×
11.03.2019
219.016.ddf4

Результат интеллектуальной деятельности: КОМПРЕССОР ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
02175410
Дата охранного документа
27.10.2001
Аннотация: Изобретение относится к газотурбинным двигателям, в частности наземного применения, и обеспечивает повышение надежности конструкции компрессора путем исключения поломок внутреннего корпуса статора по фланцам крепления с его наружным корпусом. Это достигается тем, что в компрессоре газотурбинного двигателя с системой управления радиальными зазорами между ротором и статором, включающем наружный корпус и внутренний корпус с фланцами крепления, согласно изобретению стенки внутреннего корпуса статора выполнены с переменной толщиной, при этом H/h = 1,5 - 3, a L/h = 10 - 20, где H - толщина стенки внутреннего корпуса статора в центральной части; h - толщина стенки внутреннего корпуса статора на участках со стороны фланцев крепления; L - длина участка стенки внутреннего корпуса толщиной h. 2 ил.

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, в частности наземного применения.

Известен компрессор газотурбинного двигателя, содержащий ротор и статор, состоящий из неразъемного наружного корпуса, а также рабочих колец и колец направляющих аппаратов, закрепленных в центрирующих оболочках [1].

Недостатком данной конструкции является отсутствие системы управления радиальными зазорами между статором и ротором, что снижает КПД компрессора.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является компрессор газотурбинного двигателя с системой управления радиальными зазорами между ротором и статором, включающем наружный корпус и соединенный с ним неразъемный внутренний корпус, а также перфорированный дефлектор с системой подвода и отвода воздуха для управления зазорами [2].

Известная конструкция обладает повышенным коэффициентом полезного действия, но имеет низкую надежность из-за возможных поломок внутреннего корпуса статора по фланцам его крепления к соединительным элементам с наружным корпусом статора.

Техническая задача, которую решает изобретение, заключается в повышении надежности конструкции компрессора путем исключения поломок внутреннего корпуса статора по фланцам крепления с его наружным корпусом.

Сущность изобретения заключается в том, что в компрессоре газотурбинного двигателя с системой управления радиальными зазорами между ротором и статором, включающем наружный корпус и внутренний корпус с фланцами крепления, согласно изобретению стенки внутреннего корпуса статора выполнены с переменной толщиной, при этом H/h = 1,5 - 3, а L/h = 10 - 20, где H - толщина стенки внутреннего корпуса статора в центральной части; h - толщина стенки внутреннего корпуса статора на участках со стороны фланцев крепления; L - длина участка стенки внутреннего корпуса толщиной h.

Выполнение стенки внутреннего корпуса статора переменной толщины позволяет сохранять геометрию корпуса при работе двигателя, особенно на переходных режимах, и сократить до минимума напряжения в месте перехода от фланца к цилиндрическому участку, что повышает надежность конструкции. При этом необходимо, чтобы выполнялось соотношение H/h = 1,5 - 3. При H/h < 1,5 повышаются напряжения в участках внутреннего корпуса, примыкающих к фланцам его крепления.

При H/h > 3 плохо охлаждается внутренний корпус из-за его большой толщины, что снижает эффективность системы охлаждения радиальными зазорами между ротором и статором.

Соотношение L/h должно выдерживаться в интервале 10 - 20. При L/h < 10 повышается напряжение на участках L и возрастает вероятность поломки корпуса.

Если L/h > 20, то наблюдается "овализация" корпуса, снижается КПД и повышается вероятность врезания лопаток ротора в корпус статора.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1 показан продольный разрез статора компрессора заявляемой конструкции. На фиг. 2 схематично представлена тепловая деформация внутреннего корпуса статора при включении системы управления радиальными зазорами.

Компрессор содержит статор 1, включающий наружный корпус 2 и неразъемный внутренний корпус 3, на котором изнутри установлены рабочие кольца 4 и кольца направляющих аппаратов 5 с направляющими лопатками 6. Внутренний корпус 3 закреплен на наружном корпусе с помощью соединительных элементов 7 и 8, к которым корпус 3 крепится с помощью фланцев 9 и 10.

С внутренней стороны к наружному корпусу 2 крепится перфорированный дефлектор 11, с помощью которого через множество отверстий 12 обдувается наружная поверхность 13 внутреннего корпуса 3. Охлаждающий воздух для обдува поверхности 13 подается из промежуточной ступени (не показана) или из-за подпорных ступеней компрессора (не показаны) по трубам 14 в дефлекторную полость 15, а после истечения из нее через отверстия 12 сбрасывается из полости 16 через отверстия 17 в наружный контур двигателя (не показан) или в атмосферу.

