Механізм повороту лопаток осьової турбомашини

Механізм повороту лопаток осьової турбомашини, що містить лопатки, установлені в корпусі компресора і з'єднані за допомогою важелів із синхронізуючим кільцем, яке має опору на корпусі компресора і центрується щодо нього за допомогою роликів, який відрізняється тим, що опора виконана пружною, при цьому один її кінець прикріплений до корпуса компресора, а на іншому встановлені ролики, крім того, під пружною опорою синхронізуючого кільця розташований регулювальний гвинт. Винахід відноситься до турбомашинобудування, зокрема, до механізмів повороту направляючих апаратів осьових багатоступінчастих компресорів. Також винахід може застосовуватися для повороту соплових лопаток осьових турбін. В авіаційних газотурбінних двигунах (ГТД) поширена наступна конструкція механізму повороту лопаток (1): механізм повороту містить лопатки, що встановлені в корпус компресора і з'єднані із синхронізуючим кільцем за допомогою важелів, синхронізуюче кільце центрується щодо корпуса компресора за допомогою спеціальних упорів. Синхронізуюче кільце сковзає по упорах на корпусі в окружному й осьовому напрямках під час роботи механізму повороту, а також має-відносно значну вільність переміщення в радіальному напрямку, що приводить до вібрації кільця і, отже, зносу контактуючих поверхонь кільця й упорів на корпусі. Така конструкція не забезпечує тривалий ресурс, що заявляється для морських і стаціонарних ГТД. За прототип прийнята конструкція механізму повороту лопаток, розповсюджена в морських і стаціонарних ГТД (2). Механізм повороту містить лопатки, що встановлені в корпус компресора і з'єднані із синхронізуючим кільцем за допомогою важелів, синхронізуюче кільце центрується щодо, корпуса компресора за допомогою роликів, що встановлені в кільці і качаються по бігових доріжках корпуса компресора. Бігові доріжки являють собою бобишку, приварену до корпуса компресора, і є опорою синхронізуючого кільця. Недоліком даної конструкції є те, що між роликами і корпусом передбачений радіальний зазор з метою компенсації теплового розширення корпуса. Забезпечується даний зазор за рахунок високої точності виконання бігових доріжок і припасування роликів. Однак під час роботи двигуна за рахунок вібрації кільця і корпуса відбувається наклеп і знос роликів і контактуючих з ними бігових доріжок корпуса компресора. Також, при нерозрахованих теплових розширеннях корпуса можливе виникнення прослизання роликів або їх підклинка, що приво (19) UA (11) 89291 (13) (21) a200806587 (22) 15.05.2008 (24) 11.01.2010 (46) 11.01.2010, Бюл.№ 1, 2010 р. (72) ЖИРНИЦЬКИЙ ОЛЕКСАНДР ОЛЕГОВИЧ, КОНЄВ ВАЛЕРІЙ ІВАНОВИЧ, СМИРНОВ СТАНІСЛАВ ІВАНОВИЧ, ЄВДОШИН АНДРІЙ АНАТОЛІЙОВИЧ (73) ДЕРЖАВНЕ ПІДПРИЄМСТВО "НАУКОВОВИРОБНИЧИЙ КОМПЛЕКС ГАЗОТУРБОБУДУВАННЯ "ЗОРЯ"-"МАШПРОЕКТ" (56) UA 78798, 25.04.2007 UA 81559, 10.01.2008 SU 1786278, 07.01.1993 RU 2251028, 27.04.2005 SU 1581866, 30.07.1990 SU 896242, 07.01.1982 SU 802559, 07.02.1981 SU 450896, 25.11.1974 SU 1649875, 20.05.1996 C2 1 3 89291 4 дить до зносу контактуючих поверхонь. У зв'язку з опори в межах, що забезпечують компенсацію цим обмежується ресурс роботи даного вузла і теплових розширень. компресора в цілому. Як показав досвід застосуНа Фіг. зображений фрагмент корпуса компревання даної конструкції, запобігти знос бігових сора з конструкцією механізму повороту, що заявдоріжок і роликів шляхом їхнього зміцнення реляється. зультатів не дає. Механізм повороту містить лопатки 1, що Задачею винаходу є удосконалення механізму встановлені в корпусі компресора 2 і з'єднані із повороту, у результаті якого підвищується ресурс синхронізуючим кільцем 3 за допомогою важелів 4, роботи даного вузла і компресора в цілому, зменсинхронізуюче кільце центрується щодо корпуса шується трудомісткість і підвищується технологічкомпресора за допомогою роликів 5, що встановність виготовлення і зборки даного вузла, забезпелені в пружній опорі 6, закріпленій на корпусі комчується надійність роботи механізму. пресора 2. Під пружною опорою синхронізуючого Поставлена задача вирішується тим, що в мекільця розташований регулювальний гвинт 7, що ханізмі повороту, що містить лопатки, встановлені обмежує деформацію опори в межах, що забезпев корпус компресора і з'єднані за допомогою вачують компенсацію теплових розширень. желів із синхронізуючим кільцем, яке має опору на У процесі роботи привід механізму повороту корпусі компресора і центрується щодо його за обертає синхронізуюче кільце 3, що перекочується допомогою роликів, відповідно до винаходу, опора по роликах 5 пружних опор 6, при цьому повертає виконана пружною, при цьому один її кінецьприкважелі 4 і зв'язані з ними лопатки 1 на необхідний ріплений до корпуса компресора, а на іншому кут. встановлені ролики. Крім того, під пружною опоВ даний час по передбачуваному винаходу рою встановлений регулювальний гвинт. проведені конструкторські розробки з метою його Для усунення наклепу і зносу контактуючих використання при виготовленні компресорів ГТД поверхонь роликів і синхронізуючого кільця, ролипотужністю 5Мвт. ки, встановлені в пружній опорі, постійно підтиснуті Джерела інформації: пружною силою до поверхні синхронізуючого кіль1) «Конструкція і проектування авіаційних гаця. Пружна сила заданої величини створюється зотурбінних двигунів» Москва Машинобудування при деформації пружної опори. Деформація пруж1989 р. стор.116, мал. 3.55. ної опори створюється попереднім натягом між 2) «Альбом конструктивних схем газотурбінних синхронізуючим кільцем і роликами опори. Регудвигунів» ХАІ кафедра «Теорія повітрянолювальний гвинт, розташований під пружною опореактивних двигунів» укладач -доцент, к.т.н.. Корою синхронізуючого кільця, обмежує деформацію валь В.А. Харків 1990 р. стор. 39. Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601