Стенд для випробування двокаскадного газотурбінного двигуна

1. Стенд для випробування двокаскадного газотурбінного двигуна, що включає допоміжний привід, струмознімач, з'єднаний з турбокомпресором високого тиску випробовуваного двигуна, комутатор, блок вимірювальної апаратури, з'єднувальні комунікації і перехідник, який відрізняється тим, що між перехідником і турбокомпресором високого тиску випробовуваного двигуна розташовані з'єднані між собою проміжний корпус і додатковий перехідник, усередині яких розміщений теплоізолюючий кожух, у якому розташовані струмознімач з комутатором і передня цапфа турбокомпресора високого тиску, а з'єднувальні комунікації від комутатора до блока вимірювальної апаратури розміщені в радіально розташованій трубі, що проходить через теплоізолюючий кожух і проміжний корпус. 2. Стенд за п. 1, який відрізняється тим, що проміжний корпус і теплоізолюючий кожух мають горизонтальні рознімачі. 3. Стенд за пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що містить трубу відбору повітря із турбокомпресора високого тиску, яка проходить через водяний теплообмінник і з’єднана з теплоізолюючим кожухом. UA (21) a200511022 (22) 21.11.2005 (24) 25.07.2007 (46) 25.07.2007, Бюл. №11, 2007р. (72) Ісаков Борис Володимирович, Жиріцький Олександр Олегович, Майорович Борис Давидович, Спіцин Володимир Євгенійович, Філоненко Олександр Олексійович, Жиріцький Олег Георгійович, Концевич Георгій Юрійович, Михайлов Олександр Борисович, Молчанов Іван Семенович, Смирнов Станіслав Іванович (73) ДЕРЖАВНЕ ПІДПРИЄМСТВО "Н АУКОВОВИРОБНИЧИЙ КОМПЛЕКС ГАЗОТУРБОБУДУВАННЯ "ЗОРЯ"-"МАШПРОЕКТ" (56) Павлов Ю.И., Шайн Ю.Я., Абрамов Б.И. Проектирование испытательных стендов для авиационных двигателей. - М.: Машиностроение, 1979. С.115-116 Солохин Э.Л. Испытания авиационных воздушнореактивных двигателей. - М.: Машиностроение, 1975. - С.57-64 SU 706730, 31.12.1979 RU 2117272 C1, 10.08.1998 US 5396793, 14.03.1995 JP 6323106, 22.11.1994 C2 2 (19) 1 3 79890 струмознімачем, з'єднані з ротором турбокомпресора високого тиску (ТКВТ) і розташовані в соплі. Недоліком відомого стенда є те, що комутатор зі струмознімачем для виміру температур і напруг у роторі ТКВТ розташовані в соплі за турбіною високого тиску (ТВТ), у зоні високих температур, і вимагають інтенсивного охолодження. Незважаючи на охолодження, комутатор зі струмознімачем мають досить високу температуру, що скорочує тривалість роботи вимірювальних пристроїв і знижує надійність вимірів. Задачею винаходу є удосконалення відомого стенда шляхом розміщення струмознімача з комутатором у зоні відносно низьких температур, що забезпечує підвищення надійності роботи вимірювального пристрою, більш точний вимір температур і напруг у деталях ротора ТКВТ двокаскадного ГТД. Поставлена задача здійснюється тим, що у відомому стенді, який включає допоміжний привід, випробовуваний двигун із соплом, що імітує ТНТ, струмознімач, з'єднаний із ТКВТ, комутатор, блок вимірювальної апаратури і з'єднувальні комунікації, відповідно до винаходу, між перехідником і КВТ випробовуваного двигуна розташовані з'єднані між собою проміжний корпус і додатковий перехідник, усередині яких розміщений теплоізолюючий кожух, у якому розташовані струмознімач з комутатором і передня цапфа КВТ, з'єднувальні комунікації від комутатора до блоку вимірювальної апаратури розміщені в радіально розташованій трубі, що проходить через теплоізолюючий кожух і проміжний корпус. Крім цього, проміжний корпус і теплоізолюючий кожух мають горизонтальні рознімачі для можливості від'єднання їхніх верхніх частин, а теплоізолюючий кожух з'єднаний із трубою відбору повітря із-за КВТ, що проходить через водяний теплообмінник. Наявність у конструкції стенда проміжного корпуса і додаткового перехідника, розташованих між перехідником і КВТ випробовуваного двигуна, дозволило розмістити струмознімач з комутатором у зоні низьких температур, що підвищило надійність роботи вимірювального пристрою, забезпечило точність виміру температур і напруг у де талях випробовуваного ГТД, і, у кінцевому рахунку, ефективність стенда. Крім того, з'єднання теплоізолюючого кожуха з тр убою відбору повітря із-за КВТ, що проходить через водяний теплообмінник, дозволяє додатково понизити температуру в зоні розташування вимірювальних пристроїв, що ще більше підвищує е фективність стенда. Горизонтальні рознімачі проміжного корпуса і теплоізолюючого кожуха забезпечують доступ до вимірювальних пристроїв для здійснення наступних перепайок місць приєднання нових термоелектродів від тензометрів і термопар в умовах стенда, що також підвищує його е фективність. На кресленні показана схема стенда для здійснення винаходу. Стенд містить станину 1, на якій установлений допоміжний привід 2, що через мультиплікатор 3 з'єднаний із КНТ 4 випробовуваного двокаскадного ГТД 5, що містить також КВТ 6, КЗ 7, TBT 8 і реактивне сопло 9, що імітує від'єднану на час випро 4 бувань ТНТ і створює на виході з TBT 8 реальні умови по температурі і тиску робочого тіла в двокаскадному ГТД. Між перехідником 10 і КВТ 6 розташовані з'єднані між собою проміжний корпус 11 і додатковий перехідник 12, усередині яких розміщений теплоізолюючий кожух 13, у якому розташовані струмознімач 14 з комутатором 15, при цьому струмознімач 14 з'єднаний з передньою цапфою 16 КВТ 6, також розміщеної в додатковому перехіднику 12. З'єднувальні комунікації 17 від комутатора 15 до блоку 18 вимірювальної апаратури розміщені в радіальне розташованій трубі 19, що проходить через теплоізолюючий кожух 13 і проміжний корпус 11. Проміжний корпус 11 і теплоізолюючий кожух 13 мають горизонтальні рознімачі (на кресленні не показані), що забезпечують можливість від'єднання їхніх верхніх частин з метою доступу до комутатора 15 і струмознімачу 14 для перепайок (при необхідності) місць приєднання нових термоелектродів від тензометрів і термопар в умовах випробувального стенда. Теплоізолюючий кожух 13 з'єднаний із трубою 20 відбору повітря із-за КВТ 6, що проходить через водяний теплообмінник 21, що дозволяє на режимі номінальної потужності наддувати теплоізолюючий кожух 13 попередньо охолодженим до температури 60-80°С повітрям, що забезпечує сприятливі умови для роботи струмознімача 14 з комутатором 15. Випробування на стенді, що заявляється, здійснюється таким чином. Перед установкою на станину 1, у випробовуваного двокаскадного ГТД 5 від'єднується ТНТ і вал, що з'єднує останню з КНТ 4. Замість ТНТ установлюється реактивне сопло 9. Від перехідника 10 від'єднується КВТ 6 і між ними встановлюються з'єднані між собою проміжний корпус 11 і додатковий перехідник 12, у якому розміщена передня цапфа 16 КВТ 6. Усередині проміжного корпуса 11 установлюються теплоізолюючий кожух 13 зі струмознімачем 14 і комутатором 15. Струмознімач 14 з'єднується з передньою цапфою 16 КВТ 6. Комутатор 15 з'єднувальними комунікаціями 17 від тензометрів і термопар (на кресленні не показані) з'єднується з блоком вимірювальної апаратури 18. Теплоізолюючий кожух 13, для дотримання в ньому допустимого температурного режиму, що забезпечує надійну роботу комутатора 15 зі струмознімачем 14, з'єднується з трубою 20 відбору повітря із-за КВТ, попередньо охолоджений у теплообміннику 21 до температури 60-80°С. Така температура повітря за теплообмінником 21 необхідна для забезпечення працездатності паяних з'єднань комунікацій 17. Визначення газодинамічних і міцносних характеристик двокаскадного ГТД виконується таким чином. Включається допоміжний привід 2 і, зміною режиму його роботи, КНТ 4 виводиться на частоту обертання холостої ходи. При цьому КВТ 6 і ТВТ 8 обертаються за рахунок авторотації. Далі включається пускова система (на кресленні не показана) випробовуваного ГТД 5, подається паливо в КЗ 7 і ТКВТ ви водиться на режим холостої ходи. При зміні режимів роботи допоміжного приводу 2 і режимів роботи випробовуваного ТКВТ подачею па 5 79890 лива у відповідні КЗ, виходять на задані режими роботи випробовуваного ГТД, на яких виконується послідовний вимір температур і напруг у роторі ТКВТ. Такий стенд у даний час виготовляється на ДП НВКГ «Зоря» - «Машпроект» для випробувань двокаскадного ГТД типу ДН80. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 Джерела інформації: 1. Э.Л. Солохин, «Испытания авиационных ВРД», М., «Машиностроение», 1975, стр. 57-64. 2. Ю.И. Павлов и др., «Проектирование испытательных стендов для авиационных двигателей», М., "Ма шиностроение", 1979, стр. 115-116. 3. Авторское свидетельство СССР №906247, М.кл.3 G01M 15/00. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601