Патент на изобретение №2341669
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ ДИСКОВ ТУРБИН
(57) Реферат:
Устройство охлаждения дисков турбин высокого и низкого давления содержит платформу с отверстиями, несущую неподвижные лопатки направляющего аппарата турбины низкого давления, передний и задний кольцевые фланцы. Передний и задний кольцевые фланцы ограничивают полость для охлаждающего воздуха, разделенную на внутреннюю и наружную зоны, охлаждающий воздух в которую поступает из контуров охлаждения неподвижных лопаток через отверстия, проходящие сквозь платформу. Наружная зона соединена с внутренней зоной посредством сопрягающих отверстий, выровненных в аксиальном направлении с отверстиями платформы. Уплотняющий элемент расположен между передним и задним фланцами и герметизирует полость для охлаждающего воздуха. В радиальных стенках внутренней зоны выполнены отверстия для подачи охлаждающего воздуха для охлаждения дисков турбин высокого и низкого давления. Изобретение направлено на повышение эффективности устройства охлаждения дисков турбины, в частности, приспособленного к геометрии S-образного направляющего аппарата, позволяет сократить потери напора, сохраняя в то же время полную герметичность. 14 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к области систем охлаждения дисков турбин высокого и низкого давления турбомашин. Более конкретно, изобретение касается устройства, обеспечивающего охлаждение диска подвижных лопаток турбины высокого давления и дисков рабочих лопаток турбины низкого давления турбомашины. Уровень техники Охлаждение турбин высокого и низкого давления в турбомашине обычно осуществляется в турбине путем инжекции воздуха, поступающего из направляющего аппарата турбины низкого давления при помощи кольцевых фланцев, установленных на внутренней платформе, несущей неподвижные сопловые (направляющие) лопатки направляющего аппарата. На фиг.7 схематично изображены соединение между турбинами высокого и низкого давления турбомашины и охлаждающее устройство известного типа. На этом чертеже показано, что три кольцевых фланца 100 прикреплены к внутренней платформе 102, несущей неподвижную сопловую лопатку 104 направляющего аппарата 106 турбины низкого давления. Будучи установлены, эти фланцы образуют кольцевую полость 108, в которую охлаждающий воздух поступает через соединительные муфты 110, собирающие воздух, выходящий из основания сопловой лопатки 104. Отверстия 112, выполненные во фланцах 100, позволяют подводить охлаждающий воздух к диску 114 подвижных лопаток 116 турбины высокого давления и к диску 118 рабочих лопаток 120 турбины низкого давления. Четвертый кольцевой фланец 122, расположенный в радиальном направлении между сборкой из трех фланцев 100 и фиксатором 124 диска 114 подвижных лопаток, позволяет разделить полость высокого давления 126 и полость низкого давления 128. Эффективность охлаждения дисков турбин высокого и низкого давления зависит, в частности, от поступления охлаждающего воздуха из полости инжекции, ограниченной кольцевыми фланцами устройства охлаждения. В частности, необходимо обеспечить полную герметичность этой полости и предотвратить потери напора при поступлении в нее воздуха. Потери напора происходят обычно вследствие низкокачественной организации течения воздушного потока, выходящего из соединительных муфт. В устройстве охлаждения, изображенном на фиг.7, поток воздуха, выходящий из соединительных муфт 110, претерпевает значительное изменение направления (показанное стрелкой 130), что приводит к потерям напора, препятствующим эффективной работе устройства. Потери напора вследствие изменений направления движения потока воздуха, поступающего в подобные устройства охлаждения, бывают тем более значительны, если они происходят в направляющем аппарате турбины низкого давления, имеющем S-образную форму. S-образный направляющий аппарат отличается тем, что содержит внутреннюю и наружную платформы сопловых лопаток, вытянутые с целью улучшения аэродинамических характеристик турбины низкого давления. В этом случае фланцы устройства охлаждения дисков турбин делают изогнутыми в соответствии с вытянутой геометрией внутренней платформы направляющего аппарата так, что поток охлаждающего воздуха, выходящий из