RU2730630C1

RU2730630C1 - Device for connection of internal and external housings of turbomachine

Info

Publication number: RU2730630C1
Application number: RU2019136301A
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Гусенко; Андрей Сергеевич Ефимов; Юрий Сергеевич Калинин; Антон Сергеевич Таранищенко
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2020-08-24

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to turbo and aircraft engine building. Device for connection of internal (2) and external (1) housings of turbomachine includes mechanisms of connection of housings, each of which includes brackets (3) with lugs (4) rigidly fixed on outer housing, brackets (5) rigidly fixed on inner housing, tie-rods (8), one end pivotally fixed in ears of brackets of external housing. Each bracket (5) of inner housing is equipped with axis (6), and device comprises at least three mechanisms of connection of bodies, each of which is additionally equipped with rocker (7), pivotally fixed on axis of bracket of inner housing and with pair of tie rods of equal length, wherein rocker is made so that centre of hinge mounting of rocker on axis of bracket of inner case is equidistant from centres of hinged attachment of appropriate pair of rods in lugs of outer casing brackets.

EFFECT: technical result is reduction of tension in tie-rods, reduced wear in hinge joints, reduced number of device elements.

6 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области турбо и авиадвигателестроения, к устройствам для соединения элементов турбомашин, а именно, к устройствам соединения наружных и внутренних корпусов турбомашины.The invention relates to the field of turbo and aircraft engine building, to devices for connecting elements of turbomachines, namely, to devices for connecting the outer and inner casings of a turbomachine.

Известно устройство соединения наружных и внутренних корпусов турбомашины, содержащее тяги, смещенные друг относительно друга в окружном направлении относительно оси турбомашины и шарнирно закрепленные на наружном и внутреннем корпусах турбомашины посредством кронштейнов (Патент №2561353).A device for connecting the outer and inner casings of a turbomachine is known, containing rods displaced relative to each other in the circumferential direction relative to the axis of the turbomachine and hinged on the outer and inner casings of the turbomachine by means of brackets (Patent No. 2561353).

Недостатками известного устройства является значительные количество и масса элементов устройства, частичная компенсация относительных перемещений внутреннего и наружных корпусов в работе, то есть значительные напряжения в тягах и повышенный износ в шарнирных соединениях, большее затенение проточной части в местах соединения корпусов, то есть большее сопротивление потоку и большие потери.The disadvantages of the known device are the significant number and weight of the elements of the device, partial compensation of the relative movements of the inner and outer housings in operation, that is, significant stresses in the rods and increased wear in the hinge joints, greater shading of the flow path at the junction of the housings, that is, greater resistance to flow and big losses.

