УЗЕЛ НЕПОДВИЖНОЙ ЛОПАТКИ, РАЗДЕЛЕННЫЙ НА СЕКТОРЫ, ДЛЯ КОМПРЕССОРА ТУРБОМАШИНЫ Российский патент 2006 года по МПК F04D29/38 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к турбине высокого давления такого турбоагрегата, как турбореактивный двигатель самолета. В частности, данное изобретение относится к узлу неподвижной лопатки, разделенному на секторы, для компрессора турбоагрегата.

Уровень техники

Известен очень широкий ассортимент компрессоров для турбоагрегатов. Изготовители постоянно стараются улучшить их рабочие показатели и также повысить эффективность их изготовления, снизить себестоимость и упростить их обслуживание.

Одно из известных усовершенствований заключается в том, что узел неподвижной лопатки компрессора для турбоагрегата разделяют на секторы. Патент США US-A-4126405 раскрывает сегментированный узел направляющего аппарата турбины.

Документ FR-A-2728015 раскрывает направляющий аппарат статора турбины, содержащий секторы, каждый из которых состоит из внутреннего сегмента и внешнего сегмента, соединенных лопатками. На корпусе, встроенном в статор компрессора, установлены секторы, контактирующие друг с другом. Средство предотвращения вращения предусмотрено, чтобы исключить вращение секторов, установленных на корпусе.

Сущность изобретения

Данное изобретение разработано для усовершенствования изготовления и снижения себестоимости узла неподвижной лопатки для компрессора турбоагрегата. Это реализуется посредством того, что, в целях облегчения изготовления, корпус выполняют содержащим две части или большее число частей. Части корпуса и секторы узла неподвижной лопатки скрепляют вместе системой направляющей и ползуна. Средства предотвращения вращения предусмотрены, чтобы исключить вращение секторов относительно корпуса.

Поэтому задача данного изобретения заключается в создании узла неподвижной лопатки, разделенного на секторы, для компрессора в турбоагрегате, содержащего:

- секторы в виде дуги окружности, каждый из которых состоит из внутреннего сегмента и внешнего сегмента, соединенных лопатками;

- кольцевой корпус, встроенный в статор компрессора и несущий секторы, контактирующие друг с другом;

- средство предотвращения вращения, выполненное с возможностью предотвращать вращение секторов на корпусе, причем, согласно изобретению,

- корпус состоит, по меньшей мере, из двух частей, контактирующих друг с другом и прикрепленных друг к другу в соединительных плоскостях, и содержащих средство, формирующее направляющую;

- секторы выполнены в виде ползунов, адаптированных в отношении средства, образующего направляющую в частях корпуса;

- средство предотвращения вращения содержит средство предотвращения вращения, прикрепленное к соединительным плоскостям частей корпуса с помощью средства крепления, и средство предотвращения вращения, блокированное на частях корпуса блокирующим средством в контакте между секторами.

Корпус предпочтительно состоит из двух частей, выполненных полукруглой формы.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения изобретения корпус содержит две радиальные обращенные друг к другу стороны; средства, формирующие направляющую, содержат два противоположных паза, выполненных на указанных сторонах, кромки внешних сегментов секторов, формирующие средства, образующие направляющую.

Средство предотвращения вращения, прикрепленное к соединительным плоскостям, содержит, по меньшей мере, одну полосу, фиксированную между двумя пазами с помощью указанного средства крепления и формирующую стопор для сектора, скользящего по направляющей в корпусе. Эта полоса выполнена в виде двухрычажного зажима, вставленного путем подведения двух рычагов друг к другу в приемных гнездах, выполненных в пазах, и зафиксированного в этих гнездах при высвобождении этих двух рычагов, образуя таким образом указанное средство крепления. Средство предотвращения вращения, прикрепленное к соединительным плоскостям, может также содержать, по меньшей мере, один фиксатор предотвращения вращения, состоящий из элемента, содержащего средство, формирующее ползун, адаптированный к средству, формирующему направляющую в частях корпуса; причем указанный элемент также содержит фиксирующие средства на корпусе. Эти фиксирующие средства могут быть соединением типа "выступ-паз", причем выступ вводят в паз, когда указанный элемент вталкивают в направлении, перпендикулярном направлению скольжения элемента в корпусе, тем самым образуя указанное средство крепления. Один из концов внешнего сегмента сектора, прилегающего к указанному элементу, может иметь зазор, в результате чего этот элемент можно втолкнуть в указанном перпендикулярном направлении, когда этот прилегающий сектор за счет скользящего движения контактирует с указанным элементом.

Средство предотвращения вращения, блокированное на частях корпуса, может поэтому содержать, по меньшей мере, один фиксатор предотвращения вращения, сформированный элементом, содержащим средство, образующее ползун, адаптированный к указанному средству, формирующему направляющую в частях корпуса; при этом указанный элемент также содержит фиксирующие средства на корпусе. Эти фиксирующие средства являются соединениями типа "выступ-паз", причем выступ вводят в паз, когда этот элемент вталкивают в направлении, перпендикулярном направлению, в котором этот элемент скользит в корпусе, таким образом формируя указанное блокирующее средство. Один из концов внешнего сегмента сектора, прилегающего к указанному элементу, может иметь зазор, в результате чего этот элемент можно втолкнуть в указанном перпендикулярном направлении, когда этот прилегающий сектор за счет скользящего движения контактирует с указанным элементом.