оснований сопловых лопаток, претерпевает значительные изменения направления движения. В результате в районе этих изгибов фланцев происходят значительные потери напора. Раскрытие изобретения Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается, следовательно, в устранении недостатков известных решений путем создания устройства охлаждения дисков турбины, в частности, приспособленного к геометрии S-образного направляющего аппарата и позволяющего сократить потери напора, сохраняя в то же время полную герметичность. Для решения названной задачи предлагается устройство охлаждения дисков турбин высокого давления и низкого давления турбомашины, в которое охлаждающий воздух поступает через, по меньшей мере, одно отверстие, проходящее сквозь внутреннюю кольцевую платформу, несущую, по меньшей мере, одну неподвижную лопатку турбины низкого давления. Устройство по изобретению расположено между передним фиксатором и задним фиксатором внутренней платформы и содержит передний кольцевой фланец, отходящий в радиальном направлении от переднего фиксатора, и задний кольцевой фланец, отходящий в радиальном направлении от заднего фиксатора. Передний и задний фланцы ограничивают в продольном направлении, по меньшей мере, одну кольцевую полость для охлаждающего воздуха. Устройство содержит также: уплотняющий элемент, расположенный в продольном направлении между передним и задним фланцами и герметизирующий полость для охлаждающего воздуха; средства крепления переднего и заднего фланцев к переднему и заднему фиксаторам внутренней платформы и отверстия для подвода охлаждающего воздуха к дискам турбин. Взаимное соединение фланцев позволяет, таким образом, ограничить потери напора путем создания совершенно герметичной полости для охлаждающего воздуха. Передний и задний фланцы устройства охлаждения не образуют изгибов, что обеспечивает прямой доступ охлаждающего воздуха в полость без потерь напора через отверстие, проходящее сквозь внутреннюю платформу. Кроме того, устройство охлаждения содержит всего два фланца, что приводит к выигрышу в массе по сравнению с известными решениями. Инжектор переднего фланца дополнительно содержит вторую, по существу, продольную кольцевую стенку, расположенную между первой и второй радиальными стенками и между первой продольной стенкой и уплотняющим элементом таким образом, что она разделяет внутреннюю зону на монтажную зону и зону инжекции. Несколько, по существу, радиальных перегородок, расположенных между первой и второй продольными стенками перпендикулярно к первой и второй радиальным стенкам, позволяют разделить монтажную зону на несколько кольцевых полостей. Первая продольная стенка инжектора переднего фланца содержит сопрягающие отверстия, которые соединяют внутреннюю зону и наружную зону и обеспечивают поступление охлаждающего воздуха в, по меньшей мере, одну из кольцевых полостей. Данные сопрягающие отверстия выровнены в аксиальном направлении с отверстием, проходящим сквозь внутреннюю платформу. Кольцевая полость или кольцевые полости, в которую (в которые) поступает охлаждающий воздух, содержит (содержат), по меньшей мере, одно отверстие во второй продольной стенке, обеспечивающее поступление охлаждающего воздуха в зону инжекции. Зона инжекции предпочтительно содержит отверстия в первой и второй радиальных стенках инжектора переднего фланца для подачи охлаждающего воздуха к дискам турбин. В каждом из сопрягающих отверстий предпочтительно расположены соединительные трубки, направляющие охлаждающий воздух в кольцевую полость или в кольцевые полости. В этом случае могут быть предусмотрены средства фиксации каждой из указанных соединительных трубок в радиальном направлении, тогда как во второй радиальной стенке инжектора переднего фланца могут быть выполнены кольцевые окна для установки соединительных трубок. Кроме того, в предпочтительном варианте задний фланец может содержать соединительную часть для соединения с внутренней платформой, образованную, по существу, радиальной кольцевой стенкой, а также средство фиксации переднего фланца, образованное, по существу, радиальной кольцевой стенкой, смещенной относительно соединительной части в радиальном направлении и вперед в продольном направлении и расположенной напротив второй радиальной