RU2534333C1 - Gas turbine stator - Google Patents
Gas turbine stator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2534333C1 RU2534333C1 RU2013152100/06A RU2013152100A RU2534333C1 RU 2534333 C1 RU2534333 C1 RU 2534333C1 RU 2013152100/06 A RU2013152100/06 A RU 2013152100/06A RU 2013152100 A RU2013152100 A RU 2013152100A RU 2534333 C1 RU2534333 C1 RU 2534333C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- split ring
- nozzle blade
- axial protrusions
- nozzle
- sectors
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к статорам газовых турбин авиационного и наземного применения.The invention relates to stators of gas turbines for aviation and ground applications.
Известен статор газовой турбины, содержащий наружный корпус и сопловые лопатки блочного исполнения (С.А. Вьюнов. Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1981, с.183, рис.4.41д.).A well-known stator of a gas turbine containing an outer casing and nozzle blades of block design (S. A. Vyunov. Design and engineering of aircraft gas turbine engines. M: Mashinostroyenie, 1981, p. 183, Fig. 4.4d.).
Недостатком такой конструкции является низкая надежность, так как блок сопловых лопаток фиксируется в осевом и окружном направлениях специальным фиксатором через отверстие в наружном корпусе, которое является концентратором напряжений.The disadvantage of this design is the low reliability, since the nozzle blade block is fixed in the axial and circumferential directions with a special clamp through the hole in the outer casing, which is a stress concentrator.
Наиболее близким к заявленному является статор газовой турбины, включающий наружный корпус с установленными по газовому потоку блоками сопловых лопаток, между которыми расположены секторы разрезного кольца (патент US №7407368, F01D 11/08, опубл. 05.08.2008 г.).Closest to the claimed one is a gas turbine stator, comprising an outer casing with nozzle blades mounted on the gas stream, between which sectors of the split ring are located (US patent No. 7407368, F01D 11/08, publ. 05.08.2008).
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является ее низкая надежность, так как блоки сопловых лопаток и секторы разрезного кольца зафиксированы в окружном направлении радиальными штифтами, отверстия под которые, выполненные в наружном корпусе статора, являются концентраторами напряжений.A disadvantage of the known design adopted for the prototype is its low reliability, since the nozzle blade blocks and sectors of the split ring are fixed in the circumferential direction by radial pins, the holes for which, made in the outer stator housing, are voltage concentrators.
Технический результат, который достигается изобретением, заключается в повышении надежности статора газовой турбины за счет окружной и осевой фиксации блоков сопловых лопаток и секторов разрезного кольца без дополнительных концентраторов напряжений.The technical result that is achieved by the invention is to increase the reliability of the stator of a gas turbine due to the circumferential and axial fixation of the nozzle blade blocks and sectors of the split ring without additional stress concentrators.
Заявленный технический результат достигается тем, что в статоре газовой турбины, включающем наружный корпус с установленными по газовому потоку блоками сопловых лопаток, между которыми расположены секторы разрезного кольца, блоки сопловых лопаток в осевом направлении посредством радиальных ребер зафиксированы L-образным стопорным кольцом, а в окружном направлении - осевыми выступами наружного корпуса, расположенными между радиальными ребрами блоков сопловых лопаток, при этом секторы разрезного кольца посредством передних хвостовиков установлены в радиальном направлении между осевыми выступами L-образного стопорного кольца и осевыми выступами блоков сопловых лопаток, а в окружном направлении секторы разрезного кольца установлены с образованием пазов между радиальными ребрами блоков сопловых лопаток и зафиксированы посредством осевых выступов, расположенных со стороны проточной части и направленных навстречу осевым выступам наружного корпуса, причем передний хвостовик каждого сектора разрезного кольца расположен таким образом, чтобы соблюдалось условие h/R=1,1-3,The claimed technical result is achieved by the fact that in the stator of the gas turbine, including the outer casing with nozzle blades mounted on the gas stream, between which sectors of the split ring are located, the nozzle blades are axially fixed by radial ribs with an L-shaped retaining ring, and in the circumferential direction - axial protrusions of the outer casing located between the radial ribs of the blocks of the nozzle blades, while the sectors of the split ring through the front shank in are installed in the radial direction between the axial protrusions of the L-shaped retaining ring and the axial protrusions of the nozzle blade blocks, and in the circumferential direction, the sectors of the split ring are installed with the formation of grooves between the radial ribs of the nozzle blade blocks and fixed by axial protrusions located on the flow part side and directed towards the axial protrusions of the outer casing, and the front shank of each sector of the split ring is located so that the condition h / R = 1,1-3 ,
где h - расстояние между хвостовиком сектора разрезного кольца и дном паза; where h is the distance between the shank of the split ring sector and the bottom of the groove;
R - радиус перехода от дна паза к боковой стенке радиального ребра блока сопловых лопаток.R is the radius of the transition from the bottom of the groove to the side wall of the radial rib of the nozzle blade block.
