Статор компрессора газотурбинного двигателя
Ступень статора компрессора газотурбинного двигателя содержит корпус с поворотными лопатками, соединенными рычагами с кольцом привода, при этом поперечное сечение кольца привода выполнено двутавровым, его радиальная стенка снабжена окнами для установки рычага, а размер окна в радиальном направлении должен составлять от 0,1% до 1% от наружного радиуса кольца. Технический результат - оптимизация массо-габаритных характеристик кольца привода.
Полезная модель относится к конструкции статора компрессора газотурбинных двигателей, а более конкретно к конструкции регулируемых направляющих аппаратов компрессоров ГТД.
Известен статор многоступенчатого компрессора, содержащий в каждой ступени поворотные лопатки, установленные в корпусе и связанные рычагами с кольцами привода, выполненными с возможностью поворота вокруг продольной оси корпуса, причем рычаги закреплены в кольцах привода с помощью штифтов, а кольцо привода имеет поперечное сечение типа «прямоугольник», в передней стенке которого выполнены окна для размещения рычагов поворотных лопаток (Патент США №2,999,630; опубл. 12.09.1961 г., НКИ 230-114).
Недостатком данного устройства является то, что крепление рычагов к кольцу привода с помощью штифтов осуществляется внутри кольца, что требует большей ширины окон, поскольку окно должно обеспечивать достаточное перемещение рычага и при этом не увеличивать толщину стенки сечения кольца, поскольку это приведет к увеличению его массы.
Задачей изобретения является оптимизация массо-габаритных характеристик кольца привода.
Указанная задача решается тем, что в ступени статора компрессора газотурбинного двигателя, содержащей корпус с поворотными лопатками, соединенными рычагами с кольцом привода, поперечное сечение кольца привода выполнено
двутавровым, его радиальная стенка снабжена окнами для установки рычага, причем размер окна в радиальном направлении должен составлять от 0,1% до 1% от наружного радиуса кольца.
Выполнение поперечного сечения кольца привода двутавровым позволяет осуществить крепление рычагов к кольцу привода с помощью штифтов непосредственно в радиальной стенке кольца, что позволяет оптимизировать размер окон для установки рычагов. Размер окна в окружном направлении должен обеспечивать свободное перемещение в нем рычага. Однако рычаги при перемещении кольца привода осуществляют также и радиальное перемещение, поэтому размер окон в радиальном направлении должен обеспечивать радиальное перемещение, а также поворот в шарнире без заклинивания рычага. Кроме того, кольцо привода подвержено также тепловому расширению, которое вызывает смещение окна относительно рычага. При этом необходимо учитывать прочностные требования к кольцу. С учетом указанных условий эмпирически установлено, что размер окна в радиальном направлении должен составлять от 0,1% до 1% от размера наружного радиуса кольца привода.
На фиг.1 показан продольный разрез узла крепления поворотного кольца и лопаток. На фиг.2 - вид сверху на рычаги с разрезом кольца привода. На фиг.3 - вид А на кольцо привода.
Ступень статора компрессора содержит корпус 1, с установленными в нем поворотными лопатками 2, связанными рычагами 3 с кольцом привода 4 с помощью радиальных штифтов 5. В головках рычагов 3 закреплены сферические шарниры 6, в которых установлены радиальные штифты 5. Кольцо привода 4 имеет двутавровое поперечное сечение, в радиальной стенке которого выполнены окна 7 для размещения рычагов 3. Размер окна
Н в радиальном направлении должен обеспечивать рычагу 3 перемещение в радиальном направлении.
Поворотные лопатки 2 должны обеспечивать необходимый угол входа потока воздуха, для этого предусмотрено, что они связаны рычагами 3 с кольцом привода 4. Кольцо привода с помощью приводного механизма устанавливается в требуемое положение. При этом рычаг 3 будет поворачиваться, размер окна L в окружном направлении должен обеспечивать этот поворот, кроме того рычаг переместится на величину h в радиальном направлении, что также должно быть учтено при проектировании кольца привода 4 в размере окна Н в радиальном направлении. Для широкого диапазона типовых рядов ГТД заявленный технический результат будет достигаться в том случае, когда размер окна кольца привода будет лежать в диапазоне 0,1-1% от наружного радиуса кольца (Rнаружн. ).
Ступень статора компрессора газотурбинного двигателя, содержащая корпус с поворотными лопатками, соединенными рычагами с кольцом привода, отличающаяся тем, что поперечное сечение кольца привода выполнено двутавровым, его радиальная стенка снабжена окнами для установки рычага, причем размер окна в радиальном направлении должен составлять от 0,1 до 1% от наружного радиуса кольца.
