ТУРБИНА ЗАДНЕГО ХОДА РЕВЕРСИВНОЙ ТУРБИНЫ

Полезная модель относится к турбостроению, в частности к реверсивным силовым турбинам и может найти применение в турбинах заднего хода реверсивных турбин судовых силовых установок.
Известна турбина заднего хода силовой турбины, состоящей из турбины прямого хода установленной на одном валу с турбиной заднего хода, причем обе турбины соединены с валом при помощи обгонных муфт (Описание к авторскому свидетельству №182738, МПК F01D опубл. 25.08.1966).
Недостатком данной конструкции являются дополнительные гидравлические потери в проточной части, связанные с необходимостью применения газоперерабатывающего канала сложной формы для изменения направления вектора движения рабочего тела, наличие различных выхлопных газоводов, так как турбины прямого и заднего хода разнесены в разные стороны, и как следствие большие габаритные размеры и масса силовой турбины.
Также известна судовая газотурбинная установка, включающая силовую газовую турбину, состоящую из основной турбины прямого хода, и дополнительную реверсивную турбину, снабженную двухъярусными лопатками прямого и обратного хода, закрепленными на одном диске (Описание к авторскому свидетельству №1510280 от 18.06.1987, опубл. 10.08.1999 МПК В63Н 23/30).
Наиболее близким аналогом является турбина заднего хода реверсивной турбины, содержащей турбину прямого хода, расположенную на первом нижнем контуре, и турбину заднего хода, расположенную во втором верхнем контуре, причем турбина заднего хода состоит из соплового аппарата, рабочих лопаток, расположенных во втором верхнем контуре, и закрепленных на дисках (Романов В.И., Кирзнер Ф.И. «Реверсивные газовые турбины», С.-П.: Судостроение, 1992 г., 150 с., Стр. 134 рис. 6.4).
Недостатками таких конструкций турбин является ухудшение экономичности непосредственно силовой турбины на прямом ходу и потери полезной мощности так же на прямом ходу, связанные с тем, что рабочие лопатки турбины прямого хода и рабочие лопатки турбины заднего хода представляют собой одно целое, и, следовательно, при работе турбины прямого хода вращается и неработающая турбина заднего хода.
Техническим результатом является снижение потерь мощности на прямом ходу самой силовой установки, связанное с тем, что турбина заднего хода выполнена отсоединяемой от турбины прямого хода в отличие от турбины, где рабочие лопатки турбины заднего хода выполнены как одно целое с рабочими лопатками турбины прямого хода, так же уменьшение массы и габаритных размеров и получение оптимальной конструкции непосредственно силовой установки в отличие от реверсивных турбин, у которых турбины прямого и заднего хода разнесены в разные стороны.
Технический результат достигается тем, что турбина заднего хода реверсивной турбины, содержащей турбину прямого хода, расположенную на первом нижнем контуре, и турбину заднего хода, расположенную во втором верхнем контуре, причем турбина заднего хода состоит из соплового аппарата, рабочих лопаток, расположенных во втором верхнем контуре, и закрепленных на дисках, в отличие от известного, выполнена отсоединяемой, сопловой аппарат установлен на стойке-опоре, которая соединена с упорным подшипником скольжения, рабочие лопатки турбины заднего хода закреплены на дисках при помощи штока-стойки, на диске турбины заднего хода, закрепленном на направляющей втулке, установлены упорные подшипники скольжения, направляющая втулка выполнена с возможностью перемещения в осевом направлении при помощи привода с одной стоны, и с возможностью сцепления с турбиной прямого хода с другой стороны.
Турбина заднего хода выполнена отсоединяемой от турбины прямого хода при помощи фрикционного соединения.
На фигуре показана заявляемая турбина заднего хода реверсивной турбины.
В соответствии с полезной моделью турбина заднего хода 1 расположена в реверсивной турбине. Реверсивная турбина состоит из турбины прямого хода 2, расположенной на первом нижнем контуре, и заявляемой турбины заднего хода 1, расположенной во втором верхнем контуре.
Турбина заднего хода 1 выполнена отсоединяемой. Она состоит из соплового аппарата 3, установленного на стойке-опоре 4, которая соединена с упорным подшипником скольжения 5, и рабочих лопаток 6, и закрепленных на диске 7 при помощи штока-стойки 8.
На диске 7 турбины заднего хода 1, закрепленном на направляющей втулке 9, установлены упорные подшипники скольжения 5. Направляющая втулка 9 выполнена с возможностью перемещения в осевом направлении при помощи привода 10 с одной стороны, и с возможностью сцепления 11 с турбиной прямого хода с другой стороны. Сцепление 11 турбины прямого хода 2 с турбиной заднего хода 1 может быть выполнено фрикционным.
Турбина заднего хода работает следующим образом.
При осуществлении заднего хода газ поступает в турбину заднего хода 1. При поступлении газа в турбину заднего хода 1 приводом 10 приводится в движение направляющая втулка 9, которая перемещает влево вместе с диском 7 с рабочими лопатками 6 и сопловым аппаратом 3 на упорных подшипниках скольжения 5. При этом направляющая втулка 9 осуществляет соединение всей турбины заднего хода 1 с турбиной прямого хода 2. Диск 7 с рабочими лопатками 6 на штоке-стойке 8 начинает вращаться, и вся реверсивная турбина совершает полезную работу. То есть при заднем ходу с помощью фрикционного соединения (сцепления 11) турбин прямого 2 и заднего 1 хода одновременно вращаются обе турбины.
При осуществлении прямого хода газ поступает в турбину прямого хода 2. При этом привод отводит направляющую втулку 9 вправо в начальное положение вместе с диском с рабочими лопатками 6 и сопловым аппаратом 3 на упорных подшипниках скольжения 5, соответственно турбина заднего хода 1 отсоединяется от турбины прямого хода 2. То есть на прямом ходу фрикционное соединение турбин прямого 2 и заднего 1 хода отсоединяется и вращается только турбина прямого хода 2.
При работе на заднем ходу вращаются обе турбины 1 и 2, так как задний ход занимает незначительную долю времени, потери мощности от паразитного вращения турбины прямого хода незначительны.
Благодаря тому, что турбина заднего хода реверсивной турбины, содержащей турбину прямого хода, расположенную на первом нижнем контуре, и турбину заднего хода, расположенную во втором верхнем контуре, причем турбина заднего хода состоит из соплового аппарата, рабочих лопаток, расположенных во втором верхнем контуре, и закрепленных на диске, выполнена отсоединяемой, сопловой аппарат установлен на стойке-опоре, которая соединена с упорным подшипником скольжения, рабочие лопатки турбины заднего хода закреплены на диске при помощи штока-стойки, на диске турбины заднего хода, закрепленном на направляющей втулке, установлены упорные подшипники скольжения, направляющая втулка выполнена с возможностью перемещения в осевом направлении при помощи привода с одной стоны, и с возможностью сцепления с турбиной прямого хода с другой стороны достигается снижение потерь мощности на прямом ходу самой силовой установки, связанное с тем, что турбина заднего хода выполнена отсоединяемой от турбины прямого хода, так же уменьшение массы и габаритных размеров и получение оптимальной конструкции непосредственно силовой установки.