При этом количество секторов разрезного кольца равно количеству блоков сопловых лопаток.The number of sectors of the split ring is equal to the number of blocks of nozzle blades.
Фиксация блоков сопловых лопаток в осевом направлении L-образным в поперечном сечении разрезным кольцом повышает надежность статора, так как исключаются дополнительные концентраторы напряжений в виде отверстий. Также улучшается ремонтопригодность статора, так как L-образное стопорное кольцо с осевым кольцевым ребром легко демонтируется, освобождая, таким образом, блоки сопловых лопаток.Fixation of the nozzle blade blocks in the axial direction by a L-shaped cross-section in a split ring increases the reliability of the stator, since additional stress concentrators in the form of holes are excluded. The stator maintainability is also improved, since the L-shaped retaining ring with an axial annular rib is easily dismantled, thus freeing the nozzle blade blocks.
Фиксация блоков лопаток в окружном направлении относительно наружного корпуса задними радиальными ребрами относительно осевых выступов наружного корпуса, расположенными между задними радиальными ребрами блоков лопаток, повышают надежность статора турбины, так как осевые выступы корпуса расположены вне его силовой части и поэтому не уменьшают его долговечность.The fixation of the blocks of the blades in the circumferential direction relative to the outer casing with the rear radial ribs relative to the axial protrusions of the outer casing located between the rear radial ribs of the blades, increase the reliability of the turbine stator, since the axial protrusions of the casing are located outside its power part and therefore do not reduce its durability.
Размещение переднего хвостовика каждого сектора разрезного кольца в радиальном направлении между осевым выступом L-образного стопорного кольца и осевым выступом блока сопловых лопаток обеспечивает надежную радиальную фиксацию как стопорного кольца, так и переднего хвостовика сектора разрезного кольца, что повышает надежность статора.Placing the front shank of each sector of the split ring in the radial direction between the axial protrusion of the L-shaped retaining ring and the axial protrusion of the nozzle blade block provides reliable radial fixation of both the retaining ring and the front shank of the split ring sector, which increases the reliability of the stator.
Фиксация в окружном направлении секторов разрезного кольца осевыми выступами, расположенными между радиальными ребрами блоков сопловых лопаток, повышает надежность статора газовой турбины за счет отсутствия дополнительных концентраторов напряжений в силовой части наружного корпуса и блоков сопловых лопаток при минимальном весе конструкции.Fixation in the circumferential direction of the sectors of the split ring with axial protrusions located between the radial ribs of the nozzle blade blocks increases the reliability of the gas turbine stator due to the absence of additional stress concentrators in the power part of the outer casing and nozzle blade blocks with a minimum weight of the structure.
