RU2776003C1 - Intermediate housing of the compressor of a bypass turbojet engine - Google Patents

Intermediate housing of the compressor of a bypass turbojet engine Download PDF

Info

Publication number
RU2776003C1
RU2776003C1 RU2021129160A RU2021129160A RU2776003C1 RU 2776003 C1 RU2776003 C1 RU 2776003C1 RU 2021129160 A RU2021129160 A RU 2021129160A RU 2021129160 A RU2021129160 A RU 2021129160A RU 2776003 C1 RU2776003 C1 RU 2776003C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sectors
movable
movable sectors
guide vanes
pressure compressor
Prior art date
Application number
RU2021129160A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Юрьевич Вовк
Георгий Павлович Гогаев
Сергей Михайлович Гусенко
Артур Дмитриевич Кондряков
Виктор Викторович Стуконог
Original Assignee
Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО")
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")
Application granted granted Critical
Publication of RU2776003C1 publication Critical patent/RU2776003C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: turbomachinery.
SUBSTANCE: invention relates to the field of turbomachinery, namely, to structural elements of the intermediate housings of turbojet engines. The intermediate housings of the compressor of a bypass turbojet engine contains a composite conical flow separator, power racks located between the outer and inner circuits, united by a composite conical flow separator consisting of fixed and movable sectors. The fixed sectors are made in one piece with the power racks, between which the movable sectors are located, the end walls of which are connected by rotary axes to the nearby fixed sectors. The rear walls of the movable sectors are kinematically connected to the drive of the guide vanes of the high-pressure compressor by means of rotary rods, levers and drive rings. The stator part of the high-pressure compressor is connected to the fixed sectors of the flow divider, while fingers are installed on the drive ring of the movable sectors. On the rear walls of the movable sectors of the separator, inclined slots are made with the possibility of contact with the corresponding pins of the drive ring of the movable sectors. The movable sectors and the front row of guide vanes of the high-pressure compressor are kinematically connected by means of one drive ring, which contains means for attaching fingers located on its front end, as well as means for connecting to the front row of guide vanes, the latter of which are installed from the side of the rear end of the drive ring.
EFFECT: increasing reliability and reducing the weight of the structure, by reducing the number of parts while maintaining synchronization of the rotation control of the movable sectors of the conical flow separator and the guide vanes of the high-pressure compressor.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно, к элементам конструкции промежуточных корпусов турбореактивных двигателей.The invention relates to the field of turbomachinery, namely, to structural elements of the intermediate housings of turbojet engines.

Известен промежуточный корпус компрессора двухконтурного турбореактивного двигателя с составным коническим разделителем потока, содержащий силовые стойки, размещенные между наружным и внутренним контурами, объединенные составным коническим разделителем потока, состоящим из неподвижных и подвижных секторов, причем неподвижные сектора выполнены за одно целое с силовыми стойками, между которыми расположены подвижные сектора, торцевые стенки которых соединены поворотными осями с близлежащими неподвижными секторами, а задние стенки подвижных секторов кинематически соединены с приводом направляющих аппаратов компрессора высокого давления посредством поворотных тяг, рычагов и приводных колец, также статорная часть компрессора высокого давления соединена с неподвижными секторами разделителя потока, при этом на приводном кольце подвижных секторов установлены пальцы, в свою очередь на задних стенках подвижных секторов разделителя выполнены наклонные прорези с возможностью контактировать с соответствующими пальцами приводного кольца подвижных секторов.Known intermediate casing of the compressor of a bypass turbojet engine with a composite conical flow separator, containing power racks placed between the outer and inner circuits, combined with a composite conical flow separator, consisting of fixed and movable sectors, and the fixed sectors are made in one piece with the power racks, between which movable sectors are located, the end walls of which are connected by rotary axes to nearby fixed sectors, and the rear walls of the movable sectors are kinematically connected to the drive of the guide vanes of the high-pressure compressor by means of rotary rods, levers and drive rings, also the stator part of the high-pressure compressor is connected to the fixed sectors of the flow divider , while fingers are installed on the drive ring of the movable sectors, in turn, inclined slots are made on the rear walls of the movable sectors of the separator with the ability to contact in accordance the missing fingers of the drive ring of the movable sectors.

