РОТОР КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
COMPRESSOR ROTOR OF GAS-TURBINE ENGINE

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения.
Известен ротор компрессора двигателя PW-6000, в котором трубки отбора воздуха установлены внутри сварного ротора (В.П.Бакалеев и др. «Иностранные авиационные двигатели 2000», справочник ЦИАМ 2000, стр.149).
Недостатком известной конструкции является расположение отверстий под трубки отбора в ободе ротора, что является концентратором напряжений.
Наиболее близким по конструкции к заявляемому является ротор компрессора газотурбинного двигателя, в котором канал отбора воздуха в ротор выполнен через пазы отбора, расположенные между болтами (патент US №5275534).
Недостатком известной конструкции является концентрация напряжений в радиусах пазов отбора.
Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности и ресурса двигателя путем снижения напряжений в отверстиях под болты у заднего колеса, а также за счет упрощения отбора и уменьшения потерь воздуха.
Сущность технического решения заключается в том, что в роторе компрессора газотурбинного двигателя с рабочими колесами и с системой отбора охлаждающего воздуха внутри ротора, состоящей из трубок отбора для направления охлаждающего воздуха в турбину и с окнами для отбора воздуха, а также с болтовым соединением переднего и заднего рабочих колес, согласно изобретению окна для отбора воздуха выполнены на фланце заднего колеса между болтами с выходом их в проточную часть, при этом окна выполнены со скосом по вращению ротора, а перед поршневыми кольцами, установленными перед полостью отбора, расположенной под трубками отбора, выполнены упругие выступы. Нижний выступ переднего колеса имеет торцевой упор с задним колесом.
Выполнение окон для отбора воздуха на фланце заднего колеса между болтами с выходом их в проточную часть снижает напряжения в отверстиях под болты у заднего колеса, а выполнение окон со скосом по вращению ротора упрощает отбор и уменьшает потери.
Выполнение упругих выступов перед поршневыми кольцами, установленными перед полостью отбора, расположенной под трубками отбора, обеспечивается центровкой трубы в работе, так как колесо в радиальном направлении перемещается больше, чем труба. При сборке трубы выполняется монтажный натяг, превышающий вытяжку ступицы колеса относительно трубы в работе.
Торцевой упор нижнего выступа переднего колеса в заднее колесо выполнен для создания коробчатой конструкции с увеличенной поперечной жесткостью.
На фиг.1 изображен продольный разрез ротора компрессора газотурбинного двигателя.
На фиг.2 - элемент А на фиг.1 в увеличенном виде.
На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2.
На фиг.4 - вид В на фиг.2 на отверстия отбора.
Ротор компрессора газотурбинного двигателя состоит из рабочих колес 1, болтового (фланцевого) соединения 2 с окнами 3 отбора воздуха из тракта со скосом 4, трубок отбора воздуха 5. Под рабочими колесами, расположенными по потоку, за отбором установлена труба 6 с поршневыми кольцами 7, при этом труба центрируется при помощи упругих выступов 8. Трубки отбора 5 расположены под окнами 3 отбора воздуха из тракта. Верхний скос 9 трубок отбора 5 находится ниже по радиусу поверхности 10 и выше поверхности 11 заднего колеса 12.
Работает устройство следующим образом.
При работе двигателя воздух отбирается из тракта компрессора через окна 3 со скосом 4 и направляется в трубки отбора 5 и далее между колесами 12 и 13 и трубой 6 в сторону турбины для ее охлаждения. Поршневые кольца 7 уплотняют полости отбора в роторе, упругие выступы 8 центрируют трубу 6 в работе, так как собраны с натягом, превышающим вытяжку ступицы переднего колеса 13 относительно трубы в работе. Торцевой упор 14 нижнего выступа 15 переднего колеса 13 в заднее колесо 12 позволяет увеличить поперечную жесткость.