Направляющий кронштейн для элементов удлиненной формы, в частности, для турбомашины
Изобретение относится к вспомогательным элементам турбомашин. Направляющий кронштейн для направления по меньшей мере одного элемента (20) удлиненной формы проходит в продольном направлении между двумя концами. Внутренняя полость (62), сообщается с пространством снаружи кронштейна на каждом из его концов и выполнена с возможностью размещения в ней по меньшей мере одного элемента удлиненной формы. Элемент (20) проходит в продольном направлении в указанной полости. Кронштейн образован из двух частей, проходящих в продольном направлении напротив друг друга. Одна из двух частей является каркасом (8), содержащим продольную балку (18), соединенную со средствами (30, 36, 44) для удержания элементов удлиненной формы снаружи балки и вдоль нее. Вторая часть является крышкой (54), имеющей продольные стенки (56, 58), закрывающие средства для удержания, входящие в состав каркаса, и взаимодействующие с балкой с образованием указанной внутренней полости. Между средствами (30, 36, 44) для удержания элементов (20) удлиненной формы и продольными стенками (56, 58) расположены демпфирующие средства (68), имеющие предварительно созданное напряженное состояние и выполненные с обеспечением уменьшения и демпфирования перемещений средств для удержания в полости (62). Турбомашина содержит направляющий кронштейн. Техническим результатом является повышение надежности установки удлиненных элементов, уменьшение износа. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
Настоящее изобретение относится к кронштейну для направления элементов удлиненной формы, в частности, выполненному с возможностью прохождения элементов удлиненной формы через проточный тракт турбомашины, такой как турбореактивный или турбовинтовой двигатель.
Такая турбомашина обычно содержит кольцевой проточный тракт для циркуляции воздуха в направлении вниз по потоку в турбомашине вдоль и вокруг ее оси в расположенных последовательно ступенях сжатия, сгорания и ступени турбины. Указанный проточный тракт ограничен изнутри и снаружи двумя соответствующими кольцевыми бандажами, при этом для приведения в действие турбомашины используется воздух. В дополнение к механическим элементам, создающим тягу, турбомашина содержит компоненты оборудования, обеспечивающие надлежащую ее работу, такие как датчики, вычислительные средства, системы охлаждения или смазки. Такие компоненты сообщаются между собой или с компонентами оборудования, расположенными снаружи турбомашины, посредством элементов, имеющих удлиненную форму, которые обычно соответствуют жгутам проводов, т.е. жгутам из одного или более проводов или трубок. В частности, некоторые из таких элементов удлиненной формы должны соединять компоненты оборудования, расположенные внутри проточного тракта, с другими компонентами, расположенными снаружи проточного тракта. Таким образом, для обеспечения соединения различных компонентов оборудования элементы удлиненной формы должны пересекать проточный тракт. Поскольку воздушный поток в проточном тракте может создавать большие напряжения в таких элементах удлиненной формы и оказывать на них большие возмущающие воздействия, необходимо обеспечивать должное удержание и направление этих элементов в проточном тракте.
Известно использование направляющих кронштейнов, установленных в радиальном направлении в проточном тракте, в качестве направляющих деталей для элементов удлиненной формы. Такие кронштейны могут быть предназначены для обеспечения прохода элементов удлиненной формы, но также могут использоваться в качестве конструктивных элементов турбомашины, или в качестве элементов, направляющих воздушный поток. Кроме того, в заявке на патент FR 2906336 предусмотрены фиксирующие приспособления прямоугольной формы для установки и удержания жгутов проводов, которые могут окружать и удерживать жгуты проводов на коротком участке. Подобно вышеупомянутым кронштейнам, такие фиксирующие приспособления дополнительно содержат, например, расточные отверстия для крепления на стенке.
Однако специалисты в данной области техники не используют такие опоры для удержания элементов удлиненной формы вдоль направляющих кронштейнов, поскольку такие опоры и элементы удлиненной формы впоследствии подвергаются воздействию потоков, пересекающих проточный тракт. Это приводит к тому, что на такие элементы действуют эксплуатационные ограничения, вызывающие быстрый износ этих элементов и создающие большую опасность поломки. Кроме того, такие опоры выступают вперед из кронштейнов, на которых они установлены, из-за чего не соблюдаются аэродинамические характеристики при циркуляции воздуха, что вызывает возмущения потока и снижение эксплуатационных качеств турбомашины.