Краткое описание чертежей

Данное изобретение более понятно, и его преимущества и признаки станут ясными при изучении приводимого ниже описания в качестве неограничивающего примера, совместно с прилагаемыми чертежами, на которых представлено:

- Фиг.1 - частичное сечение компрессора турбоагрегата, использующего узел неподвижной лопатки, разделенный на секторы, согласно данному изобретению;

- Фиг.2 - частичный наклонный вид узла неподвижной лопатки, разделенного на секторы, согласно данному изобретению;

- Фиг.3 - наклонный вид фиксатора предотвращения вращения для соединительной плоскости части корпуса для узла неподвижной лопатки, разделенного на секторы, согласно данному изобретению;

- Фиг.4 - наклонный вид фиксатора предотвращения вращения, расположенного между двумя секторами узла неподвижной лопатки, разделенного на секторы, согласно данному изобретению;

- Фиг.5 и 6 - два этапа установки фиксатора предотвращения вращения между двумя секторами узла неподвижной лопатки, разделенного на секторы, согласно данному изобретению.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Фиг.1 представляет частичное сечение компрессора турбоагрегата, содержащего узлы 1, 2 и 3 неподвижной лопатки, разделенные на секторы, согласно данному изобретению. Эти неподвижные лопатки выполнены функционально одинаковыми.

Далее следует более подробное описание узла 1 неподвижной лопатки. Узел содержит кольцевой корпус 4, встроенный в статор компрессора и несущий секторы, например сектор 5.

Сектор 5 состоит из внутреннего сегмента 7 и внешнего сегмента 6, которые взаимно соединены лопатками 8.

Фиг.2 представляет частичный, с пространственным разнесением деталей, вид узла 1 неподвижной лопатки, разделенного на секторы. Узел содержит корпус из двух частей полукруглой формы. Фиг.2 представляет частичный вид одной из частей 11 этого корпуса, причем одна из его соединительных плоскостей 12 прикреплена на соответствующей соединительной плоскости к другой части корпуса. Три сектора 5 представлены в том виде, в котором их сборку осуществляют в данное время. Представлены сектор 5, внешний сегмент 6, внутренний сегмент 7 и соединительные лопатки 8.

Часть 11 корпуса содержит две радиальных стороны 12 и 13, обращенные друг к другу и в каждой из которых выполнен паз. Пазы обращены друг к другу и таким образом образуют направляющую. Кромки 21 и 22 внешнего сегмента 6 сектора 5 выступают наружу, и поэтому сектор выполнен в виде ползуна, свободно скользящего в направляющей, сформированной частью 11 корпуса.

До зацепления первого сектора 5 на части 11 корпуса устанавливают фиксатор предотвращения вращения на соединительной плоскости 12 части 11 корпуса. Он выполнен в виде полосы или фиксатора - согласно фиг.4.

Фиг.2 также представляет фиксатор 30 предотвращения вращения, расположенный между двумя секторами 5. Этот фиксатор 30 представлен в наклонном виде на Фиг.3. Фиксатор выполнен в виде элемента 31, расположенного между двумя сторонами 12 и 13 части 11 корпуса (см. Фиг.2). Элемент 31 имеет форму дуги окружности и продолжен за счет внешней кромки 32 и внутренней кромки 33. Кромки 32 и 33 обеспечивают возможность скольжения фиксатора 30 в пазах части 11 корпуса. Внешняя кромка 32 содержит штырь 34, выступающий из плоскости элемента 31. То же относится к штырю 35 на внутренней кромке 33.

Фиг.5 и 6 представляют две позиции размещения фиксатора 30 предотвращения вращения между двумя секторами 5. Одна из сторон части 11 корпуса представлена для наглядности. Представлен паз 14 на этой стороне.

Фиг.5 представляет первый сектор 5, уже установленный (слева на чертеже), и второй сектор 5 в процессе установки (справа на чертеже). Фиксатор 30 вставлен между этими двумя секторами за счет скольжения. Необходимо отметить, что высота паза 14 обеспечивает проход внешней кромки фиксатора 30 с его штырем 34.

Элемент 30 за счет скользящего движения входит в контакт с первым сектором 5. Для элемента 30 это соответствует взаимному расположению относительно части 11 корпуса, при котором штырь 34 обращен к выемке 15, выполненной в части 11 корпуса. После этого нужно только втолкнуть вверх фиксатор 30 (рассматривать с изображениями на Фиг.5 и 6), в результате чего штырь 34 входит в выемку 15 и тогда фиксатор 30 остается в поднятом положении.

Второй сектор 5 затем сдвигают к фиксатору 30. Второй сектор 5 имеет зазор 23 в конце контакта с фиксатором 30, в результате чего часть внешнего сегмента 6 проходит под фиксатором 30.

