RU195191U1 - Масляный картер газотурбинного двигателя - Google Patents
Масляный картер газотурбинного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU195191U1 RU195191U1 RU2019129043U RU2019129043U RU195191U1 RU 195191 U1 RU195191 U1 RU 195191U1 RU 2019129043 U RU2019129043 U RU 2019129043U RU 2019129043 U RU2019129043 U RU 2019129043U RU 195191 U1 RU195191 U1 RU 195191U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- labyrinth
- labyrinth seal
- shells
- holes
- engine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области двигателестроения и может быть использована в конструкции масляного картера газотурбинного двигателя.Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является снижение уровня напряжений, возникающих в наружной оболочке масляного картера в процессе работы двигателя.Технический результат достигается тем, что в масляном картере газотурбинного двигателя, содержащем концентрично расположенные наружную и внутреннюю кольцевые оболочки и лабиринт с верхним и нижним рядами гребешков, образующих с наружной кольцевой оболочкой верхнее лабиринтное уплотнение, а с внутренней - нижнее лабиринтное уплотнение, при этом между наружной, внутренней оболочками и лабиринтом образована полость, снабженная выходным каналом, расположенным между наружной и внутренней оболочками, а в лабиринте выполнен ряд отверстий, расположенных за верхним лабиринтным уплотнением, в отличие от известного, наружная оболочка снабжена обтекателем, установленным над верхним лабиринтным уплотнением, а лабиринт снабжен кольцевым выступом, расположенным за отверстиями для сброса масловоздушной смеси, при этом выступ и отверстия для сброса масловоздушной смеси наклонены к оси двигателя в направлении выходного канала.
Description
Полезная модель относится к области двигателестроения и может быть использована в конструкции масленого картера газотурбинного двигателя.
Известна конструкция масляного картера газотурбинного двигателя, который содержит концентрично расположенные наружную, внутреннюю и промежуточную кольцевые оболочки и лабиринтные уплотнения, одно из которых установлено между наружной и внутренней оболочками, а второе между промежуточной и внутренней. Между наружной и внутренней оболочками и уплотнениями образована полость, снабженная выходным каналом, расположенным между наружной и промежуточной оболочками (описание изобретения к патенту РФ №2486358, F02C 9/00, опубл. 27.06.2013. Бюл. №18).
В такой конструкции воздух попадает в кольцевую полость через лабиринтные уплотнения, тем самым, образуя встречное направление потоков, в результате чего в полости между наружной и внутренней оболочками образуются турбулентные вихри с поперечными и радиальными пульсациями скорости потока. В результате пульсаций возникает возбуждающая сила, которая приводит к колебаниям внешней оболочки, и возникновению повышенных напряжений, приводящих к снижению ее ресурса.
Наиболее близкой к предлагаемой является конструкция масляного картера газотурбинного двигателя, содержащий концентрично расположенные наружную и внутреннюю кольцевые оболочки и лабиринт с верхним и нижним рядами гребешков, образующих с наружной кольцевой оболочкой верхнее лабиринтное уплотнение, а с внутренней - нижнее лабиринтное уплотнение, при этом между наружной, внутренней оболочками и лабиринтом образована полость, снабженная выходным каналом, расположенным между наружной и внутренней оболочками, а в лабиринте выполнен ряд отверстий, расположенных за верхним лабиринтным уплотнением (описание полезной модели №105680, F02C 7/06, опубл. 20.06.2011. Бюл. №7).
За верхним лабиринтным уплотнением в лабиринте выполнены три радиальных отверстия для выдува масла из полости между лабиринтом и валом двигателя. Наружная кольцевая оболочка состоит из цилиндрического участка переходящего вблизи корпуса заднего стоечного узла в наклонную диафрагму по периферии прикрепленную к нему.
