Сопловой аппарат реверсивной турбины

Сопловой аппарат реверсивной турбины включает сопловой аппарат прямого хода, расположенный на нижнем ярусе турбины, сопловой аппарат заднего хода, расположенный в верхнем ярусе турбины, и промежуточный корпус. На внешней стороне промежуточного корпуса закреплены секторы соплового аппарата заднего хода с помощью нижних платформ, а на внутренней стороне промежуточного корпуса закреплены секторы соплового аппарата прямого хода с помощью верхних платформ. Нижняя платформа каждого сектора соплового аппарата заднего хода снабжена передним зацепом, входящим в кольцевую проточку промежуточного корпуса, имеющую опорные цилиндрические поверхности, снабжена задней цилиндрической опорной поверхностью, опирающейся на поверхность промежуточного корпуса, и снабжена радиальным выступом. Радиальный выступ выполнен на задней части нижней платформы со стороны, обращенной к оси двигателя, и входит в продольный паз промежуточного корпуса и одновременно входит в зацепление с радиальным выступом сектора соплового аппарата прямого хода, расположенного напротив. Каждый сектор соплового аппарата заднего хода снабжен сквозными отверстиями, проходящими через профили пера одной из лопаток сектора, с установленными в них штифтами, концы которых входят в глухие отверстия промежуточного корпуса. Со стороны верхней платформы сектора соплового аппарата заднего хода штифты зафиксированы с помощью контровочных пластин. Верхняя платформа каждого сектора соплового аппарата прямого хода содержит передний зацеп, опирающийся цилиндрической поверхностью на внутреннее кольцевое ребро промежуточного корпуса, торцевую кольцевую проточку под передним зацепом, сопрягающуюся с предыдущей ступенью турбины прямого хода, заднее ребро и радиальный выступ. Заднее ребро опирается на опорные поверхности промежуточного корпуса: торцевую поверхность его заднего внутреннего бурта и цилиндрическую поверхность. Радиальный выступ входит в паз на заднем торце промежуточного корпуса и одновременно входит в зацепление с радиальным выступом сектора соплового аппарат заднего хода. Изобретение позволяет повысить надежность реверсивной турбины за счет снижения напряжений на элементы соплового аппарата. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к сопловым аппаратам реверсивных турбин, и может найти применение при проектировании реверсивных судовых двигателей с реверсивной турбиной.

Наиболее близким является сопловой аппарата реверсивной турбины, включающий сопловой аппарат прямого хода, расположенный на нижнем ярусе турбины, и сопловой аппарат заднего хода, расположенный в верхнем ярусе турбины («Технологическое обеспечение проектирования и производства газотурбинных двигателей» под ред. Б.Н. Леонова, А.С.Новикова/ Б.Н. Леонов, А.С.Новиков, Е.Н. Богомолов и др. Изд.: ОАО «Рыбинский дом печати», Рыбинск, 2000 г. - 407 С., стр. 30 рис. 1.30).

Недостатками данной конструкции соплового аппарата являются сложность изготовления его лопаточных секторов, связанная с наличием в них двух ярусов лопаток и трех платформ, выполненных за одно целое, также значительные напряжения, связанные с консольным закреплением лопаточных секторов в наружном корпусе за верхнюю платформу, и с большой разностью рабочих температур между платформами сектора, возникающей в них в процессе работы, и, как следствие, ухудшение надежности их работы, также утечки газа через подвижное уплотнение из полости перед сопловым аппаратом прямого хода в полость перед сопловым аппаратом заднего хода, приводящее к ухудшению параметров силовой турбины на режиме прямого хода.

Техническим результатом, на который направлено изобретение, является снижение напряжений на элементы соплового аппарата благодаря выполнению ярусов соплового аппарата отдельными друг от друга, а также улучшение параметров работы самой реверсивной турбины, как на прямом ходу, так и на заднем, связанное с полным исключением перетекания газа между полостями перед сопловыми аппаратами прямого и заднего хода, упрощение технологического процесса изготовления элементов соплового аппарата, и как следствие повышение надежности реверсивной турбины и реверсивного двигателя в целом.

