RU192552U1

RU192552U1 - DESIGN OF THE SYNCHRONIZING RING OF THE TURNING BLADE OF THE TURNING COMPRESSOR OF THE TURBO COMPRESSOR

Info

Publication number: RU192552U1
Application number: RU2018139946U
Authority: RU
Inventors: Олег Григорьевич Миллер; Юрий Александрович Крючков; Алексей Васильевич Пестов; Николай Николаевич Шумягин
Original assignee: Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК")
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2019-09-23

Abstract

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения и ГТУ наземного применения, а именно к компрессорам высокого давления двухконтурных турбореактивных двигателей. Конструкция синхронизирующего кольца поворотной лопатки направляющего аппарата компрессора турбомашины, связанное с рычагом, один конец которого закреплен на цапфе лопатки, а второй соединен с синхронизирующим кольцом посредством пальца и сухаря, при этом синхронизирующее кольцо выполнено с возможностью поворота относительно оси турбомашины, а палец жестко закреплен на рычаге и направлен внутрь корпуса турбомашины в сторону синхронизирующего кольца. Синхронизирующее кольцо выполнено с вкладышем из антифрикционного материала и цилиндрическим отверстием, ось которого в одном из положений синхронизирующего кольца является перпендикулярной оси лопатки и в котором установлен сухарь, при этом в корпусе турбомашины выполнен направляющий паз под вкладыш. Сухарь выполнен с возможностью перемещения в цилиндрическом отверстии синхронизирующего кольца при повороте лопатки. Предлагаемая полезная модель позволяет снизить износ деталей направляющего аппарата компрессора высокого давления турбомашины.The utility model relates to the field of aircraft engine and gas turbine engines of ground-based applications, namely to high-pressure compressors of turbofan engines. The design of the synchronization ring of the rotary blade of the guide apparatus of the compressor of the turbomachine, associated with a lever, one end of which is fixed on the trunnion of the blade, and the second is connected to the synchronization ring by means of a finger and a cracker, while the synchronization ring is rotatable relative to the axis of the turbomachine, and the finger is rigidly fixed to lever and directed inside the turbomachine body towards the synchronizing ring. The synchronizing ring is made with a liner of antifriction material and a cylindrical hole, the axis of which in one of the positions of the synchronizing ring is perpendicular to the axis of the blade and in which a cracker is installed, while a guide groove is made under the liner in the turbomachine body. Rusk is made with the possibility of movement in the cylindrical hole of the synchronizing ring when the blade is rotated. The proposed utility model allows to reduce the wear of parts of the guide apparatus of the high-pressure compressor of a turbomachine.

Description

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения и ГТУ наземного применения, а именно, к компрессорам высокого давления двухконтурных турбореактивных двигателей, преимущественно с большой степенью двухконтурности.The utility model relates to the field of aircraft engine and gas turbine engines of ground-based applications, namely, to high-pressure compressors of turbofan engines, mainly with a high degree of bypass.

Улучшение параметров двигателя, в частности увеличение КПД двигателя и уменьшение удельного расхода топлива, требует повышения КПД компрессора и расширения диапазона его устойчивой работы.Improving engine parameters, in particular, increasing engine efficiency and reducing specific fuel consumption, requires increasing compressor efficiency and expanding the range of its stable operation.

Одним из путей повышения КПД компрессора является расширение вариантности углов установки, интервалов углов поворота и точность углов установки лопаток направляющих лопаточных аппаратов ступеней компрессора высокого давления на переходных режимах, а также на режимах от запуска двигателя до режима максимальной тяги и на неустойчивых режимах работы. Также большое значение имеет надежность работы всех отдельных элементов механизма поворота направляющих аппаратов.One of the ways to increase the compressor efficiency is to expand the variability of the installation angles, the intervals of rotation angles and the accuracy of the angles of installation of the vanes of the guide vanes of the stages of the high-pressure compressor in transient modes, as well as in modes from engine start to maximum thrust and unstable operating modes. Also of great importance is the reliability of all the individual elements of the rotation mechanism of the guide vanes.

Известна конструкция синхронизирующего кольца для управления поворотной лопаткой направляющего аппарата, в которой рычаг одним концом с помощью штифта жестко закреплен на наружной цапфе лопатки, а вторым концом шарнирно соединен с синхронизирующим кольцом (А.А. Иноземцев, Е.А. Коняев, В.В. Медведев, А.В. Нерадько, А.Е. Ряссов Авиационный двигатель ПС-90А. Под редакцией А.А. Иноземцева, Москва, Либра-к, 2007, стр. 54).A known design of the synchronization ring for controlling the rotary blade of the guide apparatus, in which the lever at one end with a pin is rigidly fixed to the outer trunnion of the blade and the other end is pivotally connected to the synchronization ring (A.A. Inozemtsev, E.A. Konyaev, V.V. Medvedev, A.V. Neradko, A.E. Ryassov Aircraft Engine PS-90A. Edited by A.A. Inozemtsev, Moscow, Libra-k, 2007, p. 54).