Техническим результатом, достигаемом при использовании заявленного изобретения, является устранение недостатков известного устройства, то есть конструктивное снижение напряженности в тягах в каждом месте соединения, сокращение количества элементов устройства при сохранении или увеличении надежности соединения, что приводит к снижению массы, уменьшению потерь потока в проточной части и повышению надежности узла и турбомашины в целом при обеспечении требуемой взаимосвязи между внутренним и наружным корпусом.The technical result achieved with the use of the claimed invention is to eliminate the disadvantages of the known device, that is, to constructively reduce the tension in the rods at each connection point, to reduce the number of device elements while maintaining or increasing the reliability of the connection, which leads to a decrease in mass, a decrease in flow losses in the flow path and increasing the reliability of the unit and the turbomachine as a whole while ensuring the required relationship between the inner and outer casing.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для соединения внутреннего и наружного корпусов турбомашины содержит механизмы соединения корпусов, каждый из которых включает кронштейны с проушинами, жестко закрепленные на наружном корпусе, кронштейны, жестко закрепленные на внутреннем корпусе, тяги, одним концом шарнирно закрепленные в проушинах кронштейнов наружного корпуса, при этом каждый кронштейн внутреннего корпуса снабжен осью, а устройство содержит по меньшей мере 3 механизма соединения корпусов, каждый из которых дополнительно снабжен коромыслом, шарнирно закрепленным на оси кронштейна внутреннего корпуса и с парой тяг равной длины, причем коромысло выполнено таким образом, что центр шарнирного крепления коромысла на оси кронштейна внутреннего корпуса равноудален от центров шарнирного крепления соответствующей пары тяг в проушинах кронштейнов наружного корпуса. Кроме того, каждый механизм соединения корпусов включает 2 кронштейна с круглыми основаниями, выполненные с возможностью жесткого крепления на наружном корпусе и 1 кронштейн в виде изогнутой пластины, выполненный с возможностью жесткого крепления на внутреннем корпусе. Кроме того, механизм соединения корпусов выполнен таким образом, что коромысло выполнено прямолинейным и симметричным, при этом тяги закреплены с разных сторон от плоскости симметрии коромысла (схема 1). Кроме того, механизм соединения корпусов выполнен таким образом, что коромысло выполнено изогнутым и симметричным, при этом тяги закреплены в проушинах кронштейнов таким образом, чтобы обеспечить их перекрещивание, а кронштейны и коромысло выполнены таким образом, чтобы тяги не пересекались в движении, при этом центры оси и проушин кронштейнов образуют равнобедренный треугольник с вершиной в центре шарнирного закрепления коромысла, а угол в вершине является острым, при этом центры шарнирного крепления тяг на коромысле расположены между осью коромысла и проушинами кронштейнов наружного корпуса в окружном направлении относительно оси турбомашины (схема 2). Кроме того, в частном случае реализации, устройство включает 3 механизма соединения корпусов, два из которых выполнены по схеме 1, а один механизм выполнен по схеме 2. Кроме того, в частном случае реализации, устройство включает 3 механизма соединения корпусов, два из которых выполнены по схеме 2, а один механизм выполнен по схеме 1. Кроме того, при количестве соединений больше трех, механизмы могут быть выполнены в разных сочетаниях схем 1 и 2, в том числе и только по схеме 1 или только по схеме 2.The specified technical result is achieved by the fact that the device for connecting the inner and outer casings of the turbomachine contains mechanisms for connecting the casings, each of which includes brackets with lugs rigidly fixed to the outer casing, brackets rigidly fixed to the inner casing, rods, one end pivotally fixed in the lugs brackets of the outer casing, while each bracket of the inner casing is equipped with an axis, and the device contains at least 3 mechanisms for connecting the casings, each of which is additionally equipped with a rocker hinged on the axis of the bracket of the inner casing and with a pair of rods of equal length, and the rocker is made in this way that the center of the rocker arm pivot on the axis of the inner body bracket is equidistant from the centers of the pivot point of the corresponding pair of rods in the lugs of the outer body brackets. In addition, each housing connection mechanism includes 2 brackets with round bases configured to be rigidly attached to the outer housing and 1 bracket in the form of a curved plate configured to be rigidly attached to the inner housing. In addition, the mechanism for connecting the bodies is made in such a way that the rocker arm is made rectilinear and symmetrical, while the rods are fixed on different sides from the plane of symmetry of the rocker arm (Scheme 1). In addition, the mechanism for connecting the bodies is made in such a way that the rocker arm is bent and symmetrical, while the rods are fixed in the lugs of the brackets in such a way as to ensure their crossing, and the brackets and the rocker are made in such a way that the rods do not intersect in motion, while the centers the axes and lugs of the brackets form an isosceles triangle with apex in the center of the rocker hinge, and the angle at the apex is acute, while the centers of the hinged rods on the rocker are located between the axis of the rocker and the lugs of the outer casing brackets in the circumferential direction relative to the axis of the turbomachine (Scheme 2). In addition, in a particular case of implementation, the device includes 3 mechanisms for connecting the cases, two of which are made according to scheme 1, and one mechanism is made according to scheme 2. In addition, in a particular case of implementation, the device includes 3 mechanisms for connecting the cases, two of which are made according to scheme 2, and one mechanism is made according to scheme 1. In addition, when the number of connections is more than three, the mechanisms can be performed in different combinations of schemes 1 and 2, including only according to scheme 1 or only according to scheme 2.

