Осьовий багатоступінчастий компресор газотурбінного двигуна і спосіб його відновлення після тензометрування

1. Осьовий багатоступінчастий компресор газотурбінного двигуна, який містить корпус компресора, що має подовжній рознім, у якому жорстко встановлені половинки спрямних апаратів, внутрішні кільця яких мають ущільнюючий шар, і ротор компресора, який має міжступінчасті лабіринтові пояси, що складаються з лабіринтових гребінців, який відрізняється тим, що на внутрішньому кільці спрямного апарата виконана Т-подібна проточка, у яку встановлена ущільнювальна вставка, а ротор компресора C2 2 (19) 1 3 зазорах внутрішнє кільце повинне мати м’яке, легко припрацьовуване покриття. У цьому випадку при торканні гребінців ротора об статор вони можуть прорізати в ньому канавки, не приводячи до стопоріння ротора. При роботі двигуна в лопатках ротора осьового компресора виникають: - напруги розтягання від відцентрових сил мас лопатки; - напруги вигину від дії на лопатку повітря при русі його по міжлопаткових каналах; - напруги крутіння від відцентрових сил мас лопатки; - напруги крутіння від газових сил, що діють на лопатку. Зазначені напруги - статичні. При коливаннях лопатки в перетинах її профілю виникають вібраційні напруги вигину і крутіння. Визначаючи для різних перетинів кожну з цих напруг математичними методами знаходять сумарну напругу в найбільш навантажених точках на лопатці. Для дослідження максимальних напруг у всьому діапазоні режимної роботи двигуна, при іспиті двигуна проводять тензометрування робочих лопаток компресора. Для цього на робочих лопатках ротора в найбільш навантажених точках кріплять тензорезистори й укладають траси подовжувальних проводів для передачі сигналів до вимірювальної та реєструючої апаратури. Для цього в поясах міжступінчастих лабіринтових гребінців виконуються прорізи, кількість яких зростає по ступінях і місцю виводу основного джгута проводів. Відома конструкція спрямного апарата [Г.С. Скубачевский, Авиационные газотурбинные двигатели, Машиностроение. Москва, 1969г., стр.85, рис.3.40], що складається з двох половинок, внутрішнє кільце яких має ущільнюючий шар. Дана конструкція неремонтопридатна, тому що збільшення товщини ущільнюючого шару погіршує його міцносні властивості. близькою по своїй технічній сутності Найбільш до пристрою, що заявляється, є конструкція компресора двигуна РИФ-300 [Д.В. Хронин, Конструкция и проектирование авиационных ГТД, Москва, Машиностроение, 1989г., стр.66, рис. 3.10], який містить осьовий багатоступінчастий компресор з корпусом, що має подовжнє рознімання, у який жорстко встановлені половинки спрямних апаратів, внутрішні кільця яких мають ущільнюючий шар. Ротор цього компресора має міжступінчасті лабіринтові гребінці. Недоліком цієї конструкції є те, що спрямні апарати неремонтопридатні, а лабіринтові гребінці ротора не підлягають відновленню механічним шляхом після їхнього ушкодження. Гребінці не підлягають відновленню навіть способом наплавлення, тому що остаточно оброблений ротор необхідно термообробити по зварювальних швах. Задачею винаходу є розробка конструкції спрямного апарата, що має можливість переносу ущільнюючого шару внутрішнього кільця на більш низький рівень по діаметру при мінімальних змінах конструкції і з забезпеченням можливості 82605 4 відновленної зборки. А ротор компресора має можливість для виконання міжступінчастих лабіринтових поясів на двох рівнях. Задачею винаходу є збереження заданих параметрів лабіринтового ущільнення при ушкодженні міжступінчастих лабіринтових поясів при їх доробці для проведення тензометрування і термометрування робочих лопаток газотурбінного двигуна. Поставлена задача зважується тим, що у відомому пристрої осьового багатоступінчастого компресора ГТД, що складається з корпуса компресора, що має подовжнє