стенки инжектора переднего фланца, и, по существу, продольной кольцевой стенкой, расположенной между радиальными стенками соединительной части и средства фиксации. Устройство охлаждения может дополнительно содержать дополнительный кольцевой фланец, расположенный в радиальном направлении между уплотняющим элементом и фиксатором диска подвижных лопаток турбины высокого давления таким образом, что он разделяет полость высокого давления и полость низкого давления, расположенные по разные стороны от устройства охлаждения. Между краями дополнительного кольцевого фланца предпочтительно расположены элементы жесткости для улучшения динамических характеристик устройства охлаждения. Краткое описание чертежей Другие особенности и преимущества настоящего изобретения станут ясны из нижеследующего подробного описания, приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлен один из возможных вариантов осуществления изобретения, не налагающий каких-либо ограничений. На чертежах: – фиг.1 изображает в продольном разрезе часть устройства охлаждения по изобретению; – фиг.2 и 3 изображают в разных перспективах устройство охлаждения по фиг.1; – фиг.4 и 5 соответствуют видам в разрезе плоскостями, обозначенными на фиг.3, как IV-IV и V-V; – фиг.6 изображает в перспективе часть устройства охлаждения по фиг.1 и иллюстрирует процесс его установки; – фиг.7 изображает в продольном разрезе часть известного устройства охлаждения. Осуществление изобретения На фиг.1 изображена в продольном разрезе часть устройства охлаждения по изобретению и окружающие его части турбины. На этом чертеже, в частности, изображена турбина 10 высокого давления с продольной осью Х-Х, содержащая подвижные лопатки 12 (из которых на фиг.1 показана только одна). Все подвижные лопатки 12 установлены на кольцевом диске 14, который может приводиться во вращение вокруг продольной оси Х-Х. Турбина 16 низкого давления, также имеющая продольную ось Х-Х, расположена за турбиной 10 высокого давления в направлении F течения газового потока, выходящего из турбины высокого давления. Турбина 16 низкого давления содержит несколько ступеней (из которых на фиг.1 полностью показана только одна). Каждая ступень состоит из направляющего аппарата 18 и множества рабочих лопаток 20, расположенных за каждым направляющим аппаратом. Все рабочие лопатки 20 установлены на кольцевом диске 22, приводимом во вращательное движение вокруг продольной оси X-X. Наконец, каждый направляющий аппарат 18 образован множеством неподвижных сопловых лопаток 24, которые фиксируются наружной кольцевой платформой 26 и внутренней кольцевой платформой 28. Как видно из фиг.1, направляющий аппарат 18 первой ступени турбины низкого давления имеет S-образную конфигурацию, т.е. наружная платформа 26 и внутренняя платформа 28 этого направляющего аппарата вытянуты с целью увеличения расстояния между передними кромками сопловых лопаток 24 направляющего аппарата и задними кромками подвижных лопаток 12 турбины 10 высокого давления. Такая конфигурация позволяет повысить кпд турбины низкого давления. Тем не менее, настоящее изобретение также может быть применено к направляющим аппаратам турбин низкого давления, не использующим вытянутые платформы, несущие лопатки. В соответствии с настоящим изобретением устройство 30 охлаждения диска 14 подвижных лопаток 12 турбины высокого давления и диска 22 рабочих лопаток 20 турбины низкого давления состоит, в частности, из сборки, содержащей передний кольцевой фланец 32 и задний кольцевой фланец 34. Передний фланец 32 и задний фланец 34 имеют форму колец, оси симметрии которых совпадают с продольной осью Х-Х турбин высокого и низкого давления. Как показано на фиг.1, передний фланец 32 граничит в радиальном направлении с фиксатором 36, расположенным на переднем крае внутренней платформы 28, а задний фланец 34 граничит в радиальном направлении с фиксатором 38, расположенным на заднем крае той же платформы. Таким образом, эти передний и задний фланцы ограничивают кольцевую полость 40, герметично закрытую уплотняющим элементом, например кольцевой накладкой, закрепленной между свободными краями переднего и заднего фланцев. В кольцевую полость 40 поступает воздух из контуров охлаждения каждой из сопловых лопаток 24 направляющего