×
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 31-40 of 40 items.
26.08.2017
№217.015.e97c

Способ определения динамического дисбаланса ротора авиационного газотурбинного двигателя

Изобретение может быть использовано для измерения амплитуд и фаз вибрации при балансировке роторов турбин и компрессоров в машиностроении, авиастроении и других областях. Способ определения динамического дисбаланса ротора ГТД, включает установку датчиков вибрации на корпус двигателя под углом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627750
Дата охранного документа: 11.08.2017
26.08.2017
№217.015.ec4f

Способ регулирования авиационного турбореактивного двухконтурного двигателя

Изобретение относится к электронно-гидромеханическим системам автоматического управления турбореактивными двигателями. Измеряют давление газа за турбиной низкого давления, определяют отношение давлений за компрессором и за турбиной низкого давления, для каждого значения температуры воздуха на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627627
Дата охранного документа: 09.08.2017
29.12.2017
№217.015.f69c

Способ управления двухроторным газотурбинным двигателем

Изобретение относится к области авиационной техники, к способам управления двухроторным газотурбинным двигателем. При останове двигателя генерируемую вращением вала ротора низкого давления электроэнергию передают на электродвигатель-генератор вала ротора высокого давления, для создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639260
Дата охранного документа: 20.12.2017
29.12.2017
№217.015.f7a0

Узел уплотнения газовой турбины

Изобретение относится к авиадвигателестроению и может быть использовано в конструкциях узла уплотнения турбин авиационных газотурбинных двигателей и газотурбинных установках наземного применения. Узел уплотнения газовой турбины содержит закрепленный на статоре турбины кольцевой корпус (1) со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639444
Дата охранного документа: 21.12.2017
19.01.2018
№218.016.0995

Способ управления газотурбинным двигателем с форсажной камерой сгорания и система для его осуществления

Группа изобретений относится к области авиационного двигателестроения. Система управления газотурбинным двигателем с форсажной камерой сгорания оснащена делителем, селектором максимума, блоком контроля исправности датчиков давлений, а также пороговым устройством и регулятором отношения давлений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631974
Дата охранного документа: 29.09.2017
20.01.2018
№218.016.1334

Трехъярусная рабочая лопатка турбовентилятора

Трехъярусная рабочая лопатка турбовентилятора содержит последовательно расположенные от корпуса турбовентилятора к диску ротора рабочую лопатку вентилятора и рабочую лопатку турбины, соединенные между собой посредством промежуточного элемента с образованием трех проточных газовых каналов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634509
Дата охранного документа: 31.10.2017
20.01.2018
№218.016.1368

Способ управления двухроторным газотурбинным двигателем самолета в режиме запуска при авторотации

Изобретение относится к области авиационной техники, к способам управления двухроторным газотурбинным двигателем, в частности запуска при выходе двигателя на режим авторотации. Частоту вращения вала ротора высокого давления и вала ротора низкого давления уменьшают до достижения роторами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634505
Дата охранного документа: 31.10.2017
20.01.2018
№218.016.136c

Квазираспределенная волоконно-оптическая информационно-измерительная система

Изобретение относится к устройствам для регистрации сигналов от набора датчиков физических величин на внутриволоконных решетках Брэгга в системах встроенного неразрушающего контроля. Квазираспределенная оптико-электронная информационно-измерительная система содержит источник широкополосного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634490
Дата охранного документа: 31.10.2017
20.01.2018
№218.016.1d6b

Узел уплотнения газовой турбины

Изобретение относится к авиадвигателестроению и может быть использовано в конструкциях узла уплотнения турбин авиационных газотурбинных двигателей и газотурбинных установках наземного применения. Узел уплотнения газовой турбины содержит кольцевой корпус (1) с установленной на нем кольцевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640974
Дата охранного документа: 12.01.2018
17.02.2018
№218.016.2abe