Общеизвестно, что относительные перемещения (радиальные, окружные и осевые) внутреннего и наружного корпусов в месте соединения ограничиваются частично, чтобы сохранять частичную связь друг с другом для исключения излишней напряженности из-за стесненности в перемещениях корпусов, вызванных эксплуатационными нагрузками, такими как неравномерный нагрев конструкции, инерционными и газодинамическими нагрузками и т.д. Это может привести к возникновению дефектов в процессе эксплуатации турбомашины. Обычно обеспечивают относительную свободу в радиальном и осевом направлениях, как вносящих наибольший вклад в относительные перемещения внутреннего и наружного корпусов, и совместность или частичную совместность перемещений в окружном направлении, обеспечивающего удержание одного корпуса относительно другого при действии крутящего момента и поперечных сил, относительно оси турбомашины. Введение ограничений между корпусами также необходимо, так как излишняя подвижность одного корпуса относительно другого может привести к повышенному износу или поломке других элементов конструкции, установленных между данными корпусами, таких как компенсаторы относительных перемещений. Устройство соединения внутреннего и наружного корпусов при этом должно обеспечивать компромиссное решение.It is well known that the relative movements (radial, circumferential and axial) of the inner and outer housings at the junction are partially limited in order to maintain partial communication with each other to avoid unnecessary tension due to constraint in the hull movements caused by operational loads, such as uneven heating of the structure. , inertial and gas-dynamic loads, etc. This can lead to defects during the operation of the turbomachine. Typically, relative freedom in the radial and axial directions is provided, as contributing the most to the relative movements of the inner and outer housings, and the compatibility or partial compatibility of the movements in the circumferential direction, which ensures the retention of one housing relative to the other under the action of torque and lateral forces, relative to the axis of the turbomachine. The introduction of restrictions between the bodies is also necessary, since excessive mobility of one body relative to the other can lead to increased wear or breakdown of other structural elements installed between these bodies, such as compensators of relative displacements. The device for connecting the inner and outer housings should provide a compromise solution.

В известном устройстве обеспечивается частичная развязка суммы радиальных и осевых перемещений, так как вектор перемещений одного центра шарнирного соединения тяги с кронштейном относительно другого центра шарнира последней должен перемещаться по окружности с радиусом, равным длине тяги. А в работе данная траектория стремится быть другой, что и вызывает дополнительную напряженность в тяге и дополнительные усилия в шарнирных соединениях, вызывающие повышенный износ. При этом усилия от относительных вынужденных перемещений корпусов в местах соединений полностью передаются через каждую тягу, что снижает надежность соединения.In the known device, a partial decoupling of the sum of radial and axial displacements is provided, since the vector of displacements of one center of the pivot joint of the rod with the bracket relative to the other center of the hinge of the latter must move in a circle with a radius equal to the length of the rod. And in operation, this trajectory tends to be different, which causes additional tension in the traction and additional forces in the pivot joints, causing increased wear. In this case, the forces from the relative forced displacements of the bodies at the joints are fully transmitted through each rod, which reduces the reliability of the connection.

Снабжение каждого кронштейна внутреннего корпуса осью позволяет установить на ней свободно вращающееся относительно нее коромысло, благодаря которому возможна передача усилия между наружным и внутренним корпусами двумя равными потоками через тяги, что позволяет сократить количество мест соединений и снижает нагрузку на тяги и их шарнирные соединения, что приводит к снижению массы устройства, уменьшению потерь потока в проточной части и повышению надежности узла и турбомашины в целом при обеспечении требуемой взаимосвязи между внутренним и наружным корпусом.The supply of each bracket of the inner body with an axle allows the installation of a rocker arm that freely rotates relative to it, due to which the transfer of force between the outer and inner bodies by two equal flows through the rods is possible, which reduces the number of joints and reduces the load on the rods and their hinges, which leads to to reduce the mass of the device, to reduce the flow losses in the flow path and to increase the reliability of the unit and the turbomachine as a whole while ensuring the required relationship between the inner and outer casing.