аппарата 18. Как правило, воздух, поступающий, например, из компрессора высокого давления турбомашины, вводится в каждую из сопловых лопаток 24 направляющего аппарата через ее наружную кромку, циркулирует внутри этой неподвижной лопатки по контуру, определенному полостью охлаждения (не представлена), которая может быть снабжена соответствующей рубашкой, а затем выводится, в частности, в зоне основания 24а каждой лопатки между передним фиксатором 36 и задним фиксатором 38 внутренней платформы. Определим теперь более точно геометрию переднего и заднего фланцев. В настоящем описании наружный край фланца определяется как край, противоположный внутреннему краю этого фланца и расположенный на максимальном удалении от продольной оси Х-Х. Кроме того, понятия «передний» и «задний» определяются по направлению F движения газового потока, выходящего из турбины высокого давления. Наружные края переднего и заднего фланцев содержат элементы соединения с передним фиксатором 36 и задним фиксатором 38 внутренней платформы 28 направляющего аппарата 18. Эти фиксаторы выступают в радиальном направлении от внутренней платформы, а элементы соединения образуются кольцевыми стенками 46, 48, расположенными в радиальном направлении таким образом, что при установке внутренней платформы 28 на устройстве охлаждения они прижимаются к данным фиксаторам. Средства крепления этих элементов соединения переднего и заднего фланцев с фиксаторами описаны ниже. Внутренний край переднего фланца 32, противоположный соединительной части, дополнительно содержит инжектор, образованный, в частности, первой кольцевой стенкой 50, выступающей в радиальном направлении и смещенной назад в продольном направлении относительно стенки 46 соответствующего элемента соединения, и второй кольцевой стенкой 52, выступающей в радиальном направлении и сдвинутой относительно первой стенки 50 одновременно в сторону продольной оси Х-Х в радиальном направлении и назад в продольном направлении. Первая продольная кольцевая стенка 54 соединяет внутренний край стенки 46 соединительной части с наружным краем второй стенки 52. Эта первая продольная кольцевая стенка также разделяет кольцевую полость 40 на внутреннюю зону 40а (см. фиг.4) и наружную зону 40b. Как показано на фиг.4 и 5, инжектор переднего фланца дополнительно содержит вторую продольную кольцевую стенку 56, расположенную между первой и второй радиальными стенками 50, 52. Эта вторая продольная кольцевая стенка 56, кроме того, расположена между первой продольной стенкой 54 и кольцевой накладкой, образующей уплотняющий элемент 42, который разделяет внутреннюю зону 40а на так называемую монтажную зону 58 и так называемую зону 60 инжекции. Кроме того, как показано на фиг.6, монтажная зона 58 сама разделена радиальными перегородками 64 на множество кольцевых полостей 62. Эти радиальные перегородки перпендикулярны первой радиальной стенке 50 и второй радиальной стенке 52 инжектора переднего фланца и расположены между первой и второй продольными стенками 54, 56. Они распределены через равные промежутки по всей окружности, описанной вокруг продольной оси Х-Х турбин. Таким образом, монтажная зона 58 разделена на несколько кольцевых полостей 62, а зона 60 инжекции непрерывна вдоль всей окружности, описанной вокруг продольной оси Х-Х. В первой продольной стенке 54 инжектора переднего фланца выполнено множество отверстий 66, связывающих наружную зону 40b с внутренней зоной 40а для обеспечения поступления в последнюю охлаждающего воздуха. Точнее, эти отверстия 66 выходят в некоторые из кольцевых полостей 62а, образованных в монтажной зоне 58 наружной зоны 40b. По варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг.6, эти отверстия расположены таким образом, что охлаждающий воздух поступает лишь в одну из каждых двух кольцевых полостей 62, причем в одну и ту же кольцевую полость выходят два отверстия. Очевидно, могут использоваться также и другие конфигурации, отличающиеся количеством кольцевых полостей, сообщающихся с наружной зоной, а также количеством отверстий, предусмотренных в каждой кольцевой полости для поступления в нее воздуха. Вторая продольная кольцевая стенка 56 каждой кольцевой полости 62а, снабженной отверстиями 66 для поступления в нее охлаждающего