горивна камера на турбина с газ

Горивната камера на газотурбинния двигател съдържа външна обвивка и подвижна обвивка. Корпусът е направен от поне три части с надлъжни съединители. Съединителите са разположени равномерно по обиколката. Поне един от двата пръстеновидни фланца на корпуса е направен от коничната форма на чифтосващата повърхност. Изобретението дава възможност да се намали неравномерната деформация на корпуса по време на работа, да се увеличи херметичността на фланцовите съединения, да се улесни демонтирането на частите на корпуса без разглобяване на двигателя, като същевременно се поддържа достатъчна твърдост на корпуса. 2 кал.

Чертежи към RF патент 2406035

Изобретението се отнася до газотурбинни двигатели, по-специално до конструкциите на основните горивни камери.

Недостатъкът на известния дизайн е неравномерната деформация на тялото по време на работа в хоризонтална и вертикална равнина, а за намаляване на овалността на тялото е необходимо въвеждането на допълнително вътрешно тяло в конструкцията, което определя стабилността на диаметралните размери на поточния канал. Неравномерната деформация се обяснява с променливата дебелина на стената на тялото в напречното сечение, наличието на надлъжни фланци в една равнина на тялото с много по-голяма дебелина от основната стена. Съединяващите се повърхности на пръстеновидните фланци на тялото са разположени в успоредни равнини, което при демонтиране на част от тялото изисква допълнителни усилия за преодоляване на триенето или създаване на необходимата монтажна междина чрез използване на спомагателни силови елементи за деформиране на телата.

Най-близката до заявената конструкция е горивна камера, съдържаща външен кожух (дифузор), вътрешен кожух, подвижен кожух, състоящ се от две части и имащ надлъжно съединение, подпори, образуващи силова връзка между външния кожух на горивната камера и опора на ротора на турбината, пламъчни тръби. (Техническо описание "Самолетен двуконтурен газотурбинен двигател D-30 KU." - М.: Машиностроене, 1975 г., стр. 53 55, фиг. 61).

Недостатъците на известния дизайн, взет като прототип, са значителни течове на въздух поради компресор с високи параметри на налягане и температура през съединителите на междинните пръстеновидни фланци на корпуса на външната горивна камера и подвижната обвивка, както и деформация на външното тяло и неговите междинни пръстеновидни фланци при затягане на фланцовите връзки с подвижен корпус и наличието на силова връзка между междинните пръстеновидни фланци в корпуса на горивната камера. Тези недостатъци се обясняват с малката дебелина на междинните пръстеновидни фланци на външния кожух, предназначени за закрепване на подвижния кожух, което не осигурява херметичността и херметичността на съединителите, необходимостта да има хлабини за монтаж в съединителя на междинния пръстеновиден фланци на корпуса на горивната камера с подвижен корпус, който осигурява възможност за демонтиране на половината от подвижния корпус на сглобения двигател, необходимостта да има силова връзка между междинните пръстеновидни фланци в корпуса на горивната камера, за да се поддържа достатъчна твърдост на тялото, когато демонтиране на половината от подвижния корпус.

Техническият проблем, решен от изобретението, е да се намали неравномерната деформация на тялото по време на работа, да се увеличи херметичността на фланцовите съединения, да се улесни демонтирането на частите на тялото, без да се разглобява двигателят, като същевременно се поддържа достатъчна твърдост на тялото.

Същността на техническото решение се състои във факта, че в горивната камера на газотурбинен двигател, съдържаща външен кожух и подвижен кожух, съгласно изобретението, подвижният кожух е направен от поне три части с надлъжни съединители, равномерно разположени около обиколката и поне един от двата пръстеновидни фланца корпусът е направен от конична форма на чифтосващата повърхност.

Изпълнението на подвижната обвивка от три или повече части с надлъжни прорези, равномерно разположени по обиколката, ви позволява да поддържате достатъчна твърдост на обшивката след демонтиране на една от частите на подвижната обвивка, тъй като в този случай части от обшивката с три или повече надлъжни фланци, действащи като ребра, остават във фиксирано състояние, твърдост, равномерно разположени по обиколката и образуващи силова връзка между кожусите на двигателя. Освен това е очевидно, че при еднакво разположение по обиколката на три или повече надлъжни фланцови съединителя, деформацията на корпуса по време на работа ще бъде по-равномерна и по-малка, отколкото при два съединителя.

Изпълнението на един от двата пръстеновидни фланца на кожуха на коничната форма на чифтосващата повърхност ще улесни демонтирането на частите на подвижния кожух, тъй като това не изисква допълнителни усилия за преодоляване на силите на триене, необходими при свързващите повърхности на фланците са успоредни. С леко преместване на една от частите в посока от оста на двигателя, между свързващите фланци се образува процеп, който осигурява свободно изместване. Стойността на ъгъла В на конуса на фланците, в зависимост от необходимата сила на откъсване, се определя от стойността на триенето на плъзгане на използваните материали. Оптималната конусна стойност е (1/10 1/5). В допълнение, конусната свързваща повърхност на фланците осигурява плътно прилепване на фланците и плътност на съединителите. Липсата на допълнителна сила връзка позволява пръстеновидни фланци с достатъчна дебелина, за да се осигури плътност на съединителите.

Фигура 1 показва надлъжен разрез на горивната камера.

Фигура 2 - разрез A-A на фигура 1 (напречно сечение на горивната камера).

Горивната камера на газотурбинния двигател се състои от външен кожух 1, вътрешен кожух 2, подвижен кожух 3, подпори 4, пламъчни тръби 5. Подвижният кожух 3 е направен от поне три части 6 с надлъжни съединители 7 равномерно разположени около обиколката. Стелажите 4 образуват захранваща връзка на външния корпус 1 с опората 8 на ротора на турбината. Поне един от двата пръстеновидни фланца 9,10 на корпуса 3 е направен от коничната форма на свързващата повърхност 11, 12 с ъгъл В.

Устройството работи по следния начин.

Когато двигателят работи върху телата 1, 2, 3 на горивната камера, силите на теглото на корпусите на турбината 13, силите на теглото и динамичните сили, предавани от опората 8 на ротора на турбината, както и като силите, причинени от свръхналягане и високи температури в кухината 14 на горивната камера. За задържане на свръхналягането, пръстеновидните фланци 9, 10, 15 и надлъжните фланци 16 са направени с дебелина, достатъчна да осигури плътността на съединителите и да предотврати деформация на фланците при затягането им, което осигурява плътността на съединителите 7, 11. Надлъжните фланци 16 на съседните части на подвижния корпус 3 са свързани заедно, комбинирани с тяхното равноразпределение по обиколката, придава на корпуса 3 допълнителна надлъжна твърдост, което намалява деформацията на корпуса по време на работа.

В неподвижно състояние действието на силите на теглото на кожусите и ротора на турбината също остава върху корпусите на горивната камера. За подмяна на пламъчните тръби 5 в условия, които изключват разглобяването на двигателя, конструкцията има подвижен корпус 3, състоящ се от три или повече части 6. Ако е необходимо да се подменят една или повече пламъчни тръби 5, пръстеновите съединители на повърхности 11, 12 са откачени само в онази част на корпуса 3, в сектора на която се намира необходимата пламъчна тръба, и два надлъжни съединителя 7 на тази част на корпуса 3. Коничната форма на свързващите повърхности на пръстеновидните фланци 9, 10 в комбинация с ъгловото разположение на надлъжните съединители 7 позволява, без допълнителни усилия за преодоляване на силите на триене, да измести незакрепената част на корпуса 3 в посока от оста на двигателя, което осигурява лесно демонтиране на корпусната част . Останалите части на корпуса, в комбинация с надлъжни фланци, еднакво разположени по обиколката, действащи като ребра за заздравяване, позволяват да се поддържа достатъчна твърдост на корпуса.

ИСК

Горивната камера на газотурбинния двигател, съдържаща външен кожух и подвижен кожух, характеризираща се с това, че подвижният кожух е направен от поне три части с надлъжни съединители, равномерно разположени по обиколката, и поне един от двата пръстеновидни фланца на кожуха е направена от конична форма на чифтосващата повърхност.