×
10.05.2018
218.016.4013

Результат интеллектуальной деятельности: ДЕРЖАТЕЛЬ ТРУБЫ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ТУРБОМАШИНЕ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002648809
Дата охранного документа
28.03.2018
Аннотация: Изобретение относится к держателю трубы для удаления насыщенного маслом воздуха из турбомашины. Держатель (5), предназначенный для удержания трубы для удаления насыщенного маслом воздуха из турбомашины, содержащий радиально внутреннюю кольцевую часть (6), предназначенную для установки вокруг упомянутой трубы, и ребра (11), простирающиеся наружу в радиальной плоскости от кольцевой части (6), образуя угол (α) с радиальным направлением. Ребра (11) содержат зоны крепления (16) к наружной периферии, наклонные в осевом направлении (А) держателя (5) для обеспечения возможности их крепления к реактивному соплу турбомашины. Также представлены турбомашина и её узел. Изобретение позволяет увеличить жесткость держателя без утяжеления его конструкции. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Настоящее изобретение касается держателя трубы для удаления насыщенного маслом воздуха из турбомашины.

Турбомашина, такая как турбореактивный двигатель или турбовинтовой двигатель, классически содержит с входа на выход по направлению потока газов вентилятор, компрессор низкого давления, компрессор высокого давления, камеру сгорания, турбину высокого давления, турбину низкого давления и сопло выхлопных газов. Каждой компрессорной ступени соответствует турбинная ступень, связанные между собой валом для образования каскада, в частности каскада низкого давления и каскада высокого давления.

Вал каскада низкого давления может быть полым и содержать трубу, часто называемую «Center Vent Tube» «CVT». Эта труба содержит подвижную во вращении расположенную выше по потоку часть, продолженную неподвижной расположенной ниже по потоку частью, и обеспечивает удаление насыщенного маслом воздуха, появляющегося в некоторых объемах турбомашины.

Расположенная ниже по потоку часть этой трубы проходит через реактивное сопло, с которым она связана держателем, включающим внутреннюю кольцевую часть общего Ω-образного сечения, окружающую трубу, и коническую часть, закрепленную на реактивном сопле и на внутренней кольцевой части. Коническая часть содержит отверстия для прохода охлаждающего воздуха, проходящего через реактивное сопло. Кроме того, коническая часть держателя закреплена на внутренней кольцевой части с помощью болтов.

Такой держатель обладает следующими недостатками.

Прежде всего, зона опоры трубы на держателе смещена по оси от зоны крепления держателя на реактивном сопле, что значительно уменьшает жесткость держателя. Эта жесткость также уменьшается вследствие наличия отверстий для прохода охлаждающего воздуха.

Реактивное сопло подвергается воздействию температур, заключенных между 650°С и 680°С, тогда как может находиться при температуре от 450°С до 480°С. Такой значительный перепад температур (240°С) вызывает явления теплового расширения, напряжений и перемещений, которые держатель должен поглощать при сохранении своей жесткости.

Чтобы добиться такого компромисса, существующий держатель является относительно тяжелым, что увеличивает общую массу турбомашины, и, кроме того, является дорогим.

Целью изобретения является простое, эффективное и экономичное решение этой проблемы.

Для этого в изобретении предлагается держатель, предназначенный для удержания трубы для удаления насыщенного маслом воздуха из турбомашины, содержащий радиально внутреннюю кольцевую часть, предназначенную для установки вокруг упомянутой трубы, отличающийся тем, что он содержит ребра, простирающиеся наружу и в радиальной плоскости от кольцевой части, образуя угол с радиальным направлением, при этом ребра содержат зоны крепления на их наружной периферии, причем упомянутые зоны крепления наклонены в осевом направлении держателя для обеспечения возможности их крепления к реактивному соплу турбомашины.

