×
04.04.2018
218.016.33ca

Результат интеллектуальной деятельности: Узел соединения агрегата внешней обвязки с корпусом турбомашины

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002645831
Дата охранного документа
28.02.2018
Аннотация: Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к авиадвигателестроению. Техническим результатом является увеличение жесткости соединения, что приводит к повышению прочности и надежности узла соединения в случае динамической нагруженности, а именно при воздействии вибраций, а также снижение массы узла соединения в целом. Указанный технический эффект достигается тем, что в известном узеле соединения агрегата внешней обвязки с корпусом турбомашины, содержащем кронштейн, жестко соединенный с агрегатом внешней обвязки, причем на кронштейне, зацело с ним, выполнен выступ, жестко соединенный с корпусом, согласно настоящему изобретению выступ жестко зафиксирован в пазу посредством неразъемного соединения, выполненном в свою очередь в силовом элементе корпуса. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Узел соединения агрегата внешней обвязки с корпусом турбомашины.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно, авиадвигателестроения, а именно, к системам крепления внешней обвязки на корпусе газотурбинного двигателя.

Известен узел соединения агрегата внешней обвязки с корпусом турбомашины (далее узел соединения), содержащий кронштейн, жестко соединенный с агрегатом внешней обвязки, причем на кронштейне, зацело с ним, выполнен выступ (фланец), соединенный с корпусом турбомашины посредством фланцевого соединения (А.А. Иноземцев, М.А. Нихамкин, В.Л. Сандрацкий, «Газотурбинные двигатели», ОАО «Авиадвигатель», г. Пермь, 2007 г., стр. 896, рис. 13.2.3_1).

Недостатками известного узла соединения агрегата внешней обвязки с корпусом турбомашины является наличие фланцевого соединения кронштейна с корпусом турбомашины, что снижает жесткость соединения и увеличивает массу узла в целом.

Техническим результатом, достигаемом при использовании заявленного изобретения, является увеличение жесткости соединения, что приводит к повышению прочности и надежности узла соединения в случае динамической нагруженности, а именно при воздействии вибраций, а также снижение массы узла соединения в целом.

Указанные технические эффекты достигаются тем, что в известном узле соединения агрегата внешней обвязки с корпусом турбомашины, содержащем кронштейн, жестко соединенный с агрегатом внешней обвязки, причем на кронштейне, зацело с ним, выполнен выступ, жестко соединенный с корпусом, согласно настоящему изобретению выступ жестко зафиксирован в пазу посредством неразъемного соединения, выполненном в свою очередь в силовом элементе корпуса.

Общеизвестно, что снижение массы и увеличение жесткости конструкции увеличивает значения собственных частот колебаний последней. В случае турбомашины, которая ввиду специфики своей работы является очень вибронагруженной, желательно выводить собственные частоты колебаний ее деталей и узлов из рабочего диапазона частот вращения роторов. Это снижает общий уровень вибраций и повышает прочность и надежность турбомашины в целом.

Выполнение узла соединения с жесткой фиксацией выступа в пазу реализуется неразъемным соединением, что по причине отсутствия плоскости разъема увеличивает жесткость соединения, что повышает прочность и надежность узла в целом. Кроме того, при таком соединении происходит замена материала корпуса в пазу материалом кронштейна, а также исключено наличие крепежных элементов, что снижает массу узла соединения в целом.

Выполнение паза в силовом элементе корпуса (фланце, ребре, шпангоуте и т.д.) увеличивает жесткость узла соединения в целом.

В частном случае реализации:

Паз повторяет геометрическую форму выступа по сопрягаемым поверхностям.

Выступ жестко зафиксирован в пазу посредством сварки.

Повторение пазом геометрической формы выступа позволяет реализовать качественное жесткое соединение, например, посредством сварки, что увеличивает жесткость и прочность соединения.

Сопрягаемая поверхность выступа с пазом находится на расстоянии от места перехода кронштейна к выступу большем, чем ширина зоны термического влияния сварного шва.

Зона перехода основного тела кронштейна к выступу является зоной максимальных динамических напряжений, вызванных вибрацией. Поэтому выполнение сопрягаемых поверхностей выступа с пазом на расстоянии от места перехода основного тела кронштейна к выступу большем, чем ширина зоны термического влияния сварного шва, позволяет исключить влияние снижения свойств материала кронштейна в результате сварки в данной области, что повышает прочность и надежность последнего и всего узла соединения в целом. Для сварных соединений данного рода деталей турбомашины зона термического влияния на свойства материала не превышает 10 мм.

Силовой элемент корпуса в области паза имеет локальное усиление, например, возможно увеличение высоты боковых участков силового элемента, прилегающих к пазу (см. фиг. 1). Выполнение локального усиления силового элемента корпуса в области паза увеличивает жесткость и прочность конструкции.

