RU2534678C1 - Турбина турбореактивного двигателя - Google Patents

Турбина турбореактивного двигателя Download PDF

Info

Publication number
RU2534678C1
RU2534678C1 RU2013152095/06A RU2013152095A RU2534678C1 RU 2534678 C1 RU2534678 C1 RU 2534678C1 RU 2013152095/06 A RU2013152095/06 A RU 2013152095/06A RU 2013152095 A RU2013152095 A RU 2013152095A RU 2534678 C1 RU2534678 C1 RU 2534678C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
rotor
labyrinth
pressure rotor
flange
Prior art date
Application number
RU2013152095/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Константинович Сычев
Владимир Михайлович Язев
Валерий Алексеевич Кузнецов
Анатолий Иванович Тункин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2013152095/06A priority Critical patent/RU2534678C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2534678C1 publication Critical patent/RU2534678C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Изобретение относится к турбинам турбореактивных двигателей повышенной степени двухконтурности. Турбина турбореактивного двигателя включает статор, роторы высокого и низкого давлений с размещенным между ними межвальным уплотнением, содержащим установленный на валу ротора высокого давления фланец и ответный ему лабиринт на валу ротора низкого давления. Фланец выполнен S-образным в поперечном сечении и расположен с внутренней стороны роторного лабиринта, установленного на хвостовике вала ротора высокого давления и фиксирующего в осевом направлении посредством резьбового хвостовика внутреннее кольцо роликоподшипника ротора высокого давления. Фланец зафиксирован в радиальном направлении цилиндрической внутренней поверхностью роторного лабиринта, а в осевом направлении - торцевой поверхностью хвостовика вала ротора высокого давления, с одной стороны, и расположенным на роторном лабиринте стопорным разжимным кольцом, с другой стороны. Передний и задний по потоку газа хвостовики фланца посредством шлицов соединены соответственно с валом ротора высокого давления и роторным лабиринтом. Ответный фланцу лабиринт на валу ротора низкого давления выполнен с цилиндрическим осевым кольцевым ребром, пластически деформированным и установленным с упором в выемки вала ротора низкого давления. Изобретение позволяет повысить надежность и ремонтопригодность турбины турбореактивного двигателя. 3 ил.

