СТАТОР КОМПРЕССОРА Российский патент 2015 года по МПК F01D11/24 F04D29/56 

Изобретение относится к статорам компрессоров газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.

Известен статор компрессора газотурбинного двигателя, содержащий наружный корпус и внутренний корпус с установленными в нем спрямляющими лопатками (патент US №6883303, МПК F01D 25/16, 25/28, 5/06, опубл. 26.04.2005 г.).

Недостатком известной конструкции является ее низкая экономичность из-за отсутствия системы управления радиальными зазорами компрессора.

Наиболее близким к заявляемому является статор компрессора, включающий внешний и внутренний корпуса, соединенные между собой передним и задним по потоку воздуха упругими коническими фланцами, перфорированную кольцевую обечайку с отверстиями подачи воздуха, размещенную с внешней стороны от внутреннего корпуса (патент RU №2175410, F04D 17/00, 27/00, опубл. 27.10.2001 г.).

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является пониженный коэффициент полезного действия компрессора, обусловленный низкой эффективностью системы управления радиальными зазорами, вследствие увеличенного расстояния между внутренним корпусом и перфорированной кольцевой обечайкой.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении экономичности компрессора путем повышения эффективности обдува внутреннего корпуса компрессора охлаждающим воздухом.

Указанный технический результат достигается тем, что в статоре компрессора, включающем внешний и внутренний корпуса, соединенные между собой передним и задним по потоку воздуха упругими коническими фланцами, перфорированную кольцевую обечайку с отверстиями подачи воздуха, размещенную с внешней стороны от внутреннего корпуса, согласно изобретению кольцевая обечайка выполнена с выступами, направленными в сторону оси статора компрессора, при этом радиальный фланец крепления внутреннего корпуса к заднему упругому коническому фланцу выполнен с вырезами со стороны кольцевой обечайки, а обращенная к оси компрессора поверхность выступов кольцевой обечайки выполнена эквидистантной поверхности вырезов радиального фланца, причем отверстия подачи воздуха расположены на выступах кольцевой обечайки, а задний упругий конический фланец выполнен с внешним осевым кольцевым ребром, снабженным радиальными каналами, расположенными напротив выступов кольцевой обечайки.

Выполнение кольцевой обечайки с направленными к оси статора компрессора выступами позволяет повысить экономичность компрессора за счет повышения эффективности обдува и системы управления радиальными зазорами, достигаемой путем уменьшения расстояния между выступами и внутренним корпусом.

Выполнение радиального фланца крепления внутреннего корпуса к заднему упругому коническому фланцу с выемками со стороны кольцевой обечайки, расположенными между болтами резьбовых соединений, а обращенной к оси компрессора поверхности выступов кольцевой обечайки эквидистантной поверхности вырезов радиального фланца позволяет минимизировать расстояние между вырезами и внутренним корпусом, повысив тем самым эффективность обдува внутреннего корпуса.

Размещение отверстий подачи воздуха только на выступах кольцевой обечайки позволяет организовать обдув внутреннего корпуса с максимальной скоростью охлаждающего воздуха, что повышает эффективность системы управления радиальными зазорами.

Выполнение заднего упругого конического фланца с внешним осевым кольцевым ребром, снабженным радиальными каналами, расположенными напротив выступов кольцевой обечайки, позволяет повысить эффективность системы управления радиальными зазорами за счет улучшенного охлаждения радиального фланца внутреннего корпуса.

На фиг. 1 изображен продольный разрез статора компрессора.

На фиг. 2 - вид А на фиг. 1

На фиг 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Статор компрессора 1 газотурбинного двигателя состоит из внешнего 2 и внутреннего 3 корпусов, соединенных между собой передним и задним (по потоку воздуха 4) упругими коническими фланцами 5 и 6 соответственно.

