НАДРОТОРНОЕ КОЛЬЦО ТУРБИНЫ

Полезная модель относится к авиадвигателестроению и может быть использована в конструкциях турбин газотурбинных авиационных двигателей (ГТД) и газотурбинных установок наземного применения.
Известна конструкция цельного надроторного кольца турбины. (В.А.Шварц «Конструкции газотурбинных установок» издательство «Машиностроение» Москва 1970 год стр.228 рис.153.
Основным ее недостатком является то, что при эксплуатации ГТД между внутренней и внешней поверхностью детали возникает температурный градиент, вызывающий значительные напряжения, которые приводят к пластической деформации материала, в результате чего деталь подвергается усадке и короблению. Кроме того, такая конструкция не является ремонтопригодной.
Также известна конструкция надроторного кольца турбины, которое состоит из тонкостенных секторов, профиль поверхности которых выполнен ступенчатым. На выходной по потоку ступени выполнен зацеп.(Патент РФ №2086792 кл. F02C 7/20 1994 г.)
За счет того, что кольцо состоит из тонкостенных секторов удается значительно снизить его коробление и сохранить ремонтопригодность наружного корпуса турбины, однако, недостатком такой конструкции является растрескивание торцевых поверхностей секторов в процессе эксплуатации ГТД, этот недостаток можно устранить, если уменьшить хорды секторов, однако это увеличивает их количество, усложняет подбор торцевых зазоров при сборке.
Техническим результатом, на который направлена полезная модель, является устранение растрескивания секторов без уменьшения размеров секторов и увеличения их количества.
Поставленная техническая задача решается тем, что надроторное кольцо турбины, состоит из тонкостенных секторов, профиль поверхности которых выполнен ступенчатым. На выходной по потоку ступени выполнен зацеп.
Новым в полезной модели является то что, на остальных ступенях, по краям и в их центральной части, выполнены ребра жесткости, расположенные поперек ступеней.
Ребра жесткости расположенные по краям, шире ребер жесткости, расположенных в их центральной части.
На прилагаемом чертеже изображен сектор надроторного кольца турбины.
Надроторное кольцо турбины, состоит из тонкостенных секторов 1, профиль поверхности которых выполнен ступенчатым по высоте. На выходной по потоку ступени 2 выполнен зацеп 3, на остальных ступенях 4 и 5 выполнены ребра 6 жесткости, расположенные по краям сегмента 1 и в его центральной части. Ребра 6 жесткости расположены поперек ступеней 4 и 5. Ребра 6, расположенные по краям ступеней 4 и 5, шире ребер 6 расположенных в их центральной части.
В процессе эксплуатации ГТД при возникновении градиента температур между наружной и внутренней поверхностью сектора 1 надроторного кольца, под воздействием термических напряжений сектор 1 стремиться деформироваться в радиальном направлении в сторону проточной части, однако наличие ребер 6 жесткости по краям ступеней 4 и 5 (в месте приложения максимальных напряжений) и в их центральной части препятствуют изгибу, тем самым, исключая возможность растрескивания поверхностей сектора 1.
Расположенные на ступенях секторов ребра жесткости препятствуют их растрескиванию, поэтому нет необходимости уменьшения размеров секторов и увеличения их количества.