Реализация заявленного устройства в виде по меньшей мере трех механизмов позволяет по минимуму затенять проточную часть в месте установки устройства и обеспечивать связь между внутренним и наружным корпусами требуемым образом, за счет меньшего количества тяг и кронштейнов, чем в известном устройстве. Каждый из трех механизмов обеспечивает большую связь в окружном направлении и меньшую в осевом и радиальном направлениях, то есть обеспечивает совместность частичного удержания крутящего момента и поперечных сил между корпусами турбомашины. При этом два механизма устанавливаются в горизонтальной плоскости, проходящей через ось турбомашины для частичного удержания больших поперечных сил, действующих в вертикальном направлении. А один механизм устанавливается в вертикальной плоскости, чтобы частично удерживать меньшие поперечные силы, действующие в горизонтальном направлении. Каждый механизм реализован таким образом, чтобы обеспечить связь наружного и внутреннего корпусов двумя потоками в каждом месте соединения, что приводит к снижению массы и уменьшению потерь потока в проточной части турбомашины в целом при обеспечении требуемой взаимосвязи между внутренним и наружным корпусом. Чем больше количество установленных механизмов, тем большую связь между корпусами они реализуют, но при этом и увеличиваются потери потока из-за большего затенения проточной части.The implementation of the claimed device in the form of at least three mechanisms makes it possible to minimize the shading of the flow path at the installation site of the device and to provide communication between the inner and outer bodies in the required manner, due to the smaller number of rods and brackets than in the known device. Each of the three mechanisms provides more connection in the circumferential direction and less in the axial and radial directions, that is, provides the compatibility of the partial retention of torque and lateral forces between the turbomachine housings. In this case, two mechanisms are installed in a horizontal plane passing through the axis of the turbomachine to partially contain large transverse forces acting in the vertical direction. And one mechanism is installed in a vertical plane to partially contain the smaller lateral forces acting in the horizontal direction. Each mechanism is implemented in such a way as to provide the connection of the outer and inner housings with two streams at each junction, which leads to a decrease in mass and a decrease in flow losses in the flow path of the turbomachine as a whole, while ensuring the required relationship between the inner and outer casing. The greater the number of installed mechanisms, the greater the connection between the bodies they implement, but at the same time, the flow losses increase due to the greater shading of the flow path.

Дополнительное снабжение каждого механизма коромыслом, шарнирно закрепленным на оси кронштейна внутреннего корпуса и с парой тяг равной длины, причем коромысло выполнено таким образом, что центр шарнирного крепления коромысла на оси кронштейна внутреннего корпуса равноудален от центров шарнирного крепления пары тяг в проушинах кронштейнов наружного корпуса, позволяет в месте соединения корпусов передавать усилие с одного корпуса на другой двумя равными потоками посредством двух тяг. Это возможно за счет того, что коромысло способно проворачиваться относительно оси кронштейна своего крепления и, тем самым, распределять передаваемое усилие равномерно между двумя тягами. То есть в заявленном изобретении тяги и их шарнирные соединения менее нагружены, чем в известном изобретении, что приводит к повышению надежности узла и турбомашины в целом при обеспечении требуемой взаимосвязи между внутренним и наружным корпусом.Additional supply of each mechanism with a rocker hinged on the axis of the bracket of the inner body and with a pair of rods of equal length, and the rocker is made in such a way that the center of the rocker hinge on the axis of the bracket of the inner body is equidistant from the centers of the hinge of the pair of rods in the lugs of the brackets of the outer body, allows at the junction of the bodies, transfer the force from one body to another in two equal flows by means of two rods. This is possible due to the fact that the rocker arm is able to rotate about the axis of the bracket of its attachment and, thereby, distribute the transmitted force evenly between the two rods. That is, in the claimed invention, the rods and their articulated joints are less loaded than in the known invention, which leads to an increase in the reliability of the unit and the turbomachine as a whole while ensuring the required relationship between the inner and outer casing.

Кроме того каждый механизм соединения корпусов включает 2 кронштейна с круглыми основаниями, выполненные с возможностью жесткого крепления на наружном корпусе и 1 кронштейн в виде изогнутой пластины, выполненный с возможностью жесткого крепления на внутреннем корпусе. Такая конфигурация механизма позволяет оптимальным образом разместиться между наружным и внутренним корпусами с учетом их конфигураций, обеспечив передачу усилия от связи одного корпуса с другим практически в одной плоскости, что исключает или минимизирует изгибающие напряжения в коромысле, что повышает надежность узла и турбомашины в целом при обеспечении требуемой взаимосвязи между внутренним и наружным корпусом.In addition, each housing connection mechanism includes 2 brackets with round bases made with the possibility of rigid attachment to the outer casing and 1 bracket in the form of a bent plate made with the possibility of rigid attachment to the inner casing. Such a configuration of the mechanism allows optimal placement between the outer and inner housings, taking into account their configurations, ensuring the transfer of force from the connection of one housing to another practically in the same plane, which eliminates or minimizes bending stresses in the rocker arm, which increases the reliability of the unit and the turbomachine as a whole while ensuring the required relationship between the inner and outer housing.

