КОМПРЕССОР ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2011 года по МПК F04D29/60 

Изобретение относится к авиационным двигателям и газотурбинным установкам наземного применения.

При работе газотурбинного двигателя возможны случаи попадания посторонних предметов в газовоздушный тракт, что приводит к значительным повреждениям как рабочих, так и направляющих лопаток компрессора газотурбинного двигателя. Важное значение имеет возможность замены изношенных деталей двигателя и устранения повреждений на лопатках компрессора при попадании посторонних предметов в газовоздушный тракт непосредственно в условиях эксплуатации, т.е. без снятия двигателя с крыла или его демонтажа с газоперекачивающего агрегата или электростанции.

Известна конструкция статора компрессора, в которой на наружной поверхности корпуса (статора) выполнены бобышки, в которые запрессованы стальные втулки, служащие опорами для цапф поворотных лопаток направляющих аппаратов (А.А.Иноземцев, Е.А.Коняев, В.В.Медведев, А.В.Нерадько, А.Е.Ряссов. Авиационный двигатель ПС-90А. Под редакцией А.А.Иноземцева, М., Либра-К, 2007, стр.54).

Для выполнения ремонта лопаток или втулок, запрессованных в бобышки статора компрессора, необходимо выполнять разборку компрессора, что связано с большими затратами.

Наиболее близкой к заявляемой является конструкция компрессора двухконтурного двигателя, в статоре которого выполнены бобышки с резьбовыми отверстиями для крепления лопаток направляющих аппаратов 1 ступени. В резьбовые отверстия бобышек ввинчиваются пробки, в которые своими цапфами устанавливаются направляющие лопатки 1 ступени и крепятся к ним гайками. Лопатки и бобышки фиксируются от проворачивания штифтами (Авиационные двухконтурные двигатели Д-30КУ и Д-30КП. Конструкция, надежность и опыт эксплуатации. М., «Машиностроение», 1988, стр.47).

При такой конструкции статора компрессора для выполнения ремонта, зачистки и замены лопаток направляющих аппаратов, а также обеспечения доступа к рабочим лопаткам соседних ступеней ротора компрессора для удаления повреждений необходимо выполнять разборку компрессора, для чего снимать двигатель с крыла, демонтировать его с газоперекачивающего агрегата или электростанции.

Техническая задача заключается в повышении ремонтопригодности компрессора путем проведения зачистки и замены лопаток направляющих аппаратов и упрощении доступа к рабочим лопаткам соседних ступеней ротора компрессора для удаления повреждений без осуществления разборки газотурбинного двигателя.

Сущность изобретения заключается в том, что в компрессоре газотурбинного двигателя, включающем статор с бобышками, имеющими отверстия под цапфы лопаток направляющих аппаратов, согласно изобретению лопатки размещены в отверстиях бобышек статора компрессора и установлены в бобышках с помощью корпусов цапф неподвижно либо с возможностью поворота относительно оси бобышек с помощью подвижных элементов, а также с возможностью демонтажа без разборки статора компрессора.

Заявляемая конструкция позволяет осуществлять ремонт как рабочих, так и направляющих лопаток, замену изношенных деталей (втулок), устранение повреждений на лопатках компрессора при попадании посторонних предметов в газовоздушный тракт в условиях эксплуатации без снятия двигателя с крыла или его демонтажа с газоперекачивающего агрегата или электростанции.

Изобретение проиллюстрировано следующими чертежами.

На фиг.1 представлен первый вариант конструкции статора компрессора с закрепленными в нем лопатками направляющих аппаратов. На фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - элемент I на фиг.1. Фиг.4 представляет собой разрез Б-Б на фиг.3. На фиг.5 представлен второй вариант исполнения конструкции статора с поворотной лопаткой направляющего аппарата.

По первому варианту в статоре 1 выполнены бобышки 2, в которых размещены корпуса 3 цапф 4, являющиеся опорами цапф направляющих лопаток 5. Корпуса 3 закреплены в бобышках 2 статора 1 резьбовыми крышками 6. Корпуса 3 зафиксированы в заданном положении с помощью фиксаторов 7, установленных в прорезях 8 бобышек 2. Цапфы 4 лопаток 5 направляющих аппаратов установлены в определенном положении неподвижно относительно корпусов 3 цапф 4 при помощи выступов 9, вставленных в прорези 10 упорных шайб 11 и закрепленных гайками 12.

Второй вариант конструкции предусматривает выполнение в статоре 1 бобышек 2, в которых размещены корпуса 3 цапф 4 со втулками 13 и поворотные лопатки 14. С помощью шайб 15, гаек 16 и упорных шайб 17 закреплены рычаги 18, связанные с синхронизирующими кольцами 19, что позволяет выполнять поворот лопаток 14 относительно оси бобышек 2 с помощью подвижных элементов. Корпуса 3 цапф 4 и сами поворотные лопатки 14 выполнены с возможностью демонтажа их из статора без разборки двигателя, а также обеспечения доступа к рабочим лопаткам 20 соседних ступеней ротора с целью их осмотра.

Сборку конструкции по первому варианту осуществляют следующим образом. В отверстие бобышки 2 статора 1 вставляют корпус 3 цапф 4 совместно с направляющей лопаткой 5 и совмещают фиксатор 7 корпуса цапф 3 с прорезью 8 в бобышке 2. Корпус 3 закрепляют резьбовой крышкой 6 и устанавливают упорную шайбу 11, фиксируя гайкой 12.

Порядок сборки конструкции по второму варианту следующий.

В отверстие бобышки 2 статора 1 вставляют корпус 3 цапф 4 со втулками 13 совместно с поворотной лопаткой 14. На цапфу 4 монтируют упорную шайбу 17 и рычаг 18, предварительно соединенный с синхронизирующим кольцом 19, и закрепляют гайкой 16.

Демонтаж осуществляют в обратном порядке. После разборки конструкции извлекают лопатки направляющего аппарата, изношенные детали (втулки), анализируют их состояние, устраняют повреждения либо заменяют. Кроме того, используя специальные инструменты через отверстия бобышек 2 производят осмотр рабочих лопаток 20 и при необходимости производит устранение повреждений на них.

Изобретение относится к авиационным двигателям и газотурбинным установкам наземного применения и обеспечивает при его использовании повышение ремонтопригодности компрессора. Указанный технический результат достигается в компрессоре газотурбинного двигателя, включающем статор (1) с бобышками (2), имеющими отверстия под цапфы (4) лопаток (14) направляющих аппаратов, лопатки (14) размещены в отверстиях бобышек (2) статора (1) компрессора и установлены в бобышках (2) с помощью корпусов (3) цапф (4) неподвижно либо с возможностью поворота относительно оси бобышек (2) с помощью подвижных элементов, а также с возможностью демонтажа без разборки статора (1) компрессора. 5 ил.

Компрессор газотурбинного двигателя, включающий статор с бобышками, имеющими отверстия под цапфы лопаток направляющих аппаратов, отличающийся тем, что лопатки размещены в отверстиях бобышек статора компрессора и установлены в бобышках с помощью корпусов цапф неподвижно либо с возможностью поворота лопаток относительно оси бобышек с помощью подвижных элементов, а также с возможностью демонтажа без разборки статора компрессора.