×
10.04.2019
219.017.0119

Результат интеллектуальной деятельности: КОМПРЕССОР ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002257493
Дата охранного документа
27.07.2005
Аннотация: Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения и позволяет повысить надежность и КПД компрессора газотурбинного двигателя. В компрессоре газотурбинного двигателя с лопатками поворотного направляющего аппарата, установленными внешними цапфами в наружном корпусе, согласно изобретению на внешних цапфах лопаток установлены с натягом внутренние втулки, примыкающие внешним кольцевым радиальным ребром на хвостовике к бобышке цапфы и установленные с зазором в наружные втулки, запрессованные с натягом в наружный корпус в кольцевое радиальное ребро с внешней стороны наружной втулки, образуя между собой радиально-упорный подшипник скольжения, при этом H/d=2,5...3,5; D/d=1,2...1,8; d/I=7...15, где Н - высота внутренней втулки; d - наружный диаметр внешней цапфы лопатки; D - диаметр кольцевого радиального ребра внутренней втулки; I - толщина стенки внутренней втулки. 2 ил.

Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.

Известен компрессор газотурбинного двигателя, в котором лопатки поворотных направляющих аппаратов установлены внешними цапфами в наружном корпусе с помощью втулок из полимерного материала [1].

Недостатком известной конструкции является ее низкая надежность из-за быстрого износа полимерных втулок в условиях повышенных вибраций и температур.

Наиболее близким к заявляемой конструкции является компрессор, в котором лопатки поворотного направляющего аппарата установлены внешними цапфами в наружном корпусе с помощью шарикоподшипников [2].

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является низкая надежность, КПД и ремонтопригодность компрессора из-за наклепа и износа шарикоподшипников поворотного направляющего аппарата в условиях повышенных вибраций и повышенных утечек сжимаемого воздуха через эти шарикоподшипники.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности и КПД компрессора газотурбинного двигателя путем существенного снижения износа поворотного узла направляющего аппарата и снижения утечек через него сжимаемого воздуха.

Сущность технического решения заключается в том, что в компрессоре газотурбинного двигателя с лопатками поворотного направляющего аппарата, установленными внешними цапфами в наружном корпусе, согласно изобретению на внешних цапфах лопаток установлены с натягом внутренние втулки, примыкающие внешним кольцевым радиальным ребром на хвостовике к бобышке цапфы и установленные с зазором в наружные втулки, запрессованные с натягом в наружный корпус в кольцевое радиальное ребро с внешней стороны наружной втулки, образуя между собой радиально-упорный подшипник скольжения, при этом H/d=2,5...3,5; D/d=1,2...1,8; d/l=7...15; где

Н - высота внутренней втулки;

d - наружный диаметр внешней цапфы лопатки;

D - диаметр кольцевого радиального ребра внутренней втулки;

l - толщина стенки внутренней втулки.

На лопатки поворотного направляющего аппарата при работе компрессора действуют значительные, радиальные относительно оси компрессора, усилия из-за перепада давления воздуха между его проточной частью и внешней поверхностью наружного корпуса, что может привести к износу поворотного узла лопатки и к снижению КПД из-за утечек сжимаемого воздуха, а также к износу полотна компрессора вследствие задевания лопатками поворотного направляющего аппарата о рабочее колесо. Поэтому внутренняя втулка, установленная с натягом на внешней цапфе поворотной лопатки совместно с наружной втулкой, установленной с натягом в наружном корпусе, образуют совместно сухой, без смазки, радиально-упорный подшипник скольжения, это позволяет снизить паразитные утечки сжимаемого в компрессоре воздуха через радиально-упорный подшипник, что повышает КПД компрессора, при этом усилия, направленные вдоль оси лопатки, воспринимаются радиальным ребром внутренней втулки, контактирующим с торцем внутреннего хвостовика наружной втулки, что позволяет минимизировать усилие на рычаге и приводном кольце, в целом повышая надежность компрессора.

При H/d<2,5 снижается надежность из-за возрастания необходимого крутящего момента для поворота лопаток и возможности поломки механизма привода.

