RU189794U1

RU189794U1 - ROTOR COMPRESSOR GAS TURBINE ENGINE

Info

Publication number: RU189794U1
Application number: RU2019101508U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Тункин; Леонид Шмерович Нихамкин
Original assignee: Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК")
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2019-06-04

Abstract

Полезная модель относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения. Ротор компрессора газотурбинного двигателя с рабочими колесами включает в себя систему отбора охлаждающего воздуха внутри ротора с кольцевой полостью и окнами для отбора воздуха. Кольцевая полость отбора, выполненная перед окнами для отбора воздуха, соединена на входе с трактом компрессора через кольцевую щель между передним и задним рабочими колесами, а на выходе - с окнами для отбора воздуха с расположением их между болтами крепления рабочих колес. Путем снижения напряжений в отверстиях под болты и в отверстиях под трубки отбора за счет расположения окон отбора между болтами крепления колес снижается масса и повышается надежность и ресурс двигателя. 3 ил.The invention relates to gas turbine engines for aviation and ground use. The rotor of a gas turbine engine compressor with impellers includes a cooling air extraction system inside the rotor with an annular cavity and windows for air extraction. The annular selection cavity, made in front of the air intake windows, is connected at the inlet to the compressor path through an annular gap between the front and rear impellers, and at the outlet with air intake windows with their location between the impeller mounting bolts. By reducing the stresses in the holes for the bolts and in the holes for the selection tubes, due to the location of the selection windows between the wheel bolts, the weight is reduced and the engine's reliability and service life increases. 3 il.

Description

Полезная модель относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения, а более конкретно - к фланцевому соединению рабочих колес ротора с системой отбора охлаждающего воздуха внутри ротора при помощи трубок отбора.The invention relates to gas turbine engines for aviation and ground use, and more specifically to the flange connection of the rotor impellers with the cooling air extraction system inside the rotor using selection tubes.

Известен ротор компрессора двигателя V-2500, в котором перед трубками отбора воздуха выполнен кольцевой отбор. (В.А. Скибин и др. «Иностранные авиационные двигатели 2005. Справочник 2005 ЦИАМ, стр. 211).Known to the rotor of the compressor of the engine V-2500, in which before the tubes of the air extraction ring made the selection. (V.A. Skibin et al., “Foreign aircraft engines 2005. Handbook 2005 CIAM, p. 211).

Недостатком известной конструкции является то, что отверстия подвода воздуха к трубкам являются концентраторами напряжений.A disadvantage of the known construction is that the holes for supplying air to the tubes are stress concentrators.

Наиболее близким к заявленной полезной модели является ротор компрессора газотурбинного двигателя, в котором окна для отбора воздуха выполнены на фланце заднего колеса между болтами с выходом их в проточную часть компрессора, (патент RU №2451840, МПК: F04D 29/58).Closest to the claimed utility model is a gas turbine engine compressor rotor, in which air extraction windows are made on the rear wheel flange between the bolts and exit them to the compressor flow path (RU patent No. 2451840, MPC: F04D 29/58).

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является то, что отбор воздуха из проточной части компрессора выполнен через окна, а не кольцевую щель, что создает неравномерность отбора по окружности, снижая надежность и ресурс двигателя.A disadvantage of the known construction adopted for the prototype is that the air is taken from the flow part of the compressor through windows, rather than an annular gap, which creates uneven selection around the circumference, reducing the reliability and life of the engine.

Технический результат заявленной полезной модели заключается в повышении надежности и ресурса двигателя за счет снижения напряжений в отверстиях под болты фланцевого соединения рабочих колес, а также в снижении массы.The technical result of the claimed utility model is to increase the reliability and service life of the engine by reducing the voltages in the holes for the flanges connecting the impellers, as well as reducing the weight.

Указанный технический результат достигается тем, что в роторе компрессора газотурбинного двигателя с рабочими колесами и с системой отбора охлаждающего воздуха внутри ротора, включающей кольцевую полость и окна для отбора воздуха, согласно полезной модели, кольцевая полость отбора, выполненная перед окнами для отбора воздуха, соединена на входе с трактом компрессора через кольцевую щель между передним и задним рабочими колесами, а на выходе - с окнами для отбора воздуха, расположенными между болтами крепления рабочих колес.This technical result is achieved by the fact that in the rotor of a compressor of a gas turbine engine with impellers and with a cooling air extraction system inside the rotor that includes an annular cavity and air intake windows, according to the utility model, an annular intake cavity made in front of the air intake windows the inlet with the compressor path through the annular gap between the front and rear impellers, and at the outlet with air sampling windows located between the impeller fastening bolts.

Соединение кольцевой полости отбора, выполненной перед окнами для отбора воздуха, на входе с трактом компрессора через кольцевую щель между передним и задним рабочими колесами, а на выходе - с окнами для отбора воздуха, расположенными между болтами крепления уменьшает аэродинамические потери за счет кольцевого отбора и снижает напряжения в отверстиях под болты за счет увеличения податливости (снижения жесткости) связи между двумя дисками.The connection of the annular sampling cavity, made in front of the air intake windows, at the inlet with the compressor path through the annular gap between the front and rear impellers, and at the outlet - with air intake windows located between the fastening bolts reduces aerodynamic losses due to annular air extraction and reduces stress in the bolt holes by increasing the compliance (reducing stiffness) of the connection between the two disks.

На фиг. 1 - изображен продольный разрез ротора компрессора газотурбинного двигателя.FIG. 1 shows a longitudinal section of the rotor of a compressor of a gas turbine engine.

На фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.FIG. 2 is a section A-A in FIG. one.

На фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.FIG. 3 is a section BB in FIG. one.

Ротор 1 компрессора газотурбинного двигателя состоит из переднего рабочего колеса 2 и заднего рабочего колеса 3 с расположенной между ними системой отбора охлаждающего воздуха, состоящей из трубок 4 отбора для направления охлаждающего воздуха в турбину и окон 5 для отбора воздуха, выполненных между болтами 6 болтового соединения переднего 2 и заднего 3 рабочих колес. Перед окнами 5 для отбора воздуха выполнена кольцевая полость 7, соединенная с трактом компрессора через кольцевую щель 8, расположенную между передним 2 и задним 3 рабочими колесами.The rotor 1 of a gas turbine engine compressor consists of a front impeller 2 and a rear impeller 3 with a cooling air extraction system located between them, consisting of selection tubes 4 for directing cooling air into the turbine and windows 5 for air extraction, made between the bolts 6 of the front bolt joint 2 and rear 3 impellers. Before the windows 5 for the selection of air, there is an annular cavity 7 connected to the compressor path through an annular slot 8 located between the front 2 and the rear 3 impellers.

При работе двигателя воздух отбирается из тракта компрессора через кольцевую щель 8 в кольцевую полость 7, затем направляется в окна 5, трубки 4 и далее в сторону турбины.When the engine is running, air is taken from the compressor path through the annular gap 8 into the annular cavity 7, then goes to the windows 5, the pipes 4 and further to the side of the turbine.

Claims

The rotor of the compressor of a gas turbine engine with impellers and with a cooling air selection system inside the rotor, including an annular cavity and air sampling windows, characterized in that the annular selection cavity, made in front of the air sampling windows, is connected at the inlet to the compressor path through the annular gap between front and rear impellers, and at the exit - with windows for air extraction with their location between the bolts of the impellers.