×
26.08.2017
217.015.da17

Результат интеллектуальной деятельности: Всеракурсное сопло

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Всеракурсное сопло содержит установленный между форсажной камерой и реактивным соплом двигателя корпус в виде вставки, состоящей из неподвижной секции и поворотной, способной вращаться вокруг продольной оси двигателя, а также отклоняемую часть сопла со средствами управления в виде силовых гидроцилиндров. Механизм поворота выполнен в виде цепной передачи, привод которой находится на неподвижной секции вставки. На поворотной секции закреплена двойная цепь, на концах которой установлены демпферы, между неподвижной и поворотной секциями вставки установлено контактное уплотнение. Подвод рабочей жидкости к силовым гидроцилиндрам отклоняемой части сопла осуществляется по гибкому неэластичному двухканальному трубопроводу высокого давления, содержащему жесткие трубки с переходниками, собираемые в цепь, изгиб которой осуществляется посредством поворота трубок относительно переходников. Изобретение позволяет упростить конструкцию поворотного механизма всеракурсного сопла и увеличить его надежность, а также обеспечивает возможность подвода рабочей жидкости к силовым цилиндрам отклоняемой части сопла. 3 ил.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей (ТРД).

Известно сопло ТРД, содержащее установленный между форсажной камерой и реактивным соплом двигателя корпус в виде вставки, состоящей из неподвижной секции и поворотной, способной вращаться вокруг продольной оси двигателя, причем механизм поворота выполнен в виде ряда роликов, установленных на корпусе двигателя, оси вращения которых размещены вдоль оси двигателя, и направляемого роликами троса, прикрепленного к корпусу сопла, концы которого прикреплены к катушкам, установленным на корпусе двигателя, и соединены с силовыми цилиндрами, причем оси катушек размещены поперек продольной оси двигателя (см. патент RU 2375600 класса F02K 1/78, опубл. в 2009 г.).

Недостатком известного устройства является большой ход гидроцилиндров и повышенные нагрузки на катушках, что значительно увеличивает габариты конструкции.

Кроме того, изменение вектора тяги двигателя осуществляется отклоняемой частью сопла. Из уровня техники известно, что отклонение сопла осуществляется с помощью силовых гидроцилиндров, к которым по трубопроводам подводится рабочая жидкость. В случае, когда изменение вектора тяги двигателя осуществляется только посредством отклоняющейся части сопла, подвод рабочей жидкости к силовым гидроцилиндрам осуществляется по жестким трубопроводам. Однако на всеракурсном сопле, где изменение вектора тяги осуществляется также поворотной частью сопла, вращающейся вокруг продольной оси двигателя, для подвода рабочей жидкости к силовым гидроцилиндрам отклоняемой части сопла необходимо использовать гибкий трубопровод.

Задачей изобретения является упрощение конструкции поворотного механизма всеракурсного сопла и увеличение его надежности, а также создание гибкого неэластичного трубопровода высокого давления для подвода рабочей жидкости к силовым цилиндрам отклоняемой части сопла.

Указанная задача решается тем, что в известном всеракурсном сопле, содержащем установленный между форсажной камерой и реактивным соплом двигателя корпус в виде вставки, состоящей из неподвижной секции и поворотной, способной вращаться вокруг продольной оси двигателя, а также отклоняемую часть сопла со средствами управления в виде силовых гидроцилиндров, согласно изобретению механизм поворота выполнен в виде цепной передачи, привод которой находится на неподвижной секции вставки, на поворотной секции закреплена двойная цепь, на концах которой установлены демпферы, между неподвижной и поворотной секциями вставки установлено контактное уплотнение, а подвод рабочей жидкости к силовым гидроцилиндрам отклоняемой части сопла осуществляется по гибкому неэластичному двухканальному трубопроводу высокого давления, содержащему жесткие трубки с переходниками, собираемые в цепь, изгиб которой осуществляется посредством поворота трубок относительно переходников.

Выполнение механизма поворота в виде цепной передачи позволяет использовать в качестве механизма привода поворота сопла червячный привод, который в отличие от гидроцилиндров имеет постоянный объем (нет выдвижных частей), что позволяет осуществлять поворот сопла на угол ±90° в значительно меньших (по сравнению с гидроцилиндрами) габаритах.