Данная конструкция имеет следующие недостатки. В процессе работы двигателя из верхнего ряда отверстий в цапфе ротора вытекают струи воздуха, наддувающего верхнее лабиринтное уплотнение, которые обтекают торец и внешние поверхности корпуса масленого картера. Из-за срывного обтекания кольцевых ребер жесткости наружной оболочки, расположенных над верхним лабиринтным уплотнением, возникают пульсации потока, воздействующие на внешнюю поверхность наружной оболочки масляного картера, а в кольцевой полости между наружной, внутренней оболочками и лабиринтом образуются встречные потоки воздуха, поступающего через кольцевые зазоры лабиринтных уплотнений, на которые воздействуют три вращающиеся струи масловоздушной смеси, выдуваемой по нормали из полости под верхним лабиринтным уплотнением и ударяющие во внутреннюю поверхность наружной оболочки масленого картера. В результате взаимодействия воздушных потоков в указанной кольцевой полости образуются турбулентные вихри с поперечными и радиальными пульсациями скорости потоков, возбуждающие силу, проводящую к колебаниям наружную оболочку, которые взаимодействуют с колебаниями наружной оболочки от струй, вытекающих из отверстий в опорном кольце ротора. В результате возникают повышенные напряжения в наружной кольцевой оболочке, снижающие ее ресурс.
Задачей полезной модели является создание конструкции масляного картера газотурбинного двигателя, в которой обеспечивается организация попутных потоков, исключающих образование турбулентных вихрей в полости между наружной, внутренней оболочками и лабиринтом, способствующих образованию возбуждающей силы, и организуется безотрывное обтекание торца и внешней поверхности наружной оболочки.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является снижение уровня напряжений, возникающих в наружной оболочке масляного картера в процессе работы двигателя.
Указанный технический результат в предлагаемой полезной модели достигается путем:
- снижения уровня пульсаций потока с внутренней и внешней сторон наружной оболочки масленого картера за счет изменения направления движения потока воздуха из нижнего лабиринтного уплотнения в направлении, спутному потоку из верхнего лабиринтного уплотнения;
- исключения образования турбулентных вихрей способствующих образованию возбуждающей силы за счет того, что потоки не соударяются между собой, а преобразуются в попутные;
- уменьшения интенсивности отдельных струй масловоздушной смеси, поступающей во внутреннюю полость масленого картера;
- организации безотрывного обтекания торца и внешней поверхности наружной оболочки масленого картера;
- введения дополнительного жесткого осевого подкрепления масленого картера к корпусу заднего стоечного узла в зоне перехода его оболочки в диафрагму.
Технический результат достигается тем, что в масляном картере газотурбинного двигателя, содержащем концентрично расположенные наружную и внутреннюю кольцевые оболочки и лабиринт с верхним и нижним рядами гребешков, образующих с наружной кольцевой оболочкой верхнее лабиринтное уплотнение, а с внутренней - нижнее лабиринтное уплотнение, при этом между наружной, внутренней оболочками и лабиринтом образована полость, снабженная выходным каналом, расположенным между наружной и внутренней оболочками, а в лабиринте выполнен ряд отверстий, расположенных за верхним лабиринтным уплотнением, в отличие от известного, наружная оболочка снабжена обтекателем, установленным над верхним лабиринтным уплотнением, а лабиринт снабжен кольцевым выступом, расположенным за отверстиями для сброса масловоздушной смеси, при этом выступ и отверстия для сброса масловоздушной смеси наклонены к оси двигателя в направлении выходного канала.
Для дополнительного снижения колебаний наружной оболочки она может быть жестко соединена с корпусом заднего стоечного узла двигателя в зоне перехода ее цилиндрического участка в наклонную диафрагму.
Полезная модель поясняется чертежом (фиг.), на котором изображен продольный разрез предлагаемой конструкции масляного картера газотурбинного двигателя.
Масляный картер газотурбинного двигателя содержит две концентрично расположенные наружную 1 и внутреннюю 2 кольцевые оболочки, которые крепятся к корпусу 3 заднего стоечного узла двигателя, и лабиринт 4 с верхним 5 и нижним 6 рядами гребешков, закрепленный на валу 7 двигателя. Верхний 5 ряд гребешков образует с наружной 1 кольцевой оболочкой верхнее лабиринтное уплотнение 8, нижний ряд гребешков образует с внутренней 2 кольцевой оболочкой нижнее лабиринтное уплотнение 9. Между наружной 1 и внутренней 2 оболочками и лабиринтом 4 образована кольцевая полость 10, снабженная выходным каналом 11, расположенным между наружной 1 и внутренней 2 кольцевыми оболочками.
