СТАТОР ТУРБИНЫ

Полезная модель относится к авиадвигателестроению и может быть использована в конструкциях турбин газотурбинных авиационных двигателей ГТД и газотурбинных установках наземного применения.
Известен статор турбины (Патент РФ №83291, кл. F01D 25/24, опубликовано 27.05.2009), содержащий надроторную вставку. Недостатком такой конструкции является отсутствие охлаждающих отверстий в ободе надроторной вставки, что ведет к недопустимым перегревам надроторной вставки при работе двигателя
Известен выбранный в качестве прототипа статор газовой турбины (Патент РФ №101087, кл. F01D 25/24, опубликовано 10.01.2011), содержащий корпус, укрепленную в нем надроторную вставку, между корпусом и надроторной вставкой образована кольцевая камера, имеющая в своей переферийной части сообщение с источником охлаждающего воздуха, надроторная вставка выполнена с двумя кольцевыми выступами на внешней поверхности обода, расположенными по разные стороны от ее серединной линии и формирующими между собой на ободе полость надроторной вставки, кольцо с отверстиями установлено над полостью надроторной вставки, в ободе выполнены кольцевые ряды отверстий соединяющих полость надроторной вставки с проточной частью турбины. Недостаток статора газовой турбины заключается в том, что происходит сброс охлаждающего воздуха в осевые зазоры перед и за рабочим колесом, что приводит к потерям КПД турбины.
Техническим результатом полезной модели является совершение дополнительной работы для создания крутящего момента на рабочем колесе Дополнительным техническим результатом является эффективное охлаждение торца пера рабочей лопатки и надроторной вставки.
Поставленный технический результат достигается тем, что статор турбины, содержащий корпус, укрепленную в нем надроторную вставку, между корпусом и надроторной вставкой образована кольцевая камера, имеющая в своей переферийной части сообщение с источником охлаждающего воздуха, надроторная вставка выполнена с двумя кольцевыми выступами на внешней поверхности обода, расположенными по разные стороны от ее серединной линии и формирующими между собой на ободе полость надроторной вставки, которая соединена с проточной частью турбины при помощи выполненных отверстий в ободе, кольцо с отверстиями установлено над полостью надроторной вставки, при этом отверстия в кольце могут быть расположены как в один ряд, так и в несколько рядов.
Новым в полезной модели является то, что отверстия в ободе надроторной вставки выполнены под углом α, который находится в пределах от 0° до 90° включительно (0°<α≤90°), в направлении вращения рабочего колеса турбины и под углом γ меньше 90°(γ<90°), к трактовой поверхности обода надроторной вставки в направлении газового потока турбины.
Углы γ и α для нескольких рядов отверстий в ободе надроторной вставки могут быть как одинаковыми для всех рядов, так и различными для каждого ряда.
Угол γ предпочтительно находится в пределах от 20° до 45°.
На прилагаемых чертежах изображен статор турбины:
Фиг.1 - общий вид;
Фиг.2 - вид А фиг.1;
Фиг.3 - сечение Б-Б фиг.2.
Статор турбины содержит корпус 1, укрепленную в нем надроторную вставку 2, между корпусом 1 и надроторной вставкой 2 образована кольцевая камера 3, имеющая в своей периферийной части сообщение с источником охлаждающего воздуха. Надроторная вставка 2 выполнена с двумя кольцевыми выступами 4 на внешней стороне обода 5, расположенными по разные стороны от ее серединной линии и формирующими между собой на ободе полость 6 надроторной вставки 2, которая соединена с проточной частью турбины при помощи выполненных отверстий 7 в ободе 5. Кольцо 8, с выполненными в нем отверстиями 9, установлено над полостью надроторной вставки 2. Отверстия 9 в кольце 8 и отверстия 7 в ободе 5 могут быть расположены как в один ряд, так и в несколько рядов. Отверстия 7 в ободе 5 надроторной вставки 2 выполнены под углом α, причем α принимает значение от 0° до 90° включительно (0°<α≤90°), в направлении вращения рабочего колеса турбины 10 и под углом γ, который меньше 90°(γ≤90°), к трактовой поверхности 11 обода 5 в направлении газового потока турбины. Под надроторной вставкой 2 расположены лопатки 12 рабочего колеса 10 турбины.
Воздух на охлаждение надроторной вставки 2 отбирается из вторичной зоны камеры сгорания либо из-за ступеней компрессора (на чертеже не показано) и подается в полость кольцевой камеры 3 между корпусом 1 и кольцом 8. Далее через отверстия 9 в кольце 8 охлаждающий воздух подается в полость надроторной вставки 6 и выдувается через отверстия 7 на рабочие лопатки 12. При этом воздух, выходящий через отверстия 7, которые выполнены под углом, получает закрутку и выдувается в направлении корыта лопатки рабочего колеса, охлаждая тем самым как надроторную вставку так и торец пера рабочей лопатки. Утечкам воздуха из полости 6 надроторной вставки 2 препятствует конструкция выступов 4.
Такая конструкция позволяет совершить дополнительную работу для создание крутящего момента на рабочем колесе, а также обеспечивает охлаждение торцев пера рабочих лопаток и надроторной вставки.