РЕГУЛИРУЕМЫЙ ВХОДНОЙ НАПРАВЛЯЮЩИЙ АППАРАТ КОМПРЕССОРА

Полезная модель относится к конструкции узлов газотурбинных двигателей, служащих для направления газового потока, а именно, к входным направляющим аппаратам компрессора.
Известен регулируемый входной направляющий аппарат компрессора ГТД, содержащий наружный корпус, внутреннее кольцо, между которыми установлены направляющие лопатки, включающие неподвижные стойки с цилиндрическими цапфами и закрылки с цилиндрическими цапфами, установленные в наружном корпусе и внутреннем кольце с возможностью поворота (Патент США №3,887,297; опубл.03.06.1975, НКИ 415-161).
Данная конструкция не соответствует прочностным требованиям, поскольку фиксация неподвижных стоек осуществляется посредством цилиндрических цапф, что не обеспечивает достаточную жесткость конструкции при больших скоростях потока, при этом такая конструкция узла является нетехнологичной как при изготовлении, так и при сборке.
Технический результат полезной модели - обеспечение высоких прочностных характеристик конструкции направляющего аппарата.
Указанный результат достигается тем, что в регулируемом входном направляющем аппарате компрессора газотурбинного двигателя, содержащем наружный корпус, внутренний корпус, между которыми установлены направляющие лопатки, включающие неподвижные стойки и поворотные закрылки, неподвижные стойки
снабжены полками, установленными в ответных пазах, выполненных в, по меньшей мере, одном из корпусов, причем размер полок в осевом направлении составляет от 0,5 до 1,5 размера хорды профиля пера стойки в среднем сечении, а в окружном направлении от 1 до 3 максимальной толщины профиля пера стойки.
Под средним сечением пера стойки в соответствии с ОСТ 1 02639-87 понимают расчетное прямое сечение пера стойки, расположенное между периферийным и корневым сечениями пера так, чтобы соблюдалось равенство кольцевых площадей, ограниченных одна периферийным и средним сечениями и другая - средним и корневым сечениями пера.
Выполнение полок с указанными соотношениями размеров позволяет обеспечить необходимую жесткость конструкции, а также технологичность при изготовлении и сборке. Если размер полки в осевом направлении (а) будет менее 0,5 размера хорды (b) профиля пера стойки в среднем сечении, то она не обеспечит надежную фиксацию стойки в корпусах, поскольку в этом случае возрастает влияние зазоров на точность установки, что отрицательно скажется на прочностных качествах конструкции направляющего аппарата в целом. Изготовление полки с размером в осевом направлении (а) больше 1,5 размера хорды (b) профиля пера стойки в среднем сечении отрицательно повлияет на массогабаритные характеристики направляющего аппарата, а также усложнит сборку. Если размер полки в окружном направлении (h) будет менее 1 максимальной толщины (с) профиля пера стойки, это ухудшит прочностные характеристики конструкции, поскольку не будет обеспечена достаточная жесткость стойки. Выполнение полки с размером в окружном направлении (h) более, чем в 3 раза превышающем максимальную толщину (с) профиля пера стойки,
ухудшит массогабаритные характеристики направляющего аппарата, а также усложнит сборку. Точные размеры полок как для установки в наружном, так и для установки во внутреннем корпусах определяются при проектировании направляющего аппарата.
На фиг.1 показан продольный разрез регулируемого входного направляющего аппарата компрессора газотурбинного двигателя.
На фиг.2 - поперечный разрез А-А (развертка).
Регулируемый входной направляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя состоит из наружного 1 корпуса, внутреннего 2 корпуса, направляющих лопаток, каждая из которых состоит из неподвижной стойки 3 и поворотного закрылка 4. Неподвижная стойка 3 снабжена полками 5, устанавливаемых в пазах наружного 1 и внутреннего 2 корпусов. Кроме того, для фиксации в указанных корпусах неподвижные стойки 3 и поворотные закрылки 4 снабжены цапфами 6.
Регулируемый входной направляющий аппарат компрессора работает следующим образом. Воздух из воздухозаборного устройства поступает в входной направляющий аппарат компрессора. Неподвижные стойки 3 образуют с поворотными закрылками 4 единый аэродинамический профиль. Поворотные закрылки 4 устанавливаются в расчетное положение с помощью поворотного механизма. Воздушный поток, проходя входной направляющий аппарат, попадает на решетку первой ступени и последующих ступеней компрессора.
При сборке узла регулируемого входного направляющего аппарата неподвижные стойки 3 вставляются цапфами б в отверстия наружного 1 и внутреннего 2 корпусов. Полки 5 вставляются в ответные пазы, выполненные в корпусах, осуществляя таким образом фиксацию как в окружном, так и в осевом направлениях.
Внутренний 2 корпус выполняется сборным для обеспечения возможности установки неподвижных стоек 3 и поворотных закрылков 4. Выполнение входного направляющего аппарата компрессора ГТД с заявленными соотношениями геометрических параметров его элементов позволяет достичь указанного технического результата - обеспечить высокие прочностные характеристики конструкции направляющего аппарата.