/RU №2729558, МПК F02K 3/075, опубл.: 07.08.2020/ - прототип./RU No. 2729558, IPC F02K 3/075, published: 08/07/2020/ - prototype.

Недостаток известного промежуточного корпуса заключается в том, что механизация разделителя контуров реализована без взаимосвязи с другими элементами регулирования степени двухконтурности, а именно с применяемыми практически во всех современных газотурбинных двигателях регулируемыми направляющими аппаратами компрессора [Агульник А.Б., Бакулев В.И., Гогубев В.А., Кравченко И.В., Крылов Б.А. Термогазодинамические расчеты и расчет характеристик ГТД / Под. ред. Бакулева В.И.: Учебное пособие.: - М: Изд-во МАИ, 2002. - 256 с: ил. ISBN 5-7035-2539-Х]. Это приводит к неоправданному применению дополнительных приводных элементов, что увеличивает количество деталей, осложняет синхронизацию управления.The disadvantage of the known intermediate housing is that the mechanization of the circuit separator is implemented without interconnection with other elements for regulating the bypass ratio, namely with the adjustable compressor guide vanes used in almost all modern gas turbine engines [Agulnik A.B., Bakulev V.I., Gogubev V.A., Kravchenko I.V., Krylov B.A. Thermogasdynamic calculations and calculation of the characteristics of gas turbine engines / Pod. ed. Bakuleva V.I.: Textbook.: - M: MAI Publishing House, 2002. - 256 p.: ill. ISBN 5-7035-2539-X]. This leads to the unjustified use of additional drive elements, which increases the number of parts, complicates the synchronization of control.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного изобретения, является повышение надежности и снижение массы конструкции, за счет уменьшения количества деталей с сохранением синхронизации управления поворотом подвижных секторов конического разделителя потока и направляющих аппаратов компрессора высокого давления.The technical result achieved by using the claimed invention is to increase the reliability and reduce the weight of the structure by reducing the number of parts while maintaining synchronization of the rotation control of the movable sectors of the conical flow separator and the guide vanes of the high pressure compressor.

Указанный технический результат достигается тем, что в промежуточном корпусе компрессора двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащем составной конический разделитель потока, силовые стойки, размещенные между наружным и внутренним контурами, объединенные составным коническим разделителем потока, состоящим из неподвижных и подвижных секторов, причем неподвижные сектора выполнены за одно целое с силовыми стойками, между которыми расположены подвижные сектора, торцевые стенки которых соединены поворотными осями с близлежащими неподвижными секторами, а задние стенки подвижных секторов кинематически соединены с приводом направляющих аппаратов компрессора высокого давления посредством поворотных тяг, рычагов и приводных колец, также статорная часть компрессора высокого давления соединена с неподвижными секторами разделителя потока, при этом на приводном кольце подвижных секторов установлены пальцы, в свою очередь на задних стенках подвижных секторов разделителя выполнены наклонные прорези с возможностью контактировать с соответствующими пальцами приводного кольца подвижных секторов, согласно предложению подвижные сектора и передний ряд направляющих аппаратов компрессора высокого давления кинематически связаны посредством одного приводного кольца, содержащего средства крепления пальцев, размещенные на его переднем торце, а также средства соединения с передним рядом направляющих аппаратов, последние из которых установлены со стороны заднего торца приводного кольца.The specified technical result is achieved by the fact that in the intermediate housing of the compressor of a bypass turbojet engine, containing a composite conical flow separator, power racks located between the outer and inner circuits, united by a composite conical flow separator, consisting of fixed and movable sectors, and the fixed sectors are made in one the whole with power racks, between which there are movable sectors, the end walls of which are connected by rotary axes to nearby fixed sectors, and the rear walls of the movable sectors are kinematically connected to the drive of the guide vanes of the high-pressure compressor by means of rotary rods, levers and drive rings, also the stator part of the high-pressure compressor pressure is connected to the fixed sectors of the flow separator, while on the drive ring of the movable sectors there are fingers, in turn, on the rear walls of the movable sectors of the separator, inclined pins are made cutters with the ability to contact with the corresponding pins of the drive ring of the movable sectors, according to the proposal, the movable sectors and the front row of guide vanes of the high-pressure compressor are kinematically connected by means of one drive ring, containing means for fastening the fingers located on its front end, as well as means for connecting with the front row of guides devices, the last of which are installed from the side of the rear end of the drive ring.