Технический результат достигается тем, что сопловой аппарат реверсивной турбины, включающий сопловой аппарат прямого хода, расположенный на нижнем ярусе турбины, и сопловой аппарат заднего хода, расположенный в верхнем ярусе турбины, в отличие от известного содержит промежуточный корпус, на внешней стороне которого закреплены секторы соплового аппарата заднего хода с помощью нижних платформ, а на внутренней стороне промежуточного корпуса закреплены секторы соплового аппарата прямого хода с помощью верхних платформ, нижняя платформа каждого сектора соплового аппарата заднего хода снабжена передним зацепом, входящим в кольцевую проточку корпуса промежуточного, имеющую опорные цилиндрические поверхности, снабжена задней цилиндрической опорной поверхностью, опирающейся на поверхность корпуса промежуточного и снабжена радиальным выступом, выполненным на задней части нижней платформы со стороны, обращенной к оси двигателя, и входящим в продольный паз промежуточного корпуса и одновременно входящим в зацепление с радиальным выступом сектора соплового аппарата прямого хода, расположенного напротив, при этом каждый сектор соплового аппарата заднего хода снабжен сквозными отверстиями, проходящими через профили пера одной из лопаток сектора, с установленными в них штифтами, концы которых входят в глухие отверстия промежуточного корпуса, со стороны верхней платформы сектора соплового аппарата заднего хода штифты зафиксированы с помощью контровочных пластин, верхняя платформа каждого сектора соплового аппарата прямого хода содержит передний зацеп, опирающийся цилиндрической поверхностью на внутреннее кольцевое ребро промежуточного корпуса, торцевую кольцевую проточку под передним зацепом, сопрягающуюся с предыдущей ступенью турбины прямого хода, и заднее ребро, опирающееся на опорные поверхности промежуточного корпуса: торцевую поверхность его заднего внутреннего бурта и цилиндрическую поверхность, и содержит радиальный выступ, входящий в паз на заднем торце промежуточного корпуса, и одновременно входящий в зацепление с радиальным выступом сектора соплового аппарат заднего хода, верхняя платформа каждого сектора соплового аппарата заднего хода снабжена плоским ребром, устанавливающимся в кольцевую радиальную проточку подвижного разрезного кольца уплотнительного, установленного в кольцевой торцевой проточке наружного корпуса. На фигурах показаны:

Фиг. 1 - Сопловой аппарат реверсивной турбины;

Фиг. 2 - Крепление к промежуточному корпусу секторов соплового аппарата прямого хода и секторов соплового аппарат заднего хода, вид I фиг. 1;

Фиг. 3 - Сектор соплового аппарата заднего хода;

Фиг. 4 - Промежуточный корпус соплового аппарата реверсивной турбины;

Фиг. 5 - Вид II фиг. 1;

Фиг. 6 - Сектор соплового аппарата прямого хода.

Сопловой аппарат реверсивной турбины содержит сопловой аппарат прямого хода 1 и сопловой аппарат заднего хода 2 (Фиг. 1).

Сопловой аппарат прямого хода 1 расположен на нижнем ярусе турбины. Сопловой аппарат заднего хода 2 расположен в верхнем ярусе турбины.

Сопловой аппарат реверсивной турбины содержит промежуточный корпус 3, на внешней стороне которого закреплены секторы 4 соплового аппарата заднего хода 2 с помощью нижних платформ 5, а на внутренней стороне промежуточного корпуса 3 закреплены секторы 6 сопловой аппарата прямого хода 1 с помощью верхних платформ 7 (Фиг. 1).

Нижняя платформа 5 каждого сектора 4 соплового аппарата заднего хода 2 снабжена передним зацепом 8, входящим в кольцевую проточку 9 промежуточного корпуса 3, имеющую опорные цилиндрические поверхности 10 и 11, и снабжена задней цилиндрической опорной поверхностью 12, опирающейся на поверхность 13 корпуса промежуточного 3 (Фиг. 2, Фиг. 3).

