×
07.12.2018
218.016.a45c

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НАПРАВЛЯЮЩИМИ АППАРАТАМИ КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к устройствам управления угловым положением поворотных направляющих лопаток компрессора газотурбинного двигателя. Устройство управления направляющими аппаратами компрессора содержит силовой цилиндр, закрепленный на промежуточном корпусе компрессора и соединенный штоком с передающим элементом. Передающий элемент связан с приводом направляющих аппаратов и представляет собой цилиндрическую втулку, на которой соосно закреплены два рычага. Один рычаг соединен со штоком силового цилиндра, а второй - с приводом направляющих аппаратов. Цилиндрическая втулка закреплена на промежуточном корпусе компрессора посредством цилиндрического шарнирного соединения с местом закрепления вне проточной части компрессора. Ось силового цилиндра и ось рычагов лежат в одной плоскости, а ось втулки перпендикулярна этой плоскости. Изобретение позволяет повысить надежность, ресурс и эффективность работы компрессора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к устройствам управления угловым положением поворотных направляющих лопаток компрессора газотурбинного двигателя.

Известно устройство управления направляющими аппаратами компрессора газотурбинного двигателя, включающее радиальный передающий элемент, размещенный на наружном ободе силового промежуточного корпуса двигателя и выполненный в виде вала, который установлен на двух опорных подшипниках и имеет жестко закрепленные на его концах рычаги, связывающие его с приводом поворотных лопаток и с силовым цилиндром. (RU 2235914 С1, 10.09.2004 - прототип)

Недостатком такой конструкции является то, что рычаги размещены консольно относительно опор вала. При эксплуатации компрессора шток силового цилиндра поворачивает верхний рычаг и вал и нижний рычаг, приводя в действие привод регулируемых направляющих аппаратов. При этом на вал действуют не только крутящий момент, но и сила, перпендикулярная его продольной оси, в результате в опорах подшипника появляются поперечные силы. Эти силы приводят к появлению повышенного износа опор вала и связанному с этим появлению больших люфтов в опорах, что способствуют перекосу вала относительно оси опор. При длительной работе повышенные люфты и перекосы вала ведут к погрешностям в управлении угловым положением лопаток направляющих аппаратов компрессора, что в свою очередь может снижать КПД компрессора. Также, нижний рычаг расположен поперек направления движения воздушного потока в проточной части компрессора, что увеличивает газодинамические потери и снижает КПД компрессора.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности, ресурса и эффективности работы компрессора.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве управления направляющими аппаратами компрессора газотурбинного двигателя, содержащем силовой цилиндр, установленный на промежуточном корпусе компрессора и соединенный штоком с передающим элементом, который в свою очередь связан с приводом поворотных лопаток, согласно предложению передающий элемент представляет собой цилиндрическую втулку, на которой соосно закреплены два рычага, при этом один рычаг соединен со штоком силового цилиндра, а второй с приводом направляющих аппаратов, цилиндрическая втулка закреплена на промежуточном корпусе компрессора посредством цилиндрического шарнирного соединения с местом закрепления вне проточной части компрессора, ось силового цилиндра и оси рычагов расположены в одной плоскости, а ось втулки перпендикулярна этой плоскости. Рычаги и втулка могут быть выполнены в виде цельной детали.

Передающий элемент состоит из цилиндрической втулки, размещенной на промежуточном корпусе компрессора при помощи шарнирного соединения и двух соосных друг другу рычагов, один из которых направлен внутрь корпуса, а второй наружу. Втулка закреплена на корпусе, например, при помощи пальца, вставленного внутрь втулки, и жестко зафиксированного относительно промежуточного корпуса и имеет возможность вращения вокруг этого пальца. Соединение втулки и пальца образует, таким образом, цилиндрический шарнир. Для предотвращения перетечек воздуха из проточной части компрессора во внешнюю среду между втулкой и промежуточным корпусом могут быть установлены уплотняющие элементы, контактирующие с наружными поверхностями втулки и выполненные из антифрикционного материала, например, фторопласта.

Передающий элемент вращается вокруг оси втулки под действием усилия, создаваемого силовым цилиндром, размещенным на наружном ободе промежуточного корпуса вне проточной части компрессора, и позволяет передать это усилие внутрь корпуса, приводя в движение привод направляющих аппаратов, расположенный на корпусе компрессора внутреннего контура двухконтурного газотурбинного двигателя.

