RU2251028C1 - Axial-flow compressor adjustable guide-vane assembly - Google Patents

Axial-flow compressor adjustable guide-vane assembly Download PDF

Info

Publication number
RU2251028C1
RU2251028C1 RU2003126220/06A RU2003126220A RU2251028C1 RU 2251028 C1 RU2251028 C1 RU 2251028C1 RU 2003126220/06 A RU2003126220/06 A RU 2003126220/06A RU 2003126220 A RU2003126220 A RU 2003126220A RU 2251028 C1 RU2251028 C1 RU 2251028C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sleeve
vane
lever
shank
bushing
Prior art date
Application number
RU2003126220/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003126220A (en
Inventor
А.П. Иванов (RU)
А.П. Иванов
В.Ю. Критский (RU)
В.Ю. Критский
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн")
Priority to RU2003126220/06A priority Critical patent/RU2251028C1/en
Publication of RU2003126220A publication Critical patent/RU2003126220A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2251028C1 publication Critical patent/RU2251028C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; compressors.
SUBSTANCE: invention relates to designing of compressor units of gas-turbine engine guide-vane assembly and it contains rotary vanes with cylindrical root and beads on roots installed in housing through bushing. Additional bushing is fitted on cylindrical root which is rigidly clamped between vane turning lever and head on vane. Vane turning lever is installed on end of cylindrical root on two flats with adjustable clearance over diameter. Bushing of housing and bushing of vane form friction pair where structure wears in operation, but cylindrical root of vane does not suffer from wear. Proposed device using two bushing increases service life of compressor and cuts down cost of repair. In case of wear bushings should be replaced which can be chosen to provided minimum friction coefficient. Fastening of lever by screw through two washers and provision of diametral clearance and use of adjusting ring provides play in rotating pack.
EFFECT: increased service life, reduced cost of repair.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к конструированию узлов компрессора с регулируемым направляющим аппаратом, преимущественно для газотурбинного двигателя (ГТД).The invention relates to the design of compressor assemblies with an adjustable guide apparatus, mainly for a gas turbine engine (GTE).

Известен регулируемый направляющий аппарат (НА), содержащий корпус, поворотные лопатки, привод поворотных лопаток с рычагом, при этом наружная цапфа поворотной лопатки выполнена в виде цилиндрического хвостовика, который закреплен в корпусе через два шариковых подшипника, а рычаг привода закреплен на цилиндрическом хвостовике лопатки штифтом (1).Known adjustable guide apparatus (ON), comprising a housing, rotary blades, rotary blade drive with a lever, while the outer axle of the rotary blade is made in the form of a cylindrical shank, which is fixed in the housing through two ball bearings, and the drive lever is mounted on the cylindrical shank of the blade with a pin (1).

Недостаток конструкции состоит в том, что для сборки требуется большое количество шариковых подшипников с повышенными габаритами. Конструкция имеет большой вес и ненадежна в работе из-за плохой смазки подшипников.The design flaw is that assembly requires a large number of ball bearings with increased dimensions. The design is heavy and unreliable due to poor lubrication of the bearings.

Наиболее близким решением к предложенному является регулируемый направляющий аппарат осевого компрессора, содержащий установленные в корпусе через втулки с фланцами поворотные лопатки с цилиндрическими хвостовиками и буртиками на них, причем на каждом цилиндрическом хвостовике установлен рычаг механизма поворота лопатки (2).The closest solution to the proposed one is an adjustable guiding apparatus of an axial compressor, containing rotary blades with cylindrical shanks and flanges installed in the housing through bushings with flanges, and on each cylindrical shank there is a lever for the mechanism of rotation of the blades (2).

Недостаток конструкции состоит в том, что если при высоких температурах работы, например, в задних ступенях компрессора применить твердые втулки из высокотемпературопрочных материалов, происходит износ цилиндрического хвостовика лопатки, трудоемкой и дорогостоящей детали. Втулка из мягких материалов, например фторопласта, не выдерживает высоких температур и теряет форму. Также недостатком узла является то, что втулка с кольцевым фланцем вставляется в корпус сверху, при этом вырабатывается фланец втулки, у которой нет твердого, определенного упора для рычага.The design drawback is that if solid bushings made of high-temperature-resistant materials are used at high working temperatures, for example, in the rear stages of the compressor, the cylindrical shank of the blade, a laborious and expensive part, are worn out. A sleeve made of soft materials, such as fluoroplastic, does not withstand high temperatures and loses its shape. Another drawback of the assembly is that a sleeve with an annular flange is inserted into the housing from above, while a sleeve flange is produced that does not have a solid, definite stop for the lever.

