Патент на изобретение №2330167

(54) ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения, а именно – к соединению компрессора с камерой сгорания. Газотурбинный двигатель содержит наружный силовой и внутренний корпуса компрессора высокого давления и корпус стоек камеры сгорания. Внутренний корпус компрессора соединен с наружным силовым корпусом компрессора и с корпусом стоек камеры сгорания двумя упругими обечайками. Корпус стоек камеры сгорания соединен с наружным силовым корпусом и с внутренним корпусом компрессора двумя упругими обечайками. Изобретение позволяет повысить надежность и прочность газотурбинного двигателя, а также снизить его массу. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения, а именно – к соединению компрессора с камерой сгорания.

Известен статор компрессора газотурбинного двигателя, где внутренний корпус компрессора соединен с опорой ротора через спрямляющий аппарат при упругом соединении внутреннего корпуса компрессора с наружным корпусом (патент РФ №2121082, F02C 7/20).

Недостатком известного соединения является участие в силовой схеме опоры ротора спрямляющего аппарата, лопатки которого дополнительно к аэродинамическим нагружаются и роторными нагрузками.

Наиболее близкой к заявляемой конструкции является конструкция статора компрессора, где стойки, расположенные за спрямляющим аппаратом, соединяют опору ротора с силовым корпусом. Внутренний корпус компрессора соединен с опорой при помощи спрямляющего аппарата, а с наружным корпусом компрессора – при помощи упругого компенсатора (патент РФ №2241840, F02C 3/14).

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является отсутствие разгрузки между внутренним корпусом компрессора и опорой ротора, громоздкость и увеличенная масса соединения.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности, прочности и в уменьшении массы двигателя.

Сущность технического решения заключается в том, что в газотурбинном двигателе, содержащем наружный силовой и внутренний корпуса компрессора высокого давления, корпус стоек камеры сгорания, согласно изобретению внутренний корпус компрессора соединен с наружным силовым корпусом компрессора и с корпусом стоек камеры сгорания двумя упругими обечайками. Корпус стоек камеры сгорания соединен с наружным силовым корпусом и с внутренним корпусом компрессора двумя упругими обечайками.

Соединение внутреннего корпуса компрессора с наружным силовым корпусом компрессора и с корпусом стоек камеры сгорания двумя упругими обечайками позволяет повысить надежность, прочность и снизить массу за счет исключения лишних обечаек, что также упрощает конструкцию.

Соединение корпуса стоек камеры сгорания с наружным силовым корпусом и с внутренним корпусом компрессора двумя упругими обечайками разгружает конструкцию соединений и обеспечивает соосность стоек камеры сгорания и соответственно опоры ротора под камеру сгорания.

На фиг.1 изображено соединение корпусов компрессора и камеры сгорания.

На фиг.2 – вариант соединения.

Газотурбинный двигатель 1 состоит из компрессора 2 и камеры сгорания 3. Корпус компрессора 2 состоит из наружного силового корпуса 4 и внутреннего корпуса компрессора 5, который в горизонтальном направлении при помощи обечайки 6 соединен с корпусом стоек 7 камеры сгорания 3, а в вертикальном направлении – обечайкой 8 с корпусом силовым 4. При наличии кольцевой щели отбора воздуха 9 в месте кольцевого отбора воздуха выполнена дополнительная упругая обечайка 10, соединяющая внутренний корпус компрессора 5 с наружным силовым корпусом 4. При наличии увеличенного обдува воздухом наружного контура наружного силового корпуса 4 из-за увеличения разности температур наружного 4 и внутреннего 5 корпусов компрессора требуется большая компенсация, увеличенная длина упругой обечайки 8, при этом обечайка 8 соединяет наружный силовой корпус 4 с сектором стоек 7 корпуса внутреннего 11 камеры сгорания 3, а обечайка 6 соединяет внутренний корпус компрессора 5 с корпусом стоек 7 камеры сгорания.

Работает устройство следующим образом. При работе разность радиальных перемещений между корпусом компрессора внутренним 5 и корпусом стоек 7 камеры сгорания воспринимает упругая обечайка 6. Разность радиальных и осевых перемещений между корпусом компрессора внутренним 5 и более холодным наружным силовым корпусом 4 воспринимает упругая обечайка 8. Эти две упругие обечайки 6 и 8 обеспечивают развязку от термических нагрузок в стыке внутреннего корпуса 5 компрессора с сектором стоек 7 корпуса внутреннего 11 камеры сгорания и с наружным силовым корпусом 4. При наличии кольцевой щели отбора воздуха 9 и ограничивающей полость упругой обечайки 10 обечайка 8 значительно разгружается от осевых перемещений (деформаций). Нагрузка при этом распределяется не на одну обечайку 8, а на две: 10 и 8, что повышает надежность и прочность двигателя. При увеличенном обдуве наружного силового корпуса 4 разность радиальных и осевых перемещений между наружным силовым корпусом 4 и корпусом стоек 7 камеры сгорания воспринимает упругая обечайка 8, а между корпусом стоек 7 камеры сгорания и внутренним корпусом 5 компрессора – упругая обечайка 6.

Формула изобретения

1. Газотурбинный двигатель, содержащий наружный силовой и внутренний корпуса компрессора высокого давления, корпус стоек камеры сгорания, отличающийся тем, что внутренний корпус компрессора соединен с наружным силовым корпусом компрессора и с корпусом стоек камеры сгорания двумя упругими обечайками.

2. Газотурбинный двигатель по п.1, отличающийся тем, что корпус стоек камеры сгорания соединен с наружным силовым корпусом и с внутренним корпусом компрессора двумя упругими обечайками.

РИСУНКИ