Клапанный узел канала перепуска компрессора

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, в частности к клапанным устройствам для газотурбинных двигателей, и может найти применение в авиадвигателестроении. Клапанный узел канала перепуска компрессора, содержащий корпус компрессора, внешний и внутренний корпуса канала перепуска с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642991
Дата охранного документа: 29.01.2018
Showing 51-60 of 67 items.
17.03.2019
№219.016.e2aa

Стенд для испытаний компрессора газотурбинного двигателя

Предлагаемое изобретение относится к стендам для испытаний осевых компрессоров низкого давления двух-(много)контурного газотурбинного двигателя и может быть использовано при изучении характеристик компрессоров низкого давления, а также их параметрической доводки в процессе выполнения работ по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682219
Дата охранного документа: 15.03.2019
24.05.2019
№219.017.5e45

Делитель потока аддитивный

Изобретение относится к газодинамическим устройствам разделения потоков газовоздушных смесей и может быть использовано для разделения газовоздушных смесей на две части с саморегулируемым (аддитивным) заданным соотношением массовых расходов на выходе из делителя. Известный делитель потока,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688605
Дата охранного документа: 21.05.2019
24.05.2019
№219.017.5e98

Газодинамическое уплотнение клапана

Изобретение относится к конструкции клапанного узла, преимущественно газотурбинного двигателя, и касается конструкции уплотнения запорного элемента. Газодинамическое уплотнение клапана содержит корпус с установленным внутри него дисковым затвором с кольцевой проточкой в торцевой части,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688607
Дата охранного документа: 21.05.2019
24.05.2019
№219.017.5eb2

Реверсивное устройство турбореактивного двигателя

Реверсивное устройство турбореактивного двигателя, содержащее устройство для перекрытия газового потока в корпусе двигателя, размещенного в мотогондоле самолета, содержит выхлопные каналы, установленные по направлению движения газового потока, по окружности в кольцевой полости, клапаны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688642
Дата охранного документа: 21.05.2019
29.05.2019
№219.017.66a8

Плоское сопло турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Плоское сопло турбореактивного двигателя содержит две неподвижные боковые стенки и установленные между ними верхнюю и нижнюю подвижные створки. В каждую подвижную створку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002374477
Дата охранного документа: 27.11.2009
19.06.2019
№219.017.86ec

Плоское сопло турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Плоское сопло содержит корпус, верхнюю и нижнюю поворотные створки, боковые неподвижные стенки, силовой цилиндр, дополнительный силовой цилиндр и поворотную раму. Один конец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002383760
Дата охранного документа: 10.03.2010
10.07.2019
№219.017.aa3d

Турбореактивный двигатель

Турбореактивный двигатель содержит газогенератор, сопло и форсажное устройство с корпусами, образующими корпус двигателя. Форсажное устройство размещено по периметру сопла и выполнено в виде кольцевой камеры с соединенными с ней газодинамическими резонаторами и установленной относительно них с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002277181
Дата охранного документа: 27.05.2006
10.07.2019
№219.017.ad99

Поворотное сопло турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Поворотное сопло турбореактивного двигателя содержит корпус, соединенный с корпусом двигателя, и механизм его поворота вокруг продольной оси двигателя. Механизм поворота...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002375600
Дата охранного документа: 10.12.2009
10.08.2019
№219.017.bd88

Кольцевой объёмный оптический резонатор

Изобретение к лазерной технике. Кольцевой объемный оптический резонатор содержит ограниченную наружной и внутренней стенками кольцевую замкнутую полость с впускным отверстием для активной среды и отводным отверстием, образующую коаксиальные поверхности, систему зеркал, установленных вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696944
Дата охранного документа: 07.08.2019
17.10.2019
№219.017.d677

Способ генерации излучения газодинамического лазера интегрированного в единую конструкцию газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель для его осуществления

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при создании технологических лазерных систем, интегрированных в конструкцию газотурбинного двигателя. Способ генерации излучения газодинамического лазера интегрированного в единую конструкцию газотурбинного двигателя включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702921
Дата охранного документа: 14.10.2019
+ добавить свой РИД