Description

Изобретение относится к турбинам турбореактивных двигателей повышенной степени двухконтурности.
Известна турбина турбореактивного двигателя, межвальное уплотнение в которой расположено с внутренней стороны от ступицы диска (патент RU №2261350, 27.09.2005, F02C 7/12, 7/06).
Недостатком известной конструкции является ее низкая надежность и увеличенный вес, так как ступица диска расположена на увеличенном диаметре.
Наиболее близкой к заявляемой является турбина турбореактивного двигателя, включающая статор, роторы высокого и низкого давлений с размещенным между ними межвальным уплотнением, содержащим установленный на валу ротора высокого давления фланец и ответный ему лабиринт на валу ротора низкого давления (патент US №7921634, 12.04.2011, F02K 3/02, 3/072).
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является ее низкая надежность из-за повышенных паразитных утечек воздуха в межвальном уплотнении, расположенном на большом диаметре.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности и ремонтопригодности турбины турбореактивного двигателя за счет снижения паразитных утечек через межвальное уплотнение и исключения концентраторов напряжения на валу ротора низкого давления в месте установки лабиринта межвального уплотнения.
Указанный технический результат заключается в том, что в турбине турбореактивного двигателя, включающей статор, роторы высокого и низкого давлений с размещенным между ними межвальным уплотнением, содержащим установленный на валу ротора высокого давления фланец и ответный ему лабиринт на валу ротора низкого давления, фланец выполнен S-образным в поперечном сечении и расположен с внутренней стороны роторного лабиринта, установленного на хвостовике вала ротора высокого давления и фиксирующего в осевом направлении посредством резьбового хвостовика внутреннее кольцо роликоподшипника ротора высокого давления, при этом фланец зафиксирован в радиальном направлении цилиндрической внутренней поверхностью роторного лабиринта, а в осевом направлении - торцевой поверхностью хвостовика вала ротора высокого давления, с одной стороны, и расположенным на роторном лабиринте стопорным разжимным кольцом, с другой стороны, причем передний и задний по потоку газа хвостовики фланца посредством шлицов соединены соответственно с валом ротора высокого давления и роторным лабиринтом, при этом ответный фланцу лабиринт на валу ротора низкого давления выполнен с цилиндрическим осевым кольцевым ребром, пластически деформированным и установленным с упором в выемки вала ротора низкого давления.
Выполнение фланца межвального уплотнения S-образным в поперечном сечении и расположение его с внутренней стороны роторного лабиринта, установленного на хвостовике вала ротора высокого давления, а также фиксация внутреннего кольца роликоподшипника резьбовым хвостовиком роторного лабиринта позволяет повысить радиальную жесткость фланца и разместить межвальное уплотнение на минимальном диаметре, что способствует снижению паразитных утечек через межвальное уплотнение и повышает надежность турбины.
Фиксация фланца в радиальном направлении цилиндрической внутренней поверхностью роторного лабиринта минимизирует радиальное перемещение фланца при работе турбины, что способствует минимизации радиальных зазоров в межвальном уплотнении и снижению паразитных утечек воздуха.
Фиксация фланца в осевом направлении торцевой поверхностью хвостовика вала, с одной стороны, и расположенным на ротором лабиринте стопорным разжимным кольцом, с другой стороны, исключает самопроизвольное осевое перемещение фланца, повышает ремонтопригодность турбины за счет снижения затрат времени при замене фланца и снижает вес турбины.
Соединение фланца шлицами переднего по потоку газа в турбине цилиндрического хвостовика с валом ротора высокого давления исключает перемещение фланца в окружном направлении относительно вала ротора высокого давления в случае взаимного касания фланца и лабиринта межвального уплотнения, что повышает надежность турбины.
Соединение фланца шлицами заднего цилиндрического хвостовика с роторным лабиринтом исключает поворот в окружном направлении роторного лабиринта и внутреннего кольца роликоподшипника относительно вала, что повышает надежность турбины.
Выполнение на валу ротора низкого давления ответного фланцу лабиринта с цилиндрическим осевым кольцевым ребром, пластически деформированным и установленным с упором в выемки вала ротора низкого давления, повышает ремонтопригодность и снижает вес турбины, а также повышает надежность турбины за счет отсутствия концентраторов напряжения на валу ротора низкого давления в месте установки лабиринта межвального уплотнения.
На фиг.1 - изображен продольный разрез турбины турбореактивного двигателя.
На фиг.2 - элемент I на фиг.1 в увеличенном виде.
На фиг.3 - элемент II на фиг.2 в увеличенном виде.
Турбина 1 турбореактивного двигателя состоит из статора 2, а также из ротора 3 высокого давления с валом 4 высокого давления и ротора 5 низкого давления с валом 6 низкого давления, между которыми размещено межвальное уплотнение 7, которое служит для уменьшения паразитных утечек воздуха из межвальной полости 8 повышенного давления в полость 9 пониженного давления. Межвальное уплотнение 7 состоит из S-образного фланца 10, расположенного на валу 4 ротора 3 высокого давления с внутренней стороны роторного лабиринта 11, который совместно со статорными фланцами 12 и 13 служит для уплотнения масляной полости 14 роликоподшипника 15 ротора 3 высокого давления, а также из ответного фланцу 10 лабиринта 16, установленного на валу 6 ротора 5 низкого давления. Роторный лабиринт 11 установлен в радиальном направлении цилиндрической внутренней поверхностью 17 на хвостовике 18 вала 4 ротора 3 высокого давления и передним по потоку газа 19 в турбине 1 резьбовым хвостовиком 20 фиксирует в осевом направлении установленное на валу 4 внутреннее кольцо 21 роликоподшипника 15. Фланец 10 зафиксирован в радиальном направлении цилиндрической внутренней поверхностью 17 роторного лабиринта 11, а в осевом направлении - торцевой поверхностью 22 хвостовика 18 вала 4 с одной стороны и с другой стороны - разжимным стопорным кольцом 23, установленным с внутренней стороны на роторном лабиринте 11. Передним (по потоку газа 19) хвостовиком 24 фланец 10 соединен с хвостовиком 18 вала 4 шлицами 25, а задним хвостовиком 26 шлицами 27 соединен с лабиринтом 11, фиксируя таким образом лабиринт 11 относительно вала 4 в окружном направлении. С радиальным зазором ∂ относительно рабочей поверхности 28 фланца 10 на валу 6 ротора 5 низкого давления установлен ответный фланцу 10 лабиринт 16, который выполнен с цилиндрическим осевым кольцевым ребром 29, пластически деформированным в выемки 30 вала 6 ротора 5 низкого давления, с упором в поверхность 31 выемки 30.
При работе турбины 1 турбореактивного двигателя паразитные утечки воздуха из межвальной полости 8 повышенного давления в полость 9 пониженного давления минимальны, так как межвальное уплотнение 7 расположено на минимальном по сравнению с внутренним кольцом 21 роликоподшипника 15 диаметре.

