RU2443990C1 - Термогермокомпенсатор входного устройства гтд при высотных испытаниях в термобарокамере с присоединенным трубопроводом - Google Patents
Термогермокомпенсатор входного устройства гтд при высотных испытаниях в термобарокамере с присоединенным трубопроводом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443990C1 RU2443990C1 RU2010137525/06A RU2010137525A RU2443990C1 RU 2443990 C1 RU2443990 C1 RU 2443990C1 RU 2010137525/06 A RU2010137525/06 A RU 2010137525/06A RU 2010137525 A RU2010137525 A RU 2010137525A RU 2443990 C1 RU2443990 C1 RU 2443990C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- flange
- gas turbine
- turbine engine
- groove
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике испытаний газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано как герметичное компенсирующее устройство стыка между фланцем присоединенного трубопровода и переходным фланцем газотурбинного двигателя при температуре рабочего воздуха, подаваемого на вход ГТД. Термогермокомпенсатор входного устройства ГТД при высотных испытаниях в термобарокамере с присоединенным трубопроводом, содержащий выходной фланец присоединенного трубопровода с канавкой, в которой установлено уплотнительное кольцо, поджатое на величину предварительного расчетного сжатия переходным фланцем входного устройства ГТД, причем размеры сечения канавки в выходном фланце присоединенного трубопровода выполнены из условия размещения площади сечения уплотнительного кольца и обеспечения расчетного расстояния между фланцами в состоянии предварительного сжатия уплотнительного кольца, глубина канавки выбрана исходя из размера стороны квадрата сечения уплотнительного кольца и твердости материала кольца, исключающих превышение допускаемых напряжений в материале уплотнения, а величина осевого зазора выбрана из условий исключения механических касаний фланцев при возникновении колебаний подвески ГТД. Кольцо выполнено из пористой силиконовой резины квадратного сечения. Уплотнительное кольцо приклеено ко дну канавки клеем «ELASTOSIL E43». 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к технике испытаний газотурбинных двигателей (ГТД) в стендовых условиях с имитацией высоты полета, обледенения лопаток компрессора, срыва льда и может быть использовано как герметичное компенсирующее устройство стыка между фланцем присоединенного трубопровода и переходным фланцем газотурбинного двигателя при температуре рабочего воздуха, подаваемого на вход ГТД, в диапазоне от -40°С до +50°С.
Известны устройства, предназначенные для герметичной термокомпенсации (термогермокомпесаторы) в системах присоединенный трубопровод - входное устройство двигателя, состоящее из уплотнительного резинового кольца, помещенного в канавку круглого сечения, выполненную во фланце присоединенного трубопровода и входного устройства двигателя. Всегда имеется при этом ограничение по нагрузке в осевом направлении на корпус входного устройства ГТД, а расчетная сила предварительного сжатия уплотнительного кольца для создания герметизации стыка превышает допускаемую осевую, и, учитывая повышение жесткости резины при низких температурах, применяются различные устройства для разгрузки входного корпуса ГТД (Павлов Ю.И., Шайн Ю.Я., Абрамов Б.И. Проектирование испытательных стендов для авиационных двигателей. М., Машиностроение, 1979 г., стр.34, рис.3.1а, стр.85, рис.5.8а).
Известное термокомпенсирующее устройство не позволяет без перенастройки провести испытания в рабочем диапазоне температур. Существенным недостатком является предохранительный бурт на переходном фланце входного устройства ГТД, который исключает попадание уплотнительного кольца на вход ГТД. При колебании всей системы подвески двигателя в радиальном направлении с большой амплитудой возможно повреждение уплотнительного кольца о бурт, что может привести к поломке испытуемого изделия.
Технической задачей заявляемого решения является обеспечение работоспособности устройства во всем диапазоне рабочих температур, повышение надежности работы устройства, снижение стоимости конструкции.
Технический результат достигается тем, что термогермокомпенсатор входного устройства ГТД при высотных испытаниях в термобарокамере с присоединенным трубопроводом, содержащий выходной фланец присоединенного трубопровода с канавкой, в которой расположено уплотнительное кольцо, поджатое на величину предварительного расчетного сжатия переходным фланцем входного устройства ГТД, при этом размеры сечения канавки в выходном фланце присоединенного трубопровода выполнены из условия размещения площади сечения уплотнительного кольца и обеспечения расчетного расстояния между фланцами в состоянии предварительного сжатия уплотнительного кольца, причем глубина канавки выбрана исходя из размера стороны квадрата сечения уплотнительного кольца и твердости материала кольца, исключающих превышение допускаемых напряжений в материале уплотнения, а величина осевого зазора выбрана из условий исключения механических касаний фланцев при возникновении колебаний подвески ГТД. Кольцо выполнено из пористой силиконовой резины квадратного сечения. Уплотнительное кольцо приклеено ко дну канавки клеем «ELASTOSIL Е43». Плоскость переходного фланца, закрепленного на входном фланце ГТД, со стороны контакта с уплотнительным кольцом выполнена плоской с шероховатостью не ниже Ra 1,25.
