RU2691276C1 - Adjustable inlet guide vane of gas turbine engine compressor - Google Patents

Adjustable inlet guide vane of gas turbine engine compressor Download PDF

Info

Publication number
RU2691276C1
RU2691276C1 RU2018125331A RU2018125331A RU2691276C1 RU 2691276 C1 RU2691276 C1 RU 2691276C1 RU 2018125331 A RU2018125331 A RU 2018125331A RU 2018125331 A RU2018125331 A RU 2018125331A RU 2691276 C1 RU2691276 C1 RU 2691276C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
annular
compressor
gas turbine
flap
power piston
Prior art date
Application number
RU2018125331A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Донцов
Николай Владимирович Кикоть
Андрей Валерьевич Узбеков
Original Assignee
Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-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 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") filed Critical Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО")
Priority to RU2018125331A priority Critical patent/RU2691276C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2691276C1 publication Critical patent/RU2691276C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/56—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/563—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable specially adapted for elastic fluid pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to design of gas turbine engine (GTE), namely GTE units serving to control and control changes of gas flow located in stator part. In the well-known inlet guide vanes controlled gas turbine compressor comprising guide vanes, each including a fixed post and flap, installed by outer and inner shanks in outer housing and inner ring of compressor, respectively, flaps rotation mechanism, according to the present invention, the flaps turning mechanism is made in the form of an annular casing installed under the inner shanks of the flaps and the annular casing, which is rigidly connected to the stator of the compressor, in which the annular power piston is installed, which is made with possibility of axial displacement, which is limited by the end walls of the annular casing, wherein on outer surface of annular power piston circumferentially radial ledges are made, each of which is pivotally connected to flap inner shank by means of lever, wherein control cavities formed by adjacent ends of annular power piston of annular housing are interconnected with supply and discharge lines of working fluid.EFFECT: technical results achieved by the claimed invention are reduction of overall dimensions of GTE by elimination of hydraulic cylinders on the outer housing of the compressor, as well as reduction of pressure in the hydraulic system, which increases reliability of the gas turbine engine.1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области конструирования газотурбинного двигателя (далее ГТД), а именно узлов ГТД, служащих для регулирования и управления изменениями газового потока, расположенных в части статора.The invention relates to the field of designing a gas turbine engine (hereinafter referred to as the CCD), namely the CCD units used to regulate and control changes in the gas flow located in a part of the stator.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбран регулируемый входной направляющий аппарат (далее ВНА) компрессора ГТД, содержащий направляющие лопатки, каждая из которых включает в себя неподвижную стойку и закрылок, установленные внешними и внутренними хвостовиками в наружном корпусе и внутреннем кольце компрессора соответственно, механизм поворота закрылков (RU 2199670 С1).As the closest analogue (prototype) selected adjustable inlet guide vane (hereinafter VNA) of the GTE compressor, containing guide vanes, each of which includes a fixed rack and flap installed external and internal shanks in the outer casing and inner ring of the compressor, respectively, mechanism turning the flaps (RU 2199670 C1).

Известному техническому решению присущи следующие недостатки. Механизм поворота закрылков состоит из гидроцилиндров, которые расположены на внешнем корпусе компрессора ГТД, что увеличивает габаритный размер ГТД. Также для обеспечения требуемого усилия работы гидроцилиндров необходимо обеспечение повышенного давления рабочей жидкости в гидроцилиндрах, ведущего к снижению надежности гидросистемы.Known technical solution has the following disadvantages. The flap turning mechanism consists of hydraulic cylinders, which are located on the external casing of the compressor of the CCD, which increases the overall size of the CCD. Also, to ensure the required work force of the hydraulic cylinders, it is necessary to ensure increased pressure of the working fluid in the hydraulic cylinders, leading to a decrease in the reliability of the hydraulic system.

Техническими результатами, достигаемыми заявленным изобретением, являются уменьшение габаритных размеров ГТД путем исключения на наружном корпусе компрессора гидроцилиндров, а также к снижению давления в гидросистеме, ведущему к повышению надежности ГТД.Technical results achieved by the claimed invention are reducing the overall dimensions of the CCD by eliminating hydraulic cylinders on the outer casing of the compressor, as well as reducing the pressure in the hydraulic system, leading to an increase in the reliability of the CCD.

