Результат интеллектуальной деятельности: СТАТОР КОМПРЕССОРА

Изобретение относится к статорам компрессоров газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.

Известен статор компрессора газотурбинного двигателя, содержащий наружный корпус и внутренний корпус с установленными в нем спрямляющими лопатками (патент US №6883303, МПК F01D 25/16, 25/28, 5/06, опубл. 26.04.2005 г.).

Недостатком известной конструкции является ее низкая экономичность из-за отсутствия системы управления радиальными зазорами компрессора.

Наиболее близким к заявляемому является статор компрессора, включающий внешний и внутренний корпуса, соединенные между собой передним и задним по потоку воздуха упругими коническими фланцами, перфорированную кольцевую обечайку с отверстиями подачи воздуха, размещенную с внешней стороны от внутреннего корпуса (патент RU №2175410, F04D 17/00, 27/00, опубл. 27.10.2001 г.).

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является пониженный коэффициент полезного действия компрессора, обусловленный низкой эффективностью системы управления радиальными зазорами, вследствие увеличенного расстояния между внутренним корпусом и перфорированной кольцевой обечайкой.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении экономичности компрессора путем повышения эффективности обдува внутреннего корпуса компрессора охлаждающим воздухом.

Указанный технический результат достигается тем, что в статоре компрессора, включающем внешний и внутренний корпуса, соединенные между собой передним и задним по потоку воздуха упругими коническими фланцами, перфорированную кольцевую обечайку с отверстиями подачи воздуха, размещенную с внешней стороны от внутреннего корпуса, согласно изобретению кольцевая обечайка выполнена с выступами, направленными в сторону оси статора компрессора, при этом радиальный фланец крепления внутреннего корпуса к заднему упругому коническому фланцу выполнен с вырезами со стороны кольцевой обечайки, а обращенная к оси компрессора поверхность выступов кольцевой обечайки выполнена эквидистантной поверхности вырезов радиального фланца, причем отверстия подачи воздуха расположены на выступах кольцевой обечайки, а задний упругий конический фланец выполнен с внешним осевым кольцевым ребром, снабженным радиальными каналами, расположенными напротив выступов кольцевой обечайки.

Выполнение кольцевой обечайки с направленными к оси статора компрессора выступами позволяет повысить экономичность компрессора за счет повышения эффективности обдува и системы управления радиальными зазорами, достигаемой путем уменьшения расстояния между выступами и внутренним корпусом.

Выполнение радиального фланца крепления внутреннего корпуса к заднему упругому коническому фланцу с выемками со стороны кольцевой обечайки, расположенными между болтами резьбовых соединений, а обращенной к оси компрессора поверхности выступов кольцевой обечайки эквидистантной поверхности вырезов радиального фланца позволяет минимизировать расстояние между вырезами и внутренним корпусом, повысив тем самым эффективность обдува внутреннего корпуса.

Размещение отверстий подачи воздуха только на выступах кольцевой обечайки позволяет организовать обдув внутреннего корпуса с максимальной скоростью охлаждающего воздуха, что повышает эффективность системы управления радиальными зазорами.

Выполнение заднего упругого конического фланца с внешним осевым кольцевым ребром, снабженным радиальными каналами, расположенными напротив выступов кольцевой обечайки, позволяет повысить эффективность системы управления радиальными зазорами за счет улучшенного охлаждения радиального фланца внутреннего корпуса.

На фиг. 1 изображен продольный разрез статора компрессора.

На фиг. 2 - вид А на фиг. 1

На фиг 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Статор компрессора 1 газотурбинного двигателя состоит из внешнего 2 и внутреннего 3 корпусов, соединенных между собой передним и задним (по потоку воздуха 4) упругими коническими фланцами 5 и 6 соответственно.

С внешней стороны от внутреннего корпуса 3 установлена кольцевая обечайка 7, которая выполнена с направленными к оси 8 статора компрессора 1 выступами 9, перфорированными отверстиями 10 подачи воздуха, которые соединяют между собой воздушную полость 11 подвода охлаждающего воздуха 12 повышенного давления и полость 13 пониженного давления.

Радиальный фланец 14 крепления внутреннего корпуса 3 к заднему упругому фланцу 6 выполнен с вырезами 15, расположенными со стороны кольцевой обечайки между болтами 16 резьбовых соединений, а обращенная к оси 8 статора компрессора 1 поверхность 17 выступов 9 выполнена эквидистантной поверхности 18 вырезов 15 (т.е. расположены на одинаковом расстоянии друг от друга) и с возможностью размещения выступов 9 в вырезах 15 при монтаже статора компрессора 1.

Задний упругий конический фланец 6 выполнен с внешним осевым кольцевым ребром 19, в котором выполнены радиальные каналы 20 обдува поверхности 18 выборок 15 охлаждающим воздухом 12.

Охлаждающий воздух 12 через отверстия 10 в выступах 9 кольцевой обечайки 7 натекает на охлаждаемую поверхность 21 внутреннего корпуса 3, а затем через каналы 22 во внешнем корпусе 2 истекает в подкапотное пространство 23.

Работает данное устройство следующим образом.

При работе статора компрессора 1 минимальное расстояние между поверхностью 17 выступов 9 кольцевой обечайки 7 и охлаждаемой поверхностью 21 внутреннего корпуса 3 способствует тому, что поверхность 21 обдувается с максимальной скоростью охлаждающего воздуха, что способствует повышению эффективности системы управления радиальными зазорами между статором компрессора 1 и ротором 24, а также повышает коэффициент полезного действия компрессора.