Таким образом, опорная зона трубы на держателе расположена аксиально под прямым углом к зоне крепления держателя на реактивном сопле, что придает держателю хорошую жесткость. То, что ребра наклонены относительно радиального направления, позволяет, кроме того, иметь возможность подходящим образом выдерживать явления теплового расширения при работе. Наконец, такой держатель является относительно легким, позволяет осуществить проход охлаждающего воздуха в реактивное сопло и является недорогим. При сравнении такой держатель примерно в десять раза легче существующего держателя.

В соответствии с признаками изобретения зоны крепления имеют, каждая, форму части конуса.

Кроме того, каждое ребро может содержать среднюю зону, содержащую первый конец, соединенный с внутренней зоной крепления, предназначенной для крепления на внутренней кольцевой части держателя, и второй конец, соединенный с наружной зоной крепления, предназначенной для крепления к реактивному соплу, при этом средняя зона простирается в плоскости, образующей непрямой угол относительно касательной к кольцевой части, проходящей через первый конец.

Такое отличие позволяет держателю хорошо выдерживать воздействие тепловых расширений.

Каждая средняя зона может простираться в плоскости, параллельной оси внутренней кольцевой части.

Средние зоны, таким образом, создают малое сопротивление потоку воздуха, проходящего через реактивное сопло.

Кроме того, каждая внутренняя зона крепления имеет форму, дополняющую форму внутренней кольцевой части.

Внутренние зоны ребер могут быть закреплены пайкой, например, во внутренней кольцевой зоне.

Предпочтительно ребра и внутренняя кольцевая часть выполнены из суперсплава на основе никеля, например из INCONEL 625 или из INCONEL 718.

Предпочтительно длина внутренней кольцевой части меньше или равна 0,4 от своего внутреннего диаметра.

Таким образом, внутренняя кольцевая часть представляет собой короткую направляющую, образующую, некоторым образом, шаровое соединение между трубой и держателем.

Например, количество ребер может быть заключено между 3 и 10.

Изобретение касается также узла турбомашины, содержащего трубу для удаления насыщенного маслом воздуха, при этом упомянутая труба содержит подвижную во вращении расположенную выше по потоку часть и неподвижную расположенную ниже по потоку часть, причем упомянутая расположенная ниже по потоку часть проходит через реактивное сопло и простирается по оси упомянутого реактивного сопла, при этом упомянутая расположенная ниже по потоку часть окружена внутренней кольцевой частью упомянутого держателя таким образом, что упомянутая расположенная ниже по потоку часть установлена в осевом направлении свободной во вращении и в перемещении в упомянутой внутренней кольцевой части, а наклонные зоны крепления держателя дополнительно закреплены на реактивном сопле.

Изобретение касается, наконец, турбомашины, отличающейся тем, что она содержит упомянутый выше узел.

В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

- фиг. 1 изображает вид в перспективе и в осевом разрезе части существующей турбомашины,

- фиг. 2 изображает в осевом разрезе вид монтажа существующего держателя между реактивным соплом и трубой для удаления насыщенного маслом воздуха,

- фиг. 3 изображает вид в перспективе с частичным вырезом монтажа по фиг. 2,

- фиг. 4 изображает вид в перспективе держателя по изобретению,

- фиг. 5 изображает вид в перспективе ребра держателя по изобретению,

- фиг. 6 изображает вид в перспективе кольцевой части держателя по изобретению,

- фиг. 7 изображает детальный вид, иллюстрирующий размещение ребра на упомянутой кольцевой части,

- фиг. 8 изображает вид в перспективе с частичным вырезом части турбомашины по изобретению.

Расположенная ниже по потоку часть существующей турбомашины представлена на фиг. 1 и содержит реактивное сопло 1, установленное на выходе выхлопного кожуха 2, закрепленного на выходе турбины низкого давления (не изображенной на чертеже). Реактивное сопло 1 содержит осевое отверстие 3 на расположенном ниже по потоку конце.