Совокупность описанных признаков позволяет повысить собственные частоты колебаний узла соединения и вывести их выше рабочего диапазона частот вращения роторов турбомашины за счет снижения массы и увеличения жесткости конструкции, что повышает прочность и надежность последней.

На фиг. 1 представлен узел соединения агрегата внешней обвязки с корпусом турбомашины.

На фиг. 2 представлен паз в силовом элементе корпуса турбомашины.

Узел соединения агрегата внешней обвязки с корпусом турбомашины (фиг. 1), содержащий кронштейн 1, жестко соединенный с агрегатом внешней обвязки 2 (например, посредством фланцевого соединения). На кронштейне 1, зацело с ним, выполнен выступ 3, жестко соединенный с корпусом 4, а именно выступ 3 жестко зафиксирован в пазу 5 (фиг. 2) посредством сварки, выполненном в свою очередь в силовом элементе 6 корпуса 4. В частном случае реализации силовой элемент 6 выполнен в виде окружного ребра. Агрегат внешней обвязки 2 соединен с кронштейном 1 посредством болтового соединения.

При сборке узла соединения выступ 3 кронштейна 1 заводят в паз 5, выполненный на силовом элементе 6 корпуса 4, и приваривают один к другому. После чего на кронштейн 1 устанавливают агрегат внешней обвязки 2.

В процессе работы турбомашины узел соединения вместе с агрегатом внешней обвязки 2 (например, топливным насосом, топливным дозатором, трубопроводами и т.д.) испытывает вибрационное воздействие и начинает неким образом колебаться. В случае отсутствия собственных частот колебания в рабочем диапазоне частот вращения роторов значительно снижается вероятность возникновения резонансных эффектов, что обеспечивает низкий уровень динамических напряжений. При этом конструктивное исполнение обеспечивает реализацию максимума динамических напряжений не в области сварного шва. В результате при работе турбомашины материалы деталей узла соединения меньше накапливают усталость.

Реализация узла соединения меньшей массы и большей жесткости позволяет снизить динамические напряжения при колебаниях конструкции за счет вывода собственных частот колебаний последней выше рабочего диапазона частот вращения роторов турбомашины и снижения общего уровня вибраций, что повышает прочность и надежность узла соединения в целом.


Узел соединения агрегата внешней обвязки с корпусом турбомашины
Узел соединения агрегата внешней обвязки с корпусом турбомашины
Узел соединения агрегата внешней обвязки с корпусом турбомашины
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 61-70 of 99 items.
24.01.2019
№219.016.b2f3

Ручной ударный инструмент

Изобретение относится к ручным ударным инструментам. Ручной ударный инструмент содержит полый корпус, подпружиненный ударник, концентрично расположенный относительно корпуса, устройство фиксации и сброса ударника. Ручной ударный инструмент снабжен ограничителем, выполненным в виде пружины и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677900
Дата охранного документа: 22.01.2019
07.02.2019
№219.016.b7f4

Газоперекачивающий агрегат (гпа), газотурбинная установка (гту), входное устройство гту гпа (варианты), опорный комплекс входного устройства гту гпа

Группа изобретений относится к нефтегазовой области. Газоперекачивающий агрегат (ГПА) содержит последовательно сообщенные по рабочему телу: тракт всасывания воздуха, газотурбинную установку с входным устройством для подачи воздуха из камеры всасывания воздуха на вход в ГТД, тракт выхлопа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678793
Дата охранного документа: 05.02.2019
17.03.2019
№219.016.e24b

Узел крепления трубопровода на корпусе турбомашины

Изобретение относится к конструированию узлов крепежной арматуры трубопроводов в машиностроении, преимущественно в турбомашиностроении. Узел крепления трубопровода на корпусе турбомашины содержит хомут, охватывающий участок трубопровода и закрепленный при помощи средства фиксации на корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682232
Дата охранного документа: 15.03.2019
17.03.2019
№219.016.e260

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя с изменяемой геометрией выходного устройства

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя (ТРД) с изменяемой геометрией выходного устройства относится к способам регулирования, оптимизирующим работу ТРД в зависимости от условий полета. При осуществлении способа создают на входе в двигатель и на выходе из него условия,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682221
Дата охранного документа: 15.03.2019
17.03.2019
№219.016.e293

Способ испытаний авиационного турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам испытаний авиационных турбореактивных двигателей (ТРД). Способ испытаний авиационного ТРД осуществляется с подогревом и наддувом воздуха на входе в двигатель. Согласно изобретению для двигателя, содержащего систему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682225
Дата охранного документа: 15.03.2019
17.03.2019
№219.016.e2a8

Способ работы газотурбинной установки

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности к двигателям, применяемым в качестве привода газоперекачивающих агрегатов и энергоустановок. Способ работы газотурбинной установки, включающий подачу топлива в дежурные и основные горелочные устройства на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682218
Дата охранного документа: 15.03.2019
29.03.2019
№219.016.ed9b