Фиксатор 40 предотвращения вращения на соединительной плоскости, представленный на Фиг.4, устанавливают так же, как и фиксатор согласно Фиг.3. Этот фиксатор выполнен в виде элемента 41, установленного между двумя сторонами части корпуса. Элемент 41 продолжен внешней кромкой 42 и внутренней кромкой 43. Внешняя кромка 42 содержит штырь 44, выступающий из плоскости элемента 41. То же относится к штырю 45 на внутренней кромке 43.

Изобретение относится к узлу неподвижной лопатки, содержащему кольцевой корпус, состоящий, по меньшей мере, из двух частей (11), и несущие секторы (5), каждый из которых состоит из внутреннего сегмента (7) и внешнего сегмента (6), соединенных лопатками (8). Части корпуса и секторы узла неподвижной лопатки скреплены вместе системой, образующей направляющую и ползун. Средства (30) предотвращения вращения обеспечивают предотвращение вращения секторов относительно корпуса. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Узел неподвижной лопатки, разделенный на секторы, для компрессора турбоагрегата, содержащий секторы (5) в форме дуги окружности, каждый из которых состоит из внутреннего сегмента (7) и внешнего сегмента (6), соединенных лопатками (8); кольцевой корпус (4), встроенный в статор компрессора и несущий секторы (5), контактирующие друг с другом; средство предотвращения вращения, выполненное с возможностью предотвращать вращение секторов на корпусе, отличающийся тем, что корпус (4) состоит, по меньшей мере, из двух частей (11), контактирующих друг с другом и прикрепленных друг к другу в соединительных плоскостях, и содержащих средство, формирующее направляющую; секторы (5) выполнены в виде ползунов, адаптированных в отношении средства, образующего направляющую в частях корпуса; средство предотвращения вращения содержит средство предотвращения вращения, прикрепленное к соединительным плоскостям частей корпуса с помощью средства крепления, и средство предотвращения вращения, блокированное на частях корпуса блокирующим средством в контакте между секторами.2. Узел по п.1, отличающийся тем, что корпус (4) состоит из двух частей (11), выполненных полукруглой формы.3. Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что корпус содержит две радиальные обращенные друг к другу стороны (12, 13); средства, формирующие направляющую, содержат два паза (14), расположенных напротив друг друга и выполненных в указанных сторонах; кромки (21, 22) внешних сегментов (6) секторов (5), образующие ползун.4. Узел по п.3, отличающийся тем, что средство предотвращения вращения, прикрепленное к соединительным плоскостям, содержит, по меньшей мере, одну полосу, фиксированную между пазами с помощью указанного средства крепления и формирующую стопор для сектора, скользящего по направляющей в корпусе.5. Узел по п.4, отличающийся тем, что полоса выполнена в виде двухрычажного зажима, который вставлен таким образом, что два рычага подведены друг к другу в гнездах, выполненных в пазах, и фиксируются в этих гнездах, когда эти два рычага высвобождены, образуя таким образом указанное средство крепления.6. Узел по п.3, отличающийся тем, что прикрепленное к соединительным плоскостям средство предотвращения вращения содержит, по меньшей мере, один фиксатор (40) предотвращения вращения, состоящий из элемента (41), содержащего средство, формирующее ползун (42, 43), адаптированный к средству, формирующему направляющую в частях корпуса, причем указанный элемент также содержит фиксирующие средства на корпусе (44, 45).7. Узел по п.6, отличающийся тем, что фиксирующим средством является соединение типа «выступ - паз»; причем выступ вводят в паз, когда элемент (41) вталкивают в направлении, перпендикулярном направлению скольжения элемента в корпусе, тем самым образуя указанное средство крепления.8. Узел по п.7, отличающийся тем, что зазор одного из его концов внешнего сегмента сектора, прилегающего к указанному элементу (41), имеет такую величину, что, когда прилегающий сектор за счет скольжения контактирует с указанным элементом, при этом указанный элемент вталкивают в указанном перпендикулярном направлении.9. Узел по п.3, отличающийся тем, что средство предотвращения вращения, блокированное на частях корпуса, содержит, по меньшей мере, один фиксатор (30) предотвращения вращения, сформированный элементом (31), содержащим средство, образующее ползун (32, 33), адаптированный к указанному средству, формирующему направляющую в частях корпуса; при этом указанный элемент также содержит фиксирующие средства (34, 35) на корпусе.10. Узел по п.9, отличающийся тем, что фиксирующими средствами являются соединения типа «выступ - паз»; причем выступ вводят в паз, когда элемент (31) вталкивают в направлении, перпендикулярном направлению скольжения элемента в корпусе, тем самым формируя указанное блокирующее средство.11. Узел по п.10, отличающийся тем, что зазор одного из концов внешнего сегмента сектора, прилегающего к указанному элементу (31), имеет такую величину, что, когда этот прилегающий сектор за счет скольжения контактирует с указанным элементом, этот элемент вталкивают в указанном перпендикулярном направлении.