RU159114U1 - Турбина газотурбинного двигателя - Google Patents

Abstract

Турбина газотурбинного двигателя, содержащая рабочее колесо, включающее в свой состав рабочие лопатки, основной и покрывной диски, образующие между собой радиальный кольцевой зазор на входе, переходящий в кольцевую полость, сообщенную на выходе с внутренними полостями рабочих лопаток, сопловой аппарат, включающий в свой состав блоки сопловых лопаток с фланцами снизу и корпуса наружный и внутренний, при этом корпус внутренний сформирован конической оболочкой с отверстиями и фланцами на концах - наружным, к которому прикреплены своими нижними фланцами блоки сопловых лопаток, и внутренним, жестко скрепленным с аппаратом спутной закрутки, сформированным с образованием кольцевой полости двумя оболочками - наружной с отверстиями на входе в кольцевую полость и внутренней, скрепленной с оболочкой наружной закручивающими лопатками на выходе, при этом выход из аппарата спутной закрутки размещен в полости радиального кольцевого зазора на входе в рабочее колесо, отличающаяся тем, что в отверстиях конической оболочки корпуса внутреннего соплового аппарата и отверстиях оболочки наружной аппарата спутной закрутки жестко закреплены трубчатые стержни.

Description

Полезная модель относится к области турбостроения, в частности, к устройству турбины газотурбинного двигателя, обеспечивающему охлаждение отдельных ее частей, например, рабочих лопаток, и может быть использована в транспортном и энергетическом машиностроении.

Известна выбранная в качестве прототипа турбина газотурбинного двигателя (RU №138296, F02C 7/12), содержащая рабочее колесо, включающее в свой состав рабочие лопатки, основной и покрывной диски, образующие между собой радиальный кольцевой зазор на входе, переходящий в кольцевую полость, сообщенную на выходе с внутренними полостями рабочих лопаток, сопловой аппарат, включающий в свой состав блоки сопловых лопаток с фланцами снизу, и корпуса - наружный и внутренний.

Внутренний корпус сформирован конической оболочкой с отверстиями и фланцами на концах - наружным, к которому прикреплены своими фланцами сопловые блоки и конический отросток с фланцем на конце, и внутренним, к которому жестко прикреплен аппарат спутной закрутки (АСЗ), сформированный с образованием кольцевой полости двумя кольцевыми оболочками - наружной с отверстиями на входе в кольцевую полость и внутренней, скрепленной с наружной оболочкой закручивающими лопатками на выходе, при этом выход из АСЗ размещен в полости радиального кольцевого зазора на входе в рабочее колесо турбины.

Завершает формирование конструкции внутреннего корпуса крышка, прикрепленная соответственно к фланцам конического отростка и наружной оболочки АСЗ.

Образовавшаяся кольцевая полость внутреннего корпуса сообщена через отверстия в конической оболочке с источником охлаждающего воздуха на входе и с АСЗ через отверстия в наружной оболочке на выходе.

Основным недостатком прототипа является сложное, с многочисленными деталями, конструктивное оформление кольцевой полости во внутреннем корпусе соплового аппарата, сообщающей источник охлаждающего воздуха с АСЗ.

Кроме того, транспортировка охлаждающего воздуха через кольцевую полость внутреннего корпуса приводит к повышению потерь давления, что связано с наличием внезапных расширений и сужений потока.

Следует отметить, что имеющийся перепад давления между полостью источника охлаждающего воздуха и полостью осевого зазора между внутренним корпусом и рабочим колесом создает деформирующую нагрузку, приложенную к задней стенке внутреннего корпуса и наружной стенке АСЗ. На внутренний корпус действует также нагрузка от приходящей от блоков сопловых лопаток силы, приложенной к наружному фланцу конической оболочки. В результате создается сложное напряженно-деформированное состояние внутреннего корпуса соплового аппарата, снижающее его ресурс.

Кроме того, сложность конструктивного оформления с многочисленными деталями приводит к увеличению массы и металлоемкости, а также к трудоемкости изготовления турбины, усложнению сборки-разборки и монтажа ее узлов.

Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков прототипа, увеличение ресурса за счет изменения силовой схемы нагружения внутреннего корпуса соплового аппарата турбины, снижение гидравлических потерь, массы, а также металлоемкости турбины с одновременным уменьшением трудоемкости изготовления деталей внутреннего корпуса соплового аппарата, сборки-разборки и монтажа его узлов.

Указанная цель достигается сокращением количества деталей внутреннего корпуса соплового аппарата, а именно, заменой кольцевой полости на выполняющую ту же функцию систему трубчатых стержней, сообщающих источник охлаждающего воздуха с аппаратом спутной закрутки. Причем трубчатые стержни жестко закреплены своими концами в отверстиях конической оболочки внутреннего корпуса соплового аппарата и отверстиях наружной оболочки аппарата спутной закрутки, что обеспечивает конструкции необходимую жесткость.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено устройство подвода охлаждающего воздуха к рабочим лопаткам, на фиг. 2 - вид по стрелке А фиг. 1

Источник охлаждающего воздуха 1 сообщен через систему трубчатых стержней 2, заделанных своими законцовками 3 и 4 в отверстиях соответственно конической оболочки 5 внутреннего корпуса турбины, к верхнему фланцу которой прикреплен сопловой аппарат 6, и наружной кольцевой оболочки 10 аппарата спутной закрутки 11, жестко скрепленного с нижним фланцем конической оболочки 5. Аппарат спутной закрутки 11 сформирован двумя кольцевыми оболочками, наружной 10 и внутренней 9, скрепленными закручивающими лопатками 8 и формирующими кольцевую полость аппарата спутной закрутки 7 из которой воздух поступает к лопаткам 8 аппарата спутной закрутки 11, закручиваясь в них, втекает в радиальный кольцевой зазор 12 между основным 13 и покрывным 14 дисками, и, наконец, через отверстия 15 в основном диске втекает во внутренние полости рабочих лопаток 16.

Claims (1)

1. Турбина газотурбинного двигателя, содержащая рабочее колесо, включающее в свой состав рабочие лопатки, основной и покрывной диски, образующие между собой радиальный кольцевой зазор на входе, переходящий в кольцевую полость, сообщенную на выходе с внутренними полостями рабочих лопаток, сопловой аппарат, включающий в свой состав блоки сопловых лопаток с фланцами снизу и корпуса наружный и внутренний, при этом корпус внутренний сформирован конической оболочкой с отверстиями и фланцами на концах - наружным, к которому прикреплены своими нижними фланцами блоки сопловых лопаток, и внутренним, жестко скрепленным с аппаратом спутной закрутки, сформированным с образованием кольцевой полости двумя оболочками - наружной с отверстиями на входе в кольцевую полость и внутренней, скрепленной с оболочкой наружной закручивающими лопатками на выходе, при этом выход из аппарата спутной закрутки размещен в полости радиального кольцевого зазора на входе в рабочее колесо, отличающаяся тем, что в отверстиях конической оболочки корпуса внутреннего соплового аппарата и отверстиях оболочки наружной аппарата спутной закрутки жестко закреплены трубчатые стержни.

   

Images