Кроме того, известна предпочтительная установка средств для удержания элементов удлиненной формы внутри направляющих кронштейнов в радиально проходящих полостях, открытых у радиальных концов кронштейнов, как проиллюстрировано в патентной заявке FR 1354716, поданной от имени настоящего заявителя. В этом документе раскрыто выполнение в описываемом устройстве откидной дверцы, обеспечивающей доступ к полости для возможности установки такого средства внутри направляющего кронштейна. Такая откидная дверца влияет на аэродинамическую интеграцию направляющего кронштейна в воздушном тракте, так как дверца нарушает непрерывность поверхности кронштейна. По той же причине такая откидная дверца уменьшает жесткость направляющего кронштейна, ослабляя его. Кроме того, монтаж откидной дверцы с использованием болтов требует частичного увеличения толщины кронштейна для обеспечения возможности прохода и позиционирования болтов. Такое решение увеличивает общую массу турбомашины, что нежелательно. В конечном итоге, монтаж, описанный в вышеуказанной заявке, предполагает фиксацию удерживающих средств вслепую при закрытии откидной дверцы, что приводит к снижению надежности установки в результате возможной неудачной установки элемента удлиненной формы в таком удерживающем средстве.
В частности, настоящее изобретение направлено на обеспечение простого, эффективного и экономически выгодного решения вышеуказанных проблем.
Для решения этой задачи предложен направляющий кронштейн для направления по меньшей мере одного элемента удлиненной формы, причем каждый элемент имеет удлиненную форму, соответствующую, например, жгуту проводов или трубке, при этом указанный кронштейн проходит по существу в продольном направлении между двумя концами и имеет внутреннюю полость, сообщающуюся с пространством снаружи кронштейна на каждом из его концов и выполненную с возможностью размещения в ней по меньшей мере одного элемента удлиненной формы, проходящего по существу в продольном направлении в указанной полости, отличающийся тем, что указанный кронштейн образован из двух частей, проходящих по существу в продольном направлении напротив друг друга,
при этом одна из двух частей является каркасом, содержащим по существу продольную балку, соединенную со средствами для удержания элементов удлиненной формы снаружи балки и вдоль нее, а
вторая часть является крышкой, содержащей по существу продольные стенки, закрывающие средства для удержания, входящие в состав каркаса, и взаимодействующие с балкой с образованием указанной внутренней полости, в которой проходят элементы удлиненной формы,
при этом между средствами для удержания элементов удлиненной формы и продольными стенками расположены демпфирующие средства, имеющие предварительно созданное напряженное состояние, уменьшающие и демпфирующие перемещения средств для удержания в полости.
Например, балка является кронштейном конструкции промежуточного корпуса турбомашины.
В соответствии с настоящим изобретением, направляющий кронштейн содержит внутреннюю полость, обеспечивающую защиту и направление элементов удлиненной формы. Такой направляющий кронштейн предпочтительно может быть установлен в проточном тракте турбомашины. В отличие от известного уровня техники, для такого кронштейна не требуется откидная дверца, обеспечивающая доступ к полости, что обеспечивает, прежде всего, легкое позиционирование элементов удлиненной формы в средствах для удержания, соединенных с балкой, и последующее образование защитной полости путем взаимодействия крышки с балкой. Это обеспечивает наличие сплошного и непрерывного в продольном направлении направляющего кронштейна, лучше удовлетворяющего требованиям к жесткости и аэродинамическим характеристикам турбомашины. Помимо этого, при отсутствии откидной дверцы все стенки направляющего кронштейна могут иметь оптимальную толщину, без какого-либо специального ограничения размеров, что дает возможность уменьшить массу, по сравнению с уровнем техники. Настоящее изобретение обеспечивает возможность использования кронштейна конструкции турбомашины, такого как кронштейн промежуточного корпуса, в качестве балки. Таким образом, направляющий кронштейн в соответствии с настоящим изобретением может быть оптимально встроен в турбомашину. Настройку демпфирующих средств обеспечивают, в частности, когда кронштейн с направляющими установлен в турбомашине. В действительности, вращательные движения окружающего оборудования вызывают вибрации, которые могут распространяться через балку и доходить до удерживающих средств. Благодаря вышеупомянутому изобретению такие вибрации демпфируются и, соответственно, не вызывают износа средств для удержания и расположенных в них элементов удлиненной формы. Кроме того, такие демпфирующие средства обеспечивают успешное центрирование средств для удержания элементов удлиненной формы в полости без необходимости создания доступа в полость снаружи для выполнения регулирования вручную пользователем.
В соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения демпфирующие средства являются прокладками из эластомера, прикрепленными к продольным стенкам крышки. Кроме того, такие прокладки могут быть покрыты фрикционно-стойким материалом, таким как политетрафторэтилен (ПТФЕ), т.е. материалом, известным под товарным знаком Teflon®, вблизи мест контакта со средствами для удержания, входящими в состав каркаса. Фрикционно-стойкий материал обеспечивает возможность увеличения эксплуатационного срока службы прокладок.
В соответствии со вторым вариантом выполнения данного изобретения демпфирующие средства содержат гофрированные металлические пластины, прикрепленные к продольным стенкам крышки, при этом выступы гофров опираются с одной стороны на продольные стенки крышки, а с другой стороны на средства для удержания, входящие в состав каркаса. Металлические пластины могут содержать вырезанные участки, выполненные для увеличения гибкости указанных пластин. Гофрированные металлические пластины могут иметь прочность на сжатие обычно в диапазоне 0,1-10 т/м (100-10000 кг/м).
В соответствии с одной характеристикой настоящего изобретения демпфирующие средства прикреплены к продольным стенкам крышки с использованием заклепок с потайной головкой. Такое решение обеспечивает установку демпфирующих средств даже в том случае, если пространство, имеющееся с одной стороны стенки, не может обеспечить возможность прохождения инструмента.
Заклепки с потайной головкой, которые присоединяют предпочтительно снаружи крышки, имеют пришлифованные головки, обеспечивающие их расположение заподлицо с наружной поверхностью крышки. Таким образом, указанные заклепки с потайной головкой не могут вносить возмущения в аэродинамику потока, циркулирующего вокруг направляющего кронштейна.
Средства для удержания, входящие в состав каркаса, предпочтительно содержат по меньшей мере одну деталь для прохода элементов удлиненной формы, имеющую отверстия для прохода элементов удлиненной формы, расположенную по существу в продольном направлении и плотно удерживаемую вокруг элементов удлиненной формы посредством стяжного хомута, окружающего указанную деталь, причем стяжной хомут прикреплен к лапке, проходящей от балки.
В соответствии с одной характеристикой настоящего изобретения вдоль балки по существу выровнены несколько лапок, при этом каждая из них прикреплена к стяжному хомуту, стягивающему деталь для прохода элементов удлиненной формы таким образом, чтобы направлять элементы удлиненной формы вдоль направляющего кронштейна.
Кроме того, настоящее изобретение относится к устройству, содержащему вышеописанный направляющий кронштейн и по меньшей мере один элемент удлиненной формы, отличающемуся тем, что указанный направляющий кронштейн имеет аэродинамический профиль для обтекания текучей средой в направлении вниз по потоку относительно кронштейна, по существу перпендикулярном продольному направлению, причем выше по потоку направляющий кронштейн содержит каркас, лапки которого проходят в продольном направлении и в направлении вниз по потоку относительно балки, при этом элементы удлиненной формы выровнены в направлении вниз по потоку в указанных деталях для прохода, расположенных ниже по потоку относительно лапок, причем ниже по потоку направляющий кронштейн содержит крышку, продольные стенки которой проходят в направлении вниз по потоку с каждой боковой стороны деталей для прохода элементов удлиненной формы и соединены с балкой с каждой стороны лапок так, что направляющий кронштейн имеет две визуально гладкие и однородные наружные поверхности, по существу взаимно параллельные и соединенные с образованием двух кромок, верхней по потоку и нижней потоку, указанного направляющего кронштейна.
Кроме того, настоящее изобретение относится к турбомашине, такой как турбореактивный или турбовинтовой двигатель, отличающейся тем, что она содержит вышеописанный направляющий кронштейн.