На фиг.1 изображена компоновка входного трубопровода и газотурбинного двигателя в термобарокамере испытательного стенда.
На фиг.2 изображено термокомпенсирующее уплотнение в свободном состоянии.
На фиг.3 изображено термокомпенсирующее уплотнение в положении предварительного сжатия.
На фиг.4 изображено термокомпенсирующее уплотнение в рабочем состоянии.
В термобарокамере 1 стенда на динамоплатформе 2 расположен присоединенный трубопровод 3 на одной неподвижной опоре 4 и подвижной опоре 5. В торце выходного фланца 6 присоединенного трубопровода выполнена канавка с фаской. Размеры сечения канавки выполнены из условия размещения площади сечения уплотнительного кольца для обеспечения расчетного расстояния между фланцами в состоянии его предварительного сжатия переходным фланцем 7 входного устройства 8 газотурбинного двигателя. Установленное в канавке термокомпенсирующее герметичное уплотнение выполнено исходя из условия размещения площади сечения уплотнительного кольца и обеспечения расчетного расстояния между фланцами. Глубина канавки соответствует стороне квадрата кольца и твердости материала, чтобы не было превышения допускаемого напряжения в материале кольца. Осевой зазор выбирается из условия исключения механического касания при колебаниях подвески ГТД. Кольцо выполнено из пористой силиконовой резины. При сжатии уплотнительного кольца 9 на величину предварительного расчетного сжатия S2-S1 напряжения сжатия в кольце не будут превышать допустимых напряжений сжатия материала.
Перед началом испытания перемещают ГТД так, чтобы переходным фланцем 7 сжать уплотнение до состояния предварительного расчетного сжатия - расстояние S2-S1 между фланцем 6 присоединенного трубопровода и переходным фланцем 7 ГТД, обеспечивающего герметизацию стыка между фланцами и исключающего контакт фланцев между собой при возникновении колебаний подвески газотурбинного двигателя.
Угол α зависит от твердости материала кольца по Шору и определяется из расчета исключения местных концентраторов, напряжение в которых могут превышать допускаемые напряжения в материале уплотнения. Для удобства монтажа и исключения возможности попадания уплотнения 9 на вход в газотурбинный двигатель уплотнение 9 приклеивается к торцу канавки по поверхности «А» клеем «ELASTOSIL E43» 10.
На фланец двигателя 11 с помощью винтов 12 крепится переходной фланец 7, имеющий гладкую торцевую поверхность с шероховатостью не ниже Ra 1,25, примыкающую к уплотнительному кольцу 9.
Величина осевого зазора рассчитывается из следующих условий: исключения механического касания фланца 6 и фланца 7 во время испытаний, при возникновении колебаний подвески газотурбинного двигателя (срыв льда с одной лопатки, обрыв лопатки, помпаж), герметичности стыка уплотнения во всем диапазоне рабочих температур за счет упругости кольца 9, т.е. компенсации температурных деформаций системы присоединенный трубопровод - входное устройство газотурбинного двигателя, равное S1±ΔSt, показанное на фиг.4. Таким образом, во время испытаний при изменении температуры воздушного потока происходит деформация присоединенного трубопровода и ГТД, что компенсирует уплотнительное кольцо, деформируясь соответствующим образом.
Термогермокомпенсатор работает следующим образом. Перед началом испытаний перемещают ГТД таким образом, чтобы переходным фланцем 7 сжать уплотнение до состояния предварительного расчетного сжатия - расстояние S1 между фланцами присоединенного трубопровода (фланец 6) и переходным фланцем ГТД (фланец 7), обеспечивающего герметизацию стыка между фланцами и исключающего контакт фланцев между собой при возникновении колебаний подвески газотурбинного двигателя.
Испытания предложенного термогермокомпенсатора показали, что при сравнительной с прототипом простоте конструкции обеспечивается герметичность и надежность во всем диапазоне рабочих температур и давлений.
Claims (4)
1. Термогермокомпенсатор входного устройства ГТД при высотных испытаниях в термобарокамере с присоединенным трубопроводом, содержащий выходной фланец присоединенного трубопровода с канавкой, в которой установлено уплотнительное кольцо, поджатое на величину предварительного расчетного сжатия переходным фланцем входного устройства ГТД, отличающийся тем, что размеры сечения канавки в выходном фланце присоединенного трубопровода выполнены из условия размещения площади сечения уплотнительного кольца и обеспечения расчетного расстояния между фланцами в состоянии предварительного сжатия уплотнительного кольца, причем глубина канавки выбрана исходя из размера стороны квадрата сечения уплотнительного кольца и твердости материала кольца, исключающих превышение допускаемых напряжений в материале уплотнения, а величина осевого зазора выбрана из условий исключения механических касаний фланцев при возникновении колебаний подвески ГТД.
2. Термогермокомпенсатор по п.1, отличающийся тем, что кольцо выполнено из пористой силиконовой резины квадратного сечения.
3. Термогермокомпенсатор по п.1, отличающийся тем, что уплотнительное кольцо приклеено ко дну канавки клеем «ELASTOSIL E43».