Концы рычагов передающего элемента в работе двигаются по дугообразным траекториям, поэтому рычаг, направленный в наружную часть корпуса компрессора, может быть соединен со штоком силового цилиндра, например, посредством сферического шарнира, а сам силовой цилиндр может быть шарнирно закреплен на промежуточном корпусе компрессора. Такое закрепление позволяет силовому цилиндру двигаться согласованно с рычагом передающего элемента, направленным в наружную часть корпуса компрессора. Таким образом, исключается риск заклинивания штока в корпусе силового цилиндра. Также возможен вариант, когда силовой цилиндр жестко зафиксирован относительно промежуточного корпуса компрессора и соединен с рычагом передающего элемента через подвижное промежуточное звено.

Рычаг передающего элемента, направленный внутрь корпуса компрессора, может быть соединен с приводом направляющих аппаратов, например, также посредством сферического шарнира, что обеспечивает согласование их совместных перемещений при работе устройства.

Помимо прочего, наличие сферических шарниров в соединении силового цилиндра с промежуточным корпусом компрессора, соединении внешнего рычага со штоком силового цилиндра и соединении внутреннего рычага с приводом направляющих аппаратов позволяет компенсировать перекосы, возникающие за счет неточности изготовления деталей устройства, а также за счет температурных деформаций деталей компрессора при нагреве в процессе работы.

Размещение рычагов передающего элемента соосно друг другу, а также размещение оси рычагов и оси силового цилиндра в одной плоскости, перпендикулярной оси втулки, позволяет равномерно распределить нагрузку по всей длине опорной поверхности шарнирного соединения, при помощи которого втулка с рычагами закреплена на промежуточном корпусе. Это происходит за счет того, что исключается консольность размещения рычагов относительно опорной поверхности втулки и, следовательно, на втулку с рычагами действует только крутящий момент, направленный вокруг оси втулки и не возникает сил, действующих перпендикулярно оси втулки. Равномерное распределение нагрузки на опорную поверхность шарнирного соединения втулки с промежуточным корпусом способствует тому, что не возникает областей повышенного износа трущихся поверхностей и, следовательно, увеличивается надежность и ресурс компрессора. Также, снижение износа при длительной работе компрессора способствует уменьшению люфта в шарнирном соединении, за счет чего уменьшаются погрешности в управлении угловым положением лопаток направляющих аппаратов компрессора, что в свою очередь повышает КПД компрессора.

Размещение оси втулки с внешней стороны наружного обода промежуточного корпуса, вне проточной части компрессора позволяет не загромождать проточную часть и создавать минимальное сопротивление потоку воздуха, что повышает КПД компрессора.

Выполнение втулки и рычагов в виде цельной детали позволяет исключить потенциальные места износа, повысить точность изготовления и жесткость передающего элемента, уменьшить суммарную величину люфтов в устройстве управления направляющими аппаратами. Это способствует повышению точности работы устройства и уменьшению погрешности в управлении угловым положением лопаток направляющих аппаратов компрессора, что повышает КПД компрессора.

На чертеже показан продольный разрез компрессора газотурбинного двигателя в сечении устройства управления направляющими аппаратами.

Корпус 1 регулируемых направляющих аппаратов жестко соединен с промежуточным корпусом 2 компрессора. На корпусе 1 установлен привод 3 направляющих аппаратов. Передающий элемент 4 состоит из цилиндрической втулки 5, шарнирно закрепленной на элементе 6 промежуточного корпуса 2 компрессора, рычага 7, шарнирно соединенного с деталью 11 привода 3, и рычага 8, шарнирно соединенного со штоком 10 силового цилиндра 9, который закреплен на промежуточном корпусе 2 компрессора.

Работа конструкции осуществляется следующим образом. В зависимости от требуемого режима работы двигателя по команде автоматики шток 10 силового цилиндра 9 выдвигается на ту или иную длину. При этом шток 10 передает усилие на рычаг 8 передающего элемента 4, поворачивая его вокруг оси втулки 5. Усилие передается на рычаг 7 и далее на деталь 11 привода 3 направляющих аппаратов. Привод 3 направляющих аппаратов приходит в движение и заставляет лопатки поворотных направляющих аппаратов занять угловое положение, наиболее соответствующее данному режиму работы двигателя.


УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НАПРАВЛЯЮЩИМИ АППАРАТАМИ КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НАПРАВЛЯЮЩИМИ АППАРАТАМИ КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-8 of 8 items.
07.12.2018
№218.016.a4b6

Механизм регулирования лопаток направляющего аппарата статора многоступенчатого компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к регулируемым направляющим аппаратам статора многоступенчатых компрессоров многорежимных авиационных газотурбинных двигателей. Механизм регулирования лопаток направляющего аппарата статора многоступенчатого компрессора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674227
Дата охранного документа: 05.12.2018
14.12.2018
№218.016.a735

Двухконтурный турбореактивный двигатель

Двухконтурный турбореактивный двигатель, который содержит: компрессоры высокого и низкого давления, разделенные промежуточным корпусом, основную камеру сгорания, воздухо-воздушный теплообменный аппарат, турбины высокого и низкого давления, смеситель, реверс тяги, фронтовое устройство, форсажную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674848
Дата охранного документа: 13.12.2018
16.02.2019
№219.016.bafc

Способ определения технического состояния датчиков пламени ионизационных

Изобретение относится к области измерительной и авиационной техники. Способ определения технического состояния датчиков пламени ионизационных в составе форсажной камеры сгорания авиационных двигателей включает обработку записи информации бортовых устройств регистрации или стендовых систем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680024
Дата охранного документа: 14.02.2019
16.02.2019
№219.016.bb15

Нерегулируемое сопло газотурбинного двигателя

Нерегулируемое сопло газотурбинного двигателя, содержащее четыре стенки, соединенные между собой разъемным соединением с образованием канала отвода рабочего газа. Стенки соединены попарно, образуя соединенные между собой входной и выходной элементы канала отвода рабочего газа, имеющего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680020
Дата охранного документа: 14.02.2019
17.03.2019
№219.016.e2a6

Трехконтурный турбореактивный двигатель летательного аппарата

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в трехконтурных двигателях, входящих в состав силовой установки многорежимных летальных аппаратов. Трехконтурный турбореактивный двигатель летательного аппарата включает корпус вентилятора, корпус второго контура,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682213
Дата охранного документа: 15.03.2019
21.03.2019
№219.016.ebec

Способ определения технического состояния токосъемников

Изобретение относится к метрологии, в частности к вибрационной диагностике. На статор токосъемника устанавливают датчики вибрации и осуществляют запись параметров вибрации и электрических сигналов на выходе из токосъемника. Выполняют анализ вибрации путем быстрого преобразования Фурье; путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682561
Дата охранного документа: 19.03.2019
02.10.2019
№219.017.ce04

Компьютерно-реализуемый способ автоматизированной обработки и анализа данных для оценки эффективности выполнения поручений

Изобретение относится к компьютерно-реализуемому способу автоматизированной обработки и анализа данных для оценки эффективности выполнения поручений. Технический результат заключается в автоматизации обработки и анализа данных для оценки эффективности выполнения поручений. В способе виды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700397
Дата охранного документа: 16.09.2019
07.11.2019
№219.017.deda

Щеточное уплотнение турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к щеточному уплотнению. Щеточное уплотнение турбомашины, включающее щетку, разделяющую между роторным и статорными элементами полость наддува и уплотняемую полость, при этом щетка размещена между кольцевыми фланцами, а ее свободный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705103
Дата охранного документа: 05.11.2019
Showing 11-14 of 14 items.
10.08.2019
№219.017.bd93

Компрессор двухконтурного газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции компрессоров высокого давления двухконтурного газотурбинного двигателя. Компрессор двухконтурного газотурбинного двигателя содержит корпус регулируемых направляющих аппаратов, промежуточный корпус, механизм...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696839
Дата охранного документа: 06.08.2019
12.09.2019
№219.017.c9ef

Способ измерения и учета расхода электроэнергии на производстве и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроизмерительной технике, и может быть использовано для измерения условно-постоянных и условно-переменных расходов электроэнергии. В предлагаемом способе измерения и учета расхода электроэнергии на производстве цикл наблюдения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699925
Дата охранного документа: 11.09.2019
23.05.2023
№223.018.6c6f

Вакуумная высокотемпературная нагревательная камера для обработки изделий

Изобретение относится к вакуумным высокотемпературным нагревательным камерам для обработки изделий. Камера содержит герметичный корпус, соединенный с вакуумным откачным постом, и размещенные в герметичном корпусе нагреватели и теплозащитные экраны. Герметичный корпус выполнен с откидной дверью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002734677
Дата охранного документа: 21.10.2020
05.06.2023
№223.018.777f

Пробоотборник постоянного давления поршневого типа

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для измерения процентного состава кислородно-водородных и других газовых смесей, применяемых для испытания работоспособности авиационной и космической техники. Пробоотборник постоянного давления поршневого типа состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002758380
Дата охранного документа: 28.10.2021
+ добавить свой РИД