Сопловый аппарат турбины высокого давления (твд) газотурбинного двигателя (варианты), сопловый венец соплового аппарата твд и лопатка соплового аппарата твд

Группа изобретений относится к авиадвигателестроению, а именно к конструкциям сопловых аппаратов ТВД и трактам воздушного охлаждения сопловых лопаток авиационных газотурбинных двигателей ГПА. Сопловый аппарат включает сопловый венец. Сопловый венец выполнен из 14 сопловых блоков. Каждый блок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683053
Дата охранного документа: 26.03.2019
29.03.2019
№219.016.ee5d

Болт для соединения деталей

Изобретение относится к конструированию крепежных деталей в машиностроении, преимущественно в авиастроении и турбомашиностроении. Болт для соединения деталей состоит из цилиндрического стержня с резьбой, отрывной головки, основной головки с кольцевой проточкой, выполненной со стороны отрывной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682807
Дата охранного документа: 21.03.2019
08.04.2019
№219.016.fe59

Газоперекачивающий агрегат (гпа), тракт всасывания воздуха гпа, воздуховод тракта всасывания гпа, камера всасывания воздуха гпа (варианты)

Группа изобретений относится к нефтегазовой области. Газоперекачивающий агрегат (ГПА) содержит последовательно сообщенные по рабочему телу: тракт всасывания воздуха, включающий КВОУ, всасывающий воздуховод и двухсекционную камеру всасывания воздуха; газотурбинную установку с входным устройством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684294
Дата охранного документа: 05.04.2019
08.04.2019
№219.016.feba

Газоперекачивающий агрегат (гпа), тракт выхлопа гпа (варианты), выхлопная труба гпа и блок шумоглушения выхлопной трубы гпа

Группа изобретений относится к нефтегазовой области. Газоперекачивающий агрегат (ГПА) содержит последовательно сообщенные по рабочему телу тракт всасывания воздуха, газотурбинную установку с входным устройством для подачи воздуха из камеры всасывания воздуха на вход в ГТД, тракт выхлопа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684297
Дата охранного документа: 05.04.2019
Showing 51-57 of 57 items.
10.08.2019
№219.017.be16

Способ измерения динамических напряжений в трубопроводе турбомашины

Изобретение относится к области тензометрирования трубопроводов в турбомашиностроении, преимущественно в авиационных газотурбинных двигателях, а именно измерению динамических напряжений в трубопроводах при лабораторных, стендовых испытаниях или в условиях эксплуатации. Способ включает установку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696943
Дата охранного документа: 07.08.2019
01.05.2020
№220.018.1aae

Устройство для установки датчика на гладкой опорной поверхности

Изобретение относится к устройствам для крепления предметов к гладким опорным поверхностям. Сущность: устройство содержит жесткий корпус (3), выполненный в виде перевернутого стакана с цельным донышком (7). В основании жесткого корпуса (3) выполнена концентрическая торцевая канавка (8), в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720266
Дата охранного документа: 28.04.2020
24.06.2020
№220.018.29c6

Опора турбины турбомашины

Изобретение относится к области турбо- и авиадвигателестроения, а именно к устройствам опор турбин. Изобретение позволяет исключить возможность чрезмерной стяжки упругих элементов с возможностью контроля натяжения спиц по моменту затяжки регулировочной гайки на ключе при сборке, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724074
Дата охранного документа: 19.06.2020
20.05.2023
№223.018.676f

Реактивное сопло с центральным телом

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Реактивное сопло с центральным телом, соединенное с двигателем и содержащее выходное устройство с центральным телом, проточной частью и выходным сечением, отличным от осесимметричного, содержит двигательную часть, закрепленную на двигателе,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794950
Дата охранного документа: 26.04.2023
16.06.2023
№223.018.7cb8

Воздухо-воздушный теплообменник

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к системам охлаждения турбин газотурбинного двигателя. Воздухо-воздушный теплообменник содержит несколько охлаждаемых секций, установленных в проточной части турбомашины и закрепленных на корпусе посредством болтовых соединений, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002743508
Дата охранного документа: 19.02.2021
16.06.2023
№223.018.7d15

Гидродинамический демпфер подшипниковой опоры ротора турбомашины

Изобретение относится к области машиностроения. Демпфер содержит внутренний корпус, образующий с корпусом радиальный зазор. На внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности внутреннего корпуса выполнены проточки. В полости, образованной несквозными цилиндрическими проточками,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002741824
Дата охранного документа: 28.01.2021
16.06.2023
№223.018.7d3e

Способ снижения вибронапряжений в рабочих лопатках турбомашины

Изобретение предназначено для использования в турбомашиностроении и может найти широкое применение для снижения вибронапряжений в лопатках рабочих колес турбомашин. Проводят тензометрирование лопаток отдельного рабочего колеса турбомашины. Определяют наиболее опасную резонансную частоту...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002746365
Дата охранного документа: 12.04.2021
+ добавить свой РИД