Кроме того механизм соединения корпусов выполнен таким образом, что коромысло выполнено прямолинейным и симметричным, при этом тяги закреплены с разных сторон от плоскости симметрии коромысла. Такая конфигурация механизма позволяет оптимальным образом разместиться между корпусами, обеспечив передачу усилия одного корпуса на другой практически в одной плоскости, что исключает или минимизирует изгибающие напряжения в коромысле, что повышает надежность узла и турбомашины в целом при обеспечении требуемой взаимосвязи между внутренним и наружным корпусом.In addition, the mechanism for connecting the bodies is made in such a way that the rocker arm is rectilinear and symmetrical, while the rods are fixed on different sides from the plane of symmetry of the rocker arm. Such a configuration of the mechanism allows for optimal placement between the bodies, ensuring the transfer of the force from one body to another practically in the same plane, which eliminates or minimizes bending stresses in the rocker arm, which increases the reliability of the assembly and the turbomachine as a whole while ensuring the required relationship between the inner and outer bodies.

Кроме того механизм соединения корпусов выполнен таким образом, что коромысло выполнено изогнутым и симметричным, при этом тяги закреплены в проушинах кронштейнов таким образом, чтобы обеспечить их перекрещивание, а кронштейны и коромысло выполнено таким образом, чтобы тяги не пересекались в движении, при этом центры оси и проушин кронштейнов образуют равнобедренный треугольник с вершиной в центре шарнирного закрепления коромысла, а угол в вершине является острым, при этом центры шарнирного крепления тяг на коромысле расположены между осью коромысла и проушинами кронштейнов наружного корпуса в окружном направлении относительно оси турбомашины. Такая конфигурация механизма позволяет минимизировать габаритные размеры последнего, что сокращает затенение проточной части в области соединения внутреннего и наружного корпусов, так как передняя часть механизма загораживает заднюю, если рассматривать механизм по потоку между наружным и внутреннем корпусами турбомашины, что приводит к уменьшению потерь потока в проточной части турбомашины в целом при обеспечении требуемой взаимосвязи между внутренним и наружным корпусом.In addition, the mechanism for connecting the bodies is made in such a way that the rocker arm is bent and symmetrical, while the rods are fixed in the lugs of the brackets in such a way as to ensure their crossing, and the brackets and the rocker arm are made in such a way that the rods do not intersect in motion, while the centers of the axis and the lugs of the brackets form an isosceles triangle with an apex in the center of the rocker hinge, and the angle at the apex is sharp, while the centers of the hinge of the rods on the rocker are located between the axis of the rocker and the lugs of the outer casing brackets in the circumferential direction relative to the axis of the turbomachine. This configuration of the mechanism makes it possible to minimize the overall dimensions of the latter, which reduces the shading of the flow path in the area of junction of the inner and outer housings, since the front part of the mechanism obstructs the rear, if we consider the mechanism along the flow between the outer and inner housings of the turbomachine, which leads to a decrease in flow losses in the flow path. parts of the turbomachine as a whole while ensuring the required relationship between the inner and outer casing.

Кроме того устройство содержит 3 механизма соединения корпусов, при этом 2 из них выполнены по схеме 1, а 1 выполнен по схеме 2 или 2 из них выполнены по схеме 2, а 1 выполнен по схеме 1, что позволяет обеспечить более рациональное сочетание затенения проточной части и обеспечения требуемой связи между наружным и внутренним корпусами при минимальном количестве механизмов в зависимости от мест их установки и сочетания эксплуатационных нагрузок, а именно, направления действия максимальной поперечной нагрузки, чтобы она передавалась двумя механизмами, а направление действия меньшей поперечной силы, чтобы удерживалось одним механизмом. Такой принцип расположения и типы механизмов более равномерно распределят воспринимаемую ими нагрузку, что уменьшает потери потока в проточной части и повышает надежность узла и турбомашины в целом при обеспечении требуемой взаимосвязи между внутренним и наружным корпусом.In addition, the device contains 3 mechanisms for connecting the bodies, while 2 of them are made according to scheme 1, and 1 is made according to scheme 2 or 2 of them are made according to scheme 2, and 1 is made according to scheme 1, which allows a more rational combination of shading of the flow path and ensuring the required connection between the outer and inner housings with a minimum number of mechanisms, depending on the places of their installation and the combination of operational loads, namely, the direction of action of the maximum lateral load so that it is transmitted by two mechanisms, and the direction of action of a smaller lateral force, so that it is held by one mechanism ... This principle of arrangement and types of mechanisms will more evenly distribute the load perceived by them, which reduces flow losses in the flow path and increases the reliability of the unit and the turbomachine as a whole while providing the required relationship between the inner and outer casing.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема реализации заявленного устройства соединения внутреннего и наружного корпусов с тремя механизмами, два из которых выполнены по схеме 2, а один по схеме 1. На фиг. 2 и 3 представлена геометрическая модель механизма, выполненного по схеме 1. На фиг. 4 и 5 представлена геометрическая модель механизма, выполненного по схеме 2.FIG. 1 shows a schematic diagram of the implementation of the claimed device for connecting the inner and outer housings with three mechanisms, two of which are made according to scheme 2, and one according to scheme 1. FIG. 2 and 3 show a geometric model of the mechanism made according to scheme 1. FIG. 4 and 5 show a geometric model of the mechanism made according to scheme 2.