4. Термогермокомпенсатор по п.1, отличающийся тем, что плоскость переходного фланца, закрепленного на входном фланце ГТД со стороны контакта с уплотнительным кольцом, выполнена плоской с шероховатостью не ниже Ra 1,25.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010137525/06A RU2443990C1 (ru) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | Термогермокомпенсатор входного устройства гтд при высотных испытаниях в термобарокамере с присоединенным трубопроводом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010137525/06A RU2443990C1 (ru) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | Термогермокомпенсатор входного устройства гтд при высотных испытаниях в термобарокамере с присоединенным трубопроводом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2443990C1 true RU2443990C1 (ru) | 2012-02-27 |
Family
ID=45852379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010137525/06A RU2443990C1 (ru) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | Термогермокомпенсатор входного устройства гтд при высотных испытаниях в термобарокамере с присоединенным трубопроводом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2443990C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540202C2 (ru) * | 2012-09-04 | 2015-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Стенд для испытания авиационных двигателей |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6439841B1 (en) * | 2000-04-29 | 2002-08-27 | General Electric Company | Turbine frame assembly |
| RU2284491C1 (ru) * | 2005-03-24 | 2006-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Способ испытаний корпуса ротора лопаточных машин на непробиваемость и устройство для его осуществления |
| US20070217911A1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-20 | Snecma | Casing cover in a jet engine |
| RU2354839C1 (ru) * | 2007-08-23 | 2009-05-10 | Открытое акционерное общество Конструкторско-производственное предприятие "Авиамотор" | Узел соединения корпусов газогенератора и свободной турбины газотурбинного привода |
| RU2377416C2 (ru) * | 2007-08-07 | 2009-12-27 | Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод" | Ротор |
-
2010
- 2010-09-10 RU RU2010137525/06A patent/RU2443990C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6439841B1 (en) * | 2000-04-29 | 2002-08-27 | General Electric Company | Turbine frame assembly |
| RU2284491C1 (ru) * | 2005-03-24 | 2006-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Способ испытаний корпуса ротора лопаточных машин на непробиваемость и устройство для его осуществления |
| US20070217911A1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-20 | Snecma | Casing cover in a jet engine |
| RU2377416C2 (ru) * | 2007-08-07 | 2009-12-27 | Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод" | Ротор |
| RU2354839C1 (ru) * | 2007-08-23 | 2009-05-10 | Открытое акционерное общество Конструкторско-производственное предприятие "Авиамотор" | Узел соединения корпусов газогенератора и свободной турбины газотурбинного привода |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Павлов Ю.И. и др. Проектирование испытательных стендов для авиационных двигателей. - М.: Машиностроение, 1979, с.34, рис.3.1 а, с.85, рис.5.8а. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540202C2 (ru) * | 2012-09-04 | 2015-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Стенд для испытания авиационных двигателей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2565649C2 (ru) | Многоступенчатый компрессор, способ изготовления компрессора и ротационная установка | |
| US20090004000A1 (en) | Damping device for turbomachine stator | |
| US20190162311A1 (en) | Wide differential pressure range air riding carbon seal | |
| US20090252599A1 (en) | Ring seals for gas sealing and vibration damping | |
| CN105422715B (zh) | 液压辅助弹性支撑装置 | |
| US9506403B2 (en) | Fastener | |
| US10876430B2 (en) | Mount assembly | |
| US9261112B2 (en) | Dampers for fan spinners of aircraft engines | |
| US20190301358A1 (en) | Turbocharger | |
| RU2443990C1 (ru) | Термогермокомпенсатор входного устройства гтд при высотных испытаниях в термобарокамере с присоединенным трубопроводом | |
| RU2011153548A (ru) | Двигательно-компрессорная установка (варианты), способ ремонта установки и способ сжатия газа | |
| RU2709752C2 (ru) | Уплотнительная прокладка внутреннего кольца последней ступени осевого компрессора газотурбинного двигателя | |
| RU2562912C2 (ru) | Упругая коническая часть для герметично уплотненного статора, соответствующий двигатель и способ изготовления | |
| RU2554670C1 (ru) | Двухвальный газокомпрессорный агрегат для дожимных компрессорных станций | |
| CN107002545B (zh) | 涡轮增压器凸缘 | |
| US20190301366A1 (en) | Turbocharger Having Sealing Surfaces Between A Nozzle Ring And A Turbine Housing | |
| US9284889B2 (en) | Flexible seal system for a gas turbine engine | |
| Shoghi et al. | Axial load capacity of V-section band clamp joints | |
| CN112483648B (zh) | 一种用于高压流体管道的探针密封结构 | |
| US12084190B2 (en) | Aircraft turbine engine | |
| RU2175407C2 (ru) | Турбонасосный агрегат | |
| CN102705203A (zh) | 一种可游动的柔性管接头 | |
| GB2587366A (en) | Vibration damping connector systems | |
| US20220340290A1 (en) | Aircraft turbine engine | |
| EP3239497B1 (en) | Electronic module mounting to vibration isolating structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180911 |