При H/d>3,5 снижается надежность из-за недопустимого увеличения изгибных напряжений во внешней цапфе лопатки.

При D/d<1,2 снижается надежность из-за возрастания контактных напряжений в упорном подшипнике скольжения.

При D/d>1,8 снижается надежность из-за увеличения необходимого для поворота лопаток крутящего момента и возможности поломки механизма привода.

При d/l<7 снижается надежность из-за увеличения усилий в механизме привода поворотного направляющего аппарата и возможности его поломки.

При d/l>15 снижается надежность из-за снижения прочности внутренней втулки на внешней цапфе лопатки.

На фиг.1 изображен продольный разрез компрессора газотурбинного двигателя.

На фиг.2 - элемент I на фиг.1 в увеличенном виде.

Компрессор 1 газотурбинного двигателя состоит из ротора 2 и статора 3 с поворотными направляющими аппаратами 4, лопатки 5 которых своими внешними цапфами 6 с помощью внутренних втулок 7 и наружных втулок 8, образующих между собой радиальный подшипник скольжения 9, установлены в наружном корпусе 10 поворотного направляющего аппарата 4. Внутренние втулки 7, установленные на цапфах 6 лопаток 5 с натягом, выполнены с внешним кольцевым радиальным ребром 11, примыкающим к бобышке 12 цапфы 6 лопатки 5, причем ребро 11 образует с торцом 13 внутреннего хвостовика 14 наружной втулки 8 упорный подшипник скольжения 15. Наружная втулка 8 выполнена с внешним кольцевым радиальным ребром 16 и установлена с натягом в наружном корпусе 10, до упора ребра 16 во внешний кольцевой бурт 17 наружного корпуса 10. Поворот лопаток 5 осуществляется с помощью рычагов 18 и приводного кольца 19.

Работает устройство следующим образом. При работе компрессора 1 газотурбинного двигателя для получения необходимых запасов газодинамической устойчивости лопатки 5 поворотного направляющего аппарата 4 поворачиваются с помощью рычагов 18 и приводного кольца 19. Минимальный диаметр радиально-упорного подшипника скольжения 9 и 15, образованного стальными втулками 7 и 8, позволяет минимизировать усилие на рычаге 18 и приводном кольце 19, что повышает надежность компрессора 1, а также снизить паразитные утечки сжимаемого в компрессоре воздуха через радиально-упорный подшипник, что повышает КПД компрессора. Снижению утечек способствует также прижатие кольцевого ребра 11 внутренней втулки 7 к торцу 13 наружной втулки 8 за счет перепада давления сжимаемого воздуха, действующего по оси поворота лопатки 5. В случае износа втулки 7 и 8, образующие радиально-упорный подшипник скольжения, легко заменяются, что повышает ремонтопригодность компрессора 1.

Источники информации

1. С.А.Вьюнов “Конструкция и проектирование авиационных ГТД”, М., Машиностроение, стр.116, рис.3.55, а.

2. Там же, стр.116, рис.3.55, в - прототип.

Компрессоргазотурбинногодвигателяслопаткамиповоротногонаправляющегоаппарата,установленнымивнешнимицапфамивнаружномкорпусе,отличающийсятем,чтонавнешнихцапфахлопатокустановленыснатягомвнутренниевтулки,примыкающиевнешнимкольцевымрадиальнымребромнахвостовикекбобышкецапфыиустановленныесзазоромвнаружныевтулки,запрессованныеснатягомвнаружныйкорпусвкольцевоерадиальноеребросвнешнейсторонынаружнойвтулки,образуямеждусобойрадиально-упорныйподшипникскольжения,приэтомH/d=2,5-3,5;D/d=1,2...1,8;d/I=7-15,гдеН-высотавнутреннейвтулки;d-наружныйдиаметрвнешнейцапфылопатки;D-диаметркольцевогорадиальногоребравнутреннейвтулки;I-толщинастенкивнутреннейвтулки.
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