Корпус статора газової турбіни

1. Корпус (21, 39) статора газової турбіни, що містить кожух (22, 49) і зачіпки для кілець (26, 27, 41, 44) на внутрішній поверхні кожуха, причому зачіпки (24), сполучаються з кожухом за допомогою кріпильних засобів і простягаються лише по секторах кола, у яких виконані взаємно протилежні канавки (30, 31) для забезпечення кріплення принаймні двох кілець, причому зазначеними кільцями є ущільнювальні кільця, що чергуються з кільцями статора, на яких утримуються нерухомі лопатки, причому кільця статора сполучені з зачіпками за допомогою частин, що простягаються на їхню зовнішню сторону, кріпильними засобами є щонайме C2 2 76185 1 3 76185 4 кріпильних засобів і розташовані по колу відокренювальні кільця 7 містять прокладки 13 із матеріамленими секторами, і який відрізняється тим, що лу, що стирається, розташовані перед торцями зазначені опорні деталі містять зачіпки із взаємно рухомих лопаток 14, і пластину 15 основи, яка запротилежними канавками, що служать для утрикінчується попереду зовнішньою зачіпкою 16 і внумання, принаймні, двох із численних кілець статотрішньою зачіпкою 17. Зачіпки 16 і 17 сформовані ра, що чергуються одне з одним, тобто ущільнютак, що вони охоплюють виступ 18 зачіпки 4, утривальних кілець і кілець, що утримують нерухомі муючи задні зачіпки 12 кільця 6 статора на зазналопатки, при цьому зазначені кільця статора спочених зачіпках 4. Пластини 15 основи ущільнювалучені з опорними деталями за допомогою частин, льних кілець 7 установлені у задній частині на що простягаються на їхню зовнішню сторону в прості зачіпки 3, причому цей вузол охоплюється радіальному напрямку. Із наведеного визначення пластиною 10 основи 9 і передніми зачіпками 11 зрозуміло, що винахід відмовляється від суцільної кілець 6 статора. конструкції корпуса і використовує опорні деталі, Утворюваний таким чином збірний вузол є жощо монтуються на кожусі. рстким, але конструктивно складним. У такій консПереваги такої конструкції є очевидними: змотрукції зачіпки 3 і 4 закриті кінцями кілець 6 і 7, що нтовані на корпусі опорні деталі кілець можуть запобігає безпосередній дії на них високої темпевиготовлятися окремо і з меншими витратами; за ратури газового потоку 8. Але такий захист є недобажанням їх можна заміняти, і вони можуть вигостатнім зокрема тому, що він не відвертає можлитовлятися з відмінного від корпуса матеріалу; девості відпливу гарячого газу в напрямку корпуса які з цих деталей (називаних зачіпками), щонай11, і це навіть при застосуванні ущільнень між куменше, утримують одночасно кільце статора і товими секторами кілець 6 і 7. Отже на практиці суміжне з ним ущільнювальне кільце, що дозволяє стає необхідним забезпечувати охолодження корзабезпечити безпосереднє скріплення всіх кілець з пуса 1 потоком холодного повітря вентиляції, який корпусом і тим підвищити точність і надійність мовідбирається з іншої ділянки машин і подається у нтажу; і, нарешті, скріплення кілець статора за порожнини між кожухом 2, зачіпками 3 і 4 і кільцядопомогою радіальних зовнішніх частин дозволяє ми 6 і 7. винести зачіпки далі від газового потоку і, отже, У конструкції, зображеній на Фіг.2, корпус 21, зменшити їх нагрів і кількість тепла, що передаяк і в попередньому випадку, має зовнішній кожух ється ними на корпус. 22 і зачіпки 23 і 24 різного виду, що чергуються У документі GB 2115487 А описаний пристрій з уздовж машини і також служать для утримання опорними деталями, що монтуються на корпусі. статорних кілець 26 і ущільнювальних кілець 27, Але на цих деталях утримуються лише ущільнющо чергуються. Але в цьому випадку (див. також вальні кільця, а кільця статора вкладені в ущільФіг.4) зачіпки 23 і 24 виконані так, що вони простянювальні кільця й утримуються ними. Така збірна гаються тільки по секторах кола, але розподілені конструкція має недолік, пов'язаний з її недостатпо кругових рядах, і кожна має стрижні 28, що проньою жорсткістю, оскільки кільця статора (які підходять через відповідні отвори 29 у кожусі 22. Крідаються істотним аеродинамічним навантаженплення зачіпок 23 і 24 на кожусі 22 може здійснюням) не мають опори на корпусі і в більшій мірі ється за допомогою стяжних ободів, зварювання зазнають теплового розширення через те, що деабо болтових з'єднань. талі опори, як і ущільнювальні