НАПРАВЛЯЮЩИЙ АППАРАТ ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА Российский патент 2002 года по МПК F04D29/40 

Изобретение относится к области конструирования газотурбинных двигателей, преимущественно конструированию узла статора осевого компрессора.

Известен направляющий аппарат осевого компрессора, содержащий корпус с кольцевым Т-образным пазом, в который установлены части полукольца с выполненными в них точными просечками в виде профиля консольных лопаток, консольные лопатки закреплены в части кольца (например, пайкой или сваркой) [1].

Недостатком устройства [1] является сложность конструкции и сложность замены вышедшей из строя лопатки.

Известен также направляющий аппарат, содержащий корпус с Т-образным пазом и продольным разъемом, фиксирующий консольные лопатки части полукольца, установленные в кольцевой паз корпуса [2].

Недостатком этого устройства является то, что применяются части полукольца, состоящего из соединенных между собой сегментов с посегментной фиксацией каждой из лопаток, что препятствует замене любой из поврежденных лопаток независимо одна от другой, без нарушения целостности полукольца, что особенно важно для поврежденных лопаток, расположенных в средней части полукольца. При этом требуется разбирать полукольца, состоящие из большого количества деталей, посегментно, что сложно при эксплуатации.

Наиболее близким к заявленному решению является направляющий аппарат осевого компрессора, содержащий корпус с Т-образным кольцевым пазом и продольным разъемом, фиксирующий полки консольных лопаток в осевом направлении [3].

К недостатку этого решения следует отнести то, что лопатки фиксируются в корпусе одна отдельно от другой и требуется строгая последовательность заведения лопаток при замене поврежденной лопатки, а также требуется разбирать лопатки лопаточного венца части или всей половины корпуса.

Задача изобретения - облегчение, удешевление и сокращение затрат времени при ремонте статора компрессора, а именно его направляющего аппарата в процессе эксплуатации. Предлагаемое устройство сделает возможным неоднократный ремонт в аэродромных мастерских или ремонт без снятия двигателя, если он используется в составе газоперекачивающего агрегата.

Указанная задача достигается тем, что направляющий аппарат осевого компрессора, содержащий корпус с кольцевым Т-образным пазом и продольным разъемом, фиксирующий полки консольных лопаток в осевом направлении, снабжен, по меньшей мере, двумя полукольцами, установленными заплечиками в кольцевом пазе корпуса, на внутренней стороне полуколец выполнены пазы вместе с полками лопаток, образующие между собой соединение типа "ласточкин хвост", причем продольная ось каждою соединения направлена вдоль продольной оси корпуса. При этом полукольца застопорены в корпусе в окружном направлении радиальными фиксаторами.

Новым здесь является то. что направляющий аппарат осевого компрессора снабжен, по меньшей мере, двумя полукольцами, установленными заплечиками в кольцевом пазе корпуса, на внутренней стороне полуколец выполнены пазы вместе с полками лопаток, образующие между собой соединение типа "ласточкин хвост", причем продольная ось каждого соединения направлена вдоль продольной оси корпуса. Полукольца могут быть застопорены в корпусе в окружном направлении радиальными фиксаторами.

Снабдив направляющий аппарат, по меньшей мере, двумя полукольцами, установленными своими заплечиками в кольцевом Т-образном пазе, добиваются того, что при достаточно жестком полукольце можно выдвигать его из Т-образного паза корпуса, не производя полную разборку двигателя, а лишь снимая половину корпуса, при этом ротор двигателя не снимается с двигателя.

Выполнив на внутренней стороне полуколец пазы, в каждом из которых размещена ответная полка лопатки, сопряженная с пазом в виде соединения "ласточкин хвост", добиваются того, что лопатка оказывается соединенной с полукольцом в единый узел и при съеме половины корпуса можно выдвинуть из Т-образного паза полукольца с лопатками.

Таким образом, с помощью минимальной разборки двигателя, только сняв половину корпуса, делают любую из поврежденных лопаток доступной для замены.

