RU2353815C1 - Компрессор газотурбинного двигателя - Google Patents
Компрессор газотурбинного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2353815C1 RU2353815C1 RU2007143810/06A RU2007143810A RU2353815C1 RU 2353815 C1 RU2353815 C1 RU 2353815C1 RU 2007143810/06 A RU2007143810/06 A RU 2007143810/06A RU 2007143810 A RU2007143810 A RU 2007143810A RU 2353815 C1 RU2353815 C1 RU 2353815C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- labyrinth
- compressor
- disc
- disk
- gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей и повышает надежность и герметичность соединения диск - лабиринт. В компрессоре газотурбинного двигателя на диске последней ступени с помощью периферийного соединения установлен закомпрессорный лабиринт. В полотне лабиринта выполнены каналы. Через каналы замкнутая полость между диском и лабиринтом соединена с разгрузочной закомпрессорной полостью низкого давления. С проточной частью компрессора полость соединена через радиальные и осевые зазоры в периферийном соединении. Уплотнительные гребешки лабиринта выполнены с уменьшающимся от диска наружным диаметром. Отношение проходной площади каналов в полотне лабиринта F1 к проходной площади осевых зазоров в периферийном соединении диска с лабиринтом F2 находится в пределах 10…30. Отношение наружного диаметра ближнего к диску уплотнительного гребешка D к наружному диаметру наиболее удаленного от диска уплотнительного гребешка d находится в пределах 1,02…1,2. Путем обеспечения прижатия с помощью газовых сил закомпрессорного лабиринта к диску компрессора последней ступени повышается надежность и герметичность соединения диск-лабиринт на всех режимах работы компрессора газотурбинного двигателя. 2 ил.
Description
Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.
Известен компрессор газотурбинного двигателя, в котором закомпрессорный лабиринт установлен на диске последней ступени с помощью болтового соединения (С.А.Вьюнов. Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1981 г., стр.104, рис.3.40б).
Недостатком известной конструкции является низкая надежность из-за высоких напряжений в болтовом соединении, работающем в условиях повышенных центробежных сил.
Наиболее близким к заявляемому является компрессор газотурбинного двигателя, в котором закомпрессорный лабиринт установлен на диске последней ступени по периферии с помощью выступов с внутренней стороны обода лабиринта, размещенных в кольцевой канавке консоли диска с торцевым упором в ограничивающие уступы, образующие стенку канавки, причем в ободе лабиринта выполнен торцевой выступ, установленный в ответной выемке диска, а с валом лабиринт соединен шлицами (патент РФ №651608).
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является ее низкая надежность из-за износа соединения закомпрессорного лабиринта с диском последней ступени, так как данное соединение выполняется по условиям сборки с радиальными и осевыми зазорами между диском и лабиринтом, что приводит к вибрации тонкостенного лабиринта на основных режимах работы компрессора газотурбинного двигателя, к износу соединения и к поломке лабиринта.
Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности и герметичности соединения диск-лабиринт путем обеспечения прижатия с помощью газовых сил закомпрессорного лабиринта к диску компрессора последней ступени на всех режимах работы компрессора газотурбинного двигателя.
Сущность изобретения заключается в том, что в компрессоре газотурбинного двигателя с установленным на диске последней ступени с помощью периферийного соединения закомпрессорным лабиринтом, в полотне которого выполнены каналы, согласно изобретению замкнутая полость между диском и лабиринтом через каналы в полотне лабиринта соединена с разгрузочной закомпрессорной полостью низкого давления, а с проточной частью компрессора полость соединена через осевые зазоры в периферийном соединении, при этом уплотнительные гребешки лабиринта выполнены с уменьшающимся от диска наружным диаметром, причем F1/F2=10…30, D/d=1,02…1,2, где:
F1 - проходная площадь каналов в полотне лабиринта,
F2 - проходная площадь осевых зазоров в периферийном соединении диска с лабиринтом,
D - наружный диаметр ближнего к диску уплотнительного гребешка,
d - наружный диаметр наиболее удаленного от диска уплотнительного гребешка.
Соединение замкнутой полости между диском и лабиринтом через каналы в полотне лабиринта с разгрузочной закомпрессорной полостью низкого давления позволяет избежать излишних деформаций полотна лабиринта при нагреве воздуха в полости, а также способствует снижению давления воздуха в полости и прижатию периферийной части лабиринта за счет газовых сил.
Соединение замкнутой полости между диском и лабиринтом через осевые зазоры в периферийном соединении с проточной частью компрессора обусловлено необходимостью этих зазоров для качественной сборки периферийного соединения без задиров и дополнительных деформаций диска и лабиринта при сборке, что повышает надежность конструкции.
Выполнение уплотнительных гребешков лабиринта с уменьшающимся от диска наружным диаметром позволяет за счет избыточного давления уплотняемого воздуха в межгребешковых полостях лабиринта обеспечить прижатие периферийной части лабиринта к диску на всех режимах работы компрессора, что повышает герметичность соединения.
При F1/F2<10 возможно повышение давления воздуха в полости между диском и лабиринтом, а также вибрация лабиринта в пределах осевых зазоров по периферийному соединению и поломка лабиринта из-за повышенных вибронапряжений.
При F1/F2>30 - снижение надежности лабиринта из-за ослабления его полотна каналами.
При D/d<1,02 возможна вибрация лабиринта из-за снижения газовой силы, прижимающей лабиринт к диску.
При D/d>1,2 снижается надежность компрессора из-за нестабильности осевой силы, действующей на ротор компрессора, особенно при износе лабиринтного уплотнения.
На фиг.1 - изображен продольный разрез компрессора низкого давления.
На фиг.2 - элемент I на фиг.1 в увеличенном виде.
Компрессор 1 газотурбинного двигателя состоит из статора 2 и ротора 3, на последнем диске 4 которого с помощью периферийного соединения 5 установлен закомпрессорный лабиринт 6 с уплотнительными гребешками 7. Лабиринт 6 совместно со статорным фланцем 8 образуют закомпрессорное уплотнение 9, отделяющее проточную часть 10 компрессора 1 на его выходе от закомпрессорной разгрузочной полости низкого давления 11, которая на выходе через отверстия 12 в опоре 13 шарикоподшипника 14 и стойки 15 соединена с полостью низкого давления (на чертеже не показано), например, с атмосферой. Периферийная часть 16 лабиринта 6 с уплотнительными гребешками 7 и соединением 5 связана со ступицей 17 лабиринта 6 полотном 18, в котором выполнены каналы 19, соединяющие на выходе замкнутую полость 20 между диском 4 и лабиринтом 6 с разгрузочной полостью низкого давления 11. На входе полость 20 соединена через радиальные 21 и осевые 22 зазоры, необходимые для сборки в соединении 5, с проточной частью 10 компрессора 1 на его выходе. Уплотнительные гребешки 7 лабиринта 6 расположены на разных диаметрах: ближний к диску 4 уплотнительный гребешок 23 выполнен с большим диаметром D по наружной поверхности 24, а наиболее удаленный от диска 4 гребешок 25 выполнен с меньшим диаметром d по наружной поверхности 26.
Работает устройство следующим образом.
При работе компрессора газотурбинного двигателя воздух из проточной части 10 компрессора 1 через закомпрессорное лабиринтное уплотнение 9 перетекает в разгрузочную полость 11. При обтекании воздухом уплотнительных гребешков 7 лабиринта 6 уплотнения 9 возникают срывные явления, которые могли бы привести к осевым колебаниям периферийной части 16 лабиринта 6 в пределах осевого зазора 22 с дальнейшим износом и разрушением периферийного соединения 5 и лабиринта 6. Однако этого не происходит, так как благодаря низкому давлению воздуха в замкнутой полости 20 и тому, что уплотнительные гребешки 7 лабиринта 6 выполнены с уменьшающимся от диска 4 диаметром, результирующая газовых сил, действующая на лабиринт 6, прижимает его периферийную часть 16 к диску 4, что исключает вибрацию лабиринта 6, а также существенно уменьшает осевой зазор 22 с паразитными утечками воздуха, с соответствующим повышением КПД и надежности компрессора.
Claims (1)
- Компрессор газотурбинного двигателя с установленным на диске последней ступени с помощью периферийного соединения закомпрессорным лабиринтом, в полотне которого выполнены каналы, отличающийся тем, что замкнутая полость между диском и лабиринтом через каналы в полотне лабиринта соединена с разгрузочной закомпрессорной полостью низкого давления, а с проточной частью компрессора замкнутая полость соединена через осевые зазоры в периферийном соединении, при этом уплотнительные гребешки лабиринта выполнены с уменьшающимся от диска наружным диаметром, причем F1/F2=10÷30, D/d=1,02÷1,2, где F1 - проходная площадь каналов в полотне лабиринта;
F2 - проходная площадь осевых зазоров в периферийном соединении диска с лабиринтом;
D - наружный диаметр ближнего к диску уплотнительного гребешка;
d - наружный диаметр наиболее удаленного от диска уплотнительного гребешка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007143810/06A RU2353815C1 (ru) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Компрессор газотурбинного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007143810/06A RU2353815C1 (ru) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Компрессор газотурбинного двигателя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2353815C1 true RU2353815C1 (ru) | 2009-04-27 |
Family
ID=41019054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007143810/06A RU2353815C1 (ru) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Компрессор газотурбинного двигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2353815C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451195C1 (ru) * | 2010-12-22 | 2012-05-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Лабиринтное уплотнение турбомашины |
RU2513466C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Лабиринтное уплотнение турбины |
RU2513061C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Лабиринтное уплотнение турбомашины |
CN107762963A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-06 | 西北工业大学 | 一种用于压气机级间的双重径向封严结构 |
-
2007
- 2007-11-26 RU RU2007143810/06A patent/RU2353815C1/ru active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451195C1 (ru) * | 2010-12-22 | 2012-05-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Лабиринтное уплотнение турбомашины |
RU2513466C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Лабиринтное уплотнение турбины |
RU2513061C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Лабиринтное уплотнение турбомашины |
CN107762963A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-06 | 西北工业大学 | 一种用于压气机级间的双重径向封严结构 |
CN107762963B (zh) * | 2017-10-25 | 2020-05-01 | 西北工业大学 | 一种用于压气机级间的双重径向封严结构 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2098686B1 (en) | Two-shaft gas turbine | |
RU2565649C2 (ru) | Многоступенчатый компрессор, способ изготовления компрессора и ротационная установка | |
JP4834511B2 (ja) | ガスタービンエンジン中のタービンディスクの換気装置 | |
RU2685749C2 (ru) | Камера опорного подшипника газотурбинного двигателя | |
US20150125263A1 (en) | Flinger oil seal and turbocharger incorporating the same | |
RU2011120176A (ru) | Вентиляция турбины высокого давления в газотурбинном двигателе | |
US10208762B2 (en) | Swirl brakes for compressors with teeth-on-rotor seals | |
US20170023023A1 (en) | Perforated Drum of a Compressor of an Axial Turbine Engine | |
US20130011245A1 (en) | Axial shaft seal for a turbomachine | |
KR20060045627A (ko) | 압축기 하우징 | |
CN104154042B (zh) | 用于轴流式涡轮机的抽气系统 | |
RU2353815C1 (ru) | Компрессор газотурбинного двигателя | |
CN106246241B (zh) | 涡轮机密封板 | |
CN103806960B (zh) | 涡轮机械轴承组件预加载结构 | |
KR101501833B1 (ko) | 배기가스 터빈의 디퓨저 | |
CN111379711A (zh) | 电动压缩机 | |
CN111971462A (zh) | 增压器 | |
RU2305196C2 (ru) | Маслосборная пробка (варианты) | |
CN108625904B (zh) | 涡轮机去旋元件 | |
WO2017168626A1 (ja) | ターボチャージャー | |
US9004857B2 (en) | Barrel-shaped centrifugal compressor | |
KR101617938B1 (ko) | 방사류 압축기의 뒷공간을 밀봉하기 위한 중간벽 | |
JP6655712B2 (ja) | 回転機械 | |
US20180283192A1 (en) | Brush Seal for a Turbine Engine Rotor | |
RU2534684C1 (ru) | Турбина двухконтурного газотурбинного двигателя |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210303 Effective date: 20210303 |