Недостатком известной конструкции является износ деталей в месте соединения рычага с синхронизирующим кольцом.A disadvantage of the known design is the wear of parts at the junction of the lever with the synchronizing ring.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению, и принятым за прототип, является (заявка RU №2012119319, МПК F04D 27/00, публ. 20.11.2013) конструкция синхронизирующего кольца поворотной лопатки направляющего аппарата компрессора турбомашины, связанное с рычагом, один конец которого закреплен на цапфе лопатки, а второй соединен с синхронизирующим кольцом посредством пальца и сухаря, при этом синхронизирующее кольцо выполнено с возможностью поворота относительно оси турбомашины, а палец жестко закреплен на рычаге и направлен внутрь корпуса турбомашины в сторону синхронизирующего кольца, причем синхронизирующее кольцо выполнено с вкладышем из антифрикционного материала, и цилиндрическим отверстием, ось которого в одном из положений синхронизирующего кольца является перпендикулярной оси лопатки и в котором установлен сухарь, при этом в корпусе турбомашины выполнен направляющий паз под вкладыш.Closest to the claimed technical solution, and adopted for the prototype, is (application RU No. 2012119319, IPC F04D 27/00, publ. 11/20/2013) the design of the synchronization ring of the rotary blade of the guide vanes of the compressor of the turbomachine, connected with a lever, one end of which is fixed to the trunnion of the blade, and the second is connected to the synchronization ring by means of a finger and a cracker, while the synchronization ring is rotatable relative to the axis of the turbomachine, and the finger is rigidly fixed to the lever and directed inside the turbo housing The machines in the direction of the synchronizer ring, with the synchronizer ring formed with an insert of antifriction material, and a cylindrical bore whose axis is at one of the positions of the synchronizer ring is perpendicular to the vane axis and in which a rusk, wherein the housing is configured turbomachine guide slot under the insert.

Недостатком известной конструкции является износ деталей направляющего аппарата компрессора высокого давления турбомашины.A disadvantage of the known design is the wear of the parts of the guide apparatus of the high-pressure compressor of a turbomachine.

Технической задачей заявленной конструкции является снижение износа деталей направляющего аппарата компрессора высокого давления турбомашины.The technical task of the claimed design is to reduce the wear of parts of the guide apparatus of the high-pressure compressor of a turbomachine.

Технический результат достигается тем, что конструкция синхронизирующего кольца поворотной лопатки направляющего аппарата компрессора турбомашины, связанное с рычагом, один конец которого закреплен на цапфе лопатки, а второй соединен с синхронизирующим кольцом посредством пальца и сухаря, при этом синхронизирующее кольцо выполнено с возможностью поворота относительно оси турбомашины, а палец жестко закреплен на рычаге и направлен внутрь корпуса турбомашины в сторону синхронизирующего кольца, причем синхронизирующее кольцо выполнено с вкладышем из антифрикционного материала и цилиндрическим отверстием, ось которого в одном из положений синхронизирующего кольца является перпендикулярной оси лопатки и в котором установлен сухарь, при этом в корпусе турбомашины выполнен направляющий паз под вкладыш, согласно полезной модели, сухарь выполнен с возможностью перемещения в цилиндрическом отверстии синхронизирующего кольца при повороте лопатки.The technical result is achieved by the fact that the design of the synchronization ring of the rotary blade of the guide apparatus of the turbomachine compressor, connected to the lever, one end of which is fixed to the trunnion of the blade, and the second is connected to the synchronization ring by means of a finger and a cracker, while the synchronization ring is rotatable relative to the axis of the turbomachine and the finger is rigidly fixed on the lever and directed inside the turbomachine body towards the synchronizing ring, and the synchronizing ring is made but with a liner of antifriction material and a cylindrical hole, the axis of which in one of the positions of the synchronizing ring is perpendicular to the axis of the blade and in which the cracker is installed, while in the turbomachine housing there is a guide groove under the liner, according to the utility model, the cracker is movable in a cylindrical the opening of the synchronizing ring when turning the scapula.

Снижение износа деталей обеспечивается за счет цилиндрических отверстий в направлении внутренней периферийной области синхронизирующего кольца и обеспечения возможности перемещения сухаря в цилиндрическом отверстии синхронизирующего кольца при повороте лопаток. Также размещение антифрикционных вставок в пазах синхронизирующего кольца с возможностью перемещения вдоль пазов корпуса статора компрессора, и выполнение синхронизирующего кольца с возможностью поворота относительно оси турбомашины дает возможность минимизировать нагрузки на детали заявляемого устройства.Reducing wear of parts is ensured by cylindrical holes in the direction of the inner peripheral region of the synchronizing ring and by allowing the cracker to move in the cylindrical hole of the synchronizing ring when the blades rotate. Also, the placement of anti-friction inserts in the grooves of the synchronization ring with the possibility of movement along the grooves of the compressor stator housing, and the implementation of the synchronization ring with the possibility of rotation relative to the axis of the turbomachine makes it possible to minimize the load on the parts of the claimed device.

Полезная модель проиллюстрирована следующими фигурами.The utility model is illustrated by the following figures.