Нижняя платформа 5 каждого сектора 4 соплового аппарата заднего хода 2 снабжена радиальным выступом 14 (Фиг. 3), выполненным в задней части нижней платформы 5 со стороны, обращенной к оси двигателя, и входящим в продольный паз 15 промежуточного корпуса 3 (Фиг. 4).

При этом каждый сектор 4 соплового аппарата заднего хода 2 снабжен сквозными отверстиями 16, проходящими через профили пера одной из лопаток сектора 4. В эти отверстия 16 устанавливаются штифты 17, концы которых входят в глухие отверстия 18 промежуточного корпуса 3. Со стороны верхней платформы 19 каждого сектора 4 соплового аппарата заднего хода 2 штифты 17 зафиксированы с помощью контровочных пластин 20, установленных в пазу платформы 19 (Фиг. 2, Фиг. 5).

Верхняя платформа 7 каждого сектора 6 соплового аппарата прямого хода 1 содержит передний зацеп 21, опирающийся цилиндрической поверхностью 22 на внутреннее кольцевое ребро 23 промежуточного корпуса 3, торцевую кольцевую проточку 24 под передним зацепом 21, сопрягающуюся с предыдущей ступенью 25 турбины прямого хода (Фиг. 2, Фиг. 6).

Так же верхняя платформа 7 имеет заднее ребро 26, опирающееся на опорные поверхности промежуточного корпуса 3: торцевую 27 поверхность его заднего внутреннего бурта 28 и цилиндрическую поверхность 29, радиальный выступ 30, входящий в паз 15 на заднем торце промежуточного корпуса 3, и одновременно входящий в зацепление с радиальным выступом 14 нижней платформы 5 сектора 4 соплового аппарата заднего хода 2, расположенного напротив (Фиг. 6).

Верхняя платформа 19 каждого сектора 4 соплового аппарата заднего хода 2 снабжена плоским ребром 31, устанавливающимся в кольцевую радиальную проточку 32 подвижного разрезного уплотнительного кольца 33, установленного в кольцевой торцевой проточке 34 наружного корпуса 35 (Фиг. 1).

Сборка соплового аппарата реверсивной турбины производится следующим образом.

Предварительно секторы 6 соплового аппарата прямого хода 1 собирают с внутренним корпусом турбины (не показан) и устанавливают в промежуточный корпус 3 с предварительным наклоном каждого сектора 6 соплового аппарата прямого хода 1 в радиальной плоскости, проходящей вблизи середины его хорды. При этом передний зацеп 21 верхней платформы 7 своей цилиндрической поверхностью 22 опирается на цилиндрическую поверхность внутреннего кольцевого ребра 23 промежуточного корпуса 3, а нижняя поверхность кольцевой проточки 24 под передним зацепом 21 верхней платформы 7 сопрягается с поверхностью предыдущей ступени 25 турбины прямого хода. Заднее ребро 26 верхней платформы 7 при этом должно упираться в цилиндрическую 29 и торцевую 27 поверхности, а радиальный выступ 30 должен входить в паз 15 на заднем торце промежуточного корпуса 3.

Далее устанавливают секторы 4 соплового аппарата заднего хода 2 с внешней стороны промежуточного корпуса 3, таким образом, чтобы передний зацеп 8 нижней платформы 5 каждого сектора 4 соплового аппарата заднего хода 2 входил в кольцевую проточку 9 промежуточного корпуса 3. При этом цилиндрическая поверхность 12 в задней части нижней платформы 5 опирается на поверхность 13 промежуточного корпуса 3, радиальный выступ 14 входит в радиальный паз 15 на заднем торце промежуточного корпуса 3, при этом его зацеп входит в сопряжение с зацепом радиального выступа 30 сектора 6 соплового аппарата прямого хода 1. Затем в отверстия 16 каждого сектора 4 соплового аппарата заднего хода 2 устанавливают фиксирующие штифты 17, концы которых входят в глухие отверстия 18 промежуточного корпуса 3. Со стороны верхних платформ 19 секторов 4 соплового аппарата заднего хода 2 в пазы устанавливают пластины контровочные 20, фиксирующие штифты 17 в осевом направлении.