Турбомашина содержит также трубу 4, часто называемую «Center Vent Tube» или «CVT», которая включает подвижную во вращении расположенную выше по потоку часть (не изображенную), продолженную неподвижной расположенной ниже по потоку частью 4а, которая обеспечивает удаление насыщенного маслом воздуха, находящейся в определенных частях турбомашины.

Расположенная ниже по потоку часть 4а этой трубы 4 проходит через реактивное сопло 1 и открывается на выходе последнего через отверстие 3. Упомянутая расположенная ниже по потоку часть 4а связана с реактивным соплом 1 держателем 5. Последний изображен на фиг. 2 и 3 и содержит внутреннюю кольцевую часть 6 общего Ω-образного сечения, охватывающую трубу 4, и коническую часть 7, скрепленную с реактивным соплом 1 и с внутренней кольцевой частью 6. Коническая часть 7 содержит отверстия 8 для прохода дебита воздуха охлаждения, проходящего по реактивному соплу 1. Кроме того, коническая часть 7 держателя 5 закреплена на кольцевой внутренней части 6 с помощью болтов, не изображенных на чертеже.

Как ранее указывалось, опорная зона 9 трубы 4 на держателе 5 смещена по оси от зоны крепления 10 держателя 5 на реактивном сопле 1, что значительно снижает жесткость держателя 5. Эта жесткость уменьшается также из-за наличия отверстий 8, обеспечивающих проход дебита воздуха охлаждения. Кроме того, такой держатель является относительно тяжелым, что увеличивает общую массу турбомашины и, кроме того, стоимость.

Для устранения этих недостатков в изобретении предлагается соединить расположенную ниже по потоку часть 4а трубы 4 с реактивным соплом 5 держателем 5, изображенным на фиг.4 - 8. Этот держатель содержит кольцевую цилиндрическую радиально внутреннюю часть 6, предназначенную для установки вокруг упомянутой трубы 4, и ребра 11, простирающиеся наружу и в радиальной плоскости от кольцевой части 6, образуя угол α с радиальным направлением. Количество ребер 11 заключено, например, между 3 и 10.

Каждое ребро 11 содержит среднюю зону 12, включающую первый конец 13, связанный с внутренней зоной 14 крепления, предназначенной для осевого крепления посредине внутренней кольцевой части 6 держателя 5, и второй конец 15, связанный с внешней зоной 16 крепления, предназначенной для соединения с реактивным соплом 1, например, болтами, заклепками или припайкой. Средняя зона 12 расположена в плоскости, образующей непрямой угол относительно касательной к кольцевой части 6, проходящей через первый конец 13. Кроме того, каждая средняя зона 12 расположена в плоскости, параллельной оси А кольцевой внутренней части 6.

Кроме того, внешняя зона 16 крепления имеет форму части конуса, дополняющую внутреннюю поверхность реактивного сопла 1, внутренняя зона крепления 14 имеет форму, дополняющую форму кольцевой внутренней части 6.

Кольцевая часть 6 может также содержать скошенные кромки, обращенные радиально внутрь на уровне ее концов для того, чтобы не повреждать трубу 4 при установке держателя 5.

Предпочтительно ребра 11 и внутренняя кольцевая часть 6 выполнены из суперсплава на основе никеля, например из INCONEL 625 (NiCr22Mo9Nb) или INCONEL 718, а внутренние зоны 14 крепления ребер 11 припаяны к внутренней кольцевой части 6. Кроме того, длина внутренней кольцевой части 6 меньше или равна 0,4 от ее внутреннего диаметра. Таким образом, внутренняя кольцевая часть является короткой направляющей, образующей, в определенной мере, шарнирную связь между трубой 4 и держателем 5. Труба 4 также установлена свободной во вращении и в осевом перемещении во внутренней кольцевой части 6. Эти разные степени свободы позволяют, в частности, компенсировать возможные деформации при работе, вызванные, например, механическими и тепловыми напряжениями.

