СТАТОР КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2003 года по МПК F04D29/56 

Изобретение относится к регулируемым узлам и вспомогательным устройствам компрессоров.

Известен статор компрессора газотурбинного двигателя (далее ГТД), содержащий корпус, поворотные лопатки, установленные в корпусе и связанные рычагами с кольцом привода при помощи пустотелого штифта с развальцовкой его в кольце привода и шарнирного подшипника, развальцованного в рычаге [1].

Недостатком данной конструкции является то, что при износе штифта или сферы рычага нужно высверливать штифт кольца привода и срезать шарнирный подшипник рычага.

Наиболее близким к заявляемому является решение, где статор компрессора ГТД содержит корпус, поворотные лопатки, установленные в корпусе и связанные рычагами с кольцом привода через штыри, закрепленные на рычагах, и антифрикционные втулки с заплечиками, закрепленные на кольце привода [2].

Недостатком данной конструкции является крепление антифрикционной втулки с заплечиками на наружной поверхности кольца привода с ограничением ее положения сверху рычагом поворотной лопатки, что не позволяет достаточно надежно закрепить антифрикционную втулку на кольце привода, т.е. возможно ее "выползание" вверх на величину зазора между втулкой и рычагом и выработка заплечика втулки при трении ее об рычаг. (Зазор между втулкой и рычагом складывается из суммы допусков на положение кольца привода и рычага.)
Задача изобретения - надежно закрепить антифрикционную втулку в кольце привода, а также выполнение соединения рычага с кольцом привода в виде разборного узла, что позволит осуществить индивидуальный ремонт каждого узла крепления лопатки в процессе эксплуатации на станции, если происходит износ штыря или втулки. Также конструкция предусматривает аварийный привод рычага в случае износа штыря или втулки.

Указанная задача достигается тем, что в статоре компрессора ГТД, содержащем корпус, поворотные лопатки, установленные в корпусе и связанные рычагами с кольцом привода через штыри, закрепленные на рычагах, и антифрикционные втулки с заплечиками, закрепленными на кольце привода, кольцо привода на наружной поверхности снабжено открытыми прямоугольными пазами с аварийным зазором, где установлены рычаги лопаток, а заплечики втулок размещены с внутренней поверхности кольца привода, при этом кольцо привода на внутренней поверхности снабжено двумя кольцевыми буртиками, в отверстиях которых установлены Z-образные стопоры втулок, расположенные напротив заплечиков.

Новым здесь является то, что кольцо привода на наружной поверхности снабжено открытыми прямоугольными пазами с аварийным зазором, где установлены рычаги лопаток, и заплечики втулок размещены с внутренней поверхности кольца привода, при этом кольцо привода на внутренней поверхности снабжено двумя кольцевыми буртиками, в отверстиях которых установлены Z-образные стопоры втулок, расположенные напротив заплечиков.

Снабдив кольцо привода на наружной поверхности открытыми прямоугольными пазами с аварийным зазором, где установлены рычаги лопаток, мы осуществляем привод каждой лопатки при помощи боковых стенок паза при выборе аварийного зазора в случае поломки или выработки штифта или антифрикционной втулки. Это позволяет при поломках в узле некоторое время работать в аварийном режиме.

Разместив заплечики втулок между внутренней поверхностью кольца привода и Z-образным стопором, фиксируем ее положение в кольце привода. Снабдив кольцо привода двумя кольцевыми буртиками и помещая в их отверстиях Z-образные стопоры втулок напротив их заплечиков, этим добиваемся надежного крепления втулки в кольце привода.

Т. о. мы получаем разборный узел крепления рычага к кольцу привода, который позволяет передавать движение от кольца привода к поворотным лопаткам.

Благодаря предложенной конструкции становится возможным ремонт узла в процессе эксплуатации, не отправляя на завод, при этом ремонт можно осуществлять выборочно для вышедшего из строя привода каждой отдельной лопатки.

На фиг. 1 изображен продольный разрез статора компрессора ГТД,
на фиг. 2 изображен вид сверху на статор компрессора ГТД,
на фиг. 3 изображен вид снизу на кольцо привода,
на фиг. 4 изображен узел крепления рычага к кольцу привода.

Статор компрессора ГТД содержит корпус 1, поворотные лопатки 2, установленные в корпусе 1 и связанные рычагами 3 с кольцом привода 4 посредством штыря 5, закрепленного на рычаге 3, антифрикционной втулки 6 с заплечиками 7, которые закреплены на кольце привода 4.

Кольцо привода 4 на наружной поверхности 8 имеет открытые прямоугольные пазы 9 с аварийным зазором 10, в которые устанавливаются рычаги 3 лопаток 2. Заплечики 7 втулок 6 расположены с внутренней поверхности 11 кольца привода. На внутренней поверхности 11 кольцо привода 4 имеет два кольцевых буртика 12, 13, в отверстиях 14, 15 которых установлены Z-образные стопоры 16 втулок 6, расположенные напротив заплечиков 7.

Ремонт статора можно проводить для каждой лопатки индивидуально независимо от других лопаток. При этом замена поврежденных деталей узла штыря 5 и втулки 6 осуществляется следующим образом: вынимается Z-образный стопор из отверстий 14, 15, находящихся в буртиках 12, 13. Втулка 6 вынимается из кольца привода 4 и в случае повреждения заменяется на новую. Рычаг 3 со штырем 5 при износе штыря 5 заменяется на новый.

При этом поврежденный узел некоторое время может работать в режиме аварийного привода, когда движение лопатки 2 передается посредством боковых стенок 17 пазов 9 на наружной поверхности 8 кольца привода 4.

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

Источники информации
1. Патент США 3788763, кл 415-147, опубл. 19 янв. 1971 г.

2. Патент США 5393275, кл. 415-160, опубл. 14 июня 1997 г.

Статор содержит корпус с поворотными лопатками, установленными в корпусе. Поворотные лопатки связаны рычагами с кольцом привода через штыри и антифрикционные втулки. Штыри закреплены на рычагах и через антифрикционные втулки с заплечиками закреплены на кольце привода. Кольцо привода на наружной поверхности имеет открытые прямоугольные пазы с аварийным зазором. В пазах установлены рычаги лопаток. Заплечики втулок находятся с внутренней поверхности кольца привода. На внутренней поверхности кольца привода имеются два кольцевых буртика с отверстиями, в них установлены Z-образные стопоры втулок, которые расположены напротив заплечиков. Благодаря предложенной конструкции становится возможным ремонт узла в процессе эксплуатации, не отправляя на завод, а также можно осуществлять ремонт выборочно для каждого вышедшего из строя узла. 4 ил.

Статор компрессора газотурбинного двигателя, содержащий корпус, поворотные лопатки, установленные в корпусе и связанные рычагами с кольцом привода через штыри, закрепленные на рычагах, и антифрикционные втулки с заплечиками, закрепленными на кольце привода, отличающийся тем, что кольцо привода на наружной поверхности снабжено открытыми прямоугольными пазами с аварийным зазором, где установлены рычаги лопаток, а заплечики втулок размещены с внутренней поверхности кольца привода, при этом кольцо привода на внутренней поверхности снабжено двумя кольцевыми буртиками, в отверстиях которых установлены Z-образные стопоры втулок, расположенные напротив их заплечиков.