Из-за того что продольная ось каждого соединения направлена вдоль продольной оси корпуса делается возможной замена поврежденной лопатки, выдвигая вдоль продольной оси корпуса, при этом полукольцо может быть выдвинуто не полностью, а до того положения, когда можно заменить поврежденную лопатку. Смещению лопаток в собранном направляющем аппарате вдоль продольной оси корпуса препятствуют боковые стенки Т-образного паза корпуса, в которые упираются торцы полок лопаток, выполненные в виде "ласточкиного хвоста". Oт проворота в окружном направлении полукольца застопорены радиальными фиксаторами.

На фиг.1 показан продольный разрез направляющего аппарата осевого компрессора; на фиг.2 показан поперечный разрез по оси А-А направляющею аппарата осевого компрессора; на фиг.3 показан вид Б - вид кольца в радиальном направлении; на фиг.4 показан элемент В - часть чальца с пазом "ласточкин хвост". Направляющий аппарат осевого компрессора содержит корпус 1 с кольцевым Т-образным пазом 2, продольным разъемом 3, консольные лопатки 4, полукольца 5, установленные в кольцевом пазе 2 корпуса 1, полукольца 5 имеют заплечики 6 и пазы типа ласточкин хвост 7, в каждом из которых закреплена лопатка 4 с ответной пазу полкой 8 типа "ласточкин хвост", пазы 7 находятся на внутренней стороне полуколец 9, полукольца 5 застопорены в корпусе 1 радиальными фиксаторами 10.

Замена поврежденной лопатки 4, которой может быть любая лопатка лопаточного венца, осуществляется следующим образом. Снимается верхняя половина корпуса 1, что возможно благодаря горизонтальному разъему 3, вынимаются стопорные фиксаторы полуколец 10, затем выдвигается полукольцо 5 с закрепленными в нем лопатками 4. Поврежденная лопатка заменяется на новую, затем полукольца 5 устанавливаются в соответствующую половину корпуса 1 в прежнее положение и крепятся радиальными фиксаторами 10.

Из описания изобретения видно, что для реализации устройства используются элементы, применяемые в промышленности, что позволяет сделать вывод о промышленной применимости изобретения.

Источники информации
1. Патент Франции 2702242, кл. F 01 D 9/06, опубл. 09.09.1994 г.

2. Патент Франции 1523147, кл. F 02 С.

3. Патент ФРГ 2051771, кл. F 02 C 7/02, опубл. 06.05.1971 г.

Направляющий аппарат содержит корпус с кольцевым Т-образным пазом и продольным разъемом. Корпус фиксирует полки консольных лопаток в осевом направлении. Также направляющий аппарат снабжен, по меньшей мере, двумя полукольцами с заплечиками, которые установлены в кольцевом Т-образном пазе корпуса. На внутренней стороне полуколец выполнены пазы, которые вместе с полками лопаток образуют между собой соединение типа "ласточкин хвост", причем продольная ось каждого соединения направлена вдоль продольной оси корпуса. Полукольца могут быть застопорены в корпусе в окружном направлении радиальными фиксаторами. Изобретение позволяет легко осуществить замену любой из поврежденных лопаток лопаточного венца направляющего аппарата независимо одна от другой, не нарушая целостность лопаточного венца, и неоднократно проводить ремонт в аэродромных мастерских или, если он используется в составе газоперекачивающего агрегата, можно провести ремонт, не снимая двигатель. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Направляющий аппарат осевого компрессора, содержащий корпус с кольцевым Т-образным пазом и продольным разъемом, фиксирующий полки консольных лопаток в осевом направлении, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, двумя полукольцами, установленными заплечиками в кольцевом пазе корпуса, на внутренней стороне полуколец выполнены пазы вместе с полками лопаток, образующие между собой соединение типа "ласточкин хвост", причем продольная ось каждого соединения направлена вдоль продольной оси корпуса. 2. Направляющий аппарат осевого компрессора по п. 1, отличающийся тем, что полукольца застопорены в корпусе в окружном направлении радиальными фиксаторами.