Статор компрессора авиационного двигателя

Статор осевого компрессора газотурбинного двигателя

Использование: авиационное двигателестроение, а именно статоры осевого компрессора. Сущность изобретения: статор осевого компрессора ГТД содержит внутренний корпус, в котором установлены направляющие аппараты и внутри которого образована внутренняя поверхность над рабочим колесом промежуточной ступени, сообщенная перфорацией в статорном кольце с проточной частью компрессора над этим рабочим колесом. Снаружи внутреннего корпуса установлен второй корпус, между корпусами вокруг внутренней кольцевой полости образована наружная кольцевая полость, сообщенная отверстиями во внутреннем корпусе с внутренней полостью, а отверстиями в наружном корпусе с трубопроводами системы отбора воздуха от компрессора. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к авиационному двигателестроению, а точнее к корпусам осевого компрессора ГТД, с отбором воздуха от компрессора для использования его в системе кондиционирования, системе антиобледенения, охлаждения корпуса турбины и т.п.

Известен статор осевого компрессора ГТД с отбором воздуха от компрессора, содержащий внутренний корпус, в котором установлены направляющие аппараты, и наружный силовой корпус. Между корпусами, жестко соединенными между собой кольцевыми радиальными фланцами, образована кольцевая полость, сообщенная с проточной частью компрессора кольцевой щелью, расположенной в зазоре между лопаточными венцами промежуточной ступени компрессора.

Существенные недостатки этого статора в увеличенной длине компрессора из-за наличия увеличенного осевого зазора в месте расположения щели для отбора воздуха, что существенно увеличивает массу компрессора, кроме того, кольцевая щель разрезает корпус на две части, что уменьшает его прочность.

Известен другой статор осевого компрессора ГТД с отбором воздуха, содержащий передний и задний корпусы, в которых установлены направляющие аппараты. На радиальном фланце переднего корпуса, в зазоре между лопаточными венцами промежуточной ступени жестко закреплено кольцо с отверстиями для прохода воздуха из проточной части компрессора в кольцевую полость отбора воздуха от компрессора, расположенную между корпусами. Кольцо с отверстиями контактирует с кольцевой проточкой на переднем конце заднего корпуса.

Недостатки этого статора такие же, как и у предыдущего статора увеличение длины компрессора из-за увеличения осевого зазора между лопаточными венцами в месте расположения отверстий и разрыв прочностной связи корпуса в месте отбора воздуха.

Известен статор осевого компрессора, принятый за прототип, в корпусе которого установлены направляющие аппараты и в котором кольцевая полость над рабочим колесом одной из ступеней компрессора сообщена с проточной частью компрессора перфорацией, выполненной в статорном кольце, ограничивающем изнутри кольцевую полость от проточной части компрессора. Осевой зазор между лопаточными венцами этой ступени компрессора обычный, не увеличенный.

Видео:Компрессор гудит но не запускается. Ремонтируем сами...Скачать

Компрессор гудит но не запускается. Ремонтируем сами...

Перфорация выполнена в виде щелей, ориентированных в окружном направлении по вращению рабочих лопаток и расположенных над входной частью последних и в зоне осевого зазора между статорным и роторным лопаточными венцами. Статорное кольцо снабжено легко истирающимся покрытием, расположенным над остальной частью рабочих лопаток. При работе двигателя неравномерность давления по окружности на входе в рабочее колесо устраняется перетеканием воздуха через щели статорного кольца в замкнутую кольцевую полость, благодаря чему обеспечивается равномерность давления воздуха на оставшейся части хорды рабочих лопаток. Это повышает КПД компрессора и расширяет диапазон его устойчивой работы.

Целью изобретения является создание конструкции статора компрессора с отбором воздуха из компрессора с использованием перфорации и кольцевой полости известного статора.

Указанная цель достигается тем, что в статоре осевого компрессора газотурбинного двигателя, содержащем корпус, установленные в нем направляющие аппараты, выполненную в нем над рабочим колесом одной из ступеней кольцевую полость, ограниченную со стороны проточной части статорным кольцом с перфорацией и сообщенную с проточной частью компрессора, статор снабжен обечайкой с патрубками системы отбора воздуха из компрессора, охватывающей с образованием кольцевой камеры корпус, камера расположена над полостью, сообщена с ней посредством отверстий в корпусе и подключена к патрубкам.

