Статор компрессора газотурбинного двигателя Российский патент 2024 года по МПК F02C7/00 F01D25/00 F01D21/00 

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к устройству крепления корпуса направляющего аппарата в статоре компрессора газотурбинного двигателя.

Из уровня техники известен статор компрессора газотурбинного двигателя, включающий корпус направляющих аппаратов с закрепленными в нем направляющими лопатками и окном осмотра лопаток. В прототипе представлена схема закрепления лопаток направляющего аппарата от радиального проворота посредством штифтов, установленных в разъеме внешнего кольца (Н.Н. Сиротин и др., Основы конструирования, производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий, Книга 1, М., Наука, 2011, с. 327-331).

Недостатками прототипа является наличие небольших фиксирующих элементов конструкции, которые в процессе монтажа могут выпасть в проточную часть газотурбинного двигателя при несоблюдении технологии сборки компрессора. При данной конструкции сложно организовать необходимую площадь контакта упорных поверхностей, применяя один элемент, что приводит к увеличению количества фиксирующих элементов. Также это увеличивает номенклатуру деталей компрессора, так как появляется дополнительная лопатка с пазом под фиксатор к корпусу направляющего аппарата.

Техническим результатом является повышение надежности и долговечности компрессора газотурбинного двигателя, оптимизация монтажно-демонтажных процессов и, как следствие, увеличение межремонтного периода при эксплуатационном обслуживании газотурбинного двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном статоре компрессора газотурбинного двигателя, включающем корпус по меньшей мере одного направляющего аппарата с закрепленными в нем направляющими лопатками и окном осмотра лопаток, согласно предложению окно осмотра лопаток включает в себя стакан, жестко соединенный или выполненный зацело с корпусом направляющего аппарата и имеющий по меньшей мере одну упорную поверхность в его нижней части, при этом по меньшей мере одна направляющая лопатка из пары, примыкающей к стакану, в верхней части снабжена упорной поверхностью, контактирующей с ответной упорной поверхностью в стакане.

Стакан может быть соединен с корпусом направляющего аппарата разъемным соединением.

Стакан может быть соединен с корпусом направляющего аппарата неразъемным соединением.

Упорная поверхность по меньшей мере одной направляющей лопатки может быть выполнена в виде бобышки.

Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой представлен вариант исполнения статора компрессора газотурбинного двигателя с двумя упорными поверхностями, выполненными в нижней части стакана, двумя упорными поверхностями в виде бобышки на верхней части направляющих лопаток, примыкающих к стакану, и разъемным соединением стакана с корпусом направляющего аппарата.

Статор компрессора газотурбинного двигателя включает корпус (1) по меньшей мере одного направляющего аппарата с закрепленными в нем направляющими лопатками (2) и окном осмотра лопаток. Окно осмотра лопаток включает в себя стакан (3), жестко соединенный или выполненный зацело с корпусом (1) направляющего аппарата и имеющий по меньшей мере одну упорную поверхность (5) в его нижней части. По меньшей мере одна направляющая лопатка (2) из пары, примыкающей к стакану (3), в верхнейчасти снабжена упорной поверхностью (6), контактирующей с ответной упорной поверхностью (5) в стакане (3).

Соединение стакана (3) с корпусом (1) направляющего аппарата является различными вариантами исполнения заявленного статора.

Стакан (3) соединен с корпусом (1) направляющего аппарата разъемным соединением, например, в виде резьбовых крепежных элементов.

Как вариант - стакан соединен с корпусом направляющего аппарата неразъемным соединением, например сваркой.

В частном случае реализации настоящего изобретения статор компрессора газотурбинного двигателя содержит корпус (1) направляющего аппарата, в кольцевой паз которого установлены направляющие лопатки (2). В корпусе (1) жестко закреплен стакан (3) окна осмотра лопаток, в который вставлена пробка (4). В нижней части стакана (3) выполнены упорные поверхности (5). Пара направляющих лопаток (2), примыкающих к стакану (3) в верхней части, имеют упорные поверхности (6), выполненные в виде бобышек, контактирующих с ответными упорными поверхностями (5) стакана (3). Направляющие лопатки (2) посредством бобышек упираются в ответные упорные поверхности (5) стакана (3) окна осмотра.