воздуха, как описано выше, содержит, по меньшей мере, одно отверстие 68, позволяющее охлаждающему воздуху выходить из кольцевой полости 62а в зону 60 инжекции. Кроме того, отверстия 66 расположены в первой продольной стенке 54 таким образом, что они выровнены в аксиальном направлении с отверстиями 44, имеющимися во внутренней платформе 28 (фиг.1). Таким образом, потери напора при поступлении воздуха в каждую из кольцевых полостей 62а оказываются незначительными. Зона 60 инжекции открыта со стороны диска 14 подвижных лопаток 12 турбины высокого давления и со стороны диска 22 рабочих лопаток 20 турбины низкого давления благодаря наличию отверстий 70, предусмотренных в первой и второй радиальных стенках 50, 52 инжектора переднего фланца. Например, в качестве этих отверстий 70 могут использоваться наклонные отверстия (как это показано на чертежах) или отверстия, не имеющие наклона. Также может использоваться любая другая система, позволяющая устанавливать необходимый расход воздуха для охлаждения дисков турбин высокого и низкого давления. Таким образом, воздух, проходящий через отверстия 44 внутренней платформы 28, поступает в наружную зону 40b, а затем, через отверстия 66, – в некоторые из кольцевых полостей 62а. Затем воздух распространяется через отверстия 68 по зоне 60 инжекции, после чего выводится через отверстия 70 для охлаждения диска 14 подвижных лопаток турбины высокого давления и диска 22 рабочих лопаток турбины низкого давления. В примере осуществления изобретения, изображенном на чертежах, охлаждающий воздух поступает через два отверстия в одну кольцевую полость 62 (т.е. в полости 62а). Кольцевые полости 62b, в которые воздух не поступает, предназначены для крепления заднего фланца к переднему фланцу. С этой целью вторая радиальная стенка 52 инжектора переднего фланца содержит, по меньшей мере, в некоторых из полостей 62b, в которые не поступает воздух, отверстия 72, в которые вставляются крепежные элементы типа болт/гайка. Кроме того, первая радиальная стенка 50 инжектора содержит в зоне каждой из полостей 62b, снабженной такими отверстиями, вырезы 74, например, круглой формы, положение которых соответствует положению отверстий 72. Данные вырезы облегчают доступ к крепежным элементам (болтам) при сборке переднего и заднего фланцев и позволяют «утопить» гайки этих соединений во избежание возникновения турбулентности. В каждом из отверстий 66 предпочтительно могут быть предусмотрены соединительные трубки 76, направляющие охлаждающий воздух к кольцевым полостям 62а. Для облегчения установки соединительных трубок 76 также предпочтительно предусмотреть во второй радиальной стенке 52 инжектора переднего фланца кольцевые окна 78, расположенные в соответствии с расположением кольцевых полостей 62а, в которые поступает воздух. Внутренний край заднего фланца 34, противоположный элементу соединения, содержит средство фиксации переднего фланца, образованное выступающей в радиальном направлении кольцевой стенкой 80 и смещенное относительно соединительной части радиальной стенки 48 одновременно в радиальном направлении к продольной оси Х-Х и в продольном направлении вперед. Эта радиальная кольцевая стенка 80 расположена таким образом, что она упирается во вторую радиальную стенку 52 инжектора переднего фланца. Эта стенка дополнительно выровнена относительно переднего фланца и прижата к нему для обеспечения герметичности устройства охлаждения. Продольная кольцевая стенка 81 соединяет внутренний край радиальной стенки 48 соединительной части с наружным краем радиальной стенки 80 средства фиксации. В радиальной стенке 80 средства фиксации выполнено множество отверстий 82, в которые вставляются пары болт-гайка. Эти отверстия 82 расположены по всей окружности, описанной вокруг продольной оси Х-Х, таким образом, что при соединении переднего и заднего фланцев они соответствуют отверстиям 72 переднего фланца. Передний фланец 32 и задний фланец 34, таким образом, могут быть скреплены после сборки внутренней платформы 28 посредством пар 83 болт-гайка. Эта конкретная конструкция средств крепления позволяет получить предварительно слегка напряженное соединение внутренней платформы 28 с передним фланцем 32 и с задним фланцем 34 с целью улучшения динамических характеристик