Использование двойной цепи увеличивает надежность конструкции в случае разрыва одной из цепей за счет резервирования ответственной функции передачи крутящего момента.

Установка демпферов на концах цепи увеличивает надежность конструкции за счет снижения пиковых нагрузок на цепь в моменты начала и окончания движения.

Наличие контактного уплотнения между неподвижной и поворотной секциями вставки значительно уменьшает утечки рабочего тела (газа), чем достигается увеличение КПД газотурбинного двигателя в целом. Также наличие уплотнения позволяет улучшить температурное состояние роликов поворотного устройства, что увеличит надежность и ресурс конструкции.

Использование гибкого неэластичного трубопровода высокого давления для подвода рабочей жидкости к силовым гидроцилиндрам отклоняемой части сопла позволяет осуществлять управление отклоняемой частью сопла при вращении поворотной секции всеракурсного сопла.

Выполнение гибкого неэластичного трубопровода высокого давления в виде жестких трубок с переходниками, собираемыми в цепь, изгиб которой осуществляется посредством поворота трубок относительно переходников, позволяет подводить и отводить рабочую жидкость высокого давления в гидроцилиндры управления отклоняемой части сопла при вращении поворотной секции всеракурсного сопла.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется фигурами 1-3.

Фиг. 1 - общий вид всеракурсного сопла.

Фиг. 2 - устройство демпфера (в двух положениях).

Фиг. 3 - гибкий неэластичный двухканальный трубопровод высокого давления.

Поворотное сопло ТРД содержит неподвижную 1 и поворотную 2 секции вставки на корпусе двигателя между форсажной камерой и реактивным соплом (на чертеже не указаны). На неподвижной секции 1 установлен корпус приводной шестерни 3, который дополнительно зафиксирован кронштейнами 4. В корпусе приводной шестерни 3 установлен вал приводной шестерни 5, на который установлена двойная шестерня 6. Привод шестерни осуществляется от привода 7, например червячного (или иного), через рессору 8. Двойная шестерня 6 входит в зацепление с двойной цепью 9 поворотной секции 2. В поворотной секции 2 установлены воспринимающие радиальную нагрузку ролики 10 и воспринимающие осевую нагрузку ролики 11. Также в поворотной секции 2 установлено секторное контактное уплотнение 12, которое за счет пружин (на чертеже не указаны) поджимается к элементу неподвижной секции 1.

Двойная цепь 9 крепится к поворотной секции 2 через демпферы 13. Каждый демпфер 13 состоит из рычага 14, к которому крепится двойная цепь 9 с одной стороны и верхнее тарельчатое седло 15 с другой стороны. Верхнее тарельчатое седло 15 опирается на пружину 16, которая, в свою очередь, опирается на нижнее тарельчатое седло 17 на поворотной секции 2. В нижнем тарельчатом седле 17 установлен ограничитель перемещения 18.

Гибкий неэластичный трубопровод высокого давления 19 связывает агрегаты управления соплом (на фигурах не указаны) и гидроцилиндры управления соплом (на фигурах не указаны).

Трубопровод высокого давления 19 состоит из переходника 20, служащего для поворота потока рабочей жидкости. К переходнику 20 с помощью ниппелей 21 присоединяются трубки 22. Трубки с ниппелями соединяются при помощью сварки. Ниппель 21 вставляется в переходник 20 с небольшим зазором и уплотняется с помощью колец 23. Возникающие вследствие высокого давления силы компенсируются стяжками 24, которые соединяются друг с другом с помощью штифта 25 и стопорного кольца 26.

Поворот сопла осуществляется как по часовой, так и против часовой стрелки относительно продольной оси ГТД. От привода 7 через рессору 8, вал приводной шестерни 5 и двойную шестерню 6 крутящий момент передается на двойную цепь 9, которая, в свою очередь, поворачивает поворотную секцию 2. Вращение поворотной секции 2 относительно корпуса осуществляется за счет воспринимающих радиальную нагрузку роликов 10. Передача осевой нагрузки сопла с поворотной секции 2 на неподвижную секцию 1 осуществляется воспринимающими осевую нагрузку роликами 11, а установка их в паре позволяет воспринимать как положительную, так и отрицательную осевую нагрузку.