Осуществление кинематической связи подвижных секторов и переднего ряда направляющих аппаратов компрессора высокого давления посредством одного приводного кольца, с переднего торца содержащего средства крепления пальцев, а со стороны заднего торца средства соединения с рычагами первого ряда поворотных лопаток общим позволяет сократить количество деталей конструкции механизации, что приводит к снижению массы и повышению надежности указанной конструкции.The implementation of the kinematic connection of the movable sectors and the front row of guide vanes of the high-pressure compressor by means of one drive ring, from the front end containing the means of fastening the fingers, and from the rear end of the means of connection with the levers of the first row of rotary vanes in common, allows to reduce the number of details of the mechanization structure, which leads to reducing the weight and increasing the reliability of this design.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами, на которых изображена конструкция промежуточного корпуса с регулируемым коническим разделителем потока, объединенного общим приводом с направляющими аппаратами компрессора высокого давления.The essence of the claimed invention is illustrated by drawings, which show the design of the intermediate housing with an adjustable conical flow separator, combined with a common drive with guide vanes of the high pressure compressor.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема расположения регулируемого разделителя потока промежуточного корпуса.In FIG. 1 is a schematic diagram of the location of the adjustable intermediate body flow divider.

На фиг. 2 представлено взаимное расположение подвижных и неподвижных секторов регулируемого разделителя потока промежуточного корпуса.In FIG. 2 shows the relative position of the movable and fixed sectors of the adjustable intermediate housing flow divider.

На фиг. 3 представлена механизация привода регулируемого разделителя потока промежуточного корпуса и направляющих аппаратов компрессора высокого давления.In FIG. 3 shows the mechanization of the drive of the adjustable flow divider of the intermediate casing and guide vanes of the high-pressure compressor.

На фиг. 4 представлена фиксация подвижного сектора регулируемого разделителя потока промежуточного корпуса.In FIG. 4 shows the fixation of the movable sector of the adjustable intermediate body flow divider.

