Patent RU-206240-U1 (RU)
Title: Узел соединения стенки жаровой трубы камеры сгорания и соплового аппарата газотурбинного двигателя
IPC: F01D11/00
Filed: 2020-12-10
Granted: 2021-09-01
Abstract: Полезная модель относится к области двигателестроения и преимущественно может найти применение в конструкциях жаровых труб камер сгорания газотурбинных двигателей.При работе газотурбинного двигателя в условиях вибрации и температурных нагружений в узле сопряжения жаровой трубы и соплового аппарата происходят микросмещения соединительных поверхностей. Вследствие малой амплитуды микросмещений соприкасающихся поверхностей повреждения концентрируются на небольших площадках действительного контакта. Разрушение контактирующих поверхностей проявляются в появлении мелких полостей, в которых накапливаются продукты износа. Эти продукты износа образуются вследствие разрушения зон сцепления, а также повреждения от усталости микронеровностей. Количество мелких полостей с продуктами износа возрастает и сливается друг с другом. Продукты износа, накапливающиеся в небольших полостях, создают в них повышенное давление, которое в свою очередь приводит к образованию микротрещин. Некоторые микротрещины сливаются, происходит откалывание отдельных объемов металла и накопление усталостных повреждений. Повреждения поверхностей вследствие износа служат концентраторами напряжений и снижают предел выносливости материала деталей.Техническим результатом, на который направлена полезная модель, является оптимизация конструкции переходного элемента с сохранением стабильности стыка корпуса соплового аппарата и стенки жаровой трубы камеры сгорания при одновременном повышении надежности работы камеры сгорания за счет уменьшения износа контактирующих поверхностей переходного элемента и возможности стабилизации терморегуляции элементов узла.Технический результат достигается тем, что в узел соединения стенки жаровой трубы камеры сгорания и соплового аппарата газотурбинного двигателя, содержащий переходный элемент, соединяющий по контактирующим поверхностям корпус соплового аппарата и стенку жаровой трубы камеры сгорания, при этом переходный элемент выполнен в виде отдельной детали, спрофилированной для обеспечения обтекания газовоздушным потоком, переходной элемент имеет цилиндрический участок, соответствующий цилиндрическому участку жаровой трубы камеры сгорания, обеспечивающий стыковку, центрирование и герметичность газовоздушного тракта.Отличием заявляемой конструкции от прототипа является то, что переходный элемент состоит из сегментов, образующих тонкостенное кольцо со сферическим профилем и выполненными прорезями, делящими каждый сегмент на отдельные части в виде «лепестков», при этом сегменты установлены с зазором друг относительно друга с жестким неразъемным соединением с наружной поверхностью стенки жаровой трубы, при этом ширина зазора между сегментами соответствует ширине прорези.Через выполненные прорези, делящие каждый сегмент переходного элемента на отдельные части в виде «лепестков», поступает охлаждающий воздух стабилизирующий терморегуляцию переходного элемента.Для равномерности охлаждения переходного элемента ширина зазора между сегментами соответствует ширине прорези.Конструкция переходного элемента выполнена с максимальной возможностью уменьшения контактирующих поверхностей.