В лабиринте 4 за верхним лабиринтным уплотнением 8 выполнен ряд отверстий 12 для сброса масловоздушной смеси из полости 13, образованной между лабиринтом 4 и валом 7 двигателя. Отверстия 12 для сброса масловоздушной смеси могут иметь диаметр до 1 мм, а их количество составляет не менее трех, при условии обеспечения выдува из полости 13 масловоздушной смеси.
Лабиринт 4 за отверстиями 12 снабжен кольцевым выступом 14. При этом отверстия 12 и кольцевой выступ 14 выполнены наклонными к оси двигателя в направлении выходного канала 11. Угол наклона составляет не более 45°. Угол наклона определяется расчетно-экспериментальным путем, и зависит от скорости истечения потоков из лабиринтных уплотнений 8 и 9, при условии обеспечения спутного течения струй в полости 10.
Над верхним рядом гребешков лабиринта 4 на наружной 1 оболочке выполнен обтекатель 15.
Наружная кольцевая оболочка 1 прикреплена, например, жестко соединена, к корпусу 3 заднего стоечного узла двигателя в зоне 16 перехода ее цилиндрического участка в наклонную диафрагму.
Масляный картер газотурбинного двигателя работает следующим образом.
При работе газотурбинного двигателя воздух через зазоры в лабиринтных уплотнениях 8 и 9 поступает в кольцевую полость 10, при этом поток воздуха, выходящий из лабиринтного уплотнения 9 выступом 14, разворачивается в направлении потока, выходящего из лабиринтного уплотнения 8, и масловоздушная смесь из полости 13 выдувается в полость 10 в этом же направлении. При таком выдуве потоки не соударяются между собой, а преобразуются в попутные, тем самым, исключается образование турбулентных вихрей способствующих образованию возбуждающей силы и возникновению колебаний наружной оболочки.
При количестве отверстий 12 для сброса масловоздушной смеси более трех дополнительно происходит уменьшение интенсивности отдельных струй масловоздушной смеси и как следствие снижение пульсаций потока с внутренней стороны наружной оболочки.
В процессе работы двигателя из верхнего ряда отверстий 17 в цапфе ротора вытекают струи воздуха, наддувающие верхнее лабиринтное уплотнение 8, которые при наличии обтекателя 15 плавно обтекают торец и внешние поверхности масленого картера, обеспечивая безотрывное обтекание наружной 1 оболочки над верхним 5 рядом гребешков и тем самым уменьшение ее колебаний.
При этом если наружная оболочка жестко соединена, например, приварена, к корпусу 3 заднего стоечного узла двигателя в зоне 16 перехода ее цилиндрического участка в наклонную диафрагму это дополнительно снижает уровень напряжений наружной оболочки.
Предложенная конструкция масленого картера газотурбинного двигателя позволяет снизить уровень напряжений, возникающих в наружной оболочке масляного картера в процессе работы двигателя, и повысить ее ресурс.
Claims (2)
1. Масляный картер газотурбинного двигателя, содержащий концентрично расположенные наружную и внутреннюю кольцевые оболочки и лабиринт с верхним и нижним рядами гребешков, образующих с наружной кольцевой оболочкой верхнее лабиринтное уплотнение, а с внутренней - нижнее лабиринтное уплотнение, при этом между наружной, внутренней оболочками и лабиринтом образована полость, снабженная выходным каналом, расположенным между наружной и внутренней оболочками, а в лабиринте выполнен ряд отверстий, расположенных за верхним лабиринтным уплотнением, отличающийся тем, что наружная оболочка снабжена обтекателем, установленным над верхним лабиринтным уплотнением, а лабиринт снабжен кольцевым выступом, расположенным за отверстиями для сброса масловоздушной смеси, при этом выступ и отверстия для сброса масловоздушной смеси наклонены к оси двигателя в направлении выходного канала.