Выполнение осевых выступов корпуса и секторов разрезного кольца направленными навстречу друг к другу позволяет использовать радиальные ребра блоков лопаток как для окружной фиксации блоков относительно наружного кольца, так и для окружной фиксации секторов разрезного кольца относительно блоков лопаток и наружного кольца, что снижает трудоемкость изготовления статора и повышает его надежность.The execution of the axial protrusions of the casing and the sectors of the split ring directed towards each other allows the use of radial ribs of the blocks of the blades both for the circumferential fixation of the blocks relative to the outer ring and for the circumferential fixation of the sectors of the split ring relative to the blocks of the blades and the outer ring, which reduces the complexity of manufacturing the stator and its reliability.
Размещение осевых выступов секторов со стороны проточной части относительно осевых выступов наружного корпуса экранирует выступы корпуса от высокотемпературного потока газа из проточной части статора турбины, что повышает надежность статора.The placement of the axial protrusions of the sectors from the side of the flow part relative to the axial protrusions of the outer casing shields the casing protrusions from the high-temperature gas flow from the flowing part of the turbine stator, which increases the reliability of the stator.
Повышение технологичности конструкции достигается путем выполнения количества секторов разрезного кольца равным количеству блоков сопловых лопаток, что позволяет выполнить все блоки лопаток разрезного кольца одинаковыми между собой по геометрии.Improving the manufacturability of the design is achieved by performing the number of sectors of the split ring equal to the number of blocks of nozzle blades, which allows all blocks of blades of the split ring to be identical with each other in geometry.
Передний хвостовик каждого сектора разрезного кольца расположен таким образом, чтобы соблюдалось условие h/R=1,1-3.The front shank of each sector of the split ring is positioned so that the condition h / R = 1.1-3 is met.
При h/R<1,1 возможна пластическая деформация осевых выступов секторов разрезного кольца при сборке и при работе статора, а при h/R>3 ухудшается прочность блока сопловых лопаток.With h / R <1.1, plastic deformation of the axial protrusions of the sectors of the split ring during assembly and operation of the stator is possible, and with h / R> 3, the strength of the nozzle blade block deteriorates.
На фигуре 1 показан продольный разрез статора газовой турбины; на фиг.2 показан элемент I с фиг.1 в увеличенном виде; на фиг.3 показано сечение А-А с фиг.2.The figure 1 shows a longitudinal section of the stator of a gas turbine; figure 2 shows the element I of figure 1 in an enlarged view; figure 3 shows a section aa from figure 2.
Статор 1 газовой турбины включает наружный корпус 2 с блоками 3 сопловых лопаток, установленными по течению газа 4 в проточной части 5 по газовому потоку. Между блоками 3 сопловых лопаток установлены секторы 6 разрезного кольца 7.The stator 1 of the gas turbine includes an
Каждый блок 3 сопловых лопаток посредством заднего радиального ребра 8 зафиксирован в осевом направлении L-образным в поперечном сечении стопорным кольцом 9, осевой кольцевой выступ 10 которого опирается на кольцевое ребро 11 наружного корпуса 2.Each
В окружном направлении каждый блок 3 сопловых лопаток зафиксирован осевыми выступами 12 наружного корпуса 2, которые расположены между радиальными ребрами 8 блока 3 сопловых лопаток.In the circumferential direction, each
Секторы 6 разрезного кольца 7 посредством передних хвостовиков 13 установлены в радиальном направлении между осевыми выступами 10 L-образного стопорного кольца 9 и осевыми выступами 14 блоков 3 сопловых лопаток, а в окружном направлении зафиксированы осевыми выступами 15, размещенными между радиальными ребрами 8 блоков 3 сопловых лопаток. Осевые выступы 12 наружного корпуса 2 и осевые выступы 15 секторов 6 направлены навстречу друг к другу, причем осевые выступы 15 секторов 6 расположены со стороны проточной части 5 по отношению к осевым выступам 12 наружного корпуса 2, что способствует снижению температуры выступов 12 и повышению надежности наружного корпуса 2.