На фиг. 1 представлена заявляемая конструкция синхронизирующего кольца поворотной лопатки направляющего аппарата компрессора турбомашины.In FIG. 1 presents the inventive design of the synchronizing ring of the rotary blade of the guide apparatus of the compressor of the turbomachine.

На фиг. 2 - вид А, в увеличенном виде.In FIG. 2 - view A, enlarged view.

В статоре 1 компрессора газотурбинного двигателя выполнены бобышки 2, в которые запрессованы втулки 3, являющиеся опорами цапф 4 поворотных лопаток 5, размещенных в статоре 1. С помощью втулок 6 и самоконтрящихся гаек 7 на цапфах 4 лопаток 5 закреплены рычаги 8, связанные с синхронизирующим кольцом 9 посредством пальцев 10, рычагов 8 и сухарей 11, вставленных в цилиндрические отверстия 12 синхронизирующего кольца 9. Конструкция синхронизирующего кольца поворотной лопатки 5 направляющего аппарата связана с рычагом 8, один конец которого закреплен на цапфе 4 лопатки 5, а второй соединен с синхронизирующим кольцом 9 посредством пальца 10 и сухаря И, при этом синхронизирующее кольцо 9 выполнено с возможностью поворота относительно оси турбомашины, а палец 10 жестко закреплен на рычаге 8 и направлен внутрь корпуса турбомашины в сторону синхронизирующего кольца, причем синхронизирующее кольцо 9 выполнено с вкладышем 15 из антифрикционного материала и цилиндрическим отверстием 14, ось которого в одном из положений синхронизирующего кольца 9 является перпендикулярной оси лопатки 5 и в котором установлен сухарь 11, при этом в корпусе турбомашины выполнен направляющий паз 13 под вкладыш 15. Сухарь 11 выполнен с возможностью перемещения в цилиндрическом отверстии 14 синхронизирующего кольца 9 при повороте лопатки 5.In the stator 1 of the compressor of the gas turbine engine, bosses 2 are made, into which the bushings 3 are pressed, which are the supports of the pins 4 of the rotary blades 5 located in the stator 1. Using the bushings 6 and the self-locking nuts 7 on the trunnions 4 of the blades 5, levers 8 are connected associated with the synchronization ring 9 by means of fingers 10, levers 8 and crackers 11 inserted into the cylindrical holes 12 of the synchronizing ring 9. The design of the synchronizing ring of the rotary blade 5 of the guide apparatus is connected to the lever 8, one end of which is fixed to the pin 4 of the blade 5, and the second is connected to the synchronizing ring 9 by means of a finger 10 and a cracker And, while the synchronizing ring 9 is rotatable relative to the axis of the turbomachine, and the finger 10 is rigidly mounted on the lever 8 and directed inside the turbomachine body towards the synchronizing ring, moreover, the synchronizing ring 9 is made with a liner 15 of antifriction material and a cylindrical hole 14, the axis of which in one of the positions of the synchronizing ring 9 is perpendicular to the axis of the blade 5 and in which anovlen biscuit 11, wherein the turbomachine is formed in the housing 13 below the guide groove 15. The liner 11 Rusk is movable in a cylindrical bore 14 the synchronizer rings 9 by rotating the blade 5.

Работает устройство следующим образом. При повороте синхронизирующего кольца 9 вкладыш 15 перемещаются в нем вокруг оси компрессора (не показана) в направляющем пазе 13 статора 1, чем обеспечивается ограничение перемещения синхронизирующего кольца 9 вдоль оси компрессора. При повороте лопатки 5 сухарь 11 перемещается в цилиндрическом отверстии 14 синхронизирующего кольца 9.The device operates as follows. When the synchronization ring 9 is rotated, the liner 15 moves around the axis of the compressor (not shown) in the guide groove 13 of the stator 1, thereby limiting the movement of the synchronization ring 9 along the axis of the compressor. When the blades 5 are rotated, the cracker 11 moves in the cylindrical hole 14 of the synchronizing ring 9.

Таким образом, выполнение предлагаемой полезной модели с вышеуказанными отличительными признаками, в совокупности с известными признаками, позволяет снизить износ деталей направляющего аппарата компрессора высокого давления турбомашины.Thus, the implementation of the proposed utility model with the above distinguishing features, together with the known features, allows to reduce wear of the parts of the guide apparatus of the high pressure compressor of the turbomachine.

Claims

The design of the synchronization ring of the rotary blade of the guide apparatus of the compressor of the turbomachine, connected with a lever, one end of which is fixed on the trunnion of the blade, and the second is connected to the synchronization ring by means of a finger and a cracker, while the synchronization ring is rotatable relative to the axis of the turbomachine, and the finger is rigidly fixed to the lever and is directed inside the turbomachine body towards the synchronizing ring, moreover, the synchronizing ring is made with a liner of antifriction material and a cylindrical hole, the axis of which in one of the positions of the synchronizing ring is perpendicular to the axis of the blade and in which the cracker is installed, while in the turbomachine body there is a guide groove for the liner, characterized in that the cracker is arranged to move in the cylindrical hole of the synchronization ring when turning shoulder blades.