кольцо 3, выполненное разборным. Полученная конструкция затягивается винтами 6, которые выставляют лопатки 1 в радиальном положении, ограничивая их перемещение фиксирующими элементами 7 и упругой проставкой 4, которая по уклону контактирует с наклонными торцами лопаток 1. Затяжку и контровку винтов 6 лучше проводить после постановки спрямляющего аппарата в корпус компрессора. Таким образом, заявленный спрямляющий аппарат легко ремонтировать, собирать, использовать в нем композиционные материалы, а также повысить надежность его работы в целом.

Замена поврежденной(ных) лопатки(ток) 1 осуществляется следующим образом. Выкручиваются винты 6, вытаскивается упругая проставка 4. Затем удаляются фиксирующий(щие) элемент(ы) 7 из проушины(шин) лопатки(ток) 1. Далее вынимается лопатка(ки) 1 и заменяется(ются) на новые. Сборка осуществляется в обратном порядке.

Спрямляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя, содержащий лопатки, установленные в корпусе компрессора, внутреннее кольцо, выполненное разборным, в котором по окружности выполнены прорези, в которых установлены хвостовики лопаток, основания каждого из которых выполнены под углом к продольной оси компрессора, уплотнительное кольцо, выполненное разборным, отличающийся тем, что содержит упругую проставку, выполненную разборной, установленную между уплотнительным кольцом и основаниями хвостовиков лопаток, причем поверхность упругой проставки, контактирующая с основаниями хвостовиков лопаток, выполнена конической относительно продольной оси компрессора, при этом уплотнительное кольцо и внутреннее кольцо соединены друг с другом посредством заплечиков для возможности их взаимной фиксации в радиальном и осевом направлениях, причем в заплечике уплотнительного кольца, расположенном со стороны большего диаметра оснований хвостовиков лопаток, установлены винты, торец стержня каждого из которых контактирует с боковой поверхностью упругой проставки, кроме того, в хвостовике каждой из лопаток выполнена, по меньшей мере, одна проушина, в которой установлен фиксирующий элемент, контактирующий с участком внутренней поверхности внутреннего кольца.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам охлаждения вентиляторного типа, содержащим неподвижные лопатки. Электрогенераторная установка содержит двигатель и генератор переменного тока, приводимый в действие указанным двигателем для выработки электрической энергии.

Изобретение относится к лопатке направляющего аппарата турбовентиляторного двигателя. Имеются тело композитной лопатки, выполненное из композитного материала из термоотверждающейся смолы или термопластической смолы и армированных волокон, и металлический кожух, который приклеивается к секции входной кромки тела композитной лопатки посредством мягкого адгезива.

Изобретение относится к диффузорам, вентиляторам и устройствам с вентиляторами. У диффузора имеется стенка (8), которая охватывает впускное отверстие с круглым сечением, переходящим по высоте стенки (8) диффузора (4) в угольное сечение на выпуске диффузора (4).

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.

Сектор лопаток статора для прикрепления к корпусу осевой турбомашины содержит несколько лопаток с платформами, соединенных таким образом, чтобы описывать дугу окружности, и с аэродинамическим профилем, выступающим из внутренней поверхности каждой платформы и направленным к центру дуги окружности, описанной платформами.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения. Газотурбинный двигатель включает компрессор высокого давления, спрямляющий аппарат которого размещен на двух упругих обечайках диффузора камеры сгорания.

Настоящее изобретение относится к статору компрессора осевой турбомашины. Статор содержит кольцевой ряд основных лопаток (26) статора и дополнительные лопатки (34), каждая из которых связана с основной лопаткой (26).

Настоящее изобретение относится к узлу (2) с лопатками (1), в частности, спрямляющего аппарата для компрессора турбомашины. Узел (2) с лопатками (1) содержит множество индивидуальных устройств (14А), воздействующих на поток, которые сформированы таким образом, чтобы создавать завихрения (16).

Изобретение относится к механическому сборочному узлу (1) для авиации, содержащему: деталь (3), содержащую присоединяемый конец; углубление, предназначенное для посадки в него детали (3), причем указанное углубление (2) имеет стенку, содержащую композитный материал с органической матрицей; фиксирующий композитный материал (4), содержащий термопластичный или термореактивный материал с содержанием наполнителя от 0 до 70 весовых процентов и образующий механическую и/или физико-химическую связь между указанной деталью (3) и углублением (2) со стенкой из композитного материала с органической матрицей.

Диффузор (20), в частности, для осевого компрессора, предпочтительно стационарной газотурбинной установки. В диффузоре (20) кольцевой канал (17), имеющий первую площадь поперечного сечения, переходит в выходное пространство (21), имеющее вторую, большую площадь поперечного сечения вдоль оси (31) машины.

Турбина содержит пару соседних вращающихся дисков, образующих кольцевой зазор между ними и имеющих соответствующие противоположные пазы для приема уплотнительной ленты, выровненные относительно кольцевого зазора, а также уплотнительную ленту, расположенную в противоположных пазах для уплотнения кольцевого зазора.

Уплотнительная лента содержит множество уплотнительных полос, расположенных смежно друг с другом, а также перекрывающийся участок и установлена в противоположные пазы, имеющиеся в кольцевом зазоре между дисками турбомашины, выполненными с возможностью вращения.

Турбина содержит множество ступеней, каждая из которых включает диск и расположенные на нем лопасти. Пара смежных дисков образует кольцевой зазор между ними и имеет противоположные пазы для приема уплотнительной ленты, обеспечивающей уплотнение кольцевого зазора.

Изобретение относится к газотурбинному двигателю. Газотурбинный двигатель включает в себя множество лопаток, собранных в кольцеобразный ряд лопаток и частично образующих путь горячего газа и путь охлаждающей текучей среды, узел с ответвлениями, расположенный на стороне основания ряда лопаток, и нагнетающие элементы (130), распределенные вокруг узла с ответвлениями, выполненного с возможностью придавать в наиболее узком зазоре пути охлаждающей текучей среды движение потоку охлаждающей текучей среды, текущей через него.

Устройство для вакуумного уплотнения установлено между противоположными и копланарными частями выпускного патрубка (2) паровой турбины низкого давления и круглой перегородкой (16), которая образует часть узла (10В) выпускного канала модуля (1) паровой турбины.

Изобретение относится к системе щеточных уплотнений для уплотнения зазора (1) между ротором (2) и статором (3). Щеточное уплотнение (9) включает корпус (4) щетки и множество закрепленных в корпусе (4) щетки щетинок (5).

Изобретение относится к уплотнению (1) между неподвижными деталями (2, 3) турбины, причем указанное уплотнение состоит из по меньшей мере одного промежуточного элемента (6), который содержит в своих противоположных концах концевые элементы (7, 8), причем указанные концевые элементы (7, 8) расположены в соответствующих пазах (4, 5) неподвижных деталей (2, 3) и примыкают к внутренним поверхностям пазов (4, 5), причем указанный промежуточный элемент (6) состоит из по меньшей мере двух частей (6', 6ʺ) и указанные части (6', 6ʺ) промежуточного элемента соединены с возможностью вращения друг с другом посредством шарнира (9).

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.

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.

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.

Электрически проводящая структура для пропускания и отвода электрического тока от основного тела выходной направляющей лопасти в наружную опорную структуру содержит обшивку из металла, покрывающую переднюю кромку основного тела лопасти, и электрически проводящую прокладку из металла, содержащую контактную часть, имеющую такой размер, чтобы перекрывать одним концом обшивку, и часть в виде шайбы, предназначенную для ввода болта для затягивания в опорную структуру, при этом одно или больше соединений, выбранных из группы, содержащей сварку, точечную сварку, пайку, соединение с помощью электрически проводящей пасты и зажим, создают соединение между концом обшивки и контактной частью. Предотвращаются повреждения матричной смолы основного тела лопасти за счет безопасного отвода электрического тока при ударе в самолет молнии, ток обходит основное тело лопасти. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх