RU2353815C1 - Компрессор газотурбинного двигателя - Google Patents

Компрессор газотурбинного двигателя Download PDF

Info

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
Application number
RU2007143810/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Валерий Алексеевич Кузнецов (RU)
Валерий Алексеевич Кузнецов
Анатолий Иванович Тункин (RU)
Анатолий Иванович Тункин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Авиадвигатель"
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 "Авиадвигатель" filed Critical Открытое акционерное общество "Авиадвигатель"
Priority to RU2007143810/06A priority Critical patent/RU2353815C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2353815C1 publication Critical patent/RU2353815C1/ru

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)

  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.
RU2007143810/06A 2007-11-26 2007-11-26 Компрессор газотурбинного двигателя RU2353815C1 (ru)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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