Направляющий кронштейн проходит в турбомашине через кольцевой проточный тракт для циркулирующей текучей среды, при этом один из концов указанного кронштейна соединен с внутренним кольцевым бандажом указанного проточного тракта, а другой конец кронштейна соединен с наружным кольцевым бандажом проточного тракта, так что обеспечивается направленное прохождение по меньшей мере одного элемента удлиненной формы в радиальном направлении между внутренней и наружной сторонами проточного тракта, при этом каркас расположен выше по потоку относительно крышки.
Настоящее изобретение станет более понятным, а другие детали, признаки и преимущества данного изобретения будут очевидными после изучения нижеследующего описания, приведенного в качестве неограничительного примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых
фиг. 1 изображает вид в аксонометрии кронштейна, предназначенного для направления элементов удлиненной формы, в соответствии с уровнем техники,
фиг. 2 изображает местный вид в аксонометрии проточного тракта турбомашины, в котором установлен направляющий кронштейн в соответствии с настоящим изобретением, при этом крышка находится в снятом состоянии,
фиг. 3 изображает вид в аксонометрии секции каркаса в соответствии с изобретением, показанным на фиг. 2,
фиг. 4 изображает вид в разрезе направляющего кронштейна в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения в плоскости, перпендикулярной продольному направлению,
фиг. 5 изображает вид в аксонометрии направляющего кронштейна в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения,
фиг. 6 изображает вид в аксонометрии демпфирующей металлической пластины, предназначенной для встраивания в направляющий кронштейн, в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг. 1 показан проточный тракт 10 турбомашины, в котором установлен направляющий кронштейн в соответствии с уровнем техники. В частности, показан проточный тракт, имеющийся в осевой ступени турбомашины, соответствующей промежуточному корпусу 12. Промежуточный корпус 12 является колесом, расположенным вокруг оси (не показана) турбомашины и неразрывно связанным в осевом направлении с другими кольцевыми элементами турбомашины. Промежуточный корпус 12, имея подходящую конструкцию и достаточную жесткость, является конструктивной удерживающей частью турбомашины. Он содержит центральную ступицу 14, образующую внутреннюю границу проточного тракта 10, наружный бандаж (не показан), образующий наружную границу проточного тракта 10, и радиальные кронштейны 100, соединяющие ступицу с указанным бандажом. Такие кронштейны 100 в целом выполнены методом литья, так что они имеют достаточную жесткость. Помимо этого, поскольку такие кронштейны 100 неизбежно оказывают влияние на прохождение воздуха через проточный тракт 10, они конструктивно выполнены с аэродинамическим профилем.
Для присоединения различных компонентов оборудования, расположенных внутри проточного тракта 10, таких как датчики, вычислительные средства, средства управления, системы воспламенения, охлаждения и смазки, к внешнему оборудованию турбомашины, элементы 20 удлиненной формы, например, жгуты, соответствующие комплектам из одного или более, например, электрических проводов или трубок, должны быть уложены так, чтобы текучая среда, такая как воздух, топливное масло или масло, проходила в радиальном направлении через проточный тракт 10 турбомашины.
Из уровня техники известно создание кронштейнов 100, каждый из которых содержит полость 102 для пропускания элементов 20 удлиненной формы, проходящих внутри кронштейна 100 в радиальном направлении. Чтобы получить доступ к полости для установки элементов удлиненной формы внутри кронштейна, в уровне техники предлагается выполнять откидную дверцу 104, обеспечивающую доступ к полости 102 внутри кронштейна 100. Однако такая откидная дверца 104 оказывает влияние на аэродинамическую целостность кронштейна 100 в проточном тракте 10, так как она нарушает непрерывность поверхности кронштейна. По этой же причине такая откидная дверца 104 уменьшает жесткость направляющего кронштейна, ослабляя его. Монтаж откидной дверцы с использованием болтов 106, встраиваемых в кронштейн 100, также требует частичного увеличения толщины кронштейна для обеспечения возможности прохождения и установки болтов 106 на место. Такое решение увеличивает общую массу турбомашины, что нежелательно. Для удержания элементов 20 удлиненной формы в полости 102, в данной полости расположены два блока 108, 110, причем один блок 108 прикреплен к стенке 112 кронштейна, обращенной к откидной дверце 104, а другой блок 110 прикреплен к опускной дверце 104. Когда дверца находится в закрытом состоянии, два блока 108, 110 обжимают элементы 20 удлиненной формы с обеспечением их удержания в полости 102. Таким образом, монтаж в соответствии с уровнем техники предполагает позиционирование элементов удлиненной формы между указанными блоками вслепую при закрытии откидной дверцы, при этом остается сомнение в правильном расположении элементов.