Число секторов 6 разрезного кольца 7 равно числу блоков 3 сопловых лопаток, что повышает технологичность изготовления блоков 3 сопловых лопаток и секторов 6 разрезного кольца 7, а также улучшает ремонтопригодность статора 1 газовой турбины.The number of
Для улучшения фиксации секторов 6 разрезного кольца 7 в окружном направлении, пазы 16 между радиальными ребрами 8 блоков 3 сопловых лопаток выполнены таким образом, что расстояние h от переднего хвостовика 13 каждого сектора 6 до поверхности дна 17 паза 16 больше радиуса R перехода от поверхности дна 17 к боковой стенке 18 радиального ребра 8 блока 3 сопловых лопаток.To improve the fixation of
Работает статор газовой турбины следующим образом.The gas turbine stator operates as follows.
При работе статора 1 газовой турбины L-образное стопорное кольцо 9 надежно защищено от газового потока 4 из проточной части 5 осевым выступом 14 блока 3 сопловых лопаток и передним хвостовиком 13 разрезного кольца 7, что способствует снижению температуры стопорного кольца 9 и надежной фиксации блока 3 сопловых лопаток.When the stator 1 of the gas turbine is operating, the L-shaped retaining ring 9 is reliably protected from the gas stream 4 from the flowing
Claims (2)
h - расстояние между хвостовиком сектора разрезного кольца и дном паза;
R - радиус перехода от дна паза к боковой стенке радиального ребра блока сопловых лопаток.1. The stator of the gas turbine, comprising an outer casing with nozzle blades mounted on the gas stream, between which sectors of the split ring are located, characterized in that the nozzle blades are axially fixed by an L-shaped retaining ring in the circumferential direction, and in the circumferential direction axial protrusions of the outer casing located between the radial ribs of the nozzle blade blocks, while the sectors of the split ring are installed in the radial direction by means of the front shanks between the axial protrusions of the L-shaped retaining ring and the axial protrusions of the nozzle blade blocks, and in the circumferential direction, the sectors of the split ring are established with the formation of grooves between the radial ribs of the nozzle blade blocks and fixed by axial protrusions located on the flow part side and directed towards the axial protrusions of the outer case, and the front shank of each sector of the split ring is located in such a way that the condition h / R = 1,1-3, where:
h is the distance between the shank of the split ring sector and the bottom of the groove;
R is the radius of the transition from the bottom of the groove to the side wall of the radial rib of the nozzle blade block.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013152100/06A RU2534333C1 (en) | 2013-11-25 | 2013-11-25 | Gas turbine stator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013152100/06A RU2534333C1 (en) | 2013-11-25 | 2013-11-25 | Gas turbine stator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2534333C1 true RU2534333C1 (en) | 2014-11-27 |
Family
ID=53383016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013152100/06A RU2534333C1 (en) | 2013-11-25 | 2013-11-25 | Gas turbine stator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2534333C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674813C1 (en) * | 2017-10-05 | 2018-12-13 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Stator of gas turbine |
RU190280U1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-06-25 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | DEVICE FOR FIXING SEGMENT OF SEGPLATES IN THE FORCE CASE OF A TURBINE STATOR |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5848854A (en) * | 1995-11-30 | 1998-12-15 | General Electric Company | Turbine nozzle retainer assembly |
RU2317422C2 (en) * | 2001-09-13 | 2008-02-20 | Снекма Мотёр | Turbine guide - vane assembly sector unit in housing |
US7789619B2 (en) * | 2006-03-30 | 2010-09-07 | Snecma | Device for attaching ring sectors around a turbine rotor of a turbomachine |
RU101732U1 (en) * | 2010-08-10 | 2011-01-27 | Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (ОАО "Силовые машины") | GAS TURBINE GUIDELINES |