С внешней стороны от внутреннего корпуса 3 установлена кольцевая обечайка 7, которая выполнена с направленными к оси 8 статора компрессора 1 выступами 9, перфорированными отверстиями 10 подачи воздуха, которые соединяют между собой воздушную полость 11 подвода охлаждающего воздуха 12 повышенного давления и полость 13 пониженного давления.

Радиальный фланец 14 крепления внутреннего корпуса 3 к заднему упругому фланцу 6 выполнен с вырезами 15, расположенными со стороны кольцевой обечайки между болтами 16 резьбовых соединений, а обращенная к оси 8 статора компрессора 1 поверхность 17 выступов 9 выполнена эквидистантной поверхности 18 вырезов 15 (т.е. расположены на одинаковом расстоянии друг от друга) и с возможностью размещения выступов 9 в вырезах 15 при монтаже статора компрессора 1.

Задний упругий конический фланец 6 выполнен с внешним осевым кольцевым ребром 19, в котором выполнены радиальные каналы 20 обдува поверхности 18 выборок 15 охлаждающим воздухом 12.

Охлаждающий воздух 12 через отверстия 10 в выступах 9 кольцевой обечайки 7 натекает на охлаждаемую поверхность 21 внутреннего корпуса 3, а затем через каналы 22 во внешнем корпусе 2 истекает в подкапотное пространство 23.

Работает данное устройство следующим образом.

При работе статора компрессора 1 минимальное расстояние между поверхностью 17 выступов 9 кольцевой обечайки 7 и охлаждаемой поверхностью 21 внутреннего корпуса 3 способствует тому, что поверхность 21 обдувается с максимальной скоростью охлаждающего воздуха, что способствует повышению эффективности системы управления радиальными зазорами между статором компрессора 1 и ротором 24, а также повышает коэффициент полезного действия компрессора.

Изобретение относится к статорам компрессоров газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Статор компрессора включает в себя внешний (2) и внутренний (3) корпуса, соединенные между собой передним (5) и задним (6) по потоку воздуха (4) упругими коническими фланцами, а также перфорированную кольцевую обечайку (7) с отверстиями (10) подачи воздуха, размещенную с внешней стороны от внутреннего корпуса (3). Кольцевая обечайка (7) выполнена с направленными к оси (8) статора компрессора выступами (9). Радиальный фланец (14) крепления внутреннего корпуса (3) к заднему упругому коническому фланцу (6) выполнен с вырезами со стороны кольцевой обечайки (7). Обращенная к оси (8) компрессора поверхность (17) выступов (9) кольцевой обечайки (7) выполнена эквидистантной поверхности вырезов радиального фланца (14). Отверстия (10) подачи воздуха расположены на выступах (9) кольцевой обечайки (7). Задний упругий конический фланец (6) выполнен с внешним осевым кольцевым ребром, снабженным радиальными каналами, расположенными напротив выступов (9) кольцевой обечайки (7). Предложенное изобретение позволяет повысить экономичность компрессора путем повышения эффективности обдува внутреннего корпуса компрессора охлаждающим воздухом. 3 ил.

Статор компрессора, включающий внешний и внутренний корпуса, соединенные между собой передним и задним по потоку воздуха упругими коническими фланцами, перфорированную кольцевую обечайку с отверстиями подачи воздуха, размещенную с внешней стороны от внутреннего корпуса, отличающийся тем, что кольцевая обечайка выполнена с выступами, направленными в сторону оси статора компрессора, при этом радиальный фланец крепления внутреннего корпуса к заднему упругому коническому фланцу выполнен с вырезами со стороны кольцевой обечайки, а обращенная к оси компрессора поверхность выступов кольцевой обечайки выполнена эквидистантной поверхности вырезов радиального фланца, причем отверстия подачи воздуха расположены на выступах кольцевой обечайки, а задний упругий конический фланец выполнен с внешним осевым кольцевым ребром, снабженным радиальными каналами, расположенными напротив выступов кольцевой обечайки.