На фиг.1 изображено частичное продольное сечение осевого компрессора ГТД в месте отбора воздуха; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1.

Статор осевого компрессора ГТД содержит направляющие аппараты 1, установленные в корпусе 2. Внутри корпуса 2, над рабочим колесом промежуточной ступени, образована кольцевая полость 3, ограниченная изнутри статорным кольцом 4. В кольце 4 выполнена перфорация, сообщающая полость 3 с проточной частью 5 компрессора. Снаружи корпуса 2 установлен второй силовой корпус 6 обечайка, который связан с силовыми корпусами двигателя и воспринимает силовые нагрузки на статор компрессора. Между корпусами 2 и 6 вокруг внутренней полости 3 при помощи промежуточного кольца 7 образована кольцевая камера 8, сообщенная отверстиями 9 во внутреннем корпусе 2 с внутренней полостью 3. Отверстиями 10 в обечайке 6 кольцевая камера 8 сообщена с патрубками 11 системы отбора воздуха от компрессора. Перфорация в статорном кольце 4 выполнена в виде щелей 12, ориентированных в окружном направлении по вращению рабочих лопаток 13. Щели 12 расположены над входной частью рабочих лопаток 13 и в зоне осевого зазора между направляющими лопатками 14 и рабочими лопатками 13. Для обеспечения минимальных потерь полного давления щели 12 наклонены к продольной оси компрессора под углом равным, например, 30 о , и начинаются непосредственно за направляющими лопатками 14, а над рабочими лопатками 13 размещены на 1/3 их ширины. Статорное кольцо 4 снабжено легко истирающимся покрытием 15, расположенным над остальной частью рабочих лопаток 13 и обеспечивающим малый радиальный зазор между вершинами рабочих лопаток 13 и статорным кольцом 4.

Читайте также: Компрессор из зиловского компрессора своими руками 220в

Так как посторонние частицы, попадающие на вход в компрессор при взаимодействии с рабочими лопатками, приобретают окружную составляющую скорости в направлении вращения ротора компрессора, а из-за действия на эти частицы центробежных сил они приобретают и радиальную составляющую скорости, то для обеспечения безударного выхода этих частиц через щели 12 перфорации из проточной части 5 компрессора в полость 3, щели 12 имеют еще и наклон в окружном направлении под углом , равным, например, 45 о .

При работе двигателя неравномерности давления воздуха по окружности на входе в рабочее колесо устраняются перетеканием воздуха через щели 12 статорного кольца 4 в кольцевую полость 3, благодаря чему обеспечивается равномерность давления на оставшейся части хорды лопаток 13. При включении отбора воздуха от компрессора воздух из внутренней полости 3 проходит через отверстия 9 в кольцевую камеру 8 и далее через отверстия 10 в патрубки 11 системы отбора воздуха. При этом области высокого давления, прошедшие через щели 12 во внутреннюю полость 3, затем проходят в кольцевую камеру 8 и далее в патрубки 11. Это дополнительно уменьшает неравномерность давления в компрессоре, что повышает КПД компрессора и расширяет диапазон его устойчивой работы.

Так как внутренняя полость 3 в предлагаемом статоре стала проточной, то пограничный слой из проточной части компрессора, как и посторонние механические частицы, попавшие на вход в компрессор, поступают через щели 12 в эту полость и затем в кольцевую камеру 8 и далее уходят в патрубки 11. Это улучшает работу газотурбинного двигателя. Предлагаемый статор осевого компрессора позволяет отбирать воздух от компрессора без увеличения его длины и массы, а также улучшает работу двигателя за счет удаления из проточной части пограничного слоя и посторонних механических частиц, попавших на вход в компрессор.

Видео:Все что нужно знать о мощности компрессора!Скачать

Все что нужно знать о мощности компрессора!

1. СТАТОР ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащий корпус, установленные в нем направляющие аппараты, выполненную в нем над рабочим колесом одной из ступеней кольцевую полость, ограниченную со стороны проточной части статорным кольцом с перфорацией и сообщенную с проточной частью компрессора, отличающийся тем, что статор снабжен обечайкой с патрубками системы отбора воздуха из компрессора, охватывающей с образованием кольцевой камеры корпус, камера расположена над полостью, сообщена с ней посредством отверстий в корпусе и подключена к патрубкам.

2. Статор по п.1, отличающийся тем, что перфорация в статорном кольце выполнена в виде щелей, ориентированных в окружном направлении по вращению рабочего колеса.

3. Статор по п. 1, отличающийся тем, что щели расположены над входной частью рабочих лопаток и в зоне осевого зазора между направляющими рабочими лопатками и наклонены к продольной оси компрессора.

4. Статор по п.1, отличающийся тем, что щели размещены над рабочими лопатками на 1/3 их ширины.

5. Статор по п.1, отличающийся тем, что статорное кольцо снабжено легкоистирающимся покрытием, расположенным над остальной частью рабочих лопаток.

Статор компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей (ГТД) авиационного и наземного применения. Технический результат заключается в повышении надежности и КПД компрессора за счет исключения утечек сжимаемого воздуха и износа рабочих колец о внутренний корпус компрессора. Это достигается тем, что в статоре компрессора ГТД, содержащем наружный и внутренний корпуса, рабочие кольца, образующие с внутренним корпусом кольцевые полости, согласно изобретению рабочие кольца скреплены между собой с помощью соединения кольцевой выступ — паз кольцами направляющих аппаратов, которые зафиксированы под внутренним корпусом радиальными винтами, а рабочие кольца закреплены относительно колец направляющих аппаратов в окружном направлении осевыми штифтами. 2 ил.

Читайте также: Клапан обратный для компрессора у43102

Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.

Видео:Компрессор MIOL 81-152 ремонт статора.Скачать

Компрессор MIOL 81-152 ремонт статора.

Известен корпус (статор) компрессора высокого давления ТРД-36, в котором рабочие полукольца и полукольца направляющих аппаратов телескопически установлены в центрирующие оболочки, связанные с наружным корпусом, а крутящий момент от спрямляющих аппаратов передается от первой к последней ступени и далее на наружный корпус с помощью фиксирующих штифтов [1].

Однако, при малом весе конструкция обладает повышенным износом полуколец направляющих аппаратов в местах их телескопического соединения с центрирующими оболочками, а также пониженным КПД компрессора из-за перетекания сжимаемого компрессором воздуха по телескопическим соединениям и отсутствия системы активного управления радиальными зазорами между ротором и статором.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является статор компрессора газотурбинного двигателя с системой управления радиальными зазорами, включающий наружный и внутренний корпуса, рабочие кольца, образующие с внутренним корпусом кольцевые полости. Внутренний корпус соединен с наружным корпусом посредством упругих фланцев, а в кольцевую полость подается холодный воздух на обдув внутреннего корпуса, за счет термической деформации которого обеспечивается управление радиальными зазорами между ротором и статором [2].

Однако, статор данной конструкции не обеспечивает высокий КПД компрессора в результате перетекания сжатого воздуха от последних ступеней компрессора к первым из-за зазоров и плохих контактов между внутренним корпусом и рабочими кольцами, а также кольцами направляющих аппаратов, что также не обеспечивает необходимую управляемость при регулировании этих зазоров.

Кроме того, возможны наклеп и износ колец при контактах с внутренним корпусом и поломка компрессора.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности и КПД компрессора за счет исключения утечек сжимаемого воздуха и износа рабочих колец о внутренний корпус компрессора.

Сущность изобретения заключается в том, что в статоре компрессора газотурбинного двигателя, содержащем наружный и внутренний корпуса, рабочие кольца, образующие с внутренним корпусом кольцевые полости, согласно изобретению рабочие кольца скреплены одежду собой с помощью соединения кольцевой выступ — паз кольцами направляющих аппаратов, которые зафиксированы под внутренним корпусом радиальными винтами, а рабочие кольца закреплены относительно колец направляющих аппаратов в окружном направлении осевыми штифтами.

Закрепление колец направляющих аппаратов под внутренним корпусом радиальными винтами обеспечивает плотный контакт между этими элементами, исключая их наклеп, а значит и поломку компрессора. Такая конструкция обеспечивает фиксацию, исключающую перетекание сжатого воздуха от последних ступеней к первым и обеспечивая стабильную на всех режимах теплопередачу от колец направляющего аппарата к внутреннему корпусу и упрощая регулирование радиальных зазоров между статором и ротором.

Дополнительная фиксация, необходимая для высоконапорного компрессора, обеспечена креплением рабочих колец между скобой с помощью соединения кольцевой выступ — паз кольцами направляющих аппаратов, которые зафиксированы под внутренним корпусом радиальными винтами, прижимающими рабочие колеса к корпусу.

Видео:Компрессор ПАТРИОТ, ремонт электромотора.Скачать

Компрессор ПАТРИОТ, ремонт электромотора.

Такая двойная фиксация выполнена для уменьшения «паразитных» утечек сжимаемого воздуха из проточной части от последних ступеней к передним в зазорах между кольцами и корпусом, т.к. давление за компрессором двигателя ПС-90А на максимальном режиме составляет 32,5 кг/см 2 , на входе в компрессор 2,5 кг/см 2 , т.е. разница давлений составляет P = 32,5 — 2,5 = 30 кг/см 2 .

На фиг. 1 показан продольный разрез статора компрессора заявляемой конструкции. На фиг. 2 — элемент I на фиг. 1 в увеличенном виде.

Статор 1 компрессора газотурбинного двигателя состоит из наружного корпуса 2 и внутреннего корпуса 3, внутри которого установлены рабочие кольца 4 и кольца направляющих аппаратов 5 с направляющими лопатками 6. Наружный корпус 2 и внутренний корпус 3 связаны между собой с помощью фланцев 7 и 8, при этом один из них (фланец 7) выполнен упругим.

Наружный 2 и внутренний 3 корпуса совместно с фланцами 7 и 8 образуют замкнутую кольцевую полость 9, в которую через перфорированный дефлектор 10 подается охлаждающий воздух, который охлаждает наружную поверхность 11 внутреннего корпуса 3, а затем через отверстия 12 сбрасывается в наружный контур двигателя (не показан) или в атмосферу.

Читайте также: Компрессор климатической установки шкода октавия а5

Направляющие лопатки 6 крепятся в кольцах направляющих аппаратов 5 с помощью замков 13 типа «ласточкин хвост», в котором выполнены пазы 15.

Рабочие кольца 4 и кольца направляющих аппаратов 5 зафиксированы в осевом направлении с помощью фланцев 7 и 8, в радиальном — с помощью внутреннего корпуса 3, а крутящий момент от направляющих лопаток 6 передается с помощью осевых штифтов 16, которые установлены в рабочих кольцах 4 и входят в пазы колец 5.

Для высоконапорного компрессора газотурбинного двигателя ПС-90А кольца 5 дополнительно закреплены с помощью бобышек 17 множеством (16 -18) винтов 18 к внутреннему корпусу 3, а с помощью осевых кольцевых выступов 19 соединением 20 фиксируют и прижимают к корпусу 3 рабочие кольца 4.

Двойная фиксация выполнена для уменьшения паразитных утечек сжимаемого воздуха из проточной части 14 от последних ступеней 21 к передним 22 через зазоры между кольцами 4 и 5 и корпусом 3. В противном случае это приводит к существенному снижению КПД компрессора.

Видео:проверка статора на межвитковое замыканиеСкачать

проверка статора на межвитковое замыкание

Устройство работает следующим образом.

При работе двигателя, особенно на максимальном режиме, сжатый воздух из проточной части 14 под действием перепада давлений 30 кг/см 2 стремится к перетеканию по зазорам между внутренним корпусом 3 и кольцами 4, 5 в направлении от выхода компрессора к его входу, т.е. от последних ступеней 21 к первым 22, что снижает КПД компрессора.

Наличие множества последовательно расположенных в осевом направлении воздушных полостей 25, 24 и 23, разделенных между собой множеством кольцевых выступов 26, контактирующих с внутренней поверхностью 27 корпуса 3 за счет затяжки множества радиальных винтов 18, существенно снижает эти утечки. Устройство работает как лабиринтное уплотнение между взаимно неподвижными деталями, в котором разгонные участки для перетекающего воздуха зазора между выступами 26 и поверхностью 27 чередуются с воздушными полостями 23, 24 и 25.

Для улучшения прижатия рабочих колец к внутренней поверхности 27 корпуса 3, а также для обеспечения сборки кольца направляющих аппаратов 5 выполняются разрезными на две и более частей. Рабочие кольца 4 могут быть выполнены как цельными, так и разрезными.

При уменьшении режима работы двигателя или его выключении тонкостенный корпус 3 охлаждается быстрее массивных дисков ротора компрессора, радиальные зазоры 1 и 2 могут уменьшиться до нуля, что приведет к заклиниванию ротора компрессора и к поломке компрессора. Замкнутые кольцевые воздушные полости 25, 24 и 23 в данном случае являются теплоизолирующими полостями и снижают передачу тепла от внутреннего корпуса 3 к холодному воздуху в проточной части 14 компрессора, т.е. уменьшают темп остывания корпуса 3, приближая его к темпу остывания массивных дисков ротора компрессора.

Радиальные винты 18, которые при работе на номинальном режиме также воспринимают крутящий момент от множества направляющих лопаток как результат действия на них газовых сил, в случае касания этими лопатками ротора на режимах сброса препятствуют провороту колец 5 от сил трения ротора о статор.

При работе двигателя на номинальном режиме для уменьшения радиальных зазоров 1 и 2 с целью повышения КПД компрессора включается обдув корпуса 3 со стороны наружной поверхности 11 холодным воздухом, включается система управления радиальными зазорами.

При этом корпус 3 охлаждается, уменьшаясь по своему диаметру, обжимая кольца 4 и 5. Гарантированный и стабильный контакт между кольцевыми выступами 26 и внутренней поверхностью 27 внутреннего корпуса 3, который обеспечен за счет затяжки множества винтов 18, способствует быстрому охлаждению колец 4 и 5 за счет теплопроводности и уменьшению зазоров 1 и 2.

Источники информации 1. Вьюнов С. А. Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1989, стр. 106, рис. 3.43.

Видео:электродвигатель с компрессора.Ремонт,перемотка ( 1 часть)Скачать

электродвигатель с компрессора.Ремонт,перемотка ( 1 часть)

2. Патент РФ N 2121082, F 04 D 29/56, F 02 C 7/20, 1998 г.

Статор компрессора газотурбинного двигателя, содержащий наружный и внутренний корпуса, рабочие кольца, образующие с внутренним корпусом кольцевые полости, отличающийся тем, что рабочие кольца скреплены между собой с помощью соединения кольцевой выступ — паз кольцами направляющих аппаратов, которые зафиксированы под внутренним корпусом радиальными винтами, а рабочие кольца закреплены относительно колец направляющих аппаратов в окружном направлении осевыми штифтами.

  • Свежие записи
    • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
    • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
    • Какие моторы бывают у стиральных машин
    • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
    • Как снять стопорную шайбу с вала


    📹 Видео

    Электродвигатель с компрессора.Однофазная обмотка.Скачать

    Электродвигатель с компрессора.Однофазная обмотка.

    Простейшая проверка обмоток статора. Своими руками!Скачать

    Простейшая проверка обмоток статора.  Своими руками!

    Переделать компрессор на АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬСкачать

    Переделать компрессор на АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

    ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬСкачать

    ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

    Aircraft turbofan gas turbine engine compressor variable stator vane ( VSV ) operationСкачать

    Aircraft turbofan gas turbine engine compressor variable stator vane ( VSV ) operation

    наглядный пример межвиткового замыкания у компрессораСкачать

    наглядный пример межвиткового замыкания у компрессора

    Как определить рабочую и пусковую обмоткуСкачать

    Как определить рабочую и пусковую обмотку

    Определение КЗ витков в статорных обмотках асинхронных (и синхронных) моторахСкачать

    Определение КЗ витков в статорных обмотках  асинхронных (и синхронных) моторах

    НЕ СПЕШИ сдавать в ремонт компрессорСкачать

    НЕ СПЕШИ сдавать в ремонт компрессор

    Ремонт китайского компрессора своими рукамиСкачать

    Ремонт китайского компрессора своими руками

    Переделка компрессора из прямого поршневого в ременный. Часть 1.Скачать

    Переделка компрессора из прямого поршневого в ременный. Часть 1.

    Компрессор не запускается. Пусковой конденсатор компрессора CBB-60. Как проверить?Скачать

    Компрессор не запускается. Пусковой конденсатор компрессора CBB-60. Как проверить?

    Полезные вещи внутри компрессора от старого советского холодильника!Скачать

    Полезные вещи внутри компрессора от старого советского холодильника!

    ЗАМЕНА САЛЬНИКА КОМПРЕССОРА. РЕМОНТСкачать

    ЗАМЕНА САЛЬНИКА КОМПРЕССОРА. РЕМОНТ
Поделиться или сохранить к себе:
Технарь знаток