RU2465466C1 (en) * | 2011-05-05 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | High-temperature turbine of gas turbine engine |
-
2013
- 2013-11-25 RU RU2013152100/06A patent/RU2534333C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5848854A (en) * | 1995-11-30 | 1998-12-15 | General Electric Company | Turbine nozzle retainer assembly |
RU2317422C2 (en) * | 2001-09-13 | 2008-02-20 | Снекма Мотёр | Turbine guide - vane assembly sector unit in housing |
US7789619B2 (en) * | 2006-03-30 | 2010-09-07 | Snecma | Device for attaching ring sectors around a turbine rotor of a turbomachine |
RU101732U1 (en) * | 2010-08-10 | 2011-01-27 | Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (ОАО "Силовые машины") | GAS TURBINE GUIDELINES |
RU2465466C1 (en) * | 2011-05-05 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | High-temperature turbine of gas turbine engine |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674813C1 (en) * | 2017-10-05 | 2018-12-13 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Stator of gas turbine |
WO2019070157A1 (en) | 2017-10-05 | 2019-04-11 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Gas turbine stator |
CN111655973A (en) * | 2017-10-05 | 2020-09-11 | 联合发动机制造集团股份公司 | Gas turbine stator |
EP3693565A4 (en) * | 2017-10-05 | 2021-06-16 | Joint-Stock Company "United Engine Corporation" (JSC "EUC") | Gas turbine stator |
CN111655973B (en) * | 2017-10-05 | 2023-03-10 | 联合发动机制造集团股份公司 | Gas turbine stator |
RU190280U1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-06-25 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | DEVICE FOR FIXING SEGMENT OF SEGPLATES IN THE FORCE CASE OF A TURBINE STATOR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2562355B1 (en) | Array of rotor blades and method of installing rotor blades | |
EP2586990B1 (en) | Integrated case and stator | |
RU2673361C1 (en) | Device for guiding adjustable stator blades of turbine engine and method of assembling said device | |
US9657642B2 (en) | Turbine sections of gas turbine engines with dual use of cooling air | |
CN104736799A (en) | Securing part structure of turbine nozzle and turbine using same | |
US20110248452A1 (en) | Axially-oriented cellular seal structure for turbine shrouds and related method | |
EP2400116A2 (en) | Sealing device of a blade root | |
EP2484867A2 (en) | Rotating component of a turbine engine | |
US20130251515A1 (en) | Thermal isolation apparatus | |
RU2534333C1 (en) | Gas turbine stator | |
RU2530961C1 (en) | Rotor of axial gas turbine | |
US20130094968A1 (en) | Adaptor assembly for coupling turbine blades to rotor disks | |
EP2984303A1 (en) | Cover plate for a rotor assembly of a gas turbine engine | |
US9982566B2 (en) | Turbomachine, sealing segment, and guide vane segment | |
CN105545376A (en) | Turbine assembly | |
ATE530736T1 (en) | HEAT SHIELD SEGMENT FOR A STATOR OF A GAS TURBINE | |
RU2638250C2 (en) | Seal for gas turbine engine | |
EP2392784A1 (en) | Steam turbine assembly and method of assembling a steam turbine | |
US20190032490A1 (en) | Mistuned concentric airfoil assembly and method of mistuning same | |
EP3043031B1 (en) | Vane assembly, vane set, and method of manufacturing a vane assembly | |
RU2538985C1 (en) | High-temperature turbine stator | |
RU2012158346A (en) | SYSTEM (OPTIONS) AND METHOD OF REDUCING VOLTAGE IN ROTOR | |
RU2386816C1 (en) | High-temperature gas turbine | |
RU2273769C1 (en) | Guide-vane assembly of axial-flow compressor | |
US8388314B2 (en) | Turbine inlet casing with integral bearing housing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190923 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180706 Effective date: 20210325 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180706 Effective date: 20210520 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180924 Effective date: 20210701 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180924 Effective date: 20211018 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180706 Effective date: 20220426 |