RU2529283C1 - Turbojet adjustable nozzle - Google Patents

Turbojet adjustable nozzle Download PDF

Info

Publication number
RU2529283C1
RU2529283C1 RU2013117919/06A RU2013117919A RU2529283C1 RU 2529283 C1 RU2529283 C1 RU 2529283C1 RU 2013117919/06 A RU2013117919/06 A RU 2013117919/06A RU 2013117919 A RU2013117919 A RU 2013117919A RU 2529283 C1 RU2529283 C1 RU 2529283C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
sealing element
segments
spherical end
movable
Prior art date
Application number
RU2013117919/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Никитович Гусев
Сергей Николаевич Пырков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО"
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 "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" filed Critical Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО"
Priority to RU2013117919/06A priority Critical patent/RU2529283C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2529283C1 publication Critical patent/RU2529283C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: proposed nozzle comprises fixed casing with spherical end and moving casing with seal fitted to turn relative to crosswise axis of the nozzle. Said seal is composed of segments fitted in place to displace radially spring loaded to fixed casing spherical end. Ledges are made at ends of adjacent segments for contact between them over inner mating surfaces.
EFFECT: modular design, optimum arrangement relative to spherical end, positive and negative angles of nozzle turns, simplified assembly, reliable tightness and reparability.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к авиационному двигателестроению, а именно к конструкции осесимметричных сопел турбореактивных двигателей (ТРД).The invention relates to aircraft engine manufacturing, and in particular to the design of axisymmetric nozzles of turbojet engines (turbojet engines).

Известно осесимметричное сопло турбореактивного двигателя, содержащее неподвижный корпус со сферической законцовкой и подвижный корпус с уплотнительным элементом, установленный с возможностью поворота относительно поперечной оси сопла (см. Свидетельство на полезную модель RU 33175 класса F02K 1/78, опубликовано 10.10.2003 г.).An axisymmetric nozzle for a turbojet engine is known, comprising a stationary body with a spherical tip and a movable body with a sealing element mounted for rotation about the transverse axis of the nozzle (see Utility Model Certificate RU 33175 of class F02K 1/78, published on 10/10/2003).

К недостаткам указанной модели относится недостаточное обеспечение герметичности по сопрягаемым поверхностям уплотнительного элемента подвижного корпуса и сферической законцовки неподвижного корпуса из-за необходимого зазора между ними для компенсации теплового расширения более нагретой сферической законцовки и менее нагретого уплотнительного кольца, а также компенсации возможных отклонений форм их поверхностей. Разгерметизация также происходит и при деформациях подвижного и неподвижного корпусов при поворотах сопла в эксплуатации. Указанная негерметичность приводит к утечкам охлаждающего воздуха и, как следствие, прогару сопла.The disadvantages of this model include the lack of tightness on the mating surfaces of the sealing element of the movable housing and the spherical tip of the stationary housing due to the necessary clearance between them to compensate for the thermal expansion of the warmer spherical tip and less heated sealing ring, as well as compensation for possible deviations of the shapes of their surfaces. Depressurization also occurs during deformations of the movable and stationary bodies when the nozzle rotates in operation. The specified leakage leads to leaks of cooling air and, as a consequence, burnout of the nozzle.

Задачей изобретения является обеспечение необходимой герметичности тракта охлаждения сопла.The objective of the invention is to provide the necessary tightness of the cooling path of the nozzle.

Указанная задача решается тем, что в известном осесимметричном сопле ТРД, содержащем неподвижный корпус со сферической законцовкой и подвижный корпус с уплотнительным элементом, установленный с возможностью поворота относительно поперечной оси сопла, согласно изобретению уплотнительный элемент выполнен в виде сегментов, установленных с возможностью радиального перемещения и подпружиненных к сферической законцовке неподвижного корпуса, а на торцах смежных элементов выполнены выступы, контактирующие между собой по внутренним ответным поверхностям.This problem is solved in that in the known axisymmetric nozzle of the turbojet engine containing a stationary housing with a spherical tip and a movable housing with a sealing element mounted rotatably relative to the transverse axis of the nozzle, according to the invention, the sealing element is made in the form of segments mounted for radial movement and spring-loaded to the spherical tip of the fixed body, and on the ends of adjacent elements made protrusions in contact with each other on the inner answer th surfaces.