Для снижения резких нагрузок на двойную цепь 9 оба ее конца прикреплены к соответствующему демпферу 13, которые поглощают энергию натяжения двойной цепи 9 за счет сжатия пружин 16, а для предотвращения ее соскальзывания демпферы 13 оборудованы ограничителями перемещения 18.

Для отклонения вектора тяги к силовым гидроцилиндрам отклоняемой части сопла подается рабочая жидкость, которая протекает в трубопроводе по двум трубкам и в переходнике поворачивается на 90°. Трубки могут свободно поворачиваться относительно переходника, и весь узел работает подобно кардану. Трубки и переходники собираются в цепь и образуют гибкий (неэластичный) двухканальный трубопровод высокого давления.

Изобретение позволяет упростить конструкцию поворотного механизма всеракурсного сопла и увеличить его надежность, а также обеспечить подвод рабочей жидкости к силовым цилиндрам отклоняемой части сопла.

Всеракурсное сопло, содержащее установленный между форсажной камерой и реактивным соплом двигателя корпус в виде вставки, состоящей из неподвижной секции и поворотной, способной вращаться вокруг продольной оси двигателя, а также отклоняемую часть сопла со средствами управления в виде силовых гидроцилиндров, отличающееся тем, что механизм поворота выполнен в виде цепной передачи, привод которой находится на неподвижной секции вставки, на поворотной секции закреплена двойная цепь, на концах которой установлены демпферы, между неподвижной и поворотной секциями вставки установлено контактное уплотнение, а подвод рабочей жидкости к силовым гидроцилиндрам отклоняемой части сопла осуществляется по гибкому неэластичному двухканальному трубопроводу высокого давления, содержащему жесткие трубки с переходниками, собираемые в цепь, изгиб которой осуществляется посредством поворота трубок относительно переходников.
Всеракурсное сопло
Всеракурсное сопло
Всеракурсное сопло
Всеракурсное сопло
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 40 items.
25.08.2017
№217.015.b68f

Многосегментный радиальный подшипник скольжения

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения, в частности к опорам с расположением подшипника качения между двумя вращающимися роторами. Самоустанавливающийся многосегментный подшипник скольжения состоит из корпуса, внешнего (1) и внутреннего (3) колец,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614463
Дата охранного документа: 28.03.2017
25.08.2017
№217.015.b724

Устройство для смазки опорного подшипника ротора турбомашины

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, в частности к устройствам для смазки опорных подшипников роторов турбомашин. Устройство для смазки опорного подшипника ротора турбомашины содержит откачивающий насос, всасывающая магистраль которого подключена к сливной магистрали масляной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614470
Дата охранного документа: 28.03.2017
25.08.2017
№217.015.b754

Комбинированное уплотнение ротора турбомашины

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Уплотнение ротора турбомашины содержит графитовое кольцо в виде сегментов, установленное в корпусе уплотнения и обжатое браслетной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614910
Дата охранного документа: 30.03.2017
25.08.2017
№217.015.b774

Компрессор низкого давления газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к системам разгрузки опор роторов компрессоров низкого давления газотурбинного двигателя, в том числе и в составе летательного аппарата. Компрессор низкого давления газотурбинного двигателя содержит ротор, передняя и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614905
Дата охранного документа: 30.03.2017
25.08.2017
№217.015.b83c

Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя

Изобретение относится к высокотемпературным турбинам газотурбинных двигателей, а именно к способам и системам охлаждения рабочих лопаток турбин авиационных двигателей. Охлаждаемая турбина содержит сопловой аппарат турбины с сопловыми лопатками, диск с рабочими лопатками, установленными в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615391
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.ce1b

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя

Способ относится к регулированию авиационного турбореактивного двигателя (ТРД). Предварительно для данного типа двигателя формируют две и более программы регулирования степени расширения на турбине в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель, при каждой программе измеряют значения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620737
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce4d

Способ определения мощности газогенератора

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно испытаний и эксплуатации газотурбинных двигателей. В способ определения мощности газогенератора в качестве средства преобразования аэродинамического сопротивления используют сопло, в качестве параметров, характеризующих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620735
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce99

Способ организации рабочего процесса в турбореактивном двигателе с непрерывно-детонационной камерой сгорания и устройство для его осуществления