Тепловая деформация внутреннего корпуса 3 происходит по траектории 18, т. к. центральная часть корпуса 3 с толщиной H деформируется больше, чем участки 19 и 20, имеющие толщину h и длину L и L1 соответственно.

Работает устройство следующим образом.

В процессе работы двигателя при выходе на номинальный режим с целью снижения расхода топлива срабатывает система регулирования радиальных зазоров Δ между статором и ротором. Регулирование заключается в обдуве наружной поверхности 13 корпуса 3 холодным воздухом. При этом радиальные зазоры Δ уменьшаются до минимума, улучшая экономичность двигателя. Фланцы 9 и 10 деформируются в меньшей степени, чем цилиндрическая честь корпуса 3. Участки 19 и 20 имеют толщину h и работают как компенсаторы тепловых деформаций фланцев 9 и 10 и цилиндрической части корпуса 3 без превышения изгибных напряжений выше нормируемых. Часть корпуса 3 толщиной H лучше сохраняет свою геометрию, т. к. является более жесткой, и оно меньше "овализируется", способствуя минимизации радиальных зазоров Δ.

Источники информации
1. Вьюнов С.А. и др. Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1989, стр. 106, рис. 3.43.

2. Патент РФ N 2121082, МКИ F 04 D 29/56, F 02 C 7/20.

Компрессоргазотурбинногодвигателяссистемойуправлениярадиальнымизазорамимеждуроторомистатором,включающемнаружныйкорпусивнутреннийкорпуссфланцамикрепления,отличающийсятем,чтостенкивнутреннегокорпусастаторавыполненыспеременнойтолщиной,приэтомH/h=1,5-3,аL/h=10-20,гдеH-толщинастенкивнутреннегокорпусастаторавцентральнойчасти;h-толщинастенкивнутреннегокорпусастаторанаучасткахсостороныфланцевкрепления;L-длинаучасткастенкивнутреннегокорпусатолщинойh.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 66 items.
20.01.2013
№216.012.1d3f

Болтовое соединение вращающихся деталей

Изобретение относится к области машиностроения и авиадвигателестроения и может быть использовано для соединения вращающихся деталей ротора газотурбинного двигателя авиационного и наземного применения. Болтовое соединение вращающихся деталей, объединенных в пакет, с расположенными по окружности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472981
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.03.2013
№216.012.2d8c

Способ изготовления полой вентиляторной лопатки

Изобретение может быть использовано в авиационном двигателестроении при изготовлении полой лопатки вентилятора газотурбинного двигателя, состоящей из выполненных из титанового сплава обшивок и заполнителя. Способ предполагает использование диффузионной сварки для соединения обшивок и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477191
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.04.2015
№216.013.43b8

Способ изготовления полого изделия типа вентиляторной лопатки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, более конкретно к способам изготовления с использованием диффузионной сварки полого изделия. Изготавливают заготовки обшивок и заполнителя, при этом на внешней поверхности одной или обеих заготовок обшивок выполняют отдельные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548834
Дата охранного документа: 20.04.2015
10.07.2015
№216.013.5cb5

Способ изготовления полой вентиляторной лопатки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением. С использованием диффузионной сварки и сверхпластической формовки собирают заготовки обшивок и заполнителя в пакет. Предварительно на участки контактирующих поверхностей заготовок обшивок и заполнителя по заданному трафаретному...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555274
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.02.2019
№219.016.bcac

Осевой компрессор турбомашины

Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей турбомашин преимущественно наземного применения. Техническая задача заключается в повышении надежности и к.п.д. компрессора за счет снижения погрешности установки углов поворотных направляющих лопаток на всех режимах работы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002267656
Дата охранного документа: 10.01.2006
20.02.2019
№219.016.c46f

Компрессор газотурбинного двигателя

Изобретение относится к производству газотурбинных двигателей авиационного и наземного применений. Технический результат заключается в повышении надежности за счет исключения сварных и клепаных соединений фланцев клапанов перепуска с наружным корпусом компрессора, а также снижения вибро- и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02175405
Дата охранного документа: 27.10.2001
20.02.2019
№219.016.c4ca

Высокотемпературная турбина газотурбинного двигателя

Высокотемпературная турбина газотурбинного двигателя содержит ротор с промежуточным элементов между дисками ротора. Промежуточный элемент выполнен из двух закрепленных на валу ротора с помощью фланца промежуточных дисков. Промежуточные диски установлены с упругой деформацией полотен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002193091
Дата охранного документа: 20.11.2002
01.03.2019
№219.016.ca23

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель включает входной кок, вал двигателя и вал привода внешней нагрузки со стороны входного корпуса двигателя. Во внутренней полости кока между валами двигателя и привода внешней нагрузки размещена гибкая муфта. Отношение наружного диаметра гибкой муфты к расстоянию от муфты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002204036
Дата охранного документа: 10.05.2003
01.03.2019
№219.016.d119