кільця, що утримуОскільки кожух 22 і зачіпки 23 і 24 являють соють кільця статора, простягаються до самого газобою окремі деталі, виготовляти їх можна із різних вого потоку або до зони поруч із ним. матеріалів. Так, зачіпки 23 і 24 можуть бути викоДаний винахід більш докладно описаний нижнані зі сплавів з високою стійкістю до нагріву (а в че з посиланнями на додані креслення; де: разі потреби - із різних сплавів відповідно до місця на Фіг.1 показана конструкція, відома з поперозташування зачіпок і температури навколо них), реднього рівня техніки; що дотепер було неможливим. Поряд з цим, кожух на Фіг.2 і 3 ілюстровані два можливих варіанти 22 може бути виконаний зі звичайного сплаву, що виконання даного винаходу; і є менш дорогим і більш простим у формуванні. на Фіг.4 показаний вигляд в аксонометрії консСлід зазначити, що значне спрощення виробницттрукції згідно з першим із цих варіантів. ва завдяки окремому виготовленню кожуха 22 і Статор відомого типу, показаний на Фіг.1, має зачіпок 23 і 24 надає додаткових можливостей для корпус 1, який включає у себе зовнішній кожух 2 і економії. зачіпки двох видів: плоскі зачіпки 3 і зачіпки 4 з Якщо зачіпки 23 мають просту конструкцію, виступом, розташовані з чергуванням одна за оданалогічну зачіпкам 3, то зачіпки 24 відрізняються ною вздовж осі машини. Всі зачіпки 3 і 4 мають від зачіпок 4 з виступом і мають по дві розташовані форму сегментів кіл і сполучаються з кожухом 2 на протилежних сторонах 30 і 31 канавки 32. Конссуцільними з ним ребрами 5. Зачіпки утримують трукція кілець 26 статора є аналогічною конструккільця 6 статора й ущільнювальні кільця 7, що черції відомих кілець 6; те ж саме стосується й ущільгуються між собою і утворюють обкладку корпуса, нювальних кілець 27. Зачіпки 24, що котра ізолює його від газового потоку 8 машини. використовуються замість зачіпок 4, не піддаються Кільця 6 і 7 складаються із суміжних секторів і безпосередній дії газового потоку 8 і, крім того, з'єднань з ущільнювальними пластинами, вставвиготовлені з матеріалу, у достатньому ступеню леними в канавки напроти суміжних секторів. термостійкого, як от М509 (KC24NWTZ), розрахоКільця 6 статора утримують нерухомі лопатки і ваного на температури вище 900°С, або RENE77 містять пластину 10 основи із зачіпками 11 і 12 (NK15CADT) для нижчих температур. попереду і позаду з її зовнішньої сторони. УщільСлід також зауважити, що в такій конструкції 5 76185 6 ущільнювальні кільця 27 займають положення користання активну вентиляцію. Внутрішня обшивглибше кілець 26 статора, тобто, вони їх не продока 33 може і далі використовуватися для запобівжують, а наближені безпосередньо до зовнішньогання протіканню гарячого газу і для перепускання го кожуха 22; при цьому вони більше не виконують вентиляційного повітря в просторі між внутрішфункцію обмеження периметра газового потоку, а ньою обшивкою і кожухом 22. просто несуть шар матеріалу 35, який стирається, Конструкція корпуса 39, зображена на Фіг.3, що забезпечує ущільнювальне з'єднання з кругопомітно відрізняється від попередньої, передусім, вими гребенями 36, розташованими ззовні перитим, що в ній зачіпки двох типів замінені зачіпками ферійних кілець 37, що оточують рухомі лопатки 40 одного типу, і кожна із них містить розширену 14. Периферійні кільця 37 продовжують статорні кінцеву ділянку у формі ластів'яного хвоста, або Ткільця 26, і це фактично ними здійснюється ефекподібну кінцеву ділянку для утримання відповіднотивне обмеження газового потоку, оскільки їхній го кільця 41 статора, на зовнішній стороні якого є поперечний переріз змінюється набагато більш дві зачіпки 42 і 43, повернені одна до одної, котрі безперервним чином, ніж у конструкції, розглянутій входять у зачеплення з розширеними ділянками на Фіг.1. Цей ефект може досягається завдяки кінцевої частини зачіпок 40. Це передбачає розрадіальній денівеляції між канавками 30 і 31 і зачіташування зачіпок 40 і статорних кілець 41 в одних пками 24. Висока безперервність потоку також і тих самих поперечних перерізах машини і утридосягається в конструкції, в якій кільця статора й мання кожного кільця 41 статора одним рядом ущільнювальні кільця вставлені одне в одне, але зачіпок 40. При такому конструктивному рішенні така конструкція була водночас більш складною, а використовується вдвічі менша кількість зачіпок, рухомі лопатки були позбавлені периферійного ніж у попередніх варіантах, а ущільнювальні кільця кільця, котре істотно сприяє їхньому зчепленню. 