УПРУГОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЖАРОВОЙ ТРУБЫ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ И ГАЗОСБОРНИКА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к области двигателестроения, и может найти применение в конструкциях жаровых труб камер сгорания газотурбинных двигателей.
Известно упругое соединение жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащее секцию жаровой трубы, наружная поверхность которой соосно установлена с газосборным патрубком, между которыми образована кольцевая полость, в которой установлен кольцевой упругий элемент (описание полезной модели RU №145982, F23R 3/60, опубл. 27.09.2017. Бюл. №27).
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является упругое соединение жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащее секцию жаровой трубы, наружная поверхность которой соосно установлена с газосборным патрубком, между которыми образована кольцевая полость, в которой установлен кольцевой упругий элемент, выполненный в виде тонкостенного кольца с прорезями, делящими его на отдельные части в виде «лепестков» (патент на полезную модель RU №159092, F23R 3/60, опубл. 27.01.2016).
Недостатком известных конструкций является то, что упругий элемент выполнен в виде тонкостенного кольца, которое приваривается к кольцевой стенке жаровой трубы, которая имеет большую толщину, чем толщина упругого элемента. Таким образом, упругий элемент и стенка жаровой трубы имеют разное время нагрева и остывания в процессе работы двигателя и, соответственно, разные коэффициенты температурного расширения в один момент времени. Это приводит к напряжениям в месте соединения стенки жаровой трубы с упругим элементом, образованию трещин и дальнейшему отрыву упругого элемента.
Задачей полезной модели является создание конструкции упругого соединения жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя, в котором уменьшается площадь контакта упругого элемента с секцией жаровой трубы и тем самым исключается образование трещин и отрыв упругого элемента.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является снижение напряжений в месте соединения секции жаровой трубы с упругим элементом, за счет разделения кольцевого упругого элемента на сегменты.
Технический результат достигается тем, что в упругом соединении жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащем секцию жаровой трубы, наружная поверхность которой соосно установлена с газосборным патрубком, между которыми образована кольцевая полость, в которой установлен кольцевой упругий элемент, выполненный в виде тонкостенного кольца с прорезями, делящими его на отдельные части в виде «лепестков», в отличие от известного, упругий элемент выполнен разрезанным на сегменты, которые установлены с зазором относительно друг друга и жестко соединены с наружной поверхностью секции жаровой трубы, при этом ширина зазора между сегментами соответствует ширине прорези.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображены: фиг. 1 - продольный разрез жаровой трубы; фиг. 2 - вид А фиг. 1.
Упругое соединение жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя (фиг. 1) содержит секцию 1 жаровой трубы и газосборный патрубок 2. Наружная поверхность секции жаровой трубы соосно установлена с газосборным патрубком, между которыми образована кольцевая полость 3, в которой установлен кольцевой упругий элемент 4.
Упругий элемент 4 (фиг. 2) выполнен в виде разрезанного на независимые сегменты 5 тонкостенного кольца с прорезями 6, делящими его на отдельные «лепестки». Количество сегментов 5 в зависимости от размеров упругого элемента может составлять от 4 до 10. При этом сегменты 5 установлены относительно друг друга с зазором 7 и жестко соединены с наружной поверхностью секции 1 жаровой трубы, например, приварены к ней. При этом ширина зазора 7 между сегментами соответствует ширине прорезей 6 для сохранения расхода воздуха для охлаждения стенки.
В процессе работы двигателя секция 1 жаровой трубы и газосборный патрубок 2 подвержены вибрациям и как следствие соударениям друг о друга. Гашение энергии их колебаний происходит за счет упругого элемента 4. Поскольку упругий элемент сопряжен со стенкой жаровой трубы и газосборником без зазора, силы соударения их друг о друга уменьшаются или соударение вовсе не происходит, за счет чего происходит демпфирование колебаний. А различные температурные расширения из-за разной температуры секции жаровой трубы и упругого элемента компенсируются тем, что упругий элемент выполнен из сегментов. Сегменты за счет уменьшения площади контакта с секцией жаровой трубы позволяют снизить напряжения в соединении секции жаровой трубы с упругим элементом и исключить образование трещин и отрыва упругого элемента.
Предлагаемое упругое соединение жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя повышает ее надежность и тем самым увеличивает ресурс ее работы.