Задача изобретения - предотвратить износ цилиндрического хвостовика лопатки, увеличить ресурс работы устройства, упростить и удешевить ремонт.The objective of the invention is to prevent wear of the cylindrical shank of the blade, to increase the service life of the device, to simplify and reduce the cost of repairs.

Задача решается тем, что регулируемый направляющий аппарат осевого компрессора содержит установленные в корпусе через втулки с фланцами поворотные лопатки с цилиндрическими хвостовиками и буртиками на них, причем на каждом цилиндрическом хвостовике установлен рычаг механизма поворота лопатки, отличающийся тем, что втулка жестко зафиксирована в корпусе, между каждым хвостовиком и втулкой установлена дополнительная втулка с фланцем со стороны буртика лопатки, жестко соединенная с хвостовиком, при этом фланцы втулки и дополнительной втулки размещены со стороны внутренней поверхности корпуса.The problem is solved in that the adjustable guide apparatus of the axial compressor comprises rotary blades installed in the housing through bushings with flanges with cylindrical shanks and flanges on them, with a blade rotation mechanism lever mounted on each cylindrical shank, characterized in that the bush is rigidly fixed in the housing, between each shank and sleeve has an additional sleeve with a flange on the side of the shoulder of the blade, rigidly connected to the shank, while the flanges of the sleeve and the additional ulki placed on the inner surface of the housing.

Причем узел регулируемого НА осевого компрессора может быть выполнен так, что у каждой лопатки на конце хвостовика установлен рычаг поворота на двух лысках с регулировочным зазором по диаметру и закреплен винтом на лопатке через две шайбы, причем дополнительная втулка жестко соединены с хвостовиком упором фланца втулки в буртик хвостовика, а между корпусом и рычагом размещено регулировочное кольцо, установленное на выступающий конец втулки.Moreover, the knot of an adjustable axial compressor ON can be made so that at each blade at the end of the shank there is a rotation lever on two flats with an adjustable clearance in diameter and screwed on the blade through two washers, and the additional sleeve is rigidly connected to the shank by the stop of the sleeve flange in the shoulder shank, and between the body and the lever there is an adjusting ring mounted on the protruding end of the sleeve.

Новым является то, что втулки жестко зафиксированы в корпусе, между каждым хвостовиком и втулкой установлена дополнительная втулка с фланцем со стороны буртика лопатки, жестко соединенная с хвостовиком, при этом фланцы втулки и дополнительной втулки размещены со стороны внутренней поверхности корпуса.New is that the bushings are rigidly fixed in the housing, between each shank and the sleeve there is an additional sleeve with a flange on the side of the shoulder of the blade, rigidly connected to the shank, while the flanges of the sleeve and the additional sleeve are placed on the side of the inner surface of the body.

Причем узел регулируемого НА осевого компрессора может быть выполнен так, что что у каждой лопатки на конце хвостовика установлен рычаг поворота на двух лысках с регулировочным зазором по диаметру и закреплен винтом на лопатке через две шайбы, причем дополнительная втулка жестко соединена с хвостовиком упором фланца втулки в буртик хвостовика, а между корпусом и рычагом размещено регулировочное кольцо, установленное на выступающий конец втулки.Moreover, the assembly of an adjustable axial compressor ON can be made so that at each blade at the end of the shank there is a turning lever on two flats with an adjustable clearance in diameter and screwed on the blade through two washers, the additional sleeve being rigidly connected to the shank by stop of the sleeve flange in a shank flange, and between the body and the lever there is an adjusting ring mounted on the protruding end of the sleeve.

Зафиксировав втулку в корпусе НА и введя в конструкцию дополнительную втулку, закрепленную на цилиндрическом хвостовике лопатки, мы получаем пару скольжения из втулок, которая не дает вырабатываться цилиндрическому хвостовику лопатки, перенося износ на втулки.Having fixed the sleeve in the HA housing and introducing into the design an additional sleeve fixed on the cylindrical shank of the blade, we get a slip pair from the bushings that prevents the cylindrical shank of the blade from being generated, transferring wear to the bushings.

Материал втулок может подбираться экспериментально при сборке, добиваясь меньшего коэффициента трения.The material of the bushings can be selected experimentally during assembly, achieving a lower coefficient of friction.