7 і 27 замінюються більш широкими ущільнювальЗовнішній кожух 22 може бути захищений за ними кільцями 44 із пластинами 45 основи без допомогою обкладки, що складається із внутрішзачіпок, а крайки цих пластин вводять у канавки 46 ньої обшивки 33 і теплоізоляції 34 між внутрішзачіпок 40. Як і в попередньому варіанті виконанньою обшивкою 33 і кожухом 22. Внутрішня обшиня, зачіпки 40 містять пари стрижнів 47, встановвка 33 і теплоізоляція 34 можуть бути легко лених у відповідні гнізда 48 зовнішнього кожуха 49 встановлені, використовуючи можливість маніпукорпуса 39. Тут також може бути встановлена внулювання через отвори, в які проходять зачіпки 23 і трішня обшивка 50 з теплоізоляцією 51 для тепло24. Оскільки зачіпки 23 і 24 не утворюють безпевого захисту кожуха 49. рервних кіл, внутрішня обшивка 33 і теплоізоляція У турбомашинах часто буває потрібним забез34 можуть бути виконані як єдине ціле, легко монпечити керування радіальним зазором для поліптуватися і закріплюватися на потрібному місці, не шення продуктивності машини у певних робочих вживаючи особливих застережних заходів, навіть режимах. Це здійснюється так само, як у відомих якщо внутрішня обшивка 33 виконана з достатньо конструкціях, за допомогою пристроїв постачання гнучкого металевого листа, оскільки в цьому випастисненого повітря, що складаються з перфоровадку її можна, наприклад, опирати на ущільнювальних кільцевих розподільних повітропроводів 52, ні кільця 27. розташованих навколо корпуса 39 і, краще, перед Теплоізоляція 34 становить собою засіб пасийого найбільш масивними частинами, якими в давного захисту від нагріву і, на відміну від вентиляному випадку є такі, що утворюються рядами зачіційного способу, не чиніть охолоджувальної дії на пок 40. Повітря у розподільні повітропроводи 52 зачіпки 23 і 24. Але в даному варіанті здійснення постачається від з'єднаного з ними розподільника зачіпки виконані з більш теплостійкого матеріалу, 53, а струмені повітря виходять через отвори 54 у для якого охолодження часто не потребується, а повітропроводах 52, спрямовані на стрижні 47 затеплоізоляцією 34 при цьому можна без будь-яких чіпок 40. Регулювання охолодження корпуса 39 у труднощів щільно обкласти зачіпки 23 і 24 з усіх більшу чи меншу сторону дозволяє керувати його боків, що дозволяє припинити протікання гарячого температурою, а отже і відповідним розширенням, газу до кожуха 22. Крім того, теплоізоляцію, подібкеруючи таким чином зазором між кінцями лопаток но внутрішній обшивці 33, можна простягнути на і ущільнювальними пристроями, що, зокрема, місділянки з'єднань секторів кілець 26 і 27 і надати тять кільця 44. Для створення каналу виведення цим ущільнення замість створюваного з'єднаннявентиляційного повітря корпус 39 може бути отоми на цих ділянках, що дозволяє у подальшому чений листовим металом 55. Закриття повітропрообходитися без таких з'єднань; сектори кілець 26 і воду 52 з усіх боків таким листовим матеріалом 27 при цьому встановлюються поряд один одного дозволяє поліпшити зовнішній вигляд пристрою. із зазором, їхні крайки стають більш простими, не Такий пристрій, розроблений, зокрема, для кепотребуючи канавок або інших засобів забезперування зазором, у разі потреби, можна викорисчення безпосереднього з'єднання, а протікання товувати також для безпосереднього обдування газу із потоку до внутрішньої обшивки 33 витримузачіпок 40 повітрям, поданим на стрижні 47 і кожух ється на допустимому рівні. 49 так, щоб повітря проходило над ними. У цьому Цілком зрозуміло, що теплоізоляція 34 є краваріанті виконання, у зв'язку з обмеженою кількісщим засобом захисту для кожуха 22; при цьому тю рядів зачіпок, потребується використовувати вона не виключає можливості використання обмелише невелику кількість розподільних повітропроженого охолодження зачіпок 23 і 24 (за допомогою водів 52. Аналогічний охолоджувальний пристрій описаного нижче пристрою), але якщо вона виможна використовувати також у варіанті виконанявиться недостатньою, то можна залучати до виня, показаному на Фіг.2. 7 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 76185 8 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