2. Масляный картер по п. 1, отличающийся тем, что наружная оболочка жестко соединена с корпусом заднего стоечного узла двигателя в зоне перехода ее цилиндрического участка в наклонную диафрагму.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019129043U RU195191U1 (ru) | 2019-09-13 | 2019-09-13 | Масляный картер газотурбинного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019129043U RU195191U1 (ru) | 2019-09-13 | 2019-09-13 | Масляный картер газотурбинного двигателя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU195191U1 true RU195191U1 (ru) | 2020-01-17 |
Family
ID=69167497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019129043U RU195191U1 (ru) | 2019-09-13 | 2019-09-13 | Масляный картер газотурбинного двигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU195191U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2263809C2 (ru) * | 2003-08-04 | 2005-11-10 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Многоступенчатая газовая турбина |
RU105680U1 (ru) * | 2010-12-27 | 2011-06-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Масляный картер газотурбинного двигателя |
RU2451195C1 (ru) * | 2010-12-22 | 2012-05-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Лабиринтное уплотнение турбомашины |
RU2470162C1 (ru) * | 2011-05-25 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Турбина высокого давления |
FR3016406A1 (fr) * | 2014-01-10 | 2015-07-17 | Snecma | Ensemble de turbomachine comportant deux corps et des moyens de guidage d'un fluide d'ecoulement d'un corps a l'autre |
-
2019
- 2019-09-13 RU RU2019129043U patent/RU195191U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2263809C2 (ru) * | 2003-08-04 | 2005-11-10 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Многоступенчатая газовая турбина |
RU2451195C1 (ru) * | 2010-12-22 | 2012-05-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Лабиринтное уплотнение турбомашины |
RU105680U1 (ru) * | 2010-12-27 | 2011-06-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Масляный картер газотурбинного двигателя |
RU2470162C1 (ru) * | 2011-05-25 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Турбина высокого давления |
FR3016406A1 (fr) * | 2014-01-10 | 2015-07-17 | Snecma | Ensemble de turbomachine comportant deux corps et des moyens de guidage d'un fluide d'ecoulement d'un corps a l'autre |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2575568A (en) | Centrifugal gas-liquid separator | |
JP6063034B2 (ja) | ガスタービンエンジンファン駆動ギアシステムダンパ | |
US7828514B2 (en) | Rotor for an engine | |
US5077967A (en) | Profile matched diffuser | |
US7465148B2 (en) | Air-guiding system between compressor and turbine of a gas turbine engine | |
RU2406932C2 (ru) | Обтекатель камеры сгорания газотурбинного двигателя, камера сгорания, включающая такой обтекатель, газотурбинный двигатель с такой камерой сгорания (варианты) | |
US8371123B2 (en) | Apparatus for conditioning airflow through a nozzle | |
US3240016A (en) | Turbo-jet powerplant | |
GB785466A (en) | Shroud ring construction for turbines and compressors | |
RU2621854C2 (ru) | Устройство приводного вала газотурбинного двигателя, газотурбинный двигатель и воздушное судно | |
KR20050062375A (ko) | 가스 터빈 엔진용 스테이터 베인 조립체 | |
CN104154042B (zh) | 用于轴流式涡轮机的抽气系统 | |
JP2004170064A (ja) | 境界層ブローイングを備えた燃焼器入口ディフューザ | |
US4435123A (en) | Cooling system for turbines | |
JP2006242184A (ja) | 抽気マニホルドおよびコンプレッサー・ケースアセンブリ | |
RU2569015C2 (ru) | Диффузор для стационарной газотурбинной установки | |
US2977760A (en) | Annular combustion chambers for use with compressors capable of discharging combustion supporting medium with a rotary swirl through an annular outlet | |
KR20030040166A (ko) | 증기 터빈의 증기 입구 및 그의 개조 방법 | |
KR840003732A (ko) | 연소 터어빈용 연소기 바스켓 | |
RU195191U1 (ru) | Масляный картер газотурбинного двигателя | |
FR3099801B1 (fr) | Ensemble pour une turbine de turbomachine | |
JP5237601B2 (ja) | 蒸気タービンノズルボックス及び蒸気タービン | |
EP2971967B1 (en) | Inverted cap igniter tube | |
WO2018205889A1 (en) | Head end turning scoop for a gas turbine | |
US11719214B2 (en) | Hydroturbine runner crown with balancing slots |