Указанные технические результаты достигаются тем, что в известном регулируемом ВНА компрессора ГТД, содержащем направляющие лопатки, каждая из которых включает в себя неподвижную стойку и закрылок, установленные внешними и внутренними хвостовиками в наружном корпусе и внутреннем кольце компрессора соответственно, механизм поворота закрылков, согласно настоящему изобретению, механизм поворота закрылков выполнен в виде установленного под внутренними хвостовиками закрылков и жестко соединенного со статором компрессора кольцевого корпуса, в котором установлен кольцевой силовой поршень, выполненный с возможностью осевого смещения, ограниченного торцевыми стенками кольцевого корпуса, причем на наружной поверхности кольцевого силового поршня по окружности выполнены радиальные выступы, каждый из которых шарнирно соединен с внутренним хвостовиком закрылка посредством рычага, при этом управляющие полости, образованные близлежащими торцами кольцевого силового поршня кольцевого корпуса сообщены с магистралями подвода и отвода рабочей жидкости.These technical results are achieved by the fact that in a well-known regulated VNA compressor GTE containing guide vanes, each of which includes a fixed rack and flap, installed external and internal shanks in the outer casing and inner ring of the compressor, respectively, the flap rotation mechanism, according to the present invention , the flap rotation mechanism is designed as a flap installed under the inner liners and rigidly connected to the stator of an annular compressor a cusa in which an annular power piston is installed, made with the possibility of axial displacement bounded by the end walls of the annular body, with radial projections circumferentially arranged on the outer surface of the annular power piston, the control cavities each of which are hinged to the inner flap shank formed by the nearby ends of the annular power piston of the annular body are in communication with the lines for supplying and discharging the working fluid.

Такое выполнение устройства позволяет уменьшить габаритные размеры ГТД. Это достигается тем, что гидроцилиндры, расположенные в прототипе на наружном корпусе, убираются и трансформируются в единый гидроцилиндр, который расположен внутри ВНА. Так как кольцевая площадь полученного кольцевого гидроцилиндра на порядок больше чем суммарная рабочая площадь внешних гидроцилиндров, то при одинаковых давлениях рабочей жидкости эффективность кольцевого внутреннего гидроцилиндра выше. Это позволяет снизить давление в гидросистеме, что повысит надежность ГТД в целом.This embodiment of the device allows to reduce the dimensions of the CCD. This is achieved by the fact that the hydraulic cylinders located in the prototype on the outer casing are removed and transformed into a single hydraulic cylinder, which is located inside the VNA. Since the annular area of the obtained annular hydraulic cylinder is an order of magnitude larger than the total working area of the external hydraulic cylinders, with the same pressure of the working fluid, the efficiency of the annular internal hydraulic cylinder is higher. This reduces the pressure in the hydraulic system, which will increase the reliability of the CCD as a whole.

Сущность настоящего изобретения поясняется фигурами чертежей, где на фигуре 1 изображен продольный разрез регулируемого ВНА компрессора ГТД, кольцевой силовой поршень в крайнем левом положении, на фигуре 2 изображен продольный разрез регулируемого ВНА компрессора ГТД, кольцевой силовой поршень в крайнем правом положении, на фигуре 3 изображена магистраль подвода и отвода рабочей жидкости слева от кольцевого силового поршня, на фигуре 4 изображена магистраль подвода и отвода рабочей жидкости справа от кольцевого силового поршня, на фигуре 5 изображен вид А-А.The essence of the present invention is illustrated by figures of the drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of an adjustable VNA compressor GTE, an annular power piston in the leftmost position, figure 2 shows a longitudinal section of an adjustable VNA compressor GTE, an annular power piston in the extreme right position, figure 3 shows line supplying and discharging the working fluid to the left of the annular power piston, figure 4 shows the line supplying and discharging the working fluid to the right of the annular power piston, figure e 5 is a view A-A.

Регулируемый входной направляющий аппарат компрессора ГТД, содержит направляющие лопатки, каждая из которых включает в себя неподвижную стойку 1 и закрылок 2, установленные внешними и внутренними хвостовиками в наружном корпусе 3 и внутреннем кольце компрессора 4 соответственно, а также механизм поворота закрылков.Adjustable inlet guide of the compressor of the CCD, contains guide vanes, each of which includes a fixed rack 1 and flap 2, installed external and internal shanks in the outer casing 3 and the inner ring of the compressor 4, respectively, as well as the mechanism of rotation of the flaps.

