Турбина трехвального газотурбинного двигателя

Предлагаемая турбина предназначена для использования в конструкции трехвальных газотурбинных двигателей. Она позволяет повысить надежность и ресурс двигателя за счет выноса опор турбины и соответствующих трубопроводов масляной системы, а так же каналов суфлирования их масляных полостей из высокотемпературной зоны двигателя.

Турбина трехвального газотурбинного двигателя.

Предлагаемая полезная модель относится к конструктивно-силовым схемам турбин трехвальных газотурбинных двигателей.

Известны турбины трехвальных двигателей RB-211, Д-18, Д-36 (Зрелов В.А Отечественные ГТД. Основные параметры и конструктивные схемы: учебное пособие/СГАУ. Самара, 2002 г, стр.76). В турбине двигателей RB-211, Д-18, Д-36 (см. фиг.1) две опоры: передняя и задняя. Передняя опора является межкаскадной. Она расположена за турбиной высокого давления, и в ней помещены подшипники, турбины высокого давления и турбины среднего давления. Задняя опора находится за турбиной низкого давления и содержит подшипник турбины низкого давления. Корпусы подшипников связаны с корпусом турбины.

Известны турбины двигателей RB-199, НК-25, НК-36СТ (Зрелов В.А Отечественные ГТД. Основные параметры и конструктивные схемы: учебное пособие/СГАУ. Самара, 2002 г, стр.434). У двигателей RB-199, НК-25, НК-36СТ (см. фиг.2) одна общая опора турбины, расположенная за турбиной среднего давления, в зоне третьего соплового аппарата (эта опора является межкаскадной). В ней размещены три подшипника, причем подшипник турбины высокого давления является межвальным, а подшипники турбин среднего и низкого давлений, связаны с корпусом турбины.

Недостатком известных турбин трехвальных двигателей является необходимость прокладки трубопроводов подвода и отвода масла, а так же трубопроводов системы суфлирования масляных полостей межкаскадных опор через полые сопловые аппараты турбины (см. фиг.3). Последние находятся под воздействием высоких температур (более 1000К). Поэтому для обеспечения надежности и работоспособности подшипников вокруг масляной полости необходимо создавать многослойную тепловую защиту. Но и она оказывается неэффективной при аварийных остановах двигателей

Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанных выше недостатков за счет изменения конструктивно-силовой схемы турбины трехвального газотурбинного двигателя.

Поставленная задача решается тем, что в турбине трехвального газотурбинного двигателя, содержащей турбины высокого давления, среднего давления и низкого давления, опирающиеся на подшипники, связанные с силовым корпусом двигателя, трубопроводы масляной системы и системы суфлирования, подшипник турбины высокого давления расположен перед турбиной, а подшипники турбин среднего и низкого давления расположены за турбиной, причем подшипник турбины среднего давления является межвальным. Кроме того трубопроводы масляной системы и системы суфлирования опоры турбины высокого давления проложены внутри полых ребер диффузора камеры сгорания, а опоры турбин среднего и низкого давлений-в полых ребрах задней опоры. В предлагаемом техническом решении отсутствует межкаскадная опора турбины, то есть здесь присутствуют две опоры турбины: одна из них расположена перед турбиной, а вторая - за турбиной и соответственно, трубопроводы масляной системы и системы суфлирования проложены в зоне диффузора камеры сгорания, а в задней опоре через полые ребра за турбиной.

Сущность предлагаемого решения поясняется фигурами:

- фигура 1 - Турбина двигателей RB-211, Д-18, Д-36;

- фигура 2 - Турбина двигателей RB-199, НК-25, НК-36СТ;

- фигура 3 - Схема прокладки трубопроводов масляной системы и системы суфлирования в межкаскадной опоре турбины двигателя НК-25;

- фигура 4 - Предлагаемая турбина.

Предлагаемая турбина трехвального ГТД содержит переднюю опору 1, полые ребра 2 входного диффузора 3 камеры сгорания 4, подшипник 5 турбины высокого давления 6, межвальный подшипник 7 турбины среднего давления 8, подшипник 9 турбины низкого давления 10, силовой корпус 11 двигателя 12, полые ребра 13 задней опоры 14, трубопроводы 15 масляной системы и трубопроводы 16 системы суфлирования передней опоры 1, трубопроводы 17 масляной системы и трубопроводы 18 системы суфлирования задней опоры 14.

Важной отличительной особенностью здесь является, что рабочее колесо 19 турбины высокого давления 6 расположено консольно относительно опорного подшипника 5.

Данная техническое решение позволяет повысить надежность и ресурс трехвальных газотурбинных двигателей за счет выноса трубопроводов масляной системы и системы суфлирования, а также масляных полостей опор роторов из «горячей» зоны турбины.

в предлагаемом техническом решении отсутствует межкаскадная опора турбины, то есть здесь присутствуют две опоры турбины: одна из них расположена перед турбиной, а вторая - за турбиной и соответственно, трубопроводы масляной системы и системы суфлирования проложены в зоне диффузора камеры сгорания, а в задней через полые ребра за турбиной.

Сущность предлагаемого решения поясняется фигурами:

- фигура 1 - Турбина двигателей RB-211, Д-18, Д-36;

- фигура 2 - Турбина двигателей RB-199, НК-25, НК-36СТ;

- фигура 3 - Схема прокладки трубопроводов масляной системы и системы суфлирования в межкаскадной опоре турбины двигателя НК-25;

- фигура 4 - Предлагаемая турбина.

Предлагаемая турбина трехвального ГТД содержит переднюю опору 1, полые ребра 2 входного диффузора 3 камеры сгорания 4, подшипник 5 турбины высокого давления 6, межвальный подшипник 7 турбины среднего давления 8, подшипник 9 турбины низкого давления 10, силовой корпус 11 двигателя 12, полые ребра 13 задней опоры 14, трубопроводы 15 масляной системы и трубопроводы 16 системы суфлирования передней опоры 1, трубопроводы 17 масляной системы и трубопроводы 18 системы суфлирования задней опоры 14.

Важной отличительной особенностью здесь является, что рабочее колесо 19 турбины высокого давления 6 расположено консольно относительно опорного подшипника 5.

Данная техническое решение позволяет повысить надежность и ресурс трехвальных газотурбинных двигателей за счет выноса трубопроводов масляной системы и системы суфлирования, а также масляных полостей опор роторов из «горячей» зоны турбины.

1. Турбина трехвального газотурбинного двигателя, содержащая турбины высокого давления, среднего давления и низкого давления, опирающиеся на подшипники, связанные с силовым корпусом двигателя, трубопроводы масляной системы и системы суфлирования, отличающаяся тем, что подшипник турбины высокого давления расположен перед турбиной, а подшипники турбин среднего и низкого давления расположены за турбиной, причем подшипник турбины среднего давления является межвальным.

2. Турбина трехвального газотурбинного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что трубопроводы масляной системы и системы суфлирования опоры турбины высокого давления проложены внутри полых ребер диффузора камеры сгорания, а опоры турбин среднего и низкого давлений - в полых ребрах задней опоры.