В процессе работы газотурбинного двигателя на различных режимах, в зависимости от условий работы и регулирования компрессора газодинамические силы внутри проточной части компрессора в разные моменты времени могут быть направлены в противоположные стороны. В этом случае для фиксации направляющего аппарата от окружного проворота в двух направлениях упорные поверхности (5), (6) выполняют с двух сторон - нижней части стакана (3) и на верхних частях обеих направляющих лопаток (2) из пары, примыкающей к стакану (3).

Технический результат в части повышения надежности и долговечности компрессора газотурбинного двигателя достигают за счет увеличения площади контакта упорных поверхностей элементов конструкции, задействованных в фиксации направляющих лопаток отпроворота в корпусе, что уменьшает износ поверхностей в зоне контакта при работе компрессора, а использование в качестве фиксирующего элемента стакана окна осмотра позволяет улучшить прочностные характеристики конструкции за счет габаритов фиксирующих элементов.

Технический результат в части оптимизации монтажно-демонтажных процессов достигают за счет того, что монтаж элементов конструкции происходит с доступной (внешней) стороны корпуса. Процесс монтажно-демонтажных работ происходит в доступной для визуального контроля области. При этом исключаются небольшие закладные элементы конструкции, которые в процессе монтажа могут выпасть в проточную часть газотурбинного двигателя при несоблюдении технологии сборки компрессора.

Технический результат в части увеличения межремонтного периода при эксплуатационном обслуживании газотурбинного двигателя достигают за счет того, что элементы конструкции менее подвержены изнашиванию в отличии от элементов прототипа. Причиной служит увеличение площади контакта упорных поверхностей элементов конструкции.

Таким образом, за счет улучшения конструктивных решений и геометрических параметров элементов статора компрессора, фиксации направляющего аппарата от окружного проворота посредством стакана окна осмотра достигают повышение надежности и долговечности компрессора газотурбинного двигателя без увеличения материалоемкости, его ремонтопригодности, оптимизацию монтажно-демонтажных процессов и увеличение межремонтного периода при эксплуатационном обслуживании газотурбинного двигателя.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к устройству крепления корпуса направляющего аппарата в статоре компрессора газотурбинного двигателя. Статор компрессора газотурбинного двигателя включает корпус по меньшей мере одного направляющего аппарата с закрепленными в нем направляющими лопатками и окном осмотра лопаток. Окно осмотра лопаток включает в себя стакан, жестко соединенный или выполненный зацело с корпусом направляющего аппарата и имеющий по меньшей мере одну упорную поверхность в его нижней части. По меньшей мере одна направляющая лопатка из пары, примыкающей к стакану, в верхней части снабжена упорной поверхностью, контактирующей с ответной упорной поверхностью в стакане. Технический результат - повышение надежности и долговечности компрессора газотурбинного двигателя, оптимизация монтажно-демонтажных процессов и, как следствие, увеличение межремонтного периода при эксплуатационном обслуживании газотурбинного двигателя. 3 з.п ф-лы, 1 ил.

1. Статор компрессора газотурбинного двигателя, включающий корпус по меньшей мере одного направляющего аппарата с закрепленными в нем направляющими лопатками и окном осмотра лопаток, отличающийся тем, что окно осмотра лопаток включает в себя стакан, жестко соединенный или выполненный зацело с корпусом направляющего аппарата и имеющий по меньшей мере одну упорную поверхность в его нижней части, при этом по меньшей мере одна направляющая лопатка из пары, примыкающей к стакану, в верхней части снабжена упорной поверхностью, контактирующей с ответной упорной поверхностью в стакане.

2. Статор компрессора газотурбинного двигателя по п. 1, отличающийся тем, что стакан соединен с корпусом направляющего аппарата разъемным соединением.

3. Статор компрессора газотурбинного двигателя по п. 1, отличающийся тем, что стакан соединен с корпусом направляющего аппарата неразъемным соединением.

4. Статор компрессора газотурбинного двигателя по п. 1, отличающийся тем, что упорная поверхность по меньшей мере одной направляющей лопатки выполнена в виде бобышки.