При отсутствии износа хвостовика лопатки увеличивается ресурс работы устройства. Втулки легко заменяются, облегчая и удешевляя ремонт устройства.In the absence of wear of the shank of the blade increases the service life of the device. The bushings are easily replaced, facilitating and cheapening the repair of the device.

Диаметральный регулировочный зазор позволяет компенсировать набегающие допуска по корпусу, кольцу привода, рычагу и т.д. при сборке.The diametrical adjustment gap allows you to compensate for the oncoming tolerances in the housing, drive ring, lever, etc. during assembly.

Крепление винтом рычага привода через две шайбы круглую и контровочную уменьшает габариты устройства, при этом круглая шайба закрывает в рычаге отверстие под лыски, а контровочная лежит на ней и контрит винт.The screw mounting of the drive lever through two washers round and lock reduces the dimensions of the device, while the round washer closes the hole for flats in the lever, and the lock lies on it and the counter screw.

Использование регулировочного кольца обеспечивает люфт вращающихся деталей (которыми являются лопатка, втулка лопатки, рычаг привода лопатки) относително неподвижных, что исключает заедание.The use of the adjusting ring provides a backlash of rotating parts (which are the blade, the blade sleeve, the blade drive lever) are relatively motionless, which eliminates jamming.

На фиг.1 изображен регулируемый НА осевого компрессора.Figure 1 shows an adjustable ON axial compressor.

На фиг.2 изображен регулируемый НА, вид сверху по стрелке Б (без деталей 15, 17, 18).Figure 2 shows an adjustable HA, a top view along arrow B (without parts 15, 17, 18).

Регулируемый НА содержит корпус 1, две втулки 2, 3 с фланцами 4, 5, поворотные лопатки 6 с цилиндрическими хвостовиками 7 с буртиком 8, на каждом цилиндрическом хвостовике 7 установлен рычаг 9 механизма поворота 10 лопатки 6, втулка 2, запрессована в корпусе 1, между хвостовиком 7 и втулкой 2 установлена дополнительная втулка 3 с фланцем 5 со стороны буртика 8 лопатки 6; дополнительная втулка 3 жестко соединена с хвостовиком 7, при этом фланец 5 втулки 3 размещен со стороны внутренней поверхности 11 корпуса 1, рычаг 9 механизма поворота 10 установлен на конце хвостовика 7 на двух лысках 12, 13 с регулировочным зазором по диаметру 14 закреплен винтом 15, который завинчивается в отверстие 16 лопатки 6 через шайбы круглую 17 и контровочную 18, рычаг 9 упирается в торец 19 втулки 3 лопатки 6 и контактирует с регулировочным кольцом 20, надетым на выступающий конец 21 втулки 2 корпуса 1 и лежит на нем.Adjustable ON contains a housing 1, two bushings 2, 3 with flanges 4, 5, rotary blades 6 with cylindrical shanks 7 with a shoulder 8, on each cylindrical shank 7 there is a lever 9 of the mechanism of rotation 10 of the blades 6, sleeve 2 is pressed into the housing 1, between the shank 7 and the sleeve 2 an additional sleeve 3 is installed with a flange 5 from the shoulder 8 of the blade 6; the additional sleeve 3 is rigidly connected to the shank 7, while the flange 5 of the sleeve 3 is placed on the side of the inner surface 11 of the housing 1, the lever 9 of the rotation mechanism 10 is mounted on the end of the shank 7 on two flanges 12, 13 with an adjustment clearance in diameter 14 fixed by a screw 15, which is screwed into the hole 16 of the blade 6 through the round washers 17 and the lock 18, the lever 9 abuts against the end face 19 of the sleeve 3 of the blade 6 and is in contact with the adjusting ring 20, put on the protruding end 21 of the sleeve 2 of the housing 1 and rests on it.

На фиг.2 показан рычаг 9 механизма поворота 10 лопатки 6, установленный на конце 21 цилиндрического хвостовика 7 с двумя лысками 12, 13 с зазором по диаметру 14 закреплен рычаг винтом 15 к хвостовику 7 лопатки 6 через круглую 17 и контровочную шайбу 18.Figure 2 shows the lever 9 of the rotation mechanism 10 of the blade 6, mounted on the end 21 of the cylindrical shank 7 with two flats 12, 13 with a gap of diameter 14, the lever is fixed with a screw 15 to the shank 7 of the blade 6 through the round 17 and lock washer 18.