Далее на верхние платформы 19 секторов 4 соплового аппарата заднего хода 2 устанавливается подвижное разрезное кольцо уплотнительное 33, при этом в его радиальную проточку 32 входят ребра 31 платформ 19, после чего собранный узел устанавливается в корпус наружный 35, в торцевую проточку 34 которого входит цилиндрический выступ разрезного кольца уплотнительного 33.

Благодаря тому, что сопловой аппарат реверсивной турбины, включающий сопловой аппарат прямого хода, расположенный на нижнем ярусе турбины, и сопловой аппарат заднего хода, расположенный в верхнем ярусе турбины, в отличие от известного содержит промежуточный корпус, на внешней стороне которого закреплены секторы соплового аппарата заднего хода с помощью нижних платформ, а на внутренней стороне промежуточного корпуса закреплены секторы соплового аппарата прямого хода с помощью верхних платформ, нижняя платформа каждого сектора соплового аппарата заднего хода снабжена передним зацепом, входящим в кольцевую проточку корпуса промежуточного, имеющую опорные цилиндрические поверхности, снабжена задней цилиндрической опорной поверхностью, опирающейся на поверхность корпуса промежуточного и снабжена радиальным выступом, выполненным на задней части нижней платформы со стороны, обращенной к оси двигателя, и входящий в продольный паз промежуточного корпуса и одновременно входящий в зацепление с радиальным выступом сектора соплового аппарата прямого хода, расположенного напротив, при этом каждый сектор соплового аппарата заднего хода снабжен сквозными отверстиями, проходящими через профили пера одной из лопаток сектора, с установленными в них штифтами, концы которых входят в глухие отверстия промежуточного корпуса, со стороны верхней платформы сектора соплового аппарата заднего хода штифты зафиксированы с помощью контровочных пластин, верхняя платформа каждого сектора соплового аппарата прямого хода содержит передний зацеп, опирающийся цилиндрической поверхностью на внутреннее кольцевое ребро промежуточного корпуса, торцевую кольцевую проточку под передним зацепом, сопрягающуюся с предыдущей ступенью турбины прямого хода, и заднее ребро, опирающееся на опорные поверхности промежуточного корпуса: торцевую поверхность его заднего внутреннего бурта и цилиндрическую поверхность, и содержит радиальный выступ, входящий в паз на заднем торце промежуточного корпуса, и одновременно входящий в зацепление с радиальным выступом сектора соплового аппарат заднего хода, верхняя платформа каждого сектора соплового аппарата заднего хода снабжена плоским ребром, устанавливающимся в кольцевую радиальную проточку подвижного разрезного кольца уплотнительного, установленного в кольцевой торцевой проточке наружного корпуса, достигается снижение напряжений на элементы соплового аппарата благодаря выполнению ярусов соплового аппарата отдельными друг от друга, а также улучшение параметров работы самой реверсивной турбины, как на прямом ходу, так и на заднем, связанное с полным исключением перетекания газа между полостями перед сопловыми аппаратами прямого и заднего хода, упрощение технологического процесса изготовления элементов соплового аппарата, и как следствие повышение надежности реверсивной турбины и реверсивного двигателя в целом.

1. Сопловой аппарат реверсивной турбины, включающий сопловой аппарат прямого хода, расположенный на нижнем ярусе турбины, и сопловой аппарат заднего хода, расположенный в верхнем ярусе турбины, отличающийся тем, что сопловой аппарат реверсивной турбины содержит промежуточный корпус, на внешней стороне которого закреплены секторы соплового аппарата заднего хода с помощью нижних платформ, а на внутренней стороне промежуточного корпуса закреплены секторы соплового аппарата прямого хода с помощью верхних платформ, нижняя платформа каждого сектора соплового аппарата заднего хода снабжена передним зацепом, входящим в кольцевую проточку промежуточного корпуса, имеющую опорные цилиндрические поверхности, снабжена задней цилиндрической опорной поверхностью, опирающейся на поверхность корпуса промежуточного, и снабжена радиальным выступом, выполненным в задней части нижней платформы со стороны, обращенной к оси двигателя, и входящим в продольный паз промежуточного корпуса и одновременно входящим в зацепление с радиальным выступом сектора соплового аппарата прямого хода, расположенного напротив, при этом каждый сектор соплового аппарата заднего хода снабжен сквозными отверстиями, проходящими через профили пера одной из лопаток сектора, с установленными в них штифтами, концы которых входят в глухие отверстия промежуточного корпуса, со стороны верхней платформы сектора соплового аппарата заднего хода штифты зафиксированы с помощью контровочных пластин, верхняя платформа каждого сектора соплового аппарата прямого хода содержит передний зацеп, опирающийся цилиндрической поверхностью на внутреннее кольцевое ребро промежуточного корпуса, торцевую кольцевую проточку под передним зацепом, сопрягающуюся с предыдущей ступенью турбины прямого хода, и заднее ребро, опирающееся на опорные поверхности промежуточного корпуса: торцевую поверхность его заднего внутреннего бурта и цилиндрическую поверхность, и содержит радиальный выступ, входящий в паз на заднем торце промежуточного корпуса и одновременно входящий в зацепление с радиальным выступом сектора соплового аппарат заднего хода.

