Газотурбінний двигун та спосіб його складання

1. Газотурбінний двигун, що містить осьовий багатоступеневий компресор, турбіну та з'єднуючий їх корпус заднього підшипника з комунікаціями, що проходять під трубчастокільцевою протитечійною камерою згоряння, який відрізняється тим, що комунікації розташовані у міжтрубному просторі, являють собою C2 2 (19) 1 3 F02C 7/06] у якій комунікація по підведенню охолоджуючого повітря виконана у виді жолоба, що проходить по корпусу компресора і корпусу заднього підшипника. Відома конструкція газотурбінного двигуна з протитечійною камерою згоряння [Альбом конструктивных схем ГТД. Харьков, 1990, стр. 19] у якій комунікації підведення і відведення масла виконані у виді складених труб з телескопічним з'єднанням. Ці два конструктивні рішення мають загальний недолік, який полягає в наявності декількох розбірних стиків, що знаходяться в зоні високих температур і тисків. Найбільш близьким по своїй технічній сутності до пристрою, що заявляється, є конструкція газотурбінного двигуна ГТ-6 [Пчелкин Ю.М. Камери сгорания газотурбинных двигателей. Москва: Машиностроение, 1973, стр. 241, рис. 11.29], що містить осьовий багатоступінчастий компресор, турбіну та з'єднуючий їх корпус заднього підшипника з комунікаційними зв'язками, що проходять під трубчасто-кільцевою протитечійною камерою згоряння з перетинанням проточної частини двигуна. При цьому компенсація температурних розширень відбувається за рахунок гнуття одношарової труби. Труби підведення і відведення масла, а також суфлірування масляної порожнини проходять по зоні високих температур і тисків, що обумовлює коксування внутрішніх поверхонь масляних труб, особливо на режимах планової чи аварійної зупинки двигуна, тому що максимальну температуру вони здобувають протягом 20-40 хвилин після зупинки. Масло, що знаходиться на стінках труб перетворюється в кокс, що погіршує роботу підшипників і всієї масляної системи двигуна, тим самим, знижуючи його надійність. є Задачею передбачуваного винаходу розробка конструкції комунікацій корпуса заднього підшипника, що забезпечує герметичність труб, виключає рухливі з'єднання, компенсує температурні переміщення, забезпечує експлуатацію комунікацій без коксування масла і способу, що реалізує складання комунікацій газотурбінного двигуна. Поставлена технічна задача вирішується за рахунок того, що у відомому газотурбінному двигуні, що містить осьовий багатоступінчастий компресор, турбіну та з'єднуючий їх корпус заднього підшипника з комунікаціями, що проходять під трубчасто-кільцевою протитечійною камерою згоряння, відповідно до передбачуваного винаходу, комунікації розташовані в міжтрубному просторі і представляють із себе концентричні труби, внутрішня труба - комунікаційна, зовнішня екрануюча, порожнини між якими з'єднані з атмосферою по всій довжині. При цьому екрануюча труба з'єднана з корпусом компресора сильфоном компенсатором, попередньо стиснутим на 30-40 % від величини його робочого ходу. Поставлена технічна задача вирішується за рахунок того, що згідно винаходу, комунікації складають і перевіряють їхню герметичність поза газотурбінним двигуном, вертикальну і похилу частини комунікаційної труби спільно зварюють, перевіряють герметичність зварного шва, на комунікаційну трубу монтують вертикальну і 82898 4 похилу частини екрануючої труби, спільно зварюють, після чого спільно зварюють комунікаційну і екрануючу труби, перевіряють герметичність зварних швів. Складену комунікацію зварюють з корпусом заднього підшипника, з'єднують осьовий багатоступінчастий компресор з корпусом заднього підшипника, виконують з'єднання сильфона - компенсатора з корпусом осьового багатоступінчастого компресора. Герметичність комунікації забезпечується зварюванням і можливістю перевірки зварних швів поза двигуном. Температурні розширення компенсуються сильфоном фірмового виготовлення [Сильфоны многослойные металлические. Общие технические условия. ГОСТ 21744-83]. Завдяки тому, що сильфон розрахований