СТАБИЛИЗАТОР ПЛАМЕНИ ФОРСАЖНОЙ КАМЕРЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2023 года по МПК F23R3/18 

Изобретение относится к области авиационных газотурбинных двигателей, в частности к форсажным камерам для турбореактивных двигателей, в том числе к стабилизаторам пламени, изготавливаемых методом литья или методом селективного лазерного сплавления.

Известна конструкция стабилизатора пламени, используемого в форсажной камере газотурбинного двигателя (А.А. Иноземцев, В.Л. Сандрацкий «Газотурбинные двигатели», ОАО «Авиадвигатель», г. Пермь, 2006, стр. 356-360), в котором карбюратор и стабилизатор являются одной деталью.

Недостатком такой конструкции является то, что она не рассчитана на работу в составе двигателя 5 поколения, так как не обеспечивает температурную развязку между карбюратором и стабилизатором, что приводит к образованию трещин и нарушению работы форсажной камеры.

Цель изобретения - обеспечить компенсацию температурных расширений (температурную развязку) между стабилизатором и карбюраторами, возможность замены карбюраторов без замены стабилизатора для обеспечения ремонтопригодности, а также обеспечение легкого ремонта форсажной камеры (фронтового устройства) путем быстрой замены стабилизатора.

С целью повышения прочности и достижения заданного ресурса предлагается конструкция сборного стабилизатора пламени, состоящего из стабилизатора, радиального и кольцевого карбюраторов, выполненных методом литья или селективного лазерного сплавления, отличительной особенностью которого является конструкция и способ сборки, обеспечивающий компенсацию температурных расширений между стабилизатором и карбюраторами.

Указанная цель изобретения достигается тем, что стабилизатор пламени форсажной камеры газотурбинного двигателя содержит стабилизаторы, выполненные Т-образной формы, которые впоследствии собираются в кольцо, радиальный и кольцевой карбюраторы, изготовленные методом литья или селективного лазерного сплавления. Карбюраторы закреплены в двух точках, при этом в области воздухозаборников неподвижно, а вторая точка крепления к стабилизатору выполнена плавающей для компенсации разницы температурных расширений материалов посредством выполнения в стабилизаторе овальных отверстий и крепления карбюраторов в них с помощью пальцев, неподвижно закрепленных на карбюраторах, и колец, закрепленных на пальцах, но не имеющих точек крепления к стабилизатору.

Фиг. 1 - общий вид спереди стабилизатора

Фиг. 2 - общий вид сзади стабилизатора

Фиг. 3 - разрез места крепления карбюраторов

Фиг. 4 - место крепления карбюраторов

Фиг. 5 - схема расположения стабилизаторов в форсажной камере,

На чертежах

1. стабилизатор Т-образной формы

2. радиальный карбюратор

3. кольцевой карбюратор

4. воздухозаборник

5. палец

6. кольцо.

Стабилизатор изображен на фиг. 1,2 и состоит из стабилизатора 1 Т-образной формы, изготовленного методом литья или селективного лазерного сплавления, карбюраторов: радиального 2 и кольцевого 3, также изготовленных методом литья или селективного лазерного сплавления, пальцев 5 и колец 6.

Карбюраторы 2 и 3 крепятся с одной стороны к стабилизатору 1 жестко заклепками со стороны воздухозаборников 4 и с другой стороны - при помощи пальцев 5 и колец 6, при этом это соединение является плавающим для компенсации температурных напряжений, возникающих в материале во время работы двигателя. Пальцы 5 крепятся к карбюраторам 2 и 3 при помощи сварки.

На фиг. 3 представлен разрез стабилизатора в месте крепления, где показаны палец 5 и кольцо 6, это же место крупно представлено на фиг. 4. На фиг. 3,4 видно отверстие в стабилизаторе, которое выполнено овальным для возможности перемещения пальца 5, что компенсирует различные температурные перемещения материалов, из которых выполнены стабилизатор 1 и карбюраторы 2 и 3, так как в процессе работы они нагреваются до разных температур.

Стабилизаторы пламени (в сборе) установлены в форсажную камеру по схеме, представленной на фиг. 5 таким образом, что кольцевые части стабилизаторов составляют кольцо, образуют собой систему стабилизации пламени. В системе стабилизации пламени форсажной камеры газотурбинного двигателя фронтового устройства создается зона обратных токов, что обеспечивает полноту сгорания топлива, надежный запуск и устойчивость работы форсажной камеры в широком диапазоне режимов.

К преимуществам предлагаемой конструкции относятся:

1. Малый объем обработки деталей, так как заготовка, выращенная методом селективного лазерного сплавления, или отливка практически представляют собой готовую деталь;

2. Компенсация температурных напряжений между стабилизатором и карбюраторами.

Стабилизатор пламени форсажной камеры газотурбинного двигателя применяется в конструкции авиационных газотурбинных двигателей с форсажной камерой сгорания.

Изобретение относится к области авиационных газотурбинных двигателей, в частности к форсажным камерам для турбореактивных двигателей, в том числе к стабилизаторам пламени, изготавливаемых методом литья или методом селективного лазерного сплавления. Стабилизатор пламени форсажной камеры газотурбинного двигателя содержит стабилизаторы, выполненные Т-образной формы, которые впоследствии собираются в кольцо, радиальный и кольцевой карбюраторы, изготовленные методом литья или селективного лазерного сплавления. Карбюраторы закреплены в двух точках, при этом в области воздухозаборников неподвижно, а вторая точка крепления к стабилизатору выполнена плавающей для компенсации разницы температурных расширений материалов посредством выполнения в стабилизаторе овальных отверстий и крепления карбюраторов в них с помощью пальцев, неподвижно закрепленных на карбюраторах, и колец, закрепленных на пальцах, но не имеющих точек крепления к стабилизатору. Технический результат - обеспечить компенсацию температурных расширений (температурную развязку) между стабилизатором и карбюраторами, возможность замены карбюраторов без замены стабилизатора для обеспечения ремонтопригодности, а также обеспечение легкого ремонта форсажной камеры (фронтового устройства) путем быстрой замены стабилизатора. 5 ил.

Стабилизатор пламени форсажной камеры газотурбинного двигателя, содержащий стабилизаторы, выполненные Т-образной формы, которые впоследствии собираются в кольцо, радиальный и кольцевой карбюраторы, изготовленные методом литья или селективного лазерного сплавления, отличающийся тем, что карбюраторы закреплены в двух точках, при этом в области воздухозаборников неподвижно, а вторая точка крепления к стабилизатору выполнена плавающей для компенсации разницы температурных расширений материалов посредством выполнения в стабилизаторе овальных отверстий и крепления карбюраторов в них с помощью пальцев, неподвижно закрепленных на карбюраторах, и колец, закрепленных на пальцах, но не имеющих точек крепления к стабилизатору.