2. Сопловой аппарат реверсивной турбины по п. 1 отличающийся тем, что верхняя платформа каждого сектора соплового аппарата заднего хода снабжена плоским ребром, устанавливающимся в кольцевую радиальную проточку подвижного разрезного кольца уплотнительного, установленного в кольцевой торцевой проточке наружного корпуса.



 

Похожие патенты:

Элемент турбомашины включает аэродинамический профиль с задней кромкой и полку. Полка включает область задней кромки для поддержания указанной задней кромки, переднюю краевую поверхность, заднюю краевую поверхность, две окружные фронтальные поверхности, паз для уплотнительной полосы и разгрузочную полость.

Направляющая лопатка влажнопаровой турбины содержит цельный корпус с входной и выходной кромками, вогнутую и выпуклую поверхности, образующие профиль лопатки. В лопатке выполнены внутренние полости.

Изобретение относится к турбомашинам, в частности к устройствам регулирования направляющих лопаток турбомашины. Предложено устройство для поворачивания множества направляющих лопаток, сгруппированных в кольцо, вокруг осей поворота направляющих лопаток, продолжающихся в радиальном направлении.

Охлаждаемая лопатка соплового аппарата газовой турбины содержит полое перо 1, выполненное в виде передней полости 2 и задней полости 3, разделенных радиальной перегородкой 4.

Изобретение относится к ступени компрессора низкого давления осевой турбомашины, такой как турбореактивный двигатель. Ступень содержит ротор (12), внешняя поверхность которого содержит два кромочных уплотнителя (32), каждый из которых образует радиальное кольцевое ребро; и статор, содержащий кольцевой ряд лопастей (26) статора, проходящих в целом в радиальном направлении; и внутреннюю оболочку (28), радиальное поперечное сечение которой содержит центральную часть (40), соединенную с внутренними краями лопастей (26), боковую часть (42), проходящую с каждой стороны от центральной части до одного из двух кромочных уплотнителей (32), соответственно, образуя, таким образом, ротор с кольцевой полостью.

Изобретение относится к паровой турбине с впускным кольцевым каналом, который гидравлически соединен с впускным штуцером, причем осуществленный таким образом, что входящий поток сначала замедляется, а затем ускоряется и одновременно изменяет направление.

Изобретение относится к области турбостроения, точнее к способам изготовления направляющих лопаток компрессора из композиционного материала для газотурбинного двигателя, преимущественно авиационного.

Направляющая лопатка турбины имеет полое перо лопатки, в котором расположен обходной канал для охлаждающего средства, имеющий разделенные стенками внутренние и наружные стороны.

Группа изобретений относится к машиностроению, в частности к турбостроению, и может быть использована в паротурбинных приводах, транспортных газотурбинных двигателях, а также в турбокомпрессорах двигателей внутреннего сгорания.

Соединительный опорный элемент 33, включающий две разделенные детали 34, 34, отделенные друг от друга, расположен в соединительном компоненте между хвостовой частью 21 лопатки, представляющей собой направляющую лопатку 20, и крепежным фланцем 31f, и две разделенные детали 34, 34 присоединены к хвостовой части 21 лопатки с обеих сторон в направлении толщины лопатки.