Отмечается, что в держателе 5 по изобретению зона удержания трубы 4 в держателе 5 расположена аксиально справа от зоны крепления держателя 5 на реактивном сопле, что обеспечивает держателю 5 хорошую жесткость. То, что ребра 11 наклонены относительно радиального направления, позволяет, кроме того, подходящим образом выдерживать явления теплового расширения, могущие проявляться при работе. Наконец, такой держатель 5 является относительно легким, обеспечивает пропускание охлаждающего воздуха в реактивное сопло 1 и является недорогим. При сравнении такой держатель 5 примерно в десять раз легче, чем существующий держатель, изображенный на фиг. 2 и 3.


ДЕРЖАТЕЛЬ ТРУБЫ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ТУРБОМАШИНЕ
ДЕРЖАТЕЛЬ ТРУБЫ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ТУРБОМАШИНЕ
ДЕРЖАТЕЛЬ ТРУБЫ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ТУРБОМАШИНЕ
ДЕРЖАТЕЛЬ ТРУБЫ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ТУРБОМАШИНЕ
ДЕРЖАТЕЛЬ ТРУБЫ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ТУРБОМАШИНЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 928.
10.03.2013
№216.012.2d91

Лопатка газотурбинного двигателя, выполненная литьем, и способ ее изготовления, турбина, содержащая такую лопатку, и газотурбинный двигатель

Изобретение относится к литейному производству. Лопатку газотурбинного двигателя выполняют литьем по выплавляемым моделям. Лопатка содержит перо 4, на конце которого находится пятка 5, выполненная в виде единой детали с пером. Пятка содержит площадку 5а, в которой выполнены первая ванночка 12 с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477196
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2ea0

Определение реперов интересующих точек в зоне поверхности детали и применение для оптимизации траектории и угла наклона зондов с токами фуко

Изобретение относится к определению реперов интересующих точек в зоне (10, 20) поверхности детали (100), включающему в себя установление плотного контакта в упомянутой зоне поверхностного контрольного образца (11, 21), представляющим собой тонкий и достаточно эластичный слой, чтобы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477467
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.2fe9

Колесо турбомашины

Колесо турбомашины, такой как авиационный турбореактивный двигатель, содержит по меньшей мере, один роторный диск, несущий лопатки, и, по меньшей мере, одно кольцо из композитного материала с металлической матрицей. Кольцо установлено на диске для восприятия центробежных усилий при работе. Оно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477800
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.2fee

Панель-подложка для истирающегося покрытия в газотурбинном двигателе

Предложена панель-подложка для истирающегося покрытия для турбореактивного двигателя, содержащая жесткую подложку для крепления на внутренней стенке картера вентилятора, одна сторона которой покрыта слоистой структурой, поддерживающей слой истирающегося материала. Слоистая структура содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477805
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.2fef

Центробежный маслоотделитель с переменным проходным сечением

Изобретение относится к центробежному маслоотделителю с переменным проходным сечением, содержащему полый вращающийся вал. Указанный вал имеет, по крайней мере, одно отверстие для пропуска воздуха и поршень, помещенный внутри вала таким образом, что внутренняя часть вала делится на два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477806
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.2ff1

Многоточечный инжектор для турбомашины

Топливный инжектор многоточечного типа, предназначенный для установки в системе впрыска камеры сгорания, содержит стойку подачи топлива, первую и вторую обечайки, по меньшей мере, одну ступень завихрителей, вставленную в отверстие корпуса первой обечайки, топливный жиклер. Первая обечайка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477808
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.2fff

Сепаратор, предназначенный для питания турбины охлаждающим воздухом, газотурбинный двигатель

Кольцевая камера сгорания оборудована сепаратором, расположенным между радиально внутренней стенкой и внутренним фланцем этой камеры сгорания. Сепаратор содержит трубчатую часть, центрированную на главной оси упомянутой камеры сгорания, и входной конец которой расположен на входе отверстия,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477822
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.33c9