Конструкция механизма поворота закрылков:The design of the flap rotation mechanism:

Кольцевой корпус 5, установленный под внутренними хвостовиками закрылков 2 и жестко зафиксированный на статоре компрессора посредством фланцевого соединения 6. Кольцевой корпус 5 состоит из двух колец, контактирующих друг с другом по нижним торцам и соединенных между собой посредством разъемного фланцевого соединения 7, а между верхними торцами упомянутых колец образован осевой зазор. В кольцевом корпусе 5 установлен кольцевой силовой поршень 8, выполненный с возможностью осевого смещения, ограниченного внутренними торцевыми стенками кольцевого корпуса 5. На наружной поверхности кольцевого силового поршня 8 по окружности выполнены радиальные выступы 9, каждый из которых соединен с внутренним хвостовиком закрылка 2 рычагом 10 посредством шарнирных соединений 11 и 12.An annular body 5 mounted under the inner flaps of the flaps 2 and rigidly fixed to the compressor stator by means of a flange connection 6. The annular body 5 consists of two rings in contact with each other along the lower ends and interconnected by means of a detachable flange connection 7, and between the upper ends mentioned rings formed axial clearance. An annular power piston 8 is mounted in the annular body 5, which is axially displaceable and bounded by the inner end walls of the annular body 5. Radial projections 9 are made around the outer surface of the annular power piston 8 circumferentially, each of which is connected to the inner liner of the flap 2 by the lever 10 by means of articulated joints 11 and 12.

При этом управляющие полости, образованные близлежащими торцами кольцевого силового поршня 8 и кольцевого корпуса 5, сообщены с магистралями подвода и отвода рабочей жидкости 13 и 14.In this case, the control cavities formed by the adjacent ends of the annular power piston 8 and the annular body 5 are in communication with the supply and discharge lines of the working fluid 13 and 14.

Устройство работает следующим образом: При работе ГТД требуется повернуть закрылок 2 стойки 1 ВНА на определенный угол. Для этого в одном случае через магистраль подвода и отвода рабочей жидкости 13 подводится с рабочим давлением гидрожидкость, что заставляет смещаться кольцевой силовой поршень 8 вправо, поворачивая закрылки через шарнирные соединения 11 и 12 и рычаги 10, при этом магистраль подвода и отвода рабочей жидкости 14 соединена со сливом. Если необходимо повернуть закрылок на противоположный угол, то в магистраль подвода и отвода рабочей жидкости 14 подводится гидрожидкость с рабочим давлением, а магистраль подвода и отвода рабочей жидкости 13 соединяется со сливом.The device works as follows: When the GTE is in operation, it is required to turn the flap 2 of the rack 1 of the VNA at a certain angle. To do this, in one case, the hydraulic fluid is supplied with the working pressure through the supply and discharge line of the working fluid, which causes the annular power piston 8 to move to the right, turning the flaps through the joints 11 and 12 and levers 10, while the supply and removal line for the working fluid 14 is connected with a sink. If you want to turn the flap to the opposite angle, then in the line supplying and discharging the working fluid 14 is supplied with hydraulic fluid working pressure, and the main supply and discharge of working fluid 13 is connected to the drain.

Таким образом, устройство позволяется уменьшить габариты ГТД и повысить его надежность.Thus, the device is allowed to reduce the size of the CCD and increase its reliability.

Claims (1)

Регулируемый входной направляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя, содержащий направляющие лопатки, каждая из которых включает в себя неподвижную стойку и закрылок, установленные внешними и внутренними хвостовиками в наружном корпусе и внутреннем кольце компрессора соответственно, механизм поворота закрылков, отличающийся тем, что механизм поворота закрылков выполнен в виде установленного под внутренними хвостовиками закрылков и жестко соединенного со статором компрессора кольцевого корпуса, в котором установлен кольцевой силовой поршень, выполненный с возможностью осевого смещения, ограниченного торцевыми стенками кольцевого корпуса, причем на наружной поверхности кольцевого силового поршня по окружности выполнены радиальные выступы, каждый из которых шарнирно соединен с внутренним хвостовиком закрылка посредством рычага, при этом управляющие полости, образованные близлежащими торцами кольцевого силового поршня кольцевого корпуса сообщены с магистралями подвода и отвода рабочей жидкости.Adjustable inlet guide of the compressor of a gas turbine engine, comprising guide vanes, each of which includes a fixed rack and flap, installed by external and internal shanks in the outer case and the inner ring of the compressor, respectively, the flap rotation mechanism, characterized in the form of an annular casing installed under the inner flaps of the flaps and rigidly connected to the compressor stator; An end force piston made with the possibility of axial displacement bounded by the end walls of the annular body, with radial protrusions around the outer surface of the annular power piston, each of which is pivotally connected to the inner flap shank by means of a lever, while the control cavities formed by the adjacent end faces of the annular the power piston of the annular body communicates with the lines for supplying and discharging the working fluid.
RU2018125331A 2018-07-11 2018-07-11 Adjustable inlet guide vane of gas turbine engine compressor RU2691276C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018125331A RU2691276C1 (en) 2018-07-11 2018-07-11 Adjustable inlet guide vane of gas turbine engine compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018125331A RU2691276C1 (en) 2018-07-11 2018-07-11 Adjustable inlet guide vane of gas turbine engine compressor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2691276C1 true RU2691276C1 (en) 2019-06-11

Family

ID=66947417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018125331A RU2691276C1 (en) 2018-07-11 2018-07-11 Adjustable inlet guide vane of gas turbine engine compressor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2691276C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767250C1 (en) * 2020-12-14 2022-03-17 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" Adjustable inlet guiding apparatus of the compressor of a gas turbine engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3887297A (en) * 1974-06-25 1975-06-03 United Aircraft Corp Variable leading edge stator vane assembly
JPS5277910A (en) * 1975-12-23 1977-06-30 Westinghouse Electric Corp Blade equipment connecting 22shaft gas turbine compressor turbine and single stage power turbine
US4995786A (en) * 1989-09-28 1991-02-26 United Technologies Corporation Dual variable camber compressor stator vane
RU2199670C1 (en) * 2001-07-16 2003-02-27 Открытое Акционерное Общество "А. Люлька-Сатурн" Adjustable intake guide vane assembly of compressor of gas turbine engine
RU43911U1 (en) * 2004-08-13 2005-02-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") ADJUSTABLE INPUT GUIDE FOR THE COMPRESSOR OF THE GAS TURBINE ENGINE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3887297A (en) * 1974-06-25 1975-06-03 United Aircraft Corp Variable leading edge stator vane assembly
JPS5277910A (en) * 1975-12-23 1977-06-30 Westinghouse Electric Corp Blade equipment connecting 22shaft gas turbine compressor turbine and single stage power turbine
US4995786A (en) * 1989-09-28 1991-02-26 United Technologies Corporation Dual variable camber compressor stator vane
RU2199670C1 (en) * 2001-07-16 2003-02-27 Открытое Акционерное Общество "А. Люлька-Сатурн" Adjustable intake guide vane assembly of compressor of gas turbine engine
RU43911U1 (en) * 2004-08-13 2005-02-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") ADJUSTABLE INPUT GUIDE FOR THE COMPRESSOR OF THE GAS TURBINE ENGINE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767250C1 (en) * 2020-12-14 2022-03-17 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" Adjustable inlet guiding apparatus of the compressor of a gas turbine engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102459903B (en) A variable-displacement lubricant pump
EP1686263B1 (en) Variable displacement radial piston pump
CN101371009B (en) Adjustable guiding device
CN103912489B (en) Eccentric moving vane pump
JP4354257B2 (en) Variable form turbine
RU2503823C2 (en) Improvement of control ring of setting angle of turbo-machine fixed blades
KR880010219A (en) Valve device with variable characteristics using hydraulic power and link motion
ITMI20061738A1 (en) VARIABLE GEOMETRY TURBINE
RU2691276C1 (en) Adjustable inlet guide vane of gas turbine engine compressor
CN102434229A (en) Variable geometry turbine
US2708884A (en) High speed and pressure vane pump
EP2638248B1 (en) Radial cylinder hydraulic machine with improved oscillating radial cylinder
US2679233A (en) Shaft-housed servomotor of the follow-up type
KR101581490B1 (en) Channel formed in a liquid ring pump and a cylinder of the same
RU2572731C2 (en) Hydraulic device of control system, such as propeller pitch change device
US4127369A (en) Pressure valve for a rotary piston compressor
RU168559U1 (en) ROTARY VALVE ENGINE
KR101739721B1 (en) Variable vane pump
RU200122U1 (en) MULTI-VANE MOTOR
RU2672015C1 (en) Intermediate housing of compressor of dual-flow turbojet engine
RU2592361C1 (en) Rotary machine of volumetric type
US2411282A (en) Fluid operated motor
US3548719A (en) High efficiency radial piston pump or motor with improved flow pattern
KR20190120551A (en) Vane turbine device
US772726A (en) Rotary engine.