Предложенное изобретение, в котором раскрыт кронштейн, обеспечивающий направление элементов 20 удлиненной формы, может быть легко приспособлено к кронштейну промежуточного корпуса. Соответственно, на фиг. 2 и 3 показано данное изобретение, приспособленное к кронштейну промежуточного корпуса в проточном тракте турбомашины, такой как турбореактивный или турбовинтовой двигатель.
В частности, рассматриваемый кронштейн промежуточного корпуса в целом содержит сплошную балку 18, которая может быть полой для уменьшения веса литой конструкции, проходящую в радиальном направлении между ступицей 14, образующей внутреннюю границу проточного тракта 10 в ступени, определенной промежуточным корпусом 12, и наружным бандажом 16 промежуточного корпуса, образующим наружную границу проточного тракта 10 в этой же ступени. Такая балка имеет три проходящие в радиальном направлении поверхности 22, 24, 26, из которых две поверхности 22, 24, соединенные выше по потоку с образованием передней кромки 28, проходят ниже по потоку с одновременным постепенным взаимным расхождением. Обе верхние по потоку поверхности выполнены с возможностью обеспечения отклонения воздушного потока, циркулирующего в проточном тракте 10 в направлении ниже по потоку с каждой стороны кронштейна, без образования какого-либо возмущения в этом потоке. Нижние по потоку концы обеих верхних по потоку поверхностей 22, 24 соединены третьей нижней по потоку поверхностью 26, по существу перпендикулярной к оси турбомашины.
Лапки 30 выполнены за одно целое с нижней по потоку поверхностью 26 балки и выровнены в радиальном направлении вдоль указанной балки, при этом каждая лапка 30 проходит в радиальном направлении ниже по потоку от нижней по потоку поверхности 26 балки. В частности, каждая лапка 30 выполнена за одно целое с плоским основанием 32, проходящим в радиальном направлении на небольшое расстояние наружу и внутрь лапки 30, при этом такое основание содержит отверстия 34 для прохода крепежных болтов к нижней по потоку поверхности 26 балки.
Различные элементы 20 удлиненной формы, проходящие в радиальном направлении через проточный тракт 10, размещены в деталях 36 для прохода элементов удлиненной формы таким образом, что указанные элементы выровнены в осевом направлении относительно друг друга. Каждая деталь 36 для прохода элементов содержит пару блоков 38, 40, выполненных, например, из эластомера или термопластиков, при этом каждый блок 38, 49 на одной поверхности содержит ряд полуцилиндрических прорезей 42. При совмещении двух по существу симметричных блоков 38, 40, когда два диаметрально противоположных блока 38, 40 плотно стягивают, указанные два ряда прорезей 42 образуют один ряд цилиндрических отверстий, ориентированных по существу в радиальном направлении, выровненных в осевом направлении и плотно удерживающих элементы 20 удлиненной формы.
Стяжной хомут 44, выполненный, например, из металла, и прикрепленный к соответствующей лапке 30, плотно удерживает каждую деталь 36 для прохода элементов 20 удлиненной формы. В частности, каждый стяжной хомут 44 состоит из двух жестких полос 46, 48, проходящих в осевом направлении с каждой боковой стороны детали 36 для прохода элементов удлиненной формы, и одновременно соответствует форме указанной детали 36. Эти две жесткие полосы 46, 48 соединены на своих нижних по потоку концах с радиальным стержнем 50, охватывая его, так что обеспечивается возможность относительного вращения двух полос 46, 48 вокруг оси стержня 50. Верхние по потоку концы двух полос 46, 48 содержат два отверстия для прохода болтов 52, взаимодействующих, соответственно, с двумя боковыми сквозными отверстиями в лапке для обеспечения взаимного болтового крепления. Таким образом, когда лапка 30 и верхние по потоку концы полос 46, 48 стянуты вместе по окружности, два блока 38, 40, образующие каждую деталь 36 для прохода элементов удлиненной формы, плотно удерживаются вместе полосами 46, 48 с удержанием элементов 20 удлиненной формы в цилиндрических отверстиях.