Ротор двухступенчатой турбины

Ротор двухступенчатой турбины содержит два промежуточных диска, размещенных между рабочими дисками и имеющих полотна и ободы с опорной и консольными частями. Отношение длины опорной части обода промежуточного диска между полотном диска и торцом соседнего рабочего диска к длине консольной части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02163669
Дата охранного документа: 27.02.2001
11.03.2019
№219.016.d638

Свеча зажигания

Изобретение относится к системам зажигания газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Свеча зажигания содержит корпус с центральным электродом и боковой электрод в виде втулки с центральным цилиндрическим каналом, а также кожух, охватывающий корпус с образованием охлаждающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002277278
Дата охранного документа: 27.05.2006
Showing 1-10 of 46 items.
20.02.2019
№219.016.c46f

Компрессор газотурбинного двигателя

Изобретение относится к производству газотурбинных двигателей авиационного и наземного применений. Технический результат заключается в повышении надежности за счет исключения сварных и клепаных соединений фланцев клапанов перепуска с наружным корпусом компрессора, а также снижения вибро- и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02175405
Дата охранного документа: 27.10.2001
20.02.2019
№219.016.c4ca

Высокотемпературная турбина газотурбинного двигателя

Высокотемпературная турбина газотурбинного двигателя содержит ротор с промежуточным элементов между дисками ротора. Промежуточный элемент выполнен из двух закрепленных на валу ротора с помощью фланца промежуточных дисков. Промежуточные диски установлены с упругой деформацией полотен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002193091
Дата охранного документа: 20.11.2002
01.03.2019
№219.016.ca23

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель включает входной кок, вал двигателя и вал привода внешней нагрузки со стороны входного корпуса двигателя. Во внутренней полости кока между валами двигателя и привода внешней нагрузки размещена гибкая муфта. Отношение наружного диаметра гибкой муфты к расстоянию от муфты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002204036
Дата охранного документа: 10.05.2003
01.03.2019
№219.016.d0ff

Лабиринтное уплотнение

Изобретение относится к области машиностроения. Лабиринтное уплотнение между статором и ротором турбомашины включает лабиринтные гребешки и ответную им цилиндрическую поверхность. Лабиринтные гребешки выполнены на фланце статора, а на цилиндрическую поверхность лабиринта ротора нанесено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02168089
Дата охранного документа: 27.05.2001
01.03.2019
№219.016.d119

Ротор двухступенчатой турбины

Ротор двухступенчатой турбины содержит два промежуточных диска, размещенных между рабочими дисками и имеющих полотна и ободы с опорной и консольными частями. Отношение длины опорной части обода промежуточного диска между полотном диска и торцом соседнего рабочего диска к длине консольной части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02163669
Дата охранного документа: 27.02.2001
08.03.2019
№219.016.d5bd

Электромагнитный трал

Изобретение относится к области военно-инженерного дела, в частности к устройствам для траления мин. Трал позволяет уменьшить шунтирующее влияние на магнитное поле оболочки электромагнитов и корпуса базовой машины, улучшить защищенность электромагнитов от воздействия взрыва, обеспечить контроль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02167382
Дата охранного документа: 20.05.2001
11.03.2019
№219.016.d6be

Камера сгорания газотурбинного двигателя

Изобретение относится к камерам сгорания газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Камера сгорания содержит, по меньшей мере, в двух головках жаровых труб две свечи зажигания. При этом жаровые трубы со свечами расположены выше оси камеры сгорания под углом α=15...85° к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002247282
Дата охранного документа: 27.02.2005
11.03.2019
№219.016.d73d

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель содержит компрессор, камеру сгорания, турбину низкого давления и турбину высокого давления. Ротор турбины высокого давления соединен межвальным соединением с ротором компрессора и установлен консольно на радиальном роликоподшипнике. Внутреннее кольцо радиального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002204042
Дата охранного документа: 10.05.2003
11.03.2019
№219.016.d79a

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель содержит диск турбины, на котором установлен покрывной дефлектор диска, состоящий из ступицы и полотна. Полотно дефлектора выполнено с радиальной внешней и наклонной от диска внутренней стенками. Наклон внутренней стенки выполнен от ступицы дефлектора к его периферии....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002224893
Дата охранного документа: 27.02.2004
11.03.2019
№219.016.d7b8

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель содержит компрессор, камеру сгорания и турбину привода компрессора, консольный ротор которого установлен в переднем радиально-упорном и заднем радиальном подшипниках. Опоры подшипников закреплены на внутреннем корпусе камеры сгорания. Между валами компрессора и турбины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002225523
Дата охранного документа: 10.03.2004
+ добавить свой РИД