Способ организации рабочего процесса в непрерывно-детонационной камере сгорания турбореактивного двигателя включает двухступенчатое преобразование химической энергии топлива в полезную механическую работу и в кинетическую энергию реактивной струи. При осуществлении способа инициируют одну или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620736
Дата охранного документа: 29.05.2017
26.08.2017
№217.015.d9a2

Упругодемпферная опора с регулируемой жёсткостью

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции упругих опор с изменяемой податливостью, применяемых в стендовых динамических испытаниях роторов турбомашин. Упругодемпферная опора с регулируемой жесткостью содержит подшипник, установленный на валу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623703
Дата охранного документа: 28.06.2017
26.08.2017
№217.015.d9b7

Клапанный узел вентилятора

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к клапанным устройствам для газотурбинных двигателей. Клапанный узел вентилятора содержит корпус канала перепуска с установленным на нем с возможностью осевого перемещения кольцевым клапаном и механизм перемещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623704
Дата охранного документа: 28.06.2017
Showing 11-20 of 67 items.
25.08.2017
№217.015.b68f

Многосегментный радиальный подшипник скольжения

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения, в частности к опорам с расположением подшипника качения между двумя вращающимися роторами. Самоустанавливающийся многосегментный подшипник скольжения состоит из корпуса, внешнего (1) и внутреннего (3) колец,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614463
Дата охранного документа: 28.03.2017
25.08.2017
№217.015.b724

Устройство для смазки опорного подшипника ротора турбомашины

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, в частности к устройствам для смазки опорных подшипников роторов турбомашин. Устройство для смазки опорного подшипника ротора турбомашины содержит откачивающий насос, всасывающая магистраль которого подключена к сливной магистрали масляной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614470
Дата охранного документа: 28.03.2017
25.08.2017
№217.015.b754

Комбинированное уплотнение ротора турбомашины

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Уплотнение ротора турбомашины содержит графитовое кольцо в виде сегментов, установленное в корпусе уплотнения и обжатое браслетной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614910
Дата охранного документа: 30.03.2017
25.08.2017
№217.015.b774

Компрессор низкого давления газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к системам разгрузки опор роторов компрессоров низкого давления газотурбинного двигателя, в том числе и в составе летательного аппарата. Компрессор низкого давления газотурбинного двигателя содержит ротор, передняя и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614905
Дата охранного документа: 30.03.2017
25.08.2017
№217.015.b83c

Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя

Изобретение относится к высокотемпературным турбинам газотурбинных двигателей, а именно к способам и системам охлаждения рабочих лопаток турбин авиационных двигателей. Охлаждаемая турбина содержит сопловой аппарат турбины с сопловыми лопатками, диск с рабочими лопатками, установленными в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615391
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.ce1b

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя

Способ относится к регулированию авиационного турбореактивного двигателя (ТРД). Предварительно для данного типа двигателя формируют две и более программы регулирования степени расширения на турбине в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель, при каждой программе измеряют значения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620737
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce4d

Способ определения мощности газогенератора

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно испытаний и эксплуатации газотурбинных двигателей. В способ определения мощности газогенератора в качестве средства преобразования аэродинамического сопротивления используют сопло, в качестве параметров, характеризующих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620735
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce99

Способ организации рабочего процесса в турбореактивном двигателе с непрерывно-детонационной камерой сгорания и устройство для его осуществления

Способ организации рабочего процесса в непрерывно-детонационной камере сгорания турбореактивного двигателя включает двухступенчатое преобразование химической энергии топлива в полезную механическую работу и в кинетическую энергию реактивной струи. При осуществлении способа инициируют одну или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620736
Дата охранного документа: 29.05.2017
26.08.2017
№217.015.d9a2

Упругодемпферная опора с регулируемой жёсткостью

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции упругих опор с изменяемой податливостью, применяемых в стендовых динамических испытаниях роторов турбомашин. Упругодемпферная опора с регулируемой жесткостью содержит подшипник, установленный на валу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623703
Дата охранного документа: 28.06.2017
26.08.2017
№217.015.d9b7

Клапанный узел вентилятора

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к клапанным устройствам для газотурбинных двигателей. Клапанный узел вентилятора содержит корпус канала перепуска с установленным на нем с возможностью осевого перемещения кольцевым клапаном и механизм перемещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623704
Дата охранного документа: 28.06.2017
+ добавить свой РИД