Такое выполнение устройства позволяет предотвратить утечки охлаждающего воздуха в зазор между сопрягаемыми поверхностями уплотнительного элемента подвижного корпуса и сферической законцовки неподвижного корпуса сопла и таким образом повысить надежность работы сопла на форсажных режимах работы двигателя.This embodiment of the device allows to prevent leakage of cooling air into the gap between the mating surfaces of the sealing element of the movable body and the spherical tip of the stationary nozzle body, and thus increase the reliability of the nozzle in afterburner engine operation modes.

На фиг.1 показан продольный разрез осесимметричного сопла;Figure 1 shows a longitudinal section of an axisymmetric nozzle;

на фиг.2 - сечение по поперечным осям крепления корпусов (сечение В-В);figure 2 is a section along the transverse axes of the mounting of the housings (section bb);

на фиг.3 - поперечное сечение уплотнения (Б-Б);figure 3 is a cross section of the seal (BB);

на фиг.4 - вид сверху на уплотнение (корпус не показан).figure 4 is a top view of the seal (case not shown).

Осесимметричное сопло содержит неподвижный корпус 1 со сферической законцовкой 2 и подвижный корпус 3. На переднем фланце 4 подвижного корпуса 3 установлен уплотнительный элемент 5, внутри которого в окружном направлении размещены сегменты 6 с графитовыми вкладышами 7. На каждом сегменте 6 установлены пружины 8. Концы 9 пружин 8 заведены под оси 10, которые расположены в пазах 11 сегментов 6 и закреплены на боковых стенках 12 сегментов. На торцах 13 смежных сегментов 6 выполнены выступы 14, которые контактируют между собой по внутренним ответным поверхностям 15. Внутри сферической законцовки 2 и кронштейна 16 неподвижного корпуса 1, а также внутри подвижного корпуса 3 размещены цапфы 17, 18, 19 под установку поперечных осей 20, вокруг которых осуществляется отклонение подвижного корпуса 3 на заданные углы поворота сопла.The axisymmetric nozzle contains a stationary housing 1 with a spherical tip 2 and a movable housing 3. A sealing element 5 is installed on the front flange 4 of the movable housing 3, inside of which in the circumferential direction segments 6 with graphite inserts 7 are placed. Springs 8 are installed on each segment 6. Ends 9 springs 8 are introduced under the axis 10, which are located in the grooves of 11 segments 6 and are fixed on the side walls of 12 segments. At the ends 13 of adjacent segments 6, protrusions 14 are made, which contact each other on the internal mating surfaces 15. Inside the spherical tip 2 and the bracket 16 of the fixed housing 1, as well as inside the movable housing 3, pins 17, 18, 19 are arranged for installing the transverse axes 20, around which the deviation of the movable housing 3 at a given angle of rotation of the nozzle.

Для обеспечения заданных углов поворота уплотнительный элемент 5 должен быть размещен на расстоянии L от осей поворота, не меньшем наружного радиуса цапф R подвижного и неподвижного корпусов 3 и 1.To ensure the specified rotation angles, the sealing element 5 should be placed at a distance L from the rotation axes, not less than the outer radius of the trunnions R of the movable and fixed bodies 3 and 1.