Промежуточный корпус компрессора двухконтурного турбореактивного двигателя с составным коническим разделителем потока, содержит силовые стойки (1), размещенные между наружным (2) и внутренним (3) контурами, объединенные составным коническим разделителем потока, состоящим из неподвижных (4) и подвижных (5) секторов, причем неподвижные сектора (4) выполнены за одно целое с силовыми стойками (1) между, которыми расположены подвижные сектора (5), торцевые стенки (6) которых соединены поворотными осями (7) с близлежащими неподвижными секторами (4), а задние стенки (8) подвижных секторов (5) кинематически соединены с приводом. Наружный диаметр внутреннего контура (3) образован статорной частью (9) компрессора высокого давления с регулируемыми направляющими аппаратами (10), также статорная часть (9) компрессора соединена с неподвижными секторами (4) разделителя потока, причем привод направляющих аппаратов (10) компрессора и подвижных секторов (5) разделителя выполнен общим. В частном случае реализации общий привод состоит из взаимосвязанных управляющего гидроцилиндра (11), коромысла (12) и наружной тяги (13). Изменение положения подвижных секторов (5) и близлежащих регулируемых направляющих аппаратов (10) одной ступени компрессора выполнено посредством приводного кольца (14). Остальные направляющие аппаратов (10) последующих ступеней компрессора изменяют свое положение посредством приводных колец (15). Наружная тяга (13) соединена с взаимосвязанными кронштейнами (16) (17), соединенными с соответствующими поворотными рычагами (18) (19), подвижно закрепленными на платформе (20), которая в свою очередь неподвижно закреплена на статорной части компрессора высокого давления (9). Приводные кольца (14) (15) соединены с соответствующими поворотными рычагами (18) (19) посредством тяг (21) (22). На переднем торце приводного кольца (14) подвижных секторов (5) установлены пальцы (23) посредством средств соединения, например, болтовых соединений. Также приводное кольцо (14) снабжено средствами подвижного соединения с направляющими аппаратами (10) первой ступени компрессора высокого давления, например, радиальными осями, жестко зафиксированными на поворотном кольце (14) и образующих подвижные соединения в виде сферических шарниров с соответствующими направляющими аппаратами (10), расположенными со стороны заднего торца приводного кольца (14) на статорной части компрессора высокого давления (9). В свою очередь на задних стенках (8) подвижных секторов (5) разделителя выполнены наклонные прорези (24) с возможностью контактировать с соответствующими пальцами (23) приводного кольца (14) подвижных секторов (5). Поворотные оси (7) снабжены буртиками (25), в свою очередь в торцевых стенках (6) подвижных секторов (5) выполнены соосные с поворотными осями (7) отверстия (26) и проточки (27) под буртики (25) для фиксации поворотных осей (7) посредством разрезных распорных колец (28), которые размещены в соответствующих проточках (29). Неподвижные сектора (4) разделителя потока снабжены сферическими подшипниками (30), запрессованными в отверстия (31) и контактирующими с поворотными осями (7).The intermediate housing of the compressor of a bypass turbojet engine with a composite conical flow separator, contains power racks (1) located between the outer (2) and inner (3) circuits, united by a composite conical flow separator, consisting of fixed (4) and movable (5) sectors , and the fixed sectors (4) are made in one piece with the power racks (1) between which the movable sectors (5) are located, the end walls (6) of which are connected by rotary axes (7) to the nearby fixed sectors (4), and the rear walls (8) movable sectors (5) are kinematically connected to the drive. The outer diameter of the inner circuit (3) is formed by the stator part (9) of the high-pressure compressor with adjustable guide vanes (10), also the stator part (9) of the compressor is connected to the fixed sectors (4) of the flow divider, and the drive of the guide vanes (10) of the compressor and movable sectors (5) of the separator is made common. In a particular case of implementation, the common drive consists of interconnected control hydraulic cylinder (11), rocker arm (12) and external thrust (13). Changing the position of the movable sectors (5) and nearby adjustable guide vanes (10) of one compressor stage is performed by means of a drive ring (14). The remaining guide vanes (10) of the subsequent compressor stages change their position by means of drive rings (15). The outer link (13) is connected to interconnected brackets (16) (17) connected to the corresponding pivot arms (18) (19) movably fixed on the platform (20), which in turn is fixed on the stator part of the high pressure compressor (9 ). The drive rings (14) (15) are connected to the respective pivot arms (18) (19) via rods (21) (22). Pins (23) are mounted on the front end of the drive ring (14) of the movable sectors (5) by means of connection, for example, bolted connections. Also, the drive ring (14) is provided with means of movable connection with guide vanes (10) of the first stage of the high-pressure compressor, for example, radial axes rigidly fixed on the swivel ring (14) and forming movable connections in the form of spherical hinges with the corresponding guide vanes (10) located on the side of the rear end of the drive ring (14) on the stator part of the high pressure compressor (9). In turn, on the rear walls (8) of the movable sectors (5) of the separator, inclined slots (24) are made with the ability to contact with the corresponding pins (23) of the drive ring (14) of the movable sectors (5). The rotary axes (7) are equipped with collars (25), in turn, in the end walls (6) of the movable sectors (5) there are holes (26) coaxial with the rotary axles (7) and grooves (27) for the collars (25) for fixing the rotary axes (7) by means of split spacer rings (28), which are placed in the corresponding grooves (29). The fixed sectors (4) of the flow divider are equipped with spherical bearings (30) pressed into the holes (31) and in contact with the rotary axes (7).

Изменение положения подвижных секторов (5) осуществляется совместно с направляющими аппаратами (10) посредством управляющего гидроцилиндра (11), передающего усилие через коромысло (12) на наружную тягу (13), далее на взаимосвязанные кронштейны (16) (17), которые при перемещении изменяют положение поворотных рычагов (18) (19), передавая усилие на приводные кольца (14) (15) через тяги (21) (22) соответственно. Приводное кольцо (14) при перемещении воздействует на подвижные сектора (5) посредством установленных на кольце (14) пальцев (23), контактирующих с соответствующими наклонными прорезями (24), отклоняя их относительно поворотных осей (7), а также меняет положение направляющих аппаратов (10) первой ступени компрессора высокого давления за счет наличия кинематической связи с ними. Изменение положения направляющих аппаратов (10) оставшихся ступеней компрессора высокого давления осуществляется через приводные кольца (15).The change in the position of the movable sectors (5) is carried out together with the guide vanes (10) by means of the control hydraulic cylinder (11), which transmits the force through the rocker (12) to the outer rod (13), then to the interconnected brackets (16) (17), which, when moving change the position of the rotary levers (18) (19), transferring the force to the drive rings (14) (15) through the rods (21) (22), respectively. The driving ring (14) during movement acts on the movable sectors (5) by means of the fingers (23) mounted on the ring (14) that are in contact with the corresponding inclined slots (24), deflecting them relative to the rotary axes (7), and also changes the position of the guide vanes (10) the first stage of the high-pressure compressor due to the presence of a kinematic connection with them. The change in the position of the guide vanes (10) of the remaining stages of the high-pressure compressor is carried out through the drive rings (15).

Кинематическая связь с сохранением синхронизации управления поворотом подвижных секторов (5) и направляющих аппаратов (10) первой ступени компрессора высокого давления с приводом посредством одного поворотного кольца (14) позволяет повысить надежность и снизить массу за счет уменьшения количества деталей конструкции.Kinematic connection with the preservation of synchronization of the rotation control of the movable sectors (5) and guide vanes (10) of the first stage of the high-pressure compressor driven by one rotary ring (14) makes it possible to increase reliability and reduce weight by reducing the number of structural parts.

Claims (1)

Промежуточный корпус компрессора двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащий составной конический разделитель потока, силовые стойки, размещенные между наружным и внутренним контурами, объединенные составным коническим разделителем потока, состоящим из неподвижных и подвижных секторов, причем неподвижные сектора выполнены за одно целое с силовыми стойками, между которыми расположены подвижные сектора, торцевые стенки которых соединены поворотными осями с близлежащими неподвижными секторами, а задние стенки подвижных секторов кинематически соединены с приводом направляющих аппаратов компрессора высокого давления посредством поворотных тяг, рычагов и приводных колец, также статорная часть компрессора высокого давления соединена с неподвижными секторами разделителя потока, при этом на приводном кольце подвижных секторов установлены пальцы, в свою очередь на задних стенках подвижных секторов разделителя выполнены наклонные прорези с возможностью контактировать с соответствующими пальцами приводного кольца подвижных секторов, отличающийся тем, что подвижные сектора и передний ряд направляющих аппаратов компрессора высокого давления кинематически связаны посредством одного приводного кольца, содержащего средства крепления пальцев, размещенные на его переднем торце, а также средства соединения с передним рядом направляющих аппаратов, последние из которых установлены со стороны заднего торца приводного кольца.Intermediate housing of the compressor of a bypass turbojet engine, containing a composite conical flow separator, power racks placed between the outer and inner circuits, united by a composite conical flow separator consisting of fixed and movable sectors, the fixed sectors being made in one piece with the power racks, between which are located movable sectors, the end walls of which are connected by rotary axes to nearby fixed sectors, and the rear walls of the movable sectors are kinematically connected to the drive of the high-pressure compressor guide vanes by means of rotary rods, levers and drive rings, also the stator part of the high-pressure compressor is connected to the fixed sectors of the flow separator, at the same time, fingers are installed on the drive ring of the movable sectors, in turn, inclined slots are made on the rear walls of the movable sectors of the separator with the ability to contact with the corresponding fingers of the drive ring of the movable sectors, characterized in that the movable sectors and the front row of guide vanes of the high-pressure compressor are kinematically connected by means of one drive ring containing means for fastening the fingers located on its front end, as well as means for connecting to the front row of guide vanes, the last of which are installed from the side of the rear end of the drive ring.
RU2021129160A 2021-10-06 Intermediate housing of the compressor of a bypass turbojet engine RU2776003C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2776003C1 true RU2776003C1 (en) 2022-07-12