Таким образом, описанный выше узел, содержащий балку 18, лапки 30, деталь 36 для прохода элементов удлиненной формы и стяжной хомут 44 образует каркас 8 в соответствии с настоящим изобретением.
Как показано на фиг. 4 и 5, в данном изобретении для защиты элементов 20 удлиненной формы и деталей 36 для прохода воздушного потока, циркулирующего через проточный тракт 10, предусмотрена крышка 54, опирающаяся на балку 18 со стороны ниже по потоку. Такая крышка 54 проходит в радиальном направлении между внутренней и наружной границами проточного тракта 10, в осевом направлении относительно балки 18 промежуточного корпуса 12. Крышка содержит две радиальные стенки 56, 58, соединенные ниже по потоку на заднем конце 60 и проходящие выше по потоку с каждой боковой стороны деталей 36 для прохода элементов 20 удлиненной формы, при этом указанные радиальные стенки взаимно разнесены обычно на расстояние максимум 20-40 мм. Верхние по потоку концы двух радиальных стенок 56, 58 крышки 54 опираются на нижнюю по потоку поверхность 26 балки 18 промежуточного корпуса 12 и, соответственно, выровнены с двумя верхними по потоку поверхностями 22, 24 балки 18. При таком расположении направляющий кронштейн, содержащий балку 18 и крышку 54, образует внутреннюю полость 62, проходящую в радиальном направлении, ограниченную выше по потоку нижней по потоку поверхностью 26 балки 18, и ограниченную ниже по потоку и по окружности радиальными стенками 56, 58 крышки. Элементы 20 удлиненной формы получают радиальное направление в этой полости 62, проходящей через проточный тракт 10, и проходят через отверстия 64, 66, выполненные во внутренней и наружной кольцевых границах проточного тракта 10 и выровненные в радиальном направлении с полостью 62. Кроме того, выравнивание радиальных стенок 56, 58 крышки и верхних по потоку поверхностей 22, 24 балки обеспечивает оптимальный аэродинамический профиль сформированного направляющего кронштейна, проходящего в проточном тракте.
В оборудовании, показанном на чертежах, крышка 54 соответствует кронштейну двигателя узловой сборки. Двигатель узловой сборки представляет собой колесо, продолжающее в осевом направлении промежуточный корпус, конструктивно завершая его. В контексте настоящего изобретения имеется возможность формирования нижней по потоку части направляющего кронштейна, соответствующей крышке 54.
В процессе работы вращающиеся элементы турбомашины создают вибрации. Эти вибрации распространяются через балку 18 промежуточного корпуса к деталям 36 для прохода элементов удлиненной формы, тем более что нижние по потоку концы указанных деталей консольно выступают относительно их крепления к лапкам 30 выше по потоку. Соответственно, в процессе работы существует опасность возникновения трения или столкновения между деталями 36 для прохода элементов удлиненной формы и радиальными стенками 56, 58 крышки, обычно отстоящими друг от друга на расстоянии в пределах 3-6 мм, что, естественно, влечет за собой опасность возникновения износа и возможность последующей поломки средств для удержания элементов удлиненной формы. Для устранения этой проблемы в настоящем изобретении предусмотрено, в соответствии с фиг. 4-6, размещение демпфирующих средств 68, имеющих предварительно созданное напряженное состояние, внутри полости 62 между радиальными стенками 56, 58 крышки и деталями 36 для прохода элементов удлиненной формы. Предпочтительно, как показано на чертежах, каждый из нижних по потоку концов деталей 36 для прохода элементов удлиненной формы, стянутых хомутами 44, демпфируется с каждой стороны по периферии двумя соответствующими демпфирующими средствами 68, прикрепленными к соответствующим радиальным стенкам 56, 58. Во время монтажа крышку 54 аксиально подводят в направлении кверху по потоку к балке 18. Затем используют демпфирующие средства 68, заранее закрепленные на радиальных стенках 56, 58, в качестве центрирующих средств, создающих предварительно напряженное состояние для нижних по потоку концов деталей 36 для прохода элементов удлиненной формы в сформированной полости 62. Таким образом, отпадает необходимость в дополнительном этапе выравнивания элементов 20 удлиненной формы в полости 62.