Дополнительная втулка 3 жестко зажата между рычагом 9 и буртиком 8 лопатки 6, рычаг 9, упираясь в верхний торец 19, дополнительной втулки 3 контактирует с регулировочным кольцом 20, лежащим на корпусе 1 и надетым на выступающий конец 21 втулки 2. Лыски 12 и 13 передают крутящий момент от рычага 9 к лопатке 6, зазор по диаметру 14 необходим для монтажа конструкции при наличии расширенных допусков на изготовление деталей, отверстие 22 предусмотрено для контровочной шайбы 18.The additional sleeve 3 is rigidly clamped between the lever 9 and the shoulder 8 of the blades 6, the lever 9, abutting against the upper end 19, of the additional sleeve 3 is in contact with the adjusting ring 20 lying on the housing 1 and worn on the protruding end 21 of the sleeve 2. The flats 12 and 13 transmit the torque from the lever 9 to the blade 6, the gap in diameter 14 is necessary for mounting the structure in the presence of extended tolerances for the manufacture of parts, the hole 22 is provided for the lock washer 18.

В процессе работы лопатки должны поворачиваться, в зависимости от режима работы на фиксированный угол поворота лопатки без заедания обеспечивают радиальный люфт 23. Фиксированный радиальный люфт особенно важен для консольных лопаток, где необходимо избежать заедания о ротор.During operation, the blades must rotate, depending on the operating mode, a fixed angle of rotation of the blades without jamming provides a radial play 23. A fixed radial play is especially important for cantilever blades, where it is necessary to avoid jamming on the rotor.

Через лыски 12, 13 движение передается от рычага 9 механизма поворота 10 цилиндрическому хвостовику 7 лопатки 6, вызывая ее поворот.Through the flats 12, 13, the movement is transmitted from the lever 9 of the rotation mechanism 10 to the cylindrical shank 7 of the blade 6, causing it to rotate.

При износе втулок 2,3, образующих пару трения, по поверхностям контакта 24 необходима их замена, она осуществляется следующим образом. Вывинчивают винт 15, снимают контровочную 18 и круглую 17 шайбы, отсоединяют рычаг 9 механизма поворота 10 лопатки 6, вынимают лопатку 6 с дополнительной втулкой 3 внутрь корпуса, снимают втулку 3. Снимают регулировочное кольцо 20 и по направлению к оси компрессора выпрессовывают втулку 2 из корпуса 1 НА. Сборка производится в обратном порядке.When the wear of the sleeves 2,3, forming a pair of friction, on the surfaces of the contact 24 requires replacement, it is as follows. Unscrew the screw 15, remove the lock 18 and the round washer 17, disconnect the lever 9 of the rotation mechanism 10 of the blade 6, remove the blade 6 with the additional sleeve 3 into the body, remove the sleeve 3. Remove the adjusting ring 20 and press the sleeve 2 out of the body towards the axis of the compressor 1 ON. Assemble in the reverse order.

Источники информацииSources of information

1. Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей для ВУЗов, под общ. ред. д-ра техн. наук Д.В.Хронина - М., - Машиностроение, 1989, стр.116, рис.3.55 "в".1. Design and engineering of aircraft gas turbine engines for universities, under the general. ed. Dr. tech. sciences D.V. Chronina - M., - Engineering, 1989, p. 116, fig. 3.55 "in".

2. Патент США №4.773.821, кл. 415-150, опубл. 27 сентября 1988 г.2. US patent No. 4.773.821, CL. 415-150, publ. September 27, 1988

Claims (2)

