система регулирования зазора вершин лопаток газотурбинного двигателя
| Классы МПК: | F01D11/18 использование тепловых элементов статора или ротора, реагирующих на определенную температуру, например с соответствующей избирательной изоляцией, тепловой инерцией, различным расширением |
| Автор(ы): | ДОБСОН Мартин Дж. (CA), ПЬЕР Сильвен (US) |
| Патентообладатель(и): | ПРЭТТ ЭНД УИТНИ КЭНЭДЭ КОРП. (CA) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
1998-12-09 публикация патента:
27.11.2003 |
Система предназначена для регулирования зазора вершин лопаток газотурбинного двигателя. На корпусе двигателя сформирован кольцевой кожух, к которому прикреплен кольцевой ряд сегментов защитного кожуха, вплотную подходящий к вершинам лопаток. Кольцевой кожух образует проход для воздуха, сообщающийся с корпусом для подвода охлаждающего воздуха к корпусу. Термоуправляемый пассивный кольцевой клапан образован двумя перекрывающимися металлическими кольцевыми сегментами, имеющими различные коэффициенты теплового расширения, выбранные таким образом, чтобы создавался радиальный зазор между кольцевыми сегментами, когда температура клапана достигает заданного значения. Радиальный зазор пропускает охлаждающий воздух в кожух для охлаждения корпуса с прикрепленным кольцевым рядом сегментов защитного кожуха с целью регулирования увеличения радиального размера и предупреждения возникновения контакта лопаток турбины с корпусом. 8 з. п. ф-лы, 7 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22
Формула изобретения
1. Система регулирования зазора вершин лопаток газотурбинного двигателя, содержащая кольцевой кожух (42), расположенный вокруг корпуса (13) двигателя, закрытого кольцевыми, собранными в один узел сегментами защитного кожуха (18), расположенными с зазором вокруг вершин (17") лопаток (17) ступени (16) ротора, и имеющего кольцевую отражающую ванну (38), выполненную между противоположными разнесенными кольцевыми боковыми стенками (55) упомянутого корпуса (13) в поверхности его стенки, расположенной на противоположной стороне корпуса (13) по отношению к упомянутым кольцевым сегментам защитного кожуха (18), при этом упомянутый кольцевой кожух (42) содержит вентиляционный канал (41) потока охлаждающего воздуха в направлении к корпусу, сообщенный с упомянутым корпусом (13), и термореуправляемый пассивный кольцевой клапан (39), образованный двумя перекрывающимися металлическими кольцевыми частями (45, 46, 51, 52) с различными коэффициентами теплового расширения, установленными с возможностью перемещения относительно друг друга с образованием радиального зазора, являющегося средством подачи охлаждающего воздуха в упомянутый кожух и охлаждения упомянутого корпуса (13) и регулирования увеличения его радиального размера, при достижении заданного значения температуры, причем упомянутый кольцевой кожух (42) образован опорными средствами (54) кольцевого клапана, расположенными над упомянутым корпусом на его стороне, противоположной стороне расположения упомянутых кольцевых сегментов защитного кожуха (18), а две упомянутые перекрывающиеся металлические кольцевые части (45, 46, 51, 52) являются элементами упомянутых опорных средств, отличающаяся тем, что упомянутые перекрывающиеся металлические кольцевые части имеют контактирующие друг с другом поверхности, а радиальный зазор между разделенными вследствие различия коэффициентов теплового расширения кольцевыми частями имеет различный размер, величина которого зависит от температуры упомянутых кольцевых частей (45, 46, 51, 52), и которому соответствует контролируемый по расходу поток охлаждающего воздуха, подводимого к упомянутому корпусу (13) двигателя.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что две упомянутые перекрывающиеся металлические кольцевые части (45, 46) установлены закрывающими упомянутый кольцевой зазор и перекрывающимися по лицевым поверхностям на своих свободных концах (45", 46").3. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые кольцевые части (51, 52) содержат первую кольцевую металлическую пластину (51), установленные кольцевые боковые стенки (55) от одного их края до другого с образованием упомянутого кольцевого кожуха (42), вторую кольцевую металлическую пластину (52) с более низким коэффициентом теплового расширения, установленную под упомянутой первой кольцевой металлической пластиной (51) в тесном фрикционном контакте с ней, и опорные средства (54), в которых упомянутая вторая кольцевая металлическая пластина установлена с возможностью теплового расширения ее и упомянутого корпуса относительно нее, причем в каждой из упомянутых пластин выполнены вентиляционные каналы (56, 57).4. Система по п.3, отличающаяся тем, что упомянутые вентиляционные каналы (56, 57) представляют собой отверстия в упомянутых первой и второй кольцевых металлических пластинах, причем отверстия (56) в первой пластине расположены со смещением относительно отверстий (57) во второй пластине.5. Система по п.4, отличающаяся тем, что в упомянутой первой кольцевой металлической пластине выполнено меньшее количество упомянутых отверстий (56), чем упомянутых отверстий (57) в упомянутой второй кольцевой металлической пластине, диаметр которых меньше диаметра упомянутых отверстий в первой кольцевой металлической пластине.6. Система по п.3, отличающаяся тем, что упомянутые опорные средства представляют собой проточки (53) в верхней внутренней кромке обеих упомянутых кольцевых боковых стенок (55) упомянутой отражающей ванны (38), причем размер и расположение проточек выполнены с возможностью смещения упомянутого корпуса и упомянутой первой пластины (51) относительно установленной под ней упомянутой второй пластины (52) при тепловом расширении с разъединением упомянутых пластин и образованием прохода воздуха через упомянутые вентиляционные каналы и между упомянутыми разъединенными пластинами.7. Система по п.6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства (58, 59) ограничения смещения и удержания пластин в основном выровненном между собой положении, посредством чего упомянутые отверстия расположены со смещением относительно друг друга и перекрытием воздушного потока при тесном контакте пластин друг с другом.8. Система по п.3, отличающаяся тем, что упомянутая первая кольцевая металлическая пластина (51) и корпус упомянутого газотурбинного двигателя выполнены из одного материала.9. Система по п.1, отличающаяся тем, что в упомянутом корпусе (13) выполнены сквозные отверстия (40) подвода охлаждающего воздуха или горячего газа и охлаждения или нагрева упомянутого корпуса.Описание изобретения к патенту
ТаблицыкКласс F01D11/18 использование тепловых элементов статора или ротора, реагирующих на определенную температуру, например с соответствующей избирательной изоляцией, тепловой инерцией, различным расширением