Пространство, имеющееся между радиальными стенками 56, 58 крышки, может не обеспечивать возможность прохождения монтажных инструментов. В связи с этим, в настоящем изобретении предложено закреплять демпфирующие средства 68 с использованием заклепок 70 с потайными головками, вставляемых через отверстия 72 в радиальных стенках 56, 58 и выравниваемых с отверстиями 74 в демпфирующих средствах 68. Головки заклепок 70 отшлифованы так, что они расположены заподлицо с поверхностями стенок 56, 58 и не оказывают влияние на циркуляцию воздушного потока в проточном тракте 10.
На фиг. 4 показаны демпфирующие средства 68, являющиеся прокладками, изготовленными из гибкого материала, такого как эластомер, в частности, силикон. Каждая из таких прокладок, упирающихся в радиальные стенки крышки, содержит нижнюю по потоку часть 76, вставленную между одной из стенок 56, 58 и хомутом 44 детали 36 для прохода элементов удлиненной формы. Для предотвращения какого-либо износа прокладки покрыты фрикционно-стойким материалом 80, таким как политетрафторэтилен (ПТФЕ), т.е. материалом, известным под товарным знаком Teflon®, вблизи мест контакта с хомутом 44, окружающим деталь 36 для прохода элементов удлиненной формы.
В другом варианте выполнения, показанном на фиг. 5 и 6, демпфирующие средства 68 выполнены в виде гофрированных металлических пластин и проходят вдоль соответствующих радиальных стенок 56, 58 крышки. Такие прямоугольные металлические пластины имеют прямолинейные выступы 82, ориентированные в полости в радиальном направлении. Нижняя по потоку часть 76 каждой пластины прикреплена к радиальным стенкам 56, 58, при этом верхняя по потоку часть 78 пластины упирается некоторыми выступами 82 в указанную стенку, а противоположными выступами 82 она упирается в хомут 44, окружающий деталь 36 для прохода элементов удлиненной формы. В процессе работы происходит сжатие гофров пластины с обеспечением демпфирования вибраций. Жесткость пластины в опорном положении обычно составляет 0,1-10 т/м (100-10000 кг/м). В настоящем изобретении предложено прорезать пластину для увеличения ее гибкости и снижения массы, например, выполнить прямоугольное отверстие 84 в центре пластины, чтобы в конечном итоге получить металлическую рамку с гофрами.
Следует также отметить, что являющийся объектом настоящего изобретения вышеописанный направляющий кронштейн, смонтированный в проточном тракте турбомашины с определенной ориентацией относительно оси, т.е. посредством каркаса, расположенного выше по потоку относительно крышки, может быть легко приспособлен для монтажа вдоль оси указанного тракта в противоположном осевом направлении, т.е. посредством каркаса, расположенного ниже по потоку относительно крышки. Аэродинамическая форма направляющего кронштейна может быть легко видоизменена для удовлетворения ограничений, связанных с встраиванием его в проточный тракт.
Кроме того, результат, достигаемый в изобретении, заключается в том, что предложенный направляющий кронштейн совершенно не обязательно ограничен оборудованием турбомашины и одним из ее проточных трактов для циркуляции потока, и может быть встроен в оборудование всех типов, например, в открытый промежуток, обычный кольцевой проточный тракт, промежуток, разделяющий две параллельные стенки и т.д.
1. Направляющий кронштейн для направления по меньшей мере одного элемента (20) удлиненной формы, причем каждый элемент имеет удлиненную форму, соответствующую, например, жгуту проводов или трубке, при этом указанный кронштейн проходит, по существу, в продольном направлении между двумя концами и имеет внутреннюю полость (62), сообщающуюся с пространством снаружи кронштейна на каждом из его концов и выполненную с возможностью размещения в ней по меньшей мере одного элемента удлиненной формы, проходящего, по существу, в продольном направлении в указанной полости, отличающийся тем, что указанный кронштейн образован из двух частей, проходящих, по существу, в продольном направлении напротив друг друга,
при этом одна из двух частей является каркасом (8), содержащим, по существу, продольную балку (18), соединенную со средствами (30, 36, 44) для удержания элементов удлиненной формы снаружи балки и вдоль нее, а
вторая часть является крышкой (54), имеющей, по существу, продольные стенки (56, 58), закрывающие средства для удержания, входящие в состав каркаса, и взаимодействующие с балкой с образованием указанной внутренней полости, в которой проходят элементы удлиненной формы,
при этом между средствами (30, 36, 44) для удержания элементов (20) удлиненной формы и продольными стенками (56, 58) расположены демпфирующие средства (68), имеющие предварительно созданное напряженное состояние и выполненные с обеспечением уменьшения и демпфирования перемещений средств для удержания в полости (62).
2. Направляющий кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что демпфирующие средства (68) содержат прокладки из эластомера, прикрепленные к продольным стенкам (56, 58) крышки (54) и покрытые фрикционно-стойким материалом (80), таким как политетрафторэтилен, т.е. материалом, известным под товарным знаком Teflon®, вблизи мест контакта со средствами (30, 36, 44) для удержания, входящими в состав каркаса (8).
3. Направляющий кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что демпфирующие средства (68) содержат гофрированные металлические пластины, прикрепленные к продольным стенкам (56, 58) крышки (54), при этом выступы (82) гофров пластин опираются с одной стороны на продольные стенки крышки, а с другой стороны на средства (30, 36, 44) для удержания, входящие в состав каркаса (8).
4. Направляющий кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что демпфирующие средства (68) прикреплены к продольным стенкам (56, 58) крышки (54) с использованием заклепок (70) с потайной головкой.
5. Направляющий кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что средства (30, 36, 44) для удержания, входящие в состав каркаса (8), содержат по меньшей мере одну деталь (36) для прохода элементов (20) удлиненной формы, имеющую отверстия для прохода элементов удлиненной формы, расположенную, по существу, в продольном направлении и плотно удерживаемую вокруг элементов удлиненной формы посредством стяжного хомута (44), окружающего указанную деталь для прохода элементов удлиненной формы, причем указанный стяжной хомут прикреплен к лапке (30), проходящей от балки (18).
6. Направляющий кронштейн по п. 5, отличающийся тем, что вдоль балки (18), по существу, выровнены несколько лапок (30), каждая из которых прикреплена к стяжному хомуту (44), стягивающему деталь (36) для прохода элементов (20) удлиненной формы таким образом, чтобы направлять элементы удлиненной формы вдоль направляющего кронштейна.
7. Устройство, содержащее направляющий кронштейн по п. 5 или 6 и по меньшей мере один элемент (20) удлиненной формы, отличающееся тем, что указанный направляющий кронштейн имеет аэродинамический профиль для обтекания текучей средой в направлении вниз по потоку относительно кронштейна, по существу, перпендикулярном продольному направлению, причем выше по потоку направляющий кронштейн содержит каркас (8), лапки (30) которого проходят в продольном направлении и в направлении вниз по потоку относительно балки (18), при этом элементы удлиненной формы выровнены в направлении вниз по потоку в указанных деталях (36) для прохода, расположенных ниже по потоку относительно лапок, причем ниже по потоку направляющий кронштейн содержит крышку (54), продольные стенки (56, 58) которой проходят в направлении вниз по потоку с каждой боковой стороны деталей для прохода элементов удлиненной формы и соединены с балкой с каждой стороны лапок так, что направляющий кронштейн имеет две визуально гладкие и однородные наружные поверхности, по существу, взаимно параллельные и соединенные с образованием двух кромок (28, 60), верхней по потоку и нижней потоку, указанного направляющего кронштейна.
8. Турбомашина, такая как турбореактивный или турбовинтовой двигатель, отличающаяся тем, что она содержит направляющий кронштейн по любому из пп. 1-6.
9. Турбомашина, такая как турбореактивный или турбовинтовой двигатель по п. 8, отличающаяся тем, что направляющий кронштейн проходит в турбомашине через кольцевой проточный тракт (10) для циркулирующей текучей среды, при этом один из концов указанного кронштейна соединен с внутренним кольцевым бандажом указанного проточного тракта, а второй конец кронштейна соединен с наружным кольцевым бандажом проточного тракта с обеспечением направленного прохождения по меньшей мере одного элемента (20) удлиненной формы в радиальном направлении между внутренней и наружной сторонами проточного тракта, при этом каркас (8) расположен выше по потоку относительно крышки (54).
