SU1687804A1 - Device for regulating axial clearances in blade machines of gas-turbine engines - Google Patents

Device for regulating axial clearances in blade machines of gas-turbine engines Download PDF

Info

Publication number
SU1687804A1
SU1687804A1 SU894703074A SU4703074A SU1687804A1 SU 1687804 A1 SU1687804 A1 SU 1687804A1 SU 894703074 A SU894703074 A SU 894703074A SU 4703074 A SU4703074 A SU 4703074A SU 1687804 A1 SU1687804 A1 SU 1687804A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cavity
seal
movable element
membrane
ridge
Prior art date
Application number
SU894703074A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Петрович Голубков
Александр Григорьевич Дорошенко
Виктор Алексеевич Зорин
Original Assignee
Военно-воздушная инженерная Краснознаменная академия им.проф.Н.Е.Жуковского
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 Военно-воздушная инженерная Краснознаменная академия им.проф.Н.Е.Жуковского filed Critical Военно-воздушная инженерная Краснознаменная академия им.проф.Н.Е.Жуковского
Priority to SU894703074A priority Critical patent/SU1687804A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1687804A1 publication Critical patent/SU1687804A1/en

Links

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к авиационной технике, к частности к осевым уплотнени м лопаточных турбомашин с бандажными кольцами на рабочих лопатках роторов. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и уменьшение перетечек через уплотнение. На рабочих лопатках ротора 4 с бандажными полками 3 выполнены два гребн  2 и 13, которые охватывает подвижный элемент 1 с образованием полости 14. Подвижный элемент 1 св зан пустотелыми подпружиненными штоками 9 с полостью 7 в корпусе 6, который поделен мембраной 5 на полости 7 и 8 Причем полость 8 через жиклер 11 св зана с входом в уплотнение, а через жиклер 12 - с выходом из уплотнени , потому в этой полости устанавливаетс  давление, равное полусумме давлений на входе и выходе из уплотнени . При уменьшении, например, осевого зазора по гребню 2 давление в полост х 14 и 7 уменьшаетс  по сравнению с давлением в полости 8. Это приводит к тому, что мембрана 5 через штоки 9 смещает подвижный элемент 1в сторону восстановлени  осевого зазора по гребню 2 до оптимального значени . 2ил. (Л СThe invention relates to aeronautical engineering, in particular, to axial seals of blade turbomachines with retaining rings on rotor blades. The aim of the invention is to increase reliability and reduce leakage through the seal. On the rotor blades of the rotor 4 with retaining shelves 3 there are two ridges 2 and 13, which encompass the movable element 1 with the formation of cavity 14. The movable element 1 is connected by hollow spring-loaded rods 9 with cavity 7 in housing 6, which is divided by membrane 5 into cavity 7 and 8 Moreover, the cavity 8 is connected through the jet 11 to the seal inlet, and through the jet 12 to the seal exit, because in this cavity a pressure equal to half the sum of the pressures at the inlet and outlet of the seal is established. When reducing, for example, the axial clearance along the ridge 2, the pressure in the cavities 14 and 7 decreases as compared with the pressure in the cavity 8. This causes the membrane 5 to displace the movable element 1 in the direction of restoring the axial clearance along the ridge 2 to the optimum value. 2il. (Ls

Description

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к осевым уплотнениям лопаточных турбомашин с бандажными кольцами на рабочих лопатках роторов.The invention relates to aircraft, in particular to the axial seals of blade turbomachines with retaining rings on rotor blades.

Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение перетечек газа через уплотнение.The aim of the invention is to increase reliability and reduce gas leakage through the seal.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство: на фиг.2 - графики изменения давления в полости между гребнями бандажной полки и подвижным элементом.Figure 1 presents the proposed device: figure 2 - graphs of the pressure in the cavity between the ridges of the retaining shelf and the movable element.

Устройство для регулирования осевых зазоров в лопаточных машинах газотурбинных двигателей содержит торцовое уплотнение, выполненное в виде статорного подвижного элемента 1 и гребня 2 на переднем торце бандажной полки 3 ротора 4.A device for regulating axial clearances in blade machines of gas turbine engines contains a mechanical seal made in the form of a stator movable element 1 and a ridge 2 at the front end of the retaining shelf 3 of the rotor 4.

Устройство содержит исполнительный механизм, выполненный из мембраны 5, расположенной в корпусе 6, с образованием двух кольцевых полостей 7 и 8, подпружиненные штоки 9 с отверстиями 10 и два жиклера 11 и 12. Полость 8 через жиклер 11 сообщается со входом в уплотнение, где давление равно РВх3 перед рабочим колесом, а второй жиклер 12 сообщает полость 8 с выходом из уплотнения, где давление Рвых4 равно давлению· за рабочим колесом ротора 4.The device comprises an actuator made of a membrane 5 located in the housing 6, with the formation of two annular cavities 7 and 8, spring-loaded rods 9 with holes 10 and two nozzles 11 and 12. The cavity 8 through the nozzle 11 communicates with the entrance to the seal, where the pressure is equal to P B x 3 in front of the impeller, and the second nozzle 12 communicates the cavity 8 with the outlet from the seal, where the pressure Pout 4 is equal to the pressure · behind the impeller of the rotor 4.

Бандажная полка 3 снабжена дополнительным гребнем 13, а подвижный элемент 1 выполнен в виде охватывающей оба гребня 2 и 13 лабиринтного кольца с образованием полости 14 между ними.The retaining shelf 3 is provided with an additional ridge 13, and the movable element 1 is made in the form of a labyrinth ring covering both ridges 2 and 13 with the formation of a cavity 14 between them.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При работе турбомашины под влиянием температурных и силовых деформаций деталей ротора 4 и статора происходит их осевое перемещение в осевом направлении. При этом, например осевой зазор Δ1 между гребнем 2 и подвижным элементом 1 может уменьшиться. Поэтому давление Р 1 в поло стях 14 и 7 становится меньше давления Рг в полости 8, где оно равно полусумме давлений Рвх3- РВых4. В результате этого мембрана 5, воздействует через штоки 9 на подвижный элемент 1, смещая его в сторону увеличения зазора Δι по гребню 2 до выравнивания давлений в полостях 14 и 7 с давлением в полости 8. При этом осевые зазоры по гребням 2 и 13 уравниваются, что предотвращает контакт и износ гребней 2 и 13 и подвижного элемента 1.When the turbomachine is operating under the influence of temperature and force deformations of the parts of the rotor 4 and the stator, they are axially displaced in the axial direction. In this case, for example, the axial clearance Δ1 between the ridge 2 and the movable element 1 may decrease. Therefore, the pressure P 1 polo styah 14 and 7 becomes less than the pressure Pr in the cavity 8, where it is equal to half the sum of the pressure Pjn 3 - F B 4 s. As a result of this, the membrane 5 acts through the rods 9 on the movable element 1, displacing it in the direction of increasing the gap Δι along the ridge 2 until the pressures in the cavities 14 and 7 equal to the pressure in the cavity 8. In this case, the axial clearances along the ridges 2 and 13 are equalized, which prevents contact and wear of the ridges 2 and 13 and the movable element 1.

При уменьшении осевого зазора по гребню 13 смещение подвижного элемента 1 происходит в противоположном направлении и осевые зазоры по гребням 2 и 13 снова восстанавливаются до оптимальных, величин.When decreasing the axial clearance along the ridge 13, the displacement of the movable element 1 occurs in the opposite direction and the axial clearances along the ridges 2 and 13 are again restored to optimal values.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для регулирования осевых зазоров в лопаточных машинах газотурбинных двигателей, имеющих торцовое уплотнение, выполненное в виде статорного подвижного элемента и гребня на переднем торце бандажной полки ротора, содержащее исполнительный механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения перетечек газа через уплотнение, исполнительный механизм выполнен в виде мембраны, расположенной в корпусе с образованием двух кольцевых полостей, подпружиненных штоков с отверстиями и двух жиклеров, причем бандажная полка снабжена дополнительным гребнем, а статорный подвижный элемент выполнен в виде охватывающего оба гребня бандажной полки лабиринтного кольца с образованием полости между ними, сообщенной через отверстия в штоках с полостью перед мембраной, а полость за мембраной сообщена через первый жиклер с входом в уплотнение, а через второй жиклер - с выходом из последнего.A device for regulating axial clearances in blade machines of gas turbine engines having an end seal made in the form of a stator movable element and a ridge at the front end of the rotor retaining shelf, comprising an actuator, characterized in that, in order to increase reliability and reduce gas leakage through the seal, the actuator is made in the form of a membrane located in the housing with the formation of two annular cavities, spring-loaded rods with holes and two nozzles, and the shelf is provided with an additional ridge, and the stator movable element is made in the form of a labyrinth ring covering the both ridges of the retaining shelf of the labyrinth ring, communicating through the holes in the rods with a cavity in front of the membrane, and the cavity behind the membrane is communicated through the first nozzle with the entrance to the seal, and through the second jet - with the exit from the latter. Редактор С. Лисина Editor S. Lisina Составитель О. Антонов Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши Compiled by O. Antonov Tehred M. Morgenthal Corrector M. Sharoshi
Заказ 3687 Тираж ПодписноеOrder 3687 Circulation Subscription ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРVNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee for Science and Technology 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина. 101Production and Publishing Plant Patent, Uzhgorod, Gagarin St. 101
SU894703074A 1989-06-09 1989-06-09 Device for regulating axial clearances in blade machines of gas-turbine engines SU1687804A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894703074A SU1687804A1 (en) 1989-06-09 1989-06-09 Device for regulating axial clearances in blade machines of gas-turbine engines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894703074A SU1687804A1 (en) 1989-06-09 1989-06-09 Device for regulating axial clearances in blade machines of gas-turbine engines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1687804A1 true SU1687804A1 (en) 1991-10-30

Family

ID=21453160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894703074A SU1687804A1 (en) 1989-06-09 1989-06-09 Device for regulating axial clearances in blade machines of gas-turbine engines

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1687804A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2381476C2 (en) * 2006-02-20 2010-02-10 Уфимский авиационный техникум (УАТ) Method of measuring blade profile and radial clearance in turbine of running gas turbine engine
RU2442900C2 (en) * 2009-12-07 2012-02-20 Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Steam turbine stage
RU2478799C2 (en) * 2008-10-29 2013-04-10 Дженерал Электрик Компани Seal of steam flow path in steam turbine driven by pressure

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент DE № 1948578, кл. F 01 D 11 /02, НКИ 14 С11 /02, 1968. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2381476C2 (en) * 2006-02-20 2010-02-10 Уфимский авиационный техникум (УАТ) Method of measuring blade profile and radial clearance in turbine of running gas turbine engine
RU2478799C2 (en) * 2008-10-29 2013-04-10 Дженерал Электрик Компани Seal of steam flow path in steam turbine driven by pressure
RU2442900C2 (en) * 2009-12-07 2012-02-20 Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Steam turbine stage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1211386B1 (en) Turbine interstage sealing ring and corresponding turbine
US5601402A (en) Turbo machine shroud-to-rotor blade dynamic clearance control
US4425079A (en) Air sealing for turbomachines
KR100379728B1 (en) Rotor assembly shroud
US6997673B2 (en) Gas turbine high temperature turbine blade outer air seal assembly
US8206093B2 (en) Gas turbine with a gap blocking device
US4184689A (en) Seal structure for an axial flow rotary machine
US5553999A (en) Sealable turbine shroud hanger
JP6220191B2 (en) Seal design structure for turbomachine and active clearance control method
US9435218B2 (en) Systems relating to axial positioning turbine casings and blade tip clearance in gas turbine engines
CA2793966C (en) Seal mechanism for use with turbine rotor
US7513740B1 (en) Turbine ring
US6916154B2 (en) Diametrically energized piston ring
US20020150469A1 (en) Turbine
US4497171A (en) Combustion turbine engine
GB2110306A (en) Turbomachine housing
US6068443A (en) Gas turbine tip shroud blade cavity
US3511577A (en) Turbine nozzle construction
US9441499B2 (en) System and method relating to axial positioning turbine casings and blade tip clearance in gas turbine engines
WO2017180682A1 (en) Anti-coning aspirating face seal
US4579507A (en) Combustion turbine engine
SU1687804A1 (en) Device for regulating axial clearances in blade machines of gas-turbine engines
US11092028B2 (en) Tip balance slits for turbines
US3471126A (en) Movable vane unit
US9540953B2 (en) Housing-side structure of a turbomachine