Промежуточный корпус компрессора двухконтурного турбореактивного двигателя Российский патент 2022 года по МПК F02K3/75 F02C7/42 

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно, к элементам конструкции промежуточных корпусов турбореактивных двигателей.

Известен промежуточный корпус компрессора двухконтурного турбореактивного двигателя с составным коническим разделителем потока, содержащий силовые стойки, размещенные между наружным и внутренним контурами, объединенные составным коническим разделителем потока, состоящим из неподвижных и подвижных секторов, причем неподвижные сектора выполнены за одно целое с силовыми стойками, между которыми расположены подвижные сектора, торцевые стенки которых соединены поворотными осями с близлежащими неподвижными секторами, а задние стенки подвижных секторов кинематически соединены с приводом направляющих аппаратов компрессора высокого давления посредством поворотных тяг, рычагов и приводных колец, также статорная часть компрессора высокого давления соединена с неподвижными секторами разделителя потока, при этом на приводном кольце подвижных секторов установлены пальцы, в свою очередь на задних стенках подвижных секторов разделителя выполнены наклонные прорези с возможностью контактировать с соответствующими пальцами приводного кольца подвижных секторов.

/RU №2729558, МПК F02K 3/075, опубл.: 07.08.2020/ - прототип.

Недостаток известного промежуточного корпуса заключается в том, что механизация разделителя контуров реализована без взаимосвязи с другими элементами регулирования степени двухконтурности, а именно с применяемыми практически во всех современных газотурбинных двигателях регулируемыми направляющими аппаратами компрессора [Агульник А.Б., Бакулев В.И., Гогубев В.А., Кравченко И.В., Крылов Б.А. Термогазодинамические расчеты и расчет характеристик ГТД / Под. ред. Бакулева В.И.: Учебное пособие.: - М: Изд-во МАИ, 2002. - 256 с: ил. ISBN 5-7035-2539-Х]. Это приводит к неоправданному применению дополнительных приводных элементов, что увеличивает количество деталей, осложняет синхронизацию управления.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного изобретения, является повышение надежности и снижение массы конструкции, за счет уменьшения количества деталей с сохранением синхронизации управления поворотом подвижных секторов конического разделителя потока и направляющих аппаратов компрессора высокого давления.

Указанный технический результат достигается тем, что в промежуточном корпусе компрессора двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащем составной конический разделитель потока, силовые стойки, размещенные между наружным и внутренним контурами, объединенные составным коническим разделителем потока, состоящим из неподвижных и подвижных секторов, причем неподвижные сектора выполнены за одно целое с силовыми стойками, между которыми расположены подвижные сектора, торцевые стенки которых соединены поворотными осями с близлежащими неподвижными секторами, а задние стенки подвижных секторов кинематически соединены с приводом направляющих аппаратов компрессора высокого давления посредством поворотных тяг, рычагов и приводных колец, также статорная часть компрессора высокого давления соединена с неподвижными секторами разделителя потока, при этом на приводном кольце подвижных секторов установлены пальцы, в свою очередь на задних стенках подвижных секторов разделителя выполнены наклонные прорези с возможностью контактировать с соответствующими пальцами приводного кольца подвижных секторов, согласно предложению подвижные сектора и передний ряд направляющих аппаратов компрессора высокого давления кинематически связаны посредством одного приводного кольца, содержащего средства крепления пальцев, размещенные на его переднем торце, а также средства соединения с передним рядом направляющих аппаратов, последние из которых установлены со стороны заднего торца приводного кольца.

Осуществление кинематической связи подвижных секторов и переднего ряда направляющих аппаратов компрессора высокого давления посредством одного приводного кольца, с переднего торца содержащего средства крепления пальцев, а со стороны заднего торца средства соединения с рычагами первого ряда поворотных лопаток общим позволяет сократить количество деталей конструкции механизации, что приводит к снижению массы и повышению надежности указанной конструкции.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами, на которых изображена конструкция промежуточного корпуса с регулируемым коническим разделителем потока, объединенного общим приводом с направляющими аппаратами компрессора высокого давления.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема расположения регулируемого разделителя потока промежуточного корпуса.

На фиг. 2 представлено взаимное расположение подвижных и неподвижных секторов регулируемого разделителя потока промежуточного корпуса.

На фиг. 3 представлена механизация привода регулируемого разделителя потока промежуточного корпуса и направляющих аппаратов компрессора высокого давления.

На фиг. 4 представлена фиксация подвижного сектора регулируемого разделителя потока промежуточного корпуса.