Направляющий элемент вала в турбомашине

Изобретение относится к опоре подшипника для удерживания в нужном направлении вала в турбореактивном двигателе. Она содержит кольцевую часть, изготовленную из материала типа с эффектом запоминания формы, которая сохраняет первоначальную форму, когда оказываемая нагрузка остается ниже пороговой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478800
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.33ca

Герметизация полости ступицы выпускного картера в газотурбинном двигателе

Выпускной картер газотурбинного двигателя содержит две коаксиальные внутреннюю и наружную цилиндрические стенки, соединенные радиальными стойками, и цилиндрический кожух. Цилиндрический кожух соединен с задним концом радиально внутренней стенки и ограничивает полость ступицы вместе с радиально...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478801
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.33cf

Вентилятор для турбомашины летательного аппарата и турбомашина летательного аппарата, содержащая такой вентилятор

Вентилятор для турбомашины летательного аппарата содержит входной конус турбомашины, диск вентилятора и также лопатки вентилятора. Конус турбомашины имеет наружную поверхность, предназначенную для того, чтобы вдоль нее проходил проточный тракт турбомашины. Лопатки вентилятора установлены на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478806
Дата охранного документа: 10.04.2013
Показаны записи 1-6 из 6.
10.08.2013
№216.012.5da2

Средство блокировки вращения оси, поддерживающей орган подвески газотурбинного двигателя

Устройство монтажа органа подвески на картере газотурбинного двигателя содержит вилку, включающую в себя, по меньшей мере, одну проушину и неподвижно соединенную с картером. Ось, закрепленная на упомянутой вилке, поддерживает упомянутый орган при помощи кольца, охватывающего ось. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489591
Дата охранного документа: 10.08.2013
25.08.2017
№217.015.c52b

Подвеска канала холодного потока турбореактивного двигателя на выпускном корпусе при помощи тяг и радиальных вилок

Двухконтурный турбореактивный двигатель содержит цилиндрический канал холодного потока, на продольных концах которого расположены корпус, окружающий вентилятор турбореактивного двигателя, и опорное кольцо, соединенное с выпускным корпусом. Опорное кольцо установлено при помощи тяг,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618142
Дата охранного документа: 02.05.2017
04.04.2018
№218.016.3446

Держатель трубы для отвода воздуха в турбогенераторе

Изобретение относится к держателю трубы для отвода насыщенного маслом воздуха турбогенератора. Держатель (5), выполненный с возможностью удержания трубы (4) для отвода насыщенного маслом воздуха турбогенератора, содержащий внутреннюю кольцевую в радиальном направлении часть (9, 10), выполненную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646167
Дата охранного документа: 01.03.2018
14.09.2018
№218.016.87f8

Газотурбинный двигатель с отбором потока сжатого воздуха

Изобретение относится к газотурбинному двигателю, содержащему отбор потока сжатого воздуха, поступающего из компрессора. Газотурбинный двигатель, включающий в себя: выпускной коллектор (7), который содержит множество стоек (10), при этом пространство, разделяющее стойки, образует отверстия, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666928
Дата охранного документа: 13.09.2018
26.10.2018
№218.016.96a6

Ступица выпускного корпуса для газотурбинного двигателя, выпускной корпус газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель

Ступица выпускного корпуса газотурбинного двигателя содержит внутренний крепежный фланец, выполненный с возможностью крепления на подшипниковой опоре, кольцевую соединительную стенку, кольцевую внутреннюю стенку тракта, а также ряд ребер жесткости и первые участки стоек. Соединительная стенка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670645
Дата охранного документа: 24.10.2018
20.03.2019
№219.016.e326

Элемент газотурбинного двигателя, содержащий вспомогательное уплотнительное средство, и способ тестирования этого элемента

Объектом изобретения является элемент газотурбинного двигателя, содержащий статор (2), ротор (1) и первое уплотнительное средство (9) между ротором (1) и статором (2), выполненное таким образом, чтобы быть активным, когда ротор находится в рабочем положении вокруг своей оси вращения (LL). При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682301
Дата охранного документа: 18.03.2019
+ добавить свой РИД