1. Регулируемый направляющий аппарат осевого компрессора, содержащий установленные в корпусе через втулки с фланцами поворотные лопатки с цилиндрическими хвостовиками и буртиками на них, причем на каждом цилиндрическом хвостовике установлен рычаг механизма поворота лопатки, отличающийся тем, что втулки жестко зафиксированы в корпусе, между каждым хвостовиком и втулкой установлена дополнительная втулка с фланцем со стороны буртика лопатки, жестко соединенная с хвостовиком, при этом фланцы втулки и дополнительной втулки размещены со стороны внутренней поверхности корпуса.1. An adjustable axial compressor steering apparatus comprising rotary blades installed in the housing through bushings with flanges with cylindrical shanks and shoulders on them, with a blade rotation mechanism lever mounted on each cylindrical shank, characterized in that the bushings are rigidly fixed in the housing between each shank and the sleeve has an additional sleeve with a flange on the side of the shoulder of the blade, rigidly connected to the shank, while the flanges of the sleeve and the additional sleeve are placed with oron the inner surface of the housing. 2. Регулируемый направляющий аппарат осевого компрессора по п.1, отличающийся тем, что у каждой лопатки на конце хвостовика установлен рычаг поворота на двух лысках с регулировочным зазором по диаметру и закреплен винтом на лопатке через две шайбы, причем дополнительная втулка жестко соединена с хвостовиком упором фланца втулки в буртик хвостовика, а между корпусом и рычагом размещено регулировочное кольцо, установленное на выступающий конец втулки.2. The adjustable axial compressor guide vanes according to claim 1, characterized in that each blade has a pivot lever on two flats with an adjustable clearance in diameter and is fixed with a screw on the blade through two washers, the additional sleeve being rigidly connected to the shank by an abutment the flange of the sleeve into the shoulder of the shank, and between the body and the lever there is an adjustment ring mounted on the protruding end of the sleeve.
RU2003126220/06A 2003-08-29 2003-08-29 Axial-flow compressor adjustable guide-vane assembly RU2251028C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003126220/06A RU2251028C1 (en) 2003-08-29 2003-08-29 Axial-flow compressor adjustable guide-vane assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003126220/06A RU2251028C1 (en) 2003-08-29 2003-08-29 Axial-flow compressor adjustable guide-vane assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003126220A RU2003126220A (en) 2005-02-20
RU2251028C1 true RU2251028C1 (en) 2005-04-27

Family

ID=35218480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003126220/06A RU2251028C1 (en) 2003-08-29 2003-08-29 Axial-flow compressor adjustable guide-vane assembly

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2251028C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488002C2 (en) * 2007-02-22 2013-07-20 Снекма Device to control pin of vane with variable pitch angle, stator incorporating such control device, compressor incorporating such stator, and gas turbine engine comprising such compressor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488002C2 (en) * 2007-02-22 2013-07-20 Снекма Device to control pin of vane with variable pitch angle, stator incorporating such control device, compressor incorporating such stator, and gas turbine engine comprising such compressor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003126220A (en) 2005-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6887035B2 (en) Tribologically improved design for variable stator vanes
US5123813A (en) Apparatus for preloading an airfoil blade in a gas turbine engine
JP3983834B2 (en) Variable vane mounting and vane actuator for an axial compressor of a gas turbine engine
KR100538964B1 (en) Compressor impeller fastening for high speed turboengine
JP2844067B2 (en) Adjustment device for guide vanes of axial flow machine
RU2488002C2 (en) Device to control pin of vane with variable pitch angle, stator incorporating such control device, compressor incorporating such stator, and gas turbine engine comprising such compressor
US20180347587A1 (en) Bushing arranged between a body and a shaft, and connected to the shaft
EP2143909B1 (en) Vane ring assembly with stepped spacer for a turbocharger with variable turbine geometry
WO2017077684A1 (en) Variable stator blade control device
JP2004108367A (en) Method and device for sealing variable blade assembly of gas turbine engine
JPH03249304A (en) Device for controlling blade end clearance using cam-operable shroud segment positioning mechanism
JP2019505726A (en) Guide device for turbocharger including vane lever integrated adjustment ring axial movement stopper
KR20040051489A (en) Torque tube bearing assembly
KR20020070117A (en) Apparatus for Controlling Degree of Nozzle Opening of Variable Nozzle Mechanism and Manufacturing Method thereof
RU2251028C1 (en) Axial-flow compressor adjustable guide-vane assembly
US3965699A (en) Spring compensated radially flexible power takeoff shaft
US20120243973A1 (en) Adjusting device for a charger, in particularly an exhaust gas turbocharger
JPH08145051A (en) Water lubricated ceramic bearing device, pump and water wheel
US4353685A (en) Turbocharger compressor rotor retainer
CN216044042U (en) Gas turbine adopting air bearing
CN111577666A (en) Stator blade crank slider mechanism for turbine compressor
RU2257493C2 (en) Compressor of gas-turbine engine
RU2180043C2 (en) One-shaft gas-turbine plant
KR102597828B1 (en) Inlet guide vane
RU2011850C1 (en) Turbo-supercharger

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20060221

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20130729

PD4A Correction of name of patent owner