Промежуточный корпус компрессора двухконтурного турбореактивного двигателя с составным коническим разделителем потока, содержит силовые стойки (1), размещенные между наружным (2) и внутренним (3) контурами, объединенные составным коническим разделителем потока, состоящим из неподвижных (4) и подвижных (5) секторов, причем неподвижные сектора (4) выполнены за одно целое с силовыми стойками (1) между, которыми расположены подвижные сектора (5), торцевые стенки (6) которых соединены поворотными осями (7) с близлежащими неподвижными секторами (4), а задние стенки (8) подвижных секторов (5) кинематически соединены с приводом. Наружный диаметр внутреннего контура (3) образован статорной частью (9) компрессора высокого давления с регулируемыми направляющими аппаратами (10), также статорная часть (9) компрессора соединена с неподвижными секторами (4) разделителя потока, причем привод направляющих аппаратов (10) компрессора и подвижных секторов (5) разделителя выполнен общим. В частном случае реализации общий привод состоит из взаимосвязанных управляющего гидроцилиндра (11), коромысла (12) и наружной тяги (13). Изменение положения подвижных секторов (5) и близлежащих регулируемых направляющих аппаратов (10) одной ступени компрессора выполнено посредством приводного кольца (14). Остальные направляющие аппаратов (10) последующих ступеней компрессора изменяют свое положение посредством приводных колец (15). Наружная тяга (13) соединена с взаимосвязанными кронштейнами (16) (17), соединенными с соответствующими поворотными рычагами (18) (19), подвижно закрепленными на платформе (20), которая в свою очередь неподвижно закреплена на статорной части компрессора высокого давления (9). Приводные кольца (14) (15) соединены с соответствующими поворотными рычагами (18) (19) посредством тяг (21) (22). На переднем торце приводного кольца (14) подвижных секторов (5) установлены пальцы (23) посредством средств соединения, например, болтовых соединений. Также приводное кольцо (14) снабжено средствами подвижного соединения с направляющими аппаратами (10) первой ступени компрессора высокого давления, например, радиальными осями, жестко зафиксированными на поворотном кольце (14) и образующих подвижные соединения в виде сферических шарниров с соответствующими направляющими аппаратами (10), расположенными со стороны заднего торца приводного кольца (14) на статорной части компрессора высокого давления (9). В свою очередь на задних стенках (8) подвижных секторов (5) разделителя выполнены наклонные прорези (24) с возможностью контактировать с соответствующими пальцами (23) приводного кольца (14) подвижных секторов (5). Поворотные оси (7) снабжены буртиками (25), в свою очередь в торцевых стенках (6) подвижных секторов (5) выполнены соосные с поворотными осями (7) отверстия (26) и проточки (27) под буртики (25) для фиксации поворотных осей (7) посредством разрезных распорных колец (28), которые размещены в соответствующих проточках (29). Неподвижные сектора (4) разделителя потока снабжены сферическими подшипниками (30), запрессованными в отверстия (31) и контактирующими с поворотными осями (7).

Изменение положения подвижных секторов (5) осуществляется совместно с направляющими аппаратами (10) посредством управляющего гидроцилиндра (11), передающего усилие через коромысло (12) на наружную тягу (13), далее на взаимосвязанные кронштейны (16) (17), которые при перемещении изменяют положение поворотных рычагов (18) (19), передавая усилие на приводные кольца (14) (15) через тяги (21) (22) соответственно. Приводное кольцо (14) при перемещении воздействует на подвижные сектора (5) посредством установленных на кольце (14) пальцев (23), контактирующих с соответствующими наклонными прорезями (24), отклоняя их относительно поворотных осей (7), а также меняет положение направляющих аппаратов (10) первой ступени компрессора высокого давления за счет наличия кинематической связи с ними. Изменение положения направляющих аппаратов (10) оставшихся ступеней компрессора высокого давления осуществляется через приводные кольца (15).

Кинематическая связь с сохранением синхронизации управления поворотом подвижных секторов (5) и направляющих аппаратов (10) первой ступени компрессора высокого давления с приводом посредством одного поворотного кольца (14) позволяет повысить надежность и снизить массу за счет уменьшения количества деталей конструкции.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно, к элементам конструкции промежуточных корпусов турбореактивных двигателей. Промежуточный корпус компрессора двухконтурного турбореактивного двигателя содержит составной конический разделитель потока, силовые стойки, размещенные между наружным и внутренним контурами, объединенные составным коническим разделителем потока, состоящим из неподвижных и подвижных секторов. Неподвижные сектора выполнены за одно целое с силовыми стойками, между которыми расположены подвижные сектора, торцевые стенки которых соединены поворотными осями с близлежащими неподвижными секторами. Задние стенки подвижных секторов кинематически соединены с приводом направляющих аппаратов компрессора высокого давления посредством поворотных тяг, рычагов и приводных колец. Статорная часть компрессора высокого давления соединена с неподвижными секторами разделителя потока, при этом на приводном кольце подвижных секторов установлены пальцы. На задних стенках подвижных секторов разделителя выполнены наклонные прорези с возможностью контактировать с соответствующими пальцами приводного кольца подвижных секторов. Подвижные сектора и передний ряд направляющих аппаратов компрессора высокого давления кинематически связаны посредством одного приводного кольца, содержащего средства крепления пальцев, размещенные на его переднем торце, а также средства соединения с передним рядом направляющих аппаратов, последние из которых установлены со стороны заднего торца приводного кольца. Технический результат - повышение надежности и снижение массы конструкции, за счет уменьшения количества деталей с сохранением синхронизации управления поворотом подвижных секторов конического разделителя потока и направляющих аппаратов компрессора высокого давления. 4 ил.

Промежуточный корпус компрессора двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащий составной конический разделитель потока, силовые стойки, размещенные между наружным и внутренним контурами, объединенные составным коническим разделителем потока, состоящим из неподвижных и подвижных секторов, причем неподвижные сектора выполнены за одно целое с силовыми стойками, между которыми расположены подвижные сектора, торцевые стенки которых соединены поворотными осями с близлежащими неподвижными секторами, а задние стенки подвижных секторов кинематически соединены с приводом направляющих аппаратов компрессора высокого давления посредством поворотных тяг, рычагов и приводных колец, также статорная часть компрессора высокого давления соединена с неподвижными секторами разделителя потока, при этом на приводном кольце подвижных секторов установлены пальцы, в свою очередь на задних стенках подвижных секторов разделителя выполнены наклонные прорези с возможностью контактировать с соответствующими пальцами приводного кольца подвижных секторов, отличающийся тем, что подвижные сектора и передний ряд направляющих аппаратов компрессора высокого давления кинематически связаны посредством одного приводного кольца, содержащего средства крепления пальцев, размещенные на его переднем торце, а также средства соединения с передним рядом направляющих аппаратов, последние из которых установлены со стороны заднего торца приводного кольца.