устройства охлаждения, в то же время ограничивая относительные продольные смещения и обеспечивая хороший уровень герметичности наружной и внутренней зон. Кроме того, в случае, если соединительные трубки 76 расположены во всех отверстиях 66 переднего фланца, радиальная стенка 80 средства фиксации заднего фланца содержит средства фиксации этих трубок в радиальном направлении. В качестве таких средств фиксации могут использоваться, например, уголки 84, прикрепленные к радиальной стенке 80. Размеры уголков подобраны таким образом, что они попадают в кольцевые окна 78 второй радиальной стенки 52 инжектора переднего фланца. Полезное отличие настоящего изобретения заключается в том, что вышеописанное устройство 30 охлаждения содержит дополнительный кольцевой фланец 85, расположенный в радиальном направлении между уплотняющим элементом 42 и фиксатором 86 диска 14 подвижных лопаток турбины высокого давления, с которыми он соприкасается. Этот дополнительный фланец 85 позволяет расположить полость 87 высокого давления и полость 88 низкого давления по разные стороны от устройства 30 охлаждения. Для обеспечения полной герметичности между ограниченными таким образом полостями между фиксатором 86 диска 14 и внутренним краем дополнительного фланца 85 используются средства уплотнения. В качестве этих средств уплотнения могут использоваться лабиринтное уплотнение 89, расположенное на фиксаторе 86, и истираемое покрытие 90, нанесенное на внутренний край дополнительного фланца 85. На фиг.1, 4 и 5 дополнительный кольцевой фланец 85 имеет в поперечном сечении, по существу, треугольную форму. В этом случае для улучшения динамических характеристик устройства охлаждения между наружным и внутренним краями дополнительного фланца могут располагаться элементы жесткости 91. Как показано на фиг.3 и 6, такие элементы жесткости могут, например, иметь форму листов, прикрепленных к наружному и внутреннему краям дополнительного фланца 85. Другое полезное отличие настоящего изобретения заключается в том, что устройство 30 охлаждения может дополнительно содержать устройство, препятствующее вращению сборки переднего фланца 32 и заднего фланца 34. Такое устройство, препятствующее вращению, может быть образовано несколькими радиальными выступами 92, расположенными на заднем фланце 34 и являющимися продолжениями радиальной стенки 80 средства фиксации этого фланца. Как показано на фиг.1, эти выступы 92 упираются в выемки 93 внутренней платформы 28 направляющего аппарата и препятствуют любому нежелательному вращению устройства охлаждения. По другому варианту осуществления изобретения выступы могут быть расположены на переднем фланце 32, например, в районе первой продольной стенки 54 инжектора этого фланца. В этом случае, не представленном на чертежах, выступы также упираются в выемки внутренней платформы. По одному из вариантов осуществления изобретения, не представленному на чертежах, передний и задний фланцы устройства охлаждения могут быть выполнены в виде единого фланца. В этом случае возможно, например, использование соединительных трубок с соединительными муфтами для обеспечения их фиксации в радиальном направлении. Кроме того, следует также предусмотреть использование соединительной муфты на радиальной стенке соединительной части фланца с тем, чтобы обеспечить возможность использования специальных приспособлений для снятия предварительного напряжения при присоединении внутренней платформы к единому фланцу. Такое использование единого фланца избавляет от необходимости использования болтовых соединений и позволяет уменьшить массу устройства и сократить время его сборки. Описанное устройство охлаждения обладает многими преимуществами. В частности, оно позволяет сократить потери напора, что позволяет уменьшить удельный расход воздуха в турбомашине. Это сокращение потерь напора не вызывает, однако, ухудшения аэродинамических характеристик устройства. Кроме того, такое устройство идеально подходит для использования с направляющим аппаратом турбины низкого давления, имеющим S-образную конфигурацию. Также следует отметить, что сокращение количества фланцев по сравнению с известными устройствами приводит к уменьшению массы устройства охлаждения по изобретению и к упрощению его монтажа.