При сигнале на поворот вектора тяги силовые элементы поворачивают подвижный корпус 3 вокруг двух поперечных осей 20 неподвижного корпуса 1 на определенный угол. При этом сегменты 6 с графитовыми вкладышами скользят по сферической законцовке 2, поджимаясь к ней пружинами, упирающимися в подвижный корпус 3. Даже при незначительном отклонении формы законцовки графитовые вкладыши 7 вместе с сегментами 6 перемещаются радиально, не образуя зазора как с сопрягаемой поверхностью, так и между собой по окружности. Таким образом, охлаждающий воздух проходит из полости в полость, не вытекая в атмосферу из-за плотного прилегания сегментов 6 с графитовыми вкладышами 7 к неподвижному корпусу 1, и воздух в необходимом количестве для данного режима работы сопла без потерь подается к створкам сопла. При обтекании горячими газами неподвижный корпус 1 увеличивается по диаметру относительно наружного подвижного корпуса 3. Также при поворотах вектора тяги возникают деформации подвижного и неподвижного корпусов друг относительно друга. Но во всех указанных случаях стык уплотнительных элементов по сферической законцовке остается герметичным. Таким образом, при работе сопла с поворотом вектора тяги не происходит утечки охлаждающего воздуха в атмосферу, что повышает надежность работы сопла и увеличивает его ресурс.When the signal to turn the thrust vector, the power elements rotate the movable housing 3 around two transverse axes 20 of the stationary housing 1 at a certain angle. In this case, segments 6 with graphite inserts slide along the spherical tip 2, pressing against it by springs abutting against the movable housing 3. Even with a slight deviation of the tip shape, the graphite inserts 7 together with segments 6 move radially without forming a gap with both the mating surface and each other around the circumference. Thus, the cooling air passes from cavity to cavity without flowing out into the atmosphere due to the snug fit of segments 6 with graphite inserts 7 to the fixed body 1, and air in the required quantity for this mode of operation of the nozzle is losslessly supplied to the nozzle flaps. When flowing with hot gases, the fixed body 1 increases in diameter relative to the outer movable body 3. Also, when the thrust vector is rotated, deformations of the movable and stationary bodies relative to each other occur. But in all these cases, the joint of the sealing elements along the spherical tip remains airtight. Thus, when the nozzle operates with a thrust vector, there is no leakage of cooling air into the atmosphere, which increases the reliability of the nozzle and increases its service life.

Предложенная конструкция позволяет обеспечить модульность уплотнительного элемента и его оптимальное расположение относительно сферической законцовки неподвижного корпуса, позволяющее обеспечить положительные и отрицательные углы поворота сопла относительно неподвижного корпуса в необходимом диапазоне углов. Конструкция крепления уплотнительного элемента к подвижному корпусу сопла облегчает сборку, обеспечивает заданную герметичность и его ремонтопригодность.The proposed design allows to ensure the modularity of the sealing element and its optimal location relative to the spherical tip of the stationary body, which allows for positive and negative angles of rotation of the nozzle relative to the stationary body in the required range of angles. The design of the fastening of the sealing element to the movable nozzle body facilitates assembly, provides the specified tightness and maintainability.

Claims (2)

1. Осесимметричное сопло турбореактивного двигателя, содержащее неподвижный корпус со сферической законцовкой и подвижный корпус с уплотнительным элементом, установленный с возможностью поворота относительно поперечной оси сопла, отличающееся тем, что уплотнительный элемент выполнен в виде сегментов, установленных с возможностью радиального перемещения и подпружиненных к сферической законцовке неподвижного корпуса, а на торцах смежных сегментов выполнены выступы, контактирующие между собой по внутренним ответным поверхностям.1. An axisymmetric nozzle of a turbojet engine containing a stationary body with a spherical tip and a movable body with a sealing element mounted rotatably relative to the transverse axis of the nozzle, characterized in that the sealing element is made in the form of segments mounted for radial movement and spring-loaded to a spherical tip the stationary body, and at the ends of adjacent segments made protrusions in contact with each other on the internal mating surfaces. 2. Осесимметричное сопло турбореактивного двигателя по п.1, отличающееся тем, что уплотнительный элемент размещен на расстоянии от осей поворота, не меньшем наружного радиуса цапф подвижного и неподвижного корпусов. 2. The axisymmetric nozzle of a turbojet engine according to claim 1, characterized in that the sealing element is placed at a distance from the axis of rotation, not less than the outer radius of the pins of the movable and stationary bodies.
RU2013117919/06A 2013-04-18 2013-04-18 Turbojet adjustable nozzle RU2529283C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013117919/06A RU2529283C1 (en) 2013-04-18 2013-04-18 Turbojet adjustable nozzle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013117919/06A RU2529283C1 (en) 2013-04-18 2013-04-18 Turbojet adjustable nozzle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2529283C1 true RU2529283C1 (en) 2014-09-27