В частном случае реализации (фиг. 1) устройство для соединения внутреннего и наружного корпусов турбомашины выполнено в виде трех механизмов, соединяющих наружный корпус 1 и внутренний корпус 2. При этом два механизма выполнены по схеме 2 (фиг. 4 и 5) и одного механизма, выполненного по схеме 1 (фиг. 2 и 3). Каждый из механизмов содержит по два одинаковых фланцевых кронштейна 3 с круглым основанием для крепления к наружному корпусу 1 и с проушинами 4. А также один кронштейн 5 с осью 6, на которой шарнирно фиксируется коромысло 7 (фиг. 4). В частном случае реализации коромысло 7 имеет возможность перемещаться вдоль оси 6. При этом коромысло 7 соединено с проушинами 4 посредством двух тяг 8 равной длины, установленных на сферических шарнирах. В частности каждый кронштейн 3 соединен с наружным корпусом 1 посредством болтового соединения через круговой фланец. Это позволяет передавать нагрузку в соединении наружный корпус 1 - кронштейн 3 от проушины 4 более равномерно распределено по кругу, что снижает напряжения в деталях данного соединения. Также для компенсации геометрических отклонений при изготовлении деталей реализуют зазоры между болтами и отверстиями под крепеж в кронштейнах 3, вплоть до овализации отверстий (фиг. 3), что обеспечивает удобство и возможность соединения кронштейнов 3 с наружным корпусом 1 при сборке механизма. Кронштейн 5 выполнен в виде изогнутой пластины с жестко закрепленной на ней осью 6, например, при помощи сварки, и крепится к внутреннему корпусу 2 посредством двух болтовых соединений, выполненных в разных плоскостях (фиг. 3). Конструкция кронштейна 5 и способ его крепления к внутреннему корпусу обусловлены, как правило, сложной конфигурацией внутреннего корпуса 2.In a particular case of implementation (Fig. 1), the device for connecting the inner and outer casings of the turbomachine is made in the form of three mechanisms connecting the outer casing 1 and the inner casing 2. In this case, two mechanisms are made according to scheme 2 (Figs. 4 and 5) and one mechanism , made according to scheme 1 (Fig. 2 and 3). Each of the mechanisms contains two identical flange brackets 3 with a round base for attachment to the outer casing 1 and with lugs 4. And also one bracket 5 with an axis 6, on which the rocker arm 7 is hingedly fixed (Fig. 4). In a particular case, the implementation of the rocker arm 7 has the ability to move along the axis 6. In this case, the rocker arm 7 is connected to the lugs 4 by means of two rods 8 of equal length, mounted on spherical hinges. In particular, each bracket 3 is bolted to the outer casing 1 via a circular flange. This makes it possible to transfer the load in the connection between the outer casing 1 - the bracket 3 from the lug 4 more evenly distributed around the circle, which reduces the stresses in the details of this connection. Also, to compensate for geometric deviations in the manufacture of parts, the gaps between the bolts and holes for fasteners in the brackets 3 are implemented, up to the ovalization of the holes (Fig. 3), which provides convenience and the ability to connect the brackets 3 with the outer body 1 when assembling the mechanism. The bracket 5 is made in the form of a bent plate with an axis 6 rigidly fixed to it, for example, by welding, and is attached to the inner body 2 by means of two bolted joints made in different planes (Fig. 3). The design of the bracket 5 and the method of its attachment to the inner body are, as a rule, due to the complex configuration of the inner body 2.