рознімання, у якому жорстко встановлені половинки спрямних апаратів, внутрішні кільця яких мають ущільнюючий шар і ротора компресора, який має міжступінчасті лабіринтові пояси, що складаються з лабіринтових гребінців, відповідно до винаходу, на внутрішнім півкільці спрямного апарата виконана Т-образна проточка, у яку з боку різу встановлені штатні ущільнювальні вставки, виконані у виді секторів з металевої стрічки з припаяним до неї ущільнюючим шаром. Ущільнюючим шаром можуть бути стільники чи металокерамічна стрічка. Розмір ущільнювальної вставки по хорді визначається можливостями вакуумної паєчної печі. Для зручності зборки на одному з кінців ущільнювальної вставки виконаний монтажний паз. Для проведення тензометрування і термометрування в штатних міжступінчастих лабіринтових поясах ротора виконані прорізи для прокладки трас подовжувальних проводів. Поставлена задача зважується тим, що у відомому способі відновлення компресора газотурбінного двигуна з прорізами для трасування проводів від лопаткових тензорезисторів у штатних міжступінчастих лабіринтових поясах ротора, відповідно до винаходу, зовнішній діаметр міжступінчастого лабіринтового пояса виконують зменшеним на розмір подвійної висоти лабіринтового гребінця, а в Т-образні проточки внутрішніх кілець спрямних апаратів установлюють відновлюючі ущільнювальні вставки, виконані у виді точених металевих секторів із припаяним ущільнюючим шаром. Таким способом відновлений ротор і спрямні апарати компресора придатні для експлуатації двигуна на необхідні параметри. На Фіг.1 зображений фрагмент поздовжнього розрізу осьового багатоступінчастого компресора. На Фіг.2 зображений розріз штатного спрямного апарата і препарованого тензорезисторами штатного ротора. На Фіг.3 зображений розріз відновленого спрямного апарата і ротора. На Фіг.4 зображена штатна ущільнювальна вставка. На Фіг.5 зображена відновлююча ущільнювальна вставка. На Фіг.6 зображений проріз для трасування подовжувальних проводів від тензорезисторів. Осьовий багатоступінчастий компресор 1 (Фіг.1) складається з корпуса 2, що має подовжнє рознімання 3, у який жорстко встановлені 5 82605 половинки спрямного апарата 4, внутрішнє кільце 5 якого має ущільнюючий шар 6. Ротор 7 компресора має міжступінчастий лабіринтовий пояс 8, що складається з лабіринтових гребінців 9 (Фіг.2). На внутрішнім кільці 5 спрямного апарата 4 виконана Т-образна проточка 10, у яку встановлені, з боку стику півкілець, штатні ущільнювальні вставки 11, виконані у виді секторів з металевої стрічки 12 (Фіг.4), із прикріпленим ущільнюючим шаром 13. Для зручності зборки на одному з кінців ущільнювальних вставок виконаний монтажний паз 14. При проведенні на роторі 7 тензометрування, термометрування в штатних міжступінчастих лабіринтових поясах 8 (Фіг.6) виконують прорізу 15 для прокладки трас подовжувальних проводів 16 (Фіг.2) і робочі лопатки 17 препарують тензорезисторами 18. Комп’ютерна верстка В. Клюкін 6 Після проведення тензометрування і термометрування з ротора 7 компресора знімають тензорезистори 18 і траси подовжувальних проводів 16. Штатний багатоступінчастий лабіринтовий пояс 8 (Фіг.2) зрізують і виконують відновлюючий міжступінчастий пояс 19 (Фіг.3), що містить лабіринтові гребінці 20, зовнішній діаметр якого зменшений на розмір подвоєної висоти лабіринтового гребінця 20. У Т-подібне розточення 11 внутрішнього кільця 5 спрямного апарата 4 установлюють відновлюючі ущільнювальні вставки 21 (Фіг.5), виконані у виді металевих секторів 22 із припаяним ущільнюючим шаром 23. Заявлена конструкція кріплення ущільнювальних вставок у спрямних апаратах знайшла широке застосування в лабіринтових кришках, що мають рознімання, на багатьох виробах ДП НВКГ „Зоря” – „Машпроект”. Підписне Тираж 26 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