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4261686A (en) * 1978-08-09 1981-04-14 Mtu Motoren-Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh Variable flow divider for turbomachines
RU2672015C1 (en) * 2017-08-04 2018-11-08 Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Intermediate housing of compressor of dual-flow turbojet engine
RU2674227C1 (en) * 2017-11-17 2018-12-05 Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК - УМПО") Mechanism of regulation of paddles of the guide device of the stator multistage compressor of a gas turbine engine
RU2729558C1 (en) * 2019-09-16 2020-08-07 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Compressor intermediate housing of turbojet

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4261686A (en) * 1978-08-09 1981-04-14 Mtu Motoren-Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh Variable flow divider for turbomachines
RU2672015C1 (en) * 2017-08-04 2018-11-08 Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Intermediate housing of compressor of dual-flow turbojet engine
RU2674227C1 (en) * 2017-11-17 2018-12-05 Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК - УМПО") Mechanism of regulation of paddles of the guide device of the stator multistage compressor of a gas turbine engine
RU2729558C1 (en) * 2019-09-16 2020-08-07 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Compressor intermediate housing of turbojet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210102552A1 (en) Axi-centrifugal compressor with variable outlet guide vanes
US4409788A (en) Actuation system for use on a gas turbine engine
EP3228824B1 (en) Gas turbine variable vane system with harmonic drive
EP3222823B1 (en) Harmonic drive actuator for variable vanes
EP3236016B1 (en) Drive shaft for remote variable vane actuation
EP2971599B1 (en) Variable vane drive system
RU2525101C2 (en) Device for turboprop fan blade orientation control
EP3236015A1 (en) Cable actuation for variable vanes
EP4421296A2 (en) Harmonic drive actuator for variable vanes
US20220145807A1 (en) Operability geared turbofan engine including compressor section variable guide vanes
EP3232016B1 (en) Method and apparatus for adjusting variable vanes
US20200149428A1 (en) Variable vane positioning apparatus for a gas turbine engine
EP2914817B1 (en) Gas turbine engine synchronization ring
EP3269965A1 (en) Geared gas turbine engine
US10800512B2 (en) System and method for propeller pitch control
US20160069297A1 (en) Geared turbine engine with o-duct and thrust reverser
US20150275766A1 (en) Geared turbine engine with a d-duct and a thrust reverser
EP2956631A1 (en) Rotary actuator for variable vane adjustment system
EP2964944A2 (en) Pivot door thrust reverser with variable area nozzle
RU2776003C1 (en) Intermediate housing of the compressor of a bypass turbojet engine
US9617870B2 (en) Bracket for mounting a stator guide vane arrangement to a strut in a turbine engine
GB1216920A (en) Axial flow compressors having adjustable stator vanes
RU2729558C1 (en) Compressor intermediate housing of turbojet
US9790806B2 (en) Case with vane retention feature
US20230358149A1 (en) Turbine engine module equipped with a propeller and stator vanes carried by two casings and corresponding turbine engine