Разница между двумя схемами реализации механизмов заключается в расположении тяг 8 относительно коромысла 7, что обуславливает и конфигурацию последнего. В схеме 1 (фиг. 2 и 3) коромысло 7 расположено с тягами 8 практически в одной плоскости, а сам механизм имеет больший линейный габарит. При этом все элементы такого механизма полностью, без затенения, обтекаются потоком наружного контура турбомашины, что приводит к большим его потерям. Но такое расположение тяг 8 относительно коромысла 7 не вызывает дополнительного изгиба последнего из его плоскости. Поэтому такие механизмы предпочтительно устанавливать в места на корпусах, где передается меньшая поперечная нагрузка, то есть в направлений меньшей линейной эксплуатационной перегрузки. Это позволяет воспринимать меньшую нагрузку меньшим числом механизмов. В представленном частном случае реализации одним.The difference between the two schemes for the implementation of the mechanisms lies in the location of the rods 8 relative to the rocker arm 7, which also determines the configuration of the latter. In scheme 1 (Figs. 2 and 3), the rocker arm 7 is located with the rods 8 practically in the same plane, and the mechanism itself has a larger linear dimension. At the same time, all elements of such a mechanism are completely, without shading, flowed around by the flow of the outer contour of the turbomachine, which leads to large losses. But such an arrangement of the rods 8 relative to the rocker arm 7 does not cause additional bending of the latter from its plane. Therefore, it is preferable to install such mechanisms in places on the housings where a lower lateral load is transmitted, that is, in directions of a lower linear operational overload. This allows you to take less load with fewer mechanisms. In the presented particular case, the implementation is one.

В схеме 2 реализации механизма (фиг. 4 и 5) тяги 8 перекрещиваются друг с другом. Это позволяет затенить часть элементов механизма другими его элементами, что сокращает потери набегающего на них потока в наружном контуре турбомашины. Но, за счет действия нагрузки с тяг 8 не в плоскости коромысла 7, это приводит к возникновению дополнительных напряжений в последнем. Поэтому в данном случае для снижения этих напряжений устанавливают два механизма, что качественно позволяет воспринимать большую поперечную нагрузку, чем один механизм, выполненный по схеме 1.In the scheme 2 implementation of the mechanism (Fig. 4 and 5), the rods 8 intersect with each other. This makes it possible to shade some of the elements of the mechanism with other elements of it, which reduces the losses of the flow on them in the outer circuit of the turbomachine. But, due to the action of the load from the rods 8 not in the plane of the rocker arm 7, this leads to the appearance of additional stresses in the latter. Therefore, in this case, to reduce these stresses, two mechanisms are installed, which qualitatively makes it possible to perceive a greater transverse load than one mechanism made according to scheme 1.

Из вышесказанного следует, что количество механизмов в устройстве, места их установки на наружном корпусе 1 и внутреннем корпусе 2 и схема их реализации зависят от конкретных условий эксплуатации турбомашины, а именно, нагрузок на каждый из механизмов, что является компромиссным выбором и определяется при проектировании заявленного устройства.From the above, it follows that the number of mechanisms in the device, the places of their installation on the outer casing 1 and the inner casing 2 and the scheme of their implementation depend on the specific operating conditions of the turbomachine, namely, the loads on each of the mechanisms, which is a compromise choice and is determined when designing the declared devices.

В процессе сборки на кронштейн 5 с осью 6 устанавливают коромысло 7. После соединяют тягами 8 коромысло 7 с проушинами 4 кронштейнов 3. Устанавливают кронштейн 5 на внутренний корпус 2. Далее устанавливают кронштейны 3 на наружный корпус 1. При этом наличие зазоров между отверстиями и болтами позволяет смещать кронштейны 3 относительно наружного корпуса 1 в их пределах, что обеспечивает удобство сборки, а в некоторых случаях и саму сборку, заявленного устройства, нивелируя отклонения геометрических размеров при производства деталей.In the process of assembly, a rocker arm is installed on the bracket 5 with the axis 6. After that, the rocker arm 7 is connected with the lugs 4 of the brackets by the rods 8. allows you to displace the brackets 3 relative to the outer housing 1 within them, which provides ease of assembly, and in some cases the assembly itself, of the claimed device, leveling the deviations of geometric dimensions during the production of parts.

В работе из-за разницы относительных перемещений наружного корпуса 1 и внутреннего корпуса 2 элементы каждого из механизмов заявленного устройства подвергаются воздействию усилия, возникающего в результате ограничений, вызванных наличием механизмов в местах соединения наружного 1 и внутреннего 2 корпусов. При этом данные усилия возникают из-за большего ограничения относительных перемещений в окружном направлении наружного корпуса 1 и внутреннего корпуса 2 и меньшего ограничения относительных перемещений в осевом и радиальном направлениях. При этом каждое усилие делится поровну между двумя тягами 8 из-за возможности коромысла 7 проворачиваться относительно оси 6.In operation, due to the difference in the relative displacements of the outer casing 1 and the inner casing 2, the elements of each of the mechanisms of the claimed device are exposed to the force resulting from the limitations caused by the presence of mechanisms at the junction of the outer 1 and inner 2 housings. In this case, these forces arise due to the greater limitation of the relative movements in the circumferential direction of the outer housing 1 and the inner housing 2 and the smaller limitation of the relative movements in the axial and radial directions. In this case, each effort is divided equally between the two rods 8 due to the ability of the rocker arm 7 to rotate about the axis 6.

Реализация передачи усилий двумя равными потоками в каждом месте ограничения относительных перемещений наружного 1 и внутреннего 2 корпусов, большего в окружном направлении и меньших в осевом и радиальном направлениях, за счет реализации оригинальной конструкции заявленного устройства позволяет снизить массу, уменьшить потери потока в проточной части и повысить надежности узла и турбомашины в целом при обеспечении требуемой взаимосвязи между наружным 1 и внутренним 2 корпусами турбомашины.The implementation of the transfer of forces by two equal flows in each place of limitation of the relative displacements of the outer 1 and inner 2 housings, larger in the circumferential direction and smaller in the axial and radial directions, due to the implementation of the original design of the claimed device allows to reduce the mass, reduce the flow loss in the flow path and increase the reliability of the unit and the turbomachine as a whole, while ensuring the required relationship between the outer 1 and inner 2 housings of the turbomachine.

Claims

1. A device for connecting the inner and outer casings of a turbomachine, containing mechanisms for connecting the casings, each of which includes brackets with lugs rigidly fixed to the outer casing, brackets rigidly attached to the inner casing, rods, one end pivotally attached to the lugs of the outer casing brackets, characterized in that each bracket of the inner body is equipped with an axis, and the device contains at least 3 mechanisms for connecting the bodies, each of which is additionally equipped with a rocker hinged on the axis of the bracket of the inner body and with a pair of rods of equal length, and the rocker is made in such a way that the center of the rocker arm pivot on the axis of the inner body bracket is equidistant from the centers of the pivot point of the corresponding pair of rods in the lugs of the outer body brackets.

2. A device for connecting the inner and outer casings of a turbomachine according to claim 1, characterized in that each mechanism for connecting the casings includes 2 brackets with round bases made with the possibility of rigid attachment to the outer casing and 1 bracket in the form of a curved plate made with the possibility of rigid mounting on the inner case.

3. A device for connecting the inner and outer casings of a turbomachine according to claim 1, characterized in that the mechanism for connecting the casings is made in such a way that the rocker arm is straight and symmetrical, while the rods are fixed on different sides from the plane of symmetry of the rocker arm.

4. A device for connecting the inner and outer casings of a turbomachine according to claim 1, characterized in that the mechanism for connecting the casings is made in such a way that the rocker arm is bent and symmetrical, while the rods are fixed in the lugs of the brackets in such a way as to ensure their crossing, and the brackets and the rocker arm is made in such a way that the rods do not intersect in motion, while the centers of the axis and the lugs of the brackets form an isosceles triangle with the apex in the center of the rocker arm hinge, and the angle at the apex is acute, while the centers of the hinged linkage on the rocker are located between the rocker arm axis and the lugs of the brackets of the outer casing in the circumferential direction relative to the axis of the turbomachine.

5. A device for connecting the inner and outer casings of a turbomachine according to claim 1, characterized in that it includes 3 mechanisms for connecting the casings, 2 of which are made according to claim 3, and 1 is made according to claim 4.

6. A device for connecting the inner and outer casings of a turbomachine according to claim 1, characterized in that it includes 3 mechanisms for connecting the casings, 2 of which are made according to claim 4, and 1 is made according to claim 3.