Устройство для соединения корпусов двухконтурного газотурбинного двигателя

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения, в частности к устройствам узловых соединений корпусов газотурбинных двигателей (далее - ГТД) летательных аппаратов. Устройство для соединения корпусов 1 и 2 наружного и внутреннего контуров двухконтурного газотурбинного двигателя содержит размещенный между корпусами 1 и 2 наружного и внутреннего контуров двигателя и закрепленный на одном из этих корпусов кольцевой элемент, выполненный в виде тонкостенного кольца 6, закрепленного на корпусе 2 посредством элементов подвески в виде наклонных стенок 3 с полками 4 и 5, жестко закрепленными, соответственно, на тонкостенном кольце 6 и на корпусе 2. Тонкостенное кольцо 6 установлено относительно корпуса 1 другого контура двигателя с кольцевым радиальным термокомпенсационным зазором 7. Технологически предпочтительно соединение всех элементов подвески тонкостенного кольца 6 друг с другом своими полками 4 и 5 с образованием гофрированного пояса. Полезная модель позволяет повысить надежность работы устройства для соединения корпусов газотурбинного двигателя, одновременно обеспечивая функции опоры газогенератора при полной кинематической развязке корпусов и сохраняя параметры потока воздуха в наружном контуре двигателя.

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения, в частности к устройствам узловых соединений корпусов газотурбинных двигателей (далее - ГТД) летательных аппаратов.

Известно устройство для соединения корпусов внутреннего и наружного контуров газотурбинного двигателя, содержащее размещенный между корпусами наружного и внутреннего контуров двигателя и закрепленный на корпусе одного из контуров двигателя кольцевой элемент. На корпусе другого контура двигателя также жестко закреплен кольцевой элемент, причем кольцевой элемент, закрепленный на корпусе внутреннего контура двигателя, установлен в кольцевом элементе, закрепленном на корпусе наружного контура двигателя с кольцевым радиальным термокомпенсационным зазором (Патент России №2200849, F 02 С 7/20, 2002 г.).

Такое соединение обеспечивает развязку корпусов двигателя в радиальном и осевом направлениях.

Недостатком известного решения является то, что оба кольцевых элемента выполнены жесткими, и, в случае нерасчетного выбора радиального зазора (за счет реализации радиальных температурных градиентов более высоких, чем расчетные), в этих элементах возникают высокие напряжения. Кроме того, кольцевые элементы вызывают потери давления в воздушном тракте второго контура из-за значительного загромождения в нем.

Задачей, на решение которой направлено заявленное решение, является создание соединения корпусов газотурбинного двигателя, обеспечивающего функцию опоры газогенератора при полном кинематической развязке

корпусов в осевом и радиальном направлениях с одновременным сохранением параметров потока воздуха во втором контуре.

Задача решается тем, что в устройстве для соединения корпусов наружного и внутреннего контуров двухконтурного газотурбинного двигателя, содержащем размещенный между корпусами наружного и внутреннего контуров двигателя и закрепленный на корпусе одного из контуров двигателя кольцевой элемент, последний выполнен в виде тонкостенного кольца, закрепленного на корпусе одного из контуров двигателя посредством элементов подвески в виде наклонных стенок с полками, жестко закрепленными на тонкостенном кольце и на корпусе, при этом тонкостенное кольцо установлено относительно корпуса другого контура двигателя с кольцевым радиальным термокомпенсационным зазором.

Кроме того, в заявленном устройстве все элементы подвески тонкостенного кольца на корпусе одного из контуров двигателя могут быть соединены друг с другом своими полками с образованием гофрированного пояса.

Выполнение элементов соединения корпусов наружного и внутреннего контуров двигателя в виде закрепленного на корпусе одного из контуров двигателя кольцевого элемента, установленного относительно корпуса другого контура двигателя с кольцевым радиальным термокомпенсационным зазором, обеспечивает распределенную по окружности опору корпуса внутреннего контура на корпусе наружного контура.

Разница температурных расширений корпусов наружного и внутреннего контуров компенсируется термокомпенсационным зазором, величина которого обеспечивает возможность создания опоры с одновременным обеспечением осевого смещения корпусов наружного и внутреннего контуров.

Выполнение кольцевого элемента в виде тонкостенного кольца, закрепленного на корпусе одного из контуров двигателя посредством

элементов подвески в виде наклонных стенок с полками, жестко закрепленными на тонкостенном кольце и на корпусе, обеспечивает необходимую жесткость соединения и, кроме того, минимально загромождает воздушный тракт второго контура двигателя, что позволяет сохранить параметры его потока. Разница температурных расширений внутри элементов подвески компенсируется местной радиальной деформацией тонкостенного кольца.

Соединение всех элементов подвески своими полками с образованием гофрированного пояса технологически упрощает изготовление и сборку заявленного устройства.

Предлагаемое решение поясняется графически, где на фиг.1 изображен продольный разрез места соединения корпусов ГТД с креплением кольцевого элемента соединения на корпусе внутреннего контура двигателя, на фиг.2 представлен продольный разрез места соединения корпусов ГТД с креплением кольцевого элемента соединения на корпусе наружного контура двигателя.

Устройство содержит корпус 1 наружного контура ГТД и корпус 2 внутреннего контура ГТД. На корпусе 1 (фиг.2) или на корпусе 2 (фиг.1) закреплены элементы подвески, представляющие собой наклонные стенки 3 с полками 4, жестко закрепленными на корпусе 1 или 2, и с полками 5, на которых жестко закреплено тонкостенное кольцо 6. Тонкостенное кольцо 6 установлено с кольцевым радиальным термокомпенсационным зазором 7 либо относительно корпуса 1 (фиг.1), либо относительно корпуса 2 (фиг.2), в зависимости от того, на корпусе какого из контуров двигателя посредством элементов подвески закреплено это кольцо 6.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В процессе работы двигателя за счет его температурного расширения в радиальном направлении зазор 7 между корпусом 1 наружного контура двигателя и кольцом 6 уменьшается до минимального значения. Наличие остаточного зазора 7 позволяет кольцу 6 перемещаться относительно корпуса

1 или 2 одного из контуров (в зависимости от того, на каком корпусе закреплен кольцевой элемент) в осевом направлении. Таким образом, обеспечивается полная развязка внутреннего и наружного корпусов двигателя.

Возникающие в виду разницы температурных расширений тонкостенного кольца 6 и элементов его подвески деформации, а также допустимые технологические отклонения от формы этого кольца 6 компенсируются местной податливостью тонкостенного кольца 6 и наклонных стенок 3 элементов подвески.

Полезная модель позволяет повысить надежность работы устройства для соединения корпусов газотурбинного двигателя, одновременно обеспечивая функции опоры газогенератора при полной кинематической развязке корпусов и сохраняя параметры потока воздуха в наружном контуре двигателя.

1. Устройство для соединения корпусов наружного и внутреннего контуров двухконтурного газотурбинного двигателя, содержащее размещенный между корпусами наружного и внутреннего контуров двигателя и закрепленный на одном из этих корпусов кольцевой элемент, отличающееся тем, что кольцевой элемент выполнен в виде тонкостенного кольца, закрепленного на корпусе одного из контуров двигателя посредством элементов подвески в виде наклонных стенок с полками, жестко закрепленными на тонкостенном кольце и на корпусе, при этом тонкостенное кольцо установлено относительно корпуса другого контура двигателя с кольцевым радиальным термокомпенсационным зазором.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что все элементы подвески тонкостенного кольца на корпусе одного из контуров двигателя соединены друг с другом своими полками с образованием гофрированного пояса.