на роботу тільки на стиснення, то його при складанні заневолюють на величину 3040 % від величини робочого ходу. До того ж сильфон компенсує і неспіввісності, що дозволяє зменшити вимоги до точності виготовлення комунікацій. Припустимий температурний режим комунікаційної труби досягається тим, що над нею встановлена екрануюча труба, а простір між ними заповнено атмосферним повітрям. Відомо, що від жарової труби до комунікації підведення масла тепло поширюється конвективним теплообміном, теплопровідністю і тепловим випромінюванням. Тому що, повітря між комунікаційною і екрануючою трубою не має руху - конвективний теплообмін відсутній. Завдяки тому, що теплопровідність повітря в порівнянні з теплопровідністю сталі значно менше: l300° = 46 вт/м,°С l300 ° = 0,046 вт/м,°С ст повітр [Михеев М.А. Основы теплопередачи. Энергия, 1973, стр. 298], то нагрівання комунікаційної труби буде незначним. Від теплового випромінювання комунікаційну трубу захищає екрануюча труба. Таким чином, комунікаційна труба надійно захищена від дії високих температур і тисків при абсолютній герметичності стиків комунікації. На фіг.1 зображений поздовжній розріз двигуна з осьовим багатоступінчастим компресором, із трубчасто-кільцевою протитечійною камерою згоряння і комунікацією підведення масла. На фіг.2 показаний поздовжній розріз комунікації підведення масла і засоби її глушіння при перевірці на герметичність стиків. На фіг.3 представлений поздовжній розріз по сильфону - компенсатору і засоби його кріплення до корпуса компресора. Газотурбінний двигун (Фіг.1) містить осьовий багатоступінчастий компресор 1, турбіну 2 та з'єднуючий їх корпус заднього підшипника 3 з роликопідшипником 4 і комунікаціями 5, що проходять під трубчасто-кільцевою камерою згоряння 6 у міжтрубному просторі 7. Комунікація 5 (Фіг.2), для конкретного приклада - підведення масла, складається з вертикальної 8 і похилої 9 ділянок комунікаційної труби 10, зварених між собою по стику 11. На комунікаційну трубу 10 установлюють підвідний штуцер 12 і технологічну заглушку 13 та перевіряють на герметичність зварний стик 11. Потім концентрично 5 82898 комунікаційній трубі 10 монтують вертикальну 14 і похилу 15 частини екрануючої труби 16, зварених між собою по стику 17. Зварюють між собою комунікаційну трубу 10 і екрануючу трубу 16 по стику 18. Для можливості перевірки на герметичність стику 19, між екрануючою трубою 16 і сильфоном - компенсатором 20, на екрануючу трубу 16 встановлюють сильфон - компенсатор 20 на штатній ущільнювальній прокладці 21. На комунікацію 5 встановлюють технологічну гайку 22 з технологічним підвідним штуцером 23 і перевіряють на герметичність зварні стики 17, 18 і стик 19. Комунікацію 5 (Фіг.1) зварюють з корпусом заднього підшипника 3 по стику 24. Зварений стик 24 випробують на герметичність при іспиті на непроникність масляної порожнини 25 корпуса заднього підшипника 3. При складанні двигуна осьовий багатоступінчастий компресор 1 (Фіг.1) з'єднують з корпусом заднього підшипника 3 по роликопідшипнику 4 і фланцевому стику 26, після Комп’ютерна верстка В. Клюкін 6 чого з'єднують осьовий багатоступінчастий компресор 1 і комунікацію 5. Сильфон компенсатор 20 (Фіг.3) приєднують за допомогою фланця 27 через ущільнювальну прокладку 28 гвинтами 29. Фіксують сильфон - компенсатор 20 і фланець 27 за допомогою шліцьового з'єднання 30. Заневолювання сильфона - компенсатора 20 на величину 30-40 % від величини його робочого ходу виконують регулювальною прокладкою 31, яку герметизують двома ущільнювальними прокладками 21 та гайкою 32. Таким чином, міжтрубний простір 7 з великими температурою і тиском відокремлюють від атмосфери. Потім у комунікаційну трубу 10 установлюють шляховий масляний фільтр 33 і технологічну заглушку 34, яку пломбують. Конструкція комунікаційних зв'язків газотурбінного двигуна, що заявляється, впроваджується у виробництво серійних двигунів ДН80 і ДГ90, що випускаються 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