Устройство очистки газотурбинного двигателя, в частности от мелкого песка или от фрагментов песчаника, отличающееся тем, что содержит средства (102, 104) изолирования опорных подшипников модуля путем их помещения в замкнутую оболочку (106), средства (112) повышения давления в упомянутой оболочке, средства (114) отделения вещества, осевшего на стенках кольцевых полостей модуля, например путем нагнетания сжатого воздуха на эти стенки, и средства (116) отсасывания отделенного таким образом вещества.

Статорная лопатка содержит перо, внешний и внутренний ободные участки, первый и второй крюковые участки, фланцевый участок и усиливающую ткань и вырез. Внешний и внутренний ободные участки изогнуты в периферийном направлении и продолжают внешний и внутренний конец пера соответственно.

Способ промывки газотурбинного двигателя во время его работы включает этап промывки, который включает распыление жидкого промывочного вещества в направлении входа компрессора двигателя; при этом массовый расход распыляемого жидкого промывочного вещества устанавливают таким, что отношение жидкости к газу на входе компрессора больше 1%, но меньше 5% по отношению к расчетному массовому расходу компрессора; причем этап промывки включает первый подэтап, в течение которого расход жидкого промывочного вещества постепенно увеличивают, и второй подэтап, в течение которого расход жидкого промывочного вещества поддерживают постоянным.

Промежуточный корпус газотурбинного двигателя содержит внутреннюю втулку, выполненную с возможностью размещения в ней вала компрессора газотурбинного двигателя, наружную обечайку, множество радиальных стоек, соединяющих втулку и обечайку, а также коробку угловой передачи радиального вала.

Инструмент для крепления металлического усиления на передней кромке лопатки газотурбинного двигателя содержит держатель лопатки и держатель усиления передней кромки.

Газотурбинная установка арктического исполнения предназначена для привода газоперекачивающих агрегатов и электростанций. Кожух газотурбинной установки снабжен защитным утепленным шкафом для размещения в нем шкафа средств измерений параметров газотурбинной установки, установленного снаружи кожуха.

Кожух теплозвукоизолирующий газотурбинной установки арктического исполнения предназначен для теплоизоляции и защиты от шума газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов и электростанций.

Устройство центровки и направления во вращении вала газотурбинного двигателя включает опорный подшипник качения, содержащий наружное кольцо, опору подшипника, окружающую наружное кольцо, обойму, установленную между наружным кольцом и опорой подшипника, средства соединения наружного кольца с опорой подшипника и средства удержания наружного кольца в осевом направлении.

Изобретение относится к опорам турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Опора турбины низкого давления выполнена с радиальными силовыми стойками, размещенными в обтекателях, установленных в газовом тракте турбины.

Сопло используется для распыления жидкого вещества по направлению к компрессору (1) газотурбинного двигателя и содержит: удлиненный корпус, имеющий конец для выброса жидкого вещества, канал для жидкого вещества, внутренний относительно упомянутого удлиненного корпуса и проходящий до упомянутого конца, выемку, расположенную на упомянутом конце.

Предложен корпус (1) для вращающейся машины (10), имеющий внутреннюю поверхность (S), ограничивающую внутренний объем (V) для размещения ротора указанной машины (10), первую и вторую полые части (11, 12), соединенные друг с другом с возможностью разъединения и имеющие соответственно первый и второй разъемные фланцы (13, 14) соответственно с первой и второй разъемными поверхностями (13а, 14а), контактирующими друг с другом, когда полые части (11, 12) соединены, отверстия (17), выполненные в первом и втором разъемных фланцах (13, 14), проходящие через первую и вторую разъемные поверхности (13а, 14а) и предназначенные для размещения болтов, первую канавку (21), соединяющую указанные отверстия, вторую канавку (22) между первой канавкой (21) и внутренней поверхностью (S) корпуса (1), первый канал (23) и второй канал (24), предназначенные для циркуляции текучей среды соответственно в первую и вторую канавки (21, 22) и из них.
Наверх