Family

ID=51656617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013117919/06A RU2529283C1 (en) 2013-04-18 2013-04-18 Turbojet adjustable nozzle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2529283C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2688609C1 (en) * 2018-03-21 2019-05-21 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Operating method of axisymmetric rotary nozzle of turbojet engine
RU2702325C1 (en) * 2018-08-30 2019-10-07 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" Device for turbojet jet nozzle rotation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2095605C1 (en) * 1987-08-17 1997-11-10 Акционерное общество открытого типа "А.Люлька-Сатурн" Axisymmetric swivel nozzle cooling system
RU2162955C2 (en) * 1999-04-06 2001-02-10 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Rotary axially symmetric nozzle
EP1256705B1 (en) * 2001-05-11 2006-05-03 General Electric Company Engine interface for axisymmetric vectoring nozzle
US20060236676A1 (en) * 2005-04-26 2006-10-26 Snecma Swivelling exhaust nozzle for an aircraft engine
RU2309278C1 (en) * 2006-01-20 2007-10-27 Открытое акционерное общество Авиамоторный научно-технический комплекс "Союз" Rotating round axisymmetric reaction nozzle of air-jet engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2095605C1 (en) * 1987-08-17 1997-11-10 Акционерное общество открытого типа "А.Люлька-Сатурн" Axisymmetric swivel nozzle cooling system
RU2162955C2 (en) * 1999-04-06 2001-02-10 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Rotary axially symmetric nozzle
EP1256705B1 (en) * 2001-05-11 2006-05-03 General Electric Company Engine interface for axisymmetric vectoring nozzle
US20060236676A1 (en) * 2005-04-26 2006-10-26 Snecma Swivelling exhaust nozzle for an aircraft engine
RU2309278C1 (en) * 2006-01-20 2007-10-27 Открытое акционерное общество Авиамоторный научно-технический комплекс "Союз" Rotating round axisymmetric reaction nozzle of air-jet engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2688609C1 (en) * 2018-03-21 2019-05-21 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Operating method of axisymmetric rotary nozzle of turbojet engine
RU2702325C1 (en) * 2018-08-30 2019-10-07 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" Device for turbojet jet nozzle rotation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9109510B2 (en) Gas turbine engine bearing support strut
US7231817B2 (en) Inspection system for a turbine blade region of a turbine engine
ES2483148T3 (en) Exhaust gas driven turbocharger housing
US8661828B2 (en) Sealing between a combustion chamber and a turbine nozzle in a turbomachine
US11629609B2 (en) Sealing arrangements in gas turbines
RU2581287C2 (en) Gas turbine and method of making said gas turbine
US9523504B2 (en) Fuel manifold and fuel injector arrangement
JP2004176911A (en) Structure for mounting components having different coefficient or rate of thermal expansion or sealing space between the components
US9803493B2 (en) Turbine bearing and seal assembly for a turbocharger
FR2967808A1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR POSITIONING A SENSOR
US20120255275A1 (en) Guiding a sparkplug in a turbine engine combustion chamber
RU2529283C1 (en) Turbojet adjustable nozzle
US9222365B2 (en) Bearing arrangement for a shaft of a turbocharger
JP2013104414A (en) Turbocharger
JP2018507382A (en) Sealing device between aircraft turbine engine injection system and fuel injection nozzle
US9932849B2 (en) Fluid seal structure of heat engine including steam turbine
CN104114813A (en) Rotary drive system having a cam follower with detachable wheel support
US20190383489A1 (en) Combustion module for a gas turbo engine with chamber bottom stop
US10954816B2 (en) Turbocharger
RU2496017C1 (en) Seal of inner joint between gas turbine distributor and combustion chamber
US9551632B2 (en) Probe retention-sealing feature
RU2375597C2 (en) Gas turbine engine combustion chamber fuel manifold
JP2013253596A (en) Cellular wheel, in particular for pressure wave supercharger
RU2490478C2 (en) Turbomachine stator
RU182025U1 (en) FUEL COLLECTOR OF COMBUSTION CHAMBER

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner