Газотурбинный двигатель Российский патент 2003 года по МПК F02C7/06 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам охлаждения газотурбинных двигателей.

Известна конструкция газотурбинного двигателя, состоящая из главного вращающегося вала, установленного на подшипниках, расположенных в подшипниковой полости, и выходного канала двигателя, сообщающегося с подшипниковой полостью. Конструкция содержит также насос, который подает топливо на подшипники для их смазки и охлаждения, и устройство для отвода топлива из подшипниковой полости, сообщающееся с выходным каналом двигателя и расположенное аксиально вблизи подшипников (см. патент США № 4205525, МПК 7 F 02 C 7/06, 03.06.1980).

Однако попадание топлива в процессе работы непосредственно на горячие узлы двигателя способствует увеличению термических напряжений и появлению трещин, что снижает надежность конструкции ГТД.

Технической задачей изобретения является повышение надежности конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что газотурбинный двигатель содержит вал, установленный на подшипниках, один из которых расположен перед турбиной в подшипниковой полости, снабженной топливными форсунками, над наружной поверхностью корпуса подшипниковой полости выполнены отверстия для подвода охлаждающего воздуха, а между данным подшипником и турбиной на валу установлено кольцо, наружный обод которого снабжен образующим внутреннюю полость радиальным буртиком с лабиринтными гребешками на конце над упомянутой наружной поверхностью корпуса подшипниковой опоры, причем в буртике выполнены направленные навстречу потоку охлаждающего воздуха наклонные отверстия.

Кроме того, на торце наружной поверхности корпуса подшипника выполнен Г-образный острый шип, расположенный во внутренней полости кольца.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом.

Газотурбинный двигатель содержит вал 1, установленный на подшипниках, один из которых 2 расположен перед турбиной 3 в подшипниковой полости 4, снабженной топливными форсунками 5. Над наружной поверхностью корпуса 6 подшипниковой опоры 2 выполнены отверстия 7 для подвода охлаждающего воздуха, а между данным подшипником 2 и турбиной 3 на валу 1 установлено кольцо 8, наружный обод которого снабжен образующим внутреннюю полость 9 радиальным буртиком 10 с лабиринтными гребешками 11 на конце над упомянутой наружной поверхностью корпуса 6 подшипниковой опоры. В буртике 10 выполнены направленные навстречу потоку охлаждающего воздуха наклонные отверстия 12. Кроме того, на торце наружной поверхности корпуса 6 подшипника 2 выполнен Г-образный острый шип 13, расположенный во внутренней полости 9 кольца 8.

Газотурбинный двигатель содержит также каналы 14 для отвода топлива, полость 16, сообщающуюся с каналами 14, и выходной канал 15 двигателя.

Устройство работает следующим образом.

Топливо, используемое в малоресурсных газотурбинных двигателях для смазки и охлаждения подшипников, из форсунок 5 через подшипник 2 попадает во внутреннюю полость 9 промежуточного кольца 8, где накапливается благодаря наличию буртика 10. Под действием центробежных сил давление топлива в полости 8 может достигать величины 10-30 кг/см², что обеспечивает распыление топлива в полость 16 через отверстия 12. Лабиринтное уплотнение 11 на конце буртика 10 препятствует перетеканию топлива помимо отверстий 12.

Для этой же цели на торце наружной поверхности корпуса подшипника выполнен Г-образный острый шип 13, препятствующий образованию масляной пленки.

Топливо в полости 16 испаряется, тем самым исключая попадание капель топлива непосредственно на горячие детали, и за счет скрытой теплоты парообразования снижает температуру охлаждающего воздуха.

Воздух с парами топлива через каналы 14 эвакуируется в выходной канал двигателя 15, попутно охлаждая узел турбины.

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системах охлаждения газотурбинных двигателей. Газотурбинный двигатель содержит вал, установленный на подшипниках, один из которых расположен перед турбиной в подшипниковой полости, снабженной топливными форсунками. Над наружной поверхностью корпуса подшипниковой опоры выполнены отверстия для подвода охлаждающего воздуха, а между данным подшипником и турбиной на валу установлено кольцо. Наружный обод кольца снабжен образующим внутреннюю полость радиальным буртиком с лабиринтными гребешками на конце. В буртике выполнены направленные навстречу потоку охлаждающего воздуха наклонные отверстия. Кроме того, на торце наружной поверхности корпуса подшипника выполнен Г-образный острый шип, расположенный во внутренней полости кольца. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Газотурбинный двигатель, содержащий вал, установленный на подшипниках, один из которых расположен перед турбиной в подшипниковой полости, снабженной топливными форсунками, при этом над наружной поверхностью корпуса подшипниковой опоры выполнены отверстия для подвода охлаждающего воздуха, а между данным подшипником и турбиной на валу установлено кольцо, наружный обод которого снабжен образующим внутреннюю полость радиальным буртиком с лабиринтными гребешками на конце над упомянутой наружной поверхностью корпуса подшипниковой опоры, причем в буртике выполнены направленные навстречу потоку охлаждающего воздуха наклонные отверстия.2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что на торце наружной поверхности корпуса подшипника выполнен Г-образный острый шип, расположенный во внутренней полости кольца.