Формула изобретения
1. Устройство (30) охлаждения дисков (14, 22) турбин (10, 16) высокого давления и низкого давления турбомашины, содержащее платформу (28) с отверстиями (44), несущую неподвижные лопатки (24) направляющего аппарата (18) турбины низкого давления, передний и задний кольцевые фланцы (32, 34), ограничивающие полость (40) для охлаждающего воздуха, разделенную на внутреннюю зону (40а) и наружную зону (40b), охлаждающий воздух в которую поступает из контуров охлаждения неподвижных лопаток (24) через отверстия (44), проходящие сквозь указанную платформу (28), при этом указанная наружная зона (40b) соединена с внутренней зоной (40а) посредством сопрягающих отверстий (66), выровненных в аксиальном направлении с отверстиями (44) указанной платформы, уплотняющий элемент (42), расположенный между передним и задним кольцевыми фланцами и герметизирующий полость (40) для охлаждающего воздуха, отверстия (70) в радиальных стенках внутренней зоны (40а) для подачи охлаждающего воздуха для охлаждения дисков (14, 22) турбин высокого и низкого давления. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что передний фланец (32) содержит соединительную часть для соединения с указанной платформой (28), образованную, по существу, радиальной кольцевой стенкой (46), и инжектор, образованный первой, по существу, радиальной кольцевой стенкой (50), смещенной относительно указанной соединительной части в радиальном направлении и назад в продольном направлении, второй, по существу, радиальной кольцевой стенкой (52), смещенной относительно указанной первой радиальной стенки назад в продольном направлении, и первой, по существу, продольной кольцевой стенкой (54), расположенной между радиальной стенкой (46) указанной соединительной части и второй радиальной стенкой (52) инжектора, при этом полость (40) для охлаждающего воздуха разделена на внутреннюю зону (40а) и наружную зону (40b) указанной первой продольной стенкой (54). 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что инжектор переднего фланца (32) содержит дополнительно вторую, по существу, продольную кольцевую стенку (56), расположенную между первой и второй радиальными стенками (50, 52) и между первой продольной стенкой (54) и уплотняющим элементом (42) таким образом, что она разделяет внутреннюю зону (40а) на монтажную зону (58) и зону (60) инжекции. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что инжектор переднего фланца (32) дополнительно содержит несколько, по существу, радиальных перегородок (64), расположенных между первой и второй продольными стенками (54, 56) перпендикулярно к первой и второй радиальным стенкам (50, 52) таким образом, что они разделяют монтажную зону (58) на несколько кольцевых полостей (62). 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что сопрягающие отверстия (66), которые соединяют внутреннюю зону (40а) и наружную зону (40b), выполнены в указанной первой продольной стенке (54) инжектора переднего фланца (32) и обеспечивают поступление охлаждающего воздуха, по меньшей мере, в одну из кольцевых полостей (62а). 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что указанная, по меньшей мере, одна кольцевая полость (62а), в которую поступает охлаждающий воздух, содержит, по меньшей мере, одно отверстие (68) во второй продольной стенке (56), обеспечивающее поступление охлаждающего воздуха в зону (60) инжекции. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что указанные отверстия (70) в радиальных стенках (50, 52) внутренней зоны (40а) для подачи охлаждающего воздуха к дискам (14, 22) турбин выполнены в первой и второй радиальных стенках (50, 52) инжектора переднего фланца (32) в зоне (60) инжекции. 8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что дополнительно содержит соединительные трубки (76), расположенные в каждом из сопрягающих отверстий (66) и направляющие охлаждающий воздух в указанную, по меньшей мере, одну кольцевую полость (62а). 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что дополнительно содержит средства (84) фиксации каждой из соединительных трубок (76) в радиальном направлении. 10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что во второй радиальной стенке (52) инжектора переднего фланца (32) выполнены кольцевые окна (78) для установки соединительных трубок (76). 11. Устройство по п.2, отличающееся тем, что задний фланец (34) содержит соединительную часть для соединения с внутренней платформой (28), образованную, по существу, радиальной кольцевой стенкой (48), и средство фиксации переднего фланца, образованное, по существу, радиальной кольцевой стенкой (80), смещенной относительно указанной соединительной части в радиальном направлении и вперед в продольном направлении и расположенной напротив второй радиальной стенки (52) инжектора переднего фланца (32), и, по существу, продольной кольцевой стенкой (81), расположенной между радиальной стенкой (48) соединительной части и радиальной стенкой (80) средства фиксации. 12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит дополнительный кольцевой фланец (85), расположенный в радиальном направлении между уплотняющим элементом (42) и фиксатором (86) диска (14) подвижных лопаток (12) турбины высокого давления таким образом, что он разделяет полость высокого давления (87) и полость низкого давления (88), расположенные по разные стороны от устройства охлаждения. 13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что дополнительно содержит элементы жесткости (91), расположенные между краями дополнительного кольцевого фланца (85) для улучшения динамических характеристик устройства охлаждения. 14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит устройство (92), препятствующее вращению переднего фланца (32) и заднего фланца (34). 15. Устройство по любому из пп.1-14, отличающееся тем, что передний и задний фланцы выполнены в виде единой детали.
РИСУНКИ
PD4A – Изменение наименования обладателя патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
(73) Новое наименование патентообладателя:
Адрес для переписки:
Извещение опубликовано: 10.06.2009 БИ: 16/2009
|
||||||||||||||||||||||||||
