КОНСТРУКЦИЯ СИНХРОНИЗИРУЮЩЕГО КОЛЬЦА ПОВОРОТНОЙ ЛОПАТКИ НАПРАВЛЯЮЩЕГО АППАРАТА КОМПРЕССОРА ТУРБОМАШИНЫ

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения и ГТУ наземного применения, а именно, к компрессорам высокого давления двухконтурных турбореактивных двигателей, преимущественно с большой степенью двухконтурности.
Улучшение параметров двигателя, в частности увеличение КПД двигателя и уменьшение удельного расхода топлива, требует повышения КПД компрессора и расширения диапазона его устойчивой работы.
Одним из путей повышения КПД компрессора является расширение вариантности углов установки, интервалов углов поворота и точность углов установки лопаток направляющих лопаточных аппаратов ступеней компрессора высокого давления на переходных режимах, а также на режимах от запуска двигателя до режима максимальной тяги и на неустойчивых режимах работы. Также большое значение имеет надежность работы всех отдельных элементов механизма поворота направляющих аппаратов.
Известна конструкция синхронизирующего кольца для управления поворотной лопаткой направляющего аппарата, в которой рычаг одним концом с помощью штифта жестко закреплен на наружной цапфе лопатки, а вторым концом шарнирно соединен с синхронизирующим кольцом (А.А. Иноземцев, Е.А. Коняев, В.В. Медведев, А.В. Нерадько, А.Е. Ряссов Авиационный двигатель ПС-90А. Под редакцией А.А. Иноземцева, Москва, Либра-к, 2007, стр. 54).
Недостатком известной конструкции является износ деталей в месте соединения рычага с синхронизирующим кольцом.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению, и принятым за прототип, является (заявка RU №2012119319, МПК F04D 27/00, публ. 20.11.2013) конструкция синхронизирующего кольца поворотной лопатки направляющего аппарата компрессора турбомашины, связанное с рычагом, один конец которого закреплен на цапфе лопатки, а второй соединен с синхронизирующим кольцом посредством пальца и сухаря, при этом синхронизирующее кольцо выполнено с возможностью поворота относительно оси турбомашины, а палец жестко закреплен на рычаге и направлен внутрь корпуса турбомашины в сторону синхронизирующего кольца, причем синхронизирующее кольцо выполнено с вкладышем из антифрикционного материала, и цилиндрическим отверстием, ось которого в одном из положений синхронизирующего кольца является перпендикулярной оси лопатки и в котором установлен сухарь, при этом в корпусе турбомашины выполнен направляющий паз под вкладыш.
Недостатком известной конструкции является износ деталей направляющего аппарата компрессора высокого давления турбомашины.
Технической задачей заявленной конструкции является снижение износа деталей направляющего аппарата компрессора высокого давления турбомашины.
Технический результат достигается тем, что конструкция синхронизирующего кольца поворотной лопатки направляющего аппарата компрессора турбомашины, связанное с рычагом, один конец которого закреплен на цапфе лопатки, а второй соединен с синхронизирующим кольцом посредством пальца и сухаря, при этом синхронизирующее кольцо выполнено с возможностью поворота относительно оси турбомашины, а палец жестко закреплен на рычаге и направлен внутрь корпуса турбомашины в сторону синхронизирующего кольца, причем синхронизирующее кольцо выполнено с вкладышем из антифрикционного материала и цилиндрическим отверстием, ось которого в одном из положений синхронизирующего кольца является перпендикулярной оси лопатки и в котором установлен сухарь, при этом в корпусе турбомашины выполнен направляющий паз под вкладыш, согласно полезной модели, сухарь выполнен с возможностью перемещения в цилиндрическом отверстии синхронизирующего кольца при повороте лопатки.
Снижение износа деталей обеспечивается за счет цилиндрических отверстий в направлении внутренней периферийной области синхронизирующего кольца и обеспечения возможности перемещения сухаря в цилиндрическом отверстии синхронизирующего кольца при повороте лопаток. Также размещение антифрикционных вставок в пазах синхронизирующего кольца с возможностью перемещения вдоль пазов корпуса статора компрессора, и выполнение синхронизирующего кольца с возможностью поворота относительно оси турбомашины дает возможность минимизировать нагрузки на детали заявляемого устройства.
Полезная модель проиллюстрирована следующими фигурами.
На фиг. 1 представлена заявляемая конструкция синхронизирующего кольца поворотной лопатки направляющего аппарата компрессора турбомашины.
На фиг. 2 - вид А, в увеличенном виде.
В статоре 1 компрессора газотурбинного двигателя выполнены бобышки 2, в которые запрессованы втулки 3, являющиеся опорами цапф 4 поворотных лопаток 5, размещенных в статоре 1. С помощью втулок 6 и самоконтрящихся гаек 7 на цапфах 4 лопаток 5 закреплены рычаги 8, связанные с синхронизирующим кольцом 9 посредством пальцев 10, рычагов 8 и сухарей 11, вставленных в цилиндрические отверстия 12 синхронизирующего кольца 9. Конструкция синхронизирующего кольца поворотной лопатки 5 направляющего аппарата связана с рычагом 8, один конец которого закреплен на цапфе 4 лопатки 5, а второй соединен с синхронизирующим кольцом 9 посредством пальца 10 и сухаря И, при этом синхронизирующее кольцо 9 выполнено с возможностью поворота относительно оси турбомашины, а палец 10 жестко закреплен на рычаге 8 и направлен внутрь корпуса турбомашины в сторону синхронизирующего кольца, причем синхронизирующее кольцо 9 выполнено с вкладышем 15 из антифрикционного материала и цилиндрическим отверстием 14, ось которого в одном из положений синхронизирующего кольца 9 является перпендикулярной оси лопатки 5 и в котором установлен сухарь 11, при этом в корпусе турбомашины выполнен направляющий паз 13 под вкладыш 15. Сухарь 11 выполнен с возможностью перемещения в цилиндрическом отверстии 14 синхронизирующего кольца 9 при повороте лопатки 5.
Работает устройство следующим образом. При повороте синхронизирующего кольца 9 вкладыш 15 перемещаются в нем вокруг оси компрессора (не показана) в направляющем пазе 13 статора 1, чем обеспечивается ограничение перемещения синхронизирующего кольца 9 вдоль оси компрессора. При повороте лопатки 5 сухарь 11 перемещается в цилиндрическом отверстии 14 синхронизирующего кольца 9.
Таким образом, выполнение предлагаемой полезной модели с вышеуказанными отличительными признаками, в совокупности с известными признаками, позволяет снизить износ деталей направляющего аппарата компрессора высокого давления турбомашины.