Claims (1)

  1. Турбина турбореактивного двигателя, включающая статор, роторы высокого и низкого давлений с размещенным между ними межвальным уплотнением, содержащим установленный на валу ротора высокого давления фланец и ответный ему лабиринт на валу ротора низкого давления, отличающаяся тем, что фланец выполнен S-образным в поперечном сечении и расположен с внутренней стороны роторного лабиринта, установленного на хвостовике вала ротора высокого давления и фиксирующего в осевом направлении посредством резьбового хвостовика внутреннее кольцо роликоподшипника ротора высокого давления, при этом фланец зафиксирован в радиальном направлении цилиндрической внутренней поверхностью роторного лабиринта, а в осевом направлении - торцевой поверхностью хвостовика вала ротора высокого давления, с одной стороны, и расположенным на роторном лабиринте стопорным разжимным кольцом, с другой стороны, причем передний и задний по потоку газа хвостовики фланца посредством шлицов соединены соответственно с валом ротора высокого давления и роторным лабиринтом, при этом ответный фланцу лабиринт на валу ротора низкого давления выполнен с цилиндрическим осевым кольцевым ребром, пластически деформированным и установленным с упором в выемки вала ротора низкого давления.
RU2013152095/06A 2013-11-25 2013-11-25 Турбина турбореактивного двигателя RU2534678C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013152095/06A RU2534678C1 (ru) 2013-11-25 2013-11-25 Турбина турбореактивного двигателя

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013152095/06A RU2534678C1 (ru) 2013-11-25 2013-11-25 Турбина турбореактивного двигателя

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2534678C1 true RU2534678C1 (ru) 2014-12-10

Family

ID=53285593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013152095/06A RU2534678C1 (ru) 2013-11-25 2013-11-25 Турбина турбореактивного двигателя

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2534678C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1129419A (en) * 1967-07-17 1968-10-02 Rolls Royce Gas turbine engine
US5211535A (en) * 1991-12-30 1993-05-18 General Electric Company Labyrinth seals for gas turbine engine
RU2211345C1 (ru) * 2001-12-17 2003-08-27 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Газотурбинный двигатель
RU40651U1 (ru) * 2004-06-11 2004-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Система уплотнения опоры ротора газотурбинного двигателя (варианты)
RU2352801C1 (ru) * 2007-09-07 2009-04-20 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Газотурбинный двигатель
FR2983909A1 (fr) * 2011-12-13 2013-06-14 Snecma Enceinte lubrifiee logeant un palier inter-turbine et fermee par un joint a labyrinthe a faible usure

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1129419A (en) * 1967-07-17 1968-10-02 Rolls Royce Gas turbine engine
US5211535A (en) * 1991-12-30 1993-05-18 General Electric Company Labyrinth seals for gas turbine engine
RU2211345C1 (ru) * 2001-12-17 2003-08-27 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Газотурбинный двигатель
RU40651U1 (ru) * 2004-06-11 2004-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Система уплотнения опоры ротора газотурбинного двигателя (варианты)
RU2352801C1 (ru) * 2007-09-07 2009-04-20 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Газотурбинный двигатель
FR2983909A1 (fr) * 2011-12-13 2013-06-14 Snecma Enceinte lubrifiee logeant un palier inter-turbine et fermee par un joint a labyrinthe a faible usure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10208615B2 (en) Seal shoe for a hydrostatic non-contact seal device
JP5192507B2 (ja) ガスタービンエンジン
EP1577504A1 (en) Bearing seal with backup device
JP6674763B2 (ja) 可変静翼操作装置
US10024183B2 (en) Gas turbine engine rotor disk-seal arrangement
US10138751B2 (en) Segmented seal for a gas turbine engine
US10655481B2 (en) Cover plate for rotor assembly of a gas turbine engine
US11028713B2 (en) Rotating carbon piston ring seal
US20180223994A1 (en) Radial coverage piston ring groove arrangement
CN109281944A (zh) 一种发动机转子支点中深沟球轴承的轴向力预加载结构
WO2013173054A1 (en) Flinger oil seal and turbocharger incorporating the same
US11434828B2 (en) Face seal arrangement for reduced force and pressure
JP2013241932A (ja) 間隙制御能力を有するターボ機械およびそのシステム
US10280842B2 (en) Nut with air seal
US9982604B2 (en) Multi-stage inter shaft ring seal
US9909452B2 (en) Device for sealing between the coaxial shafts of a turbomachine
RU2310088C2 (ru) Устройство соединения валов турбины и компрессора газотурбинного двигателя
CN110878760B (zh) 用于涡轮机械的密封组件
RU2534678C1 (ru) Турбина турбореактивного двигателя
US20170321565A1 (en) Ingestion seal
US20200032669A1 (en) Shrouded blade assemblies
CN108252754B (zh) 自由动力涡轮
RU2773854C2 (ru) Проставка с поперечными шпонками, препятствующая вращению
US20140154060A1 (en) Turbomachine seal assembly and method of sealing a rotor region of a turbomachine
RU122132U1 (ru) Статор компрессора

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