УПРУГОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЖАРОВОЙ ТРУБЫ И ГАЗОСБОРНИКА КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к области двигателестроения и может найти применение в конструкциях камер сгорания газотурбинных двигателей.
Известно соединение жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя, в которой жаровая труба содержит секцию, наружная поверхность которой установлена с радиальным зазором относительно внутренней поверхности газосборного патрубка (Г.С. Скубачевский, «Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей», М. Машиностроение, 1981, с. 398-399, рис. 9.19 г).
При взаимных перемещениях секции жаровой трубы и газосборного патрубка возможны большие износы, вызванные вибрациями конструкции во время работы двигателя.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является соединение жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащее секцию жаровой трубы, наружная поверхность которой соосно установлена с газосборным патрубком, между которыми образована кольцевая полость, кольцевой упругий элемент, контактирующий с внутренней поверхностью газосборного патрубка (Патент РФ №145982, МПК F23R 3/60, опубликовано 27.09.2014).
За счет деформации упругого элемента в радиальном зазоре и неравномерного втекание воздуха из межтрубного пространства камеры сгорания в газосборник образуется непостоянный по величине зазор между наружной поверхностью секции жаровой трубы и внутренней поверхностью газосборного патрубка. Наличие ребер в конструкции упругого элемента приводит к повышению жесткости конструкции и снижению ее упругих свойств. При нагреве контактных поверхностей и возможности взаимного перемещения элементов конструкции при работе двигателя возникает повышенная выработка в соединениях элементов конструкции, а также контакт гофров упругого элемента с горячими секциями жаровой трубы и газосборника приводит к снижению упругих свойств упругого элемента.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение надежности конструкции за счет снижения температуры упругого элемента и выравнивания температуры в зоне контакта упругого элемента с газосборным патрубком.
Поставленный технический результат достигается тем, что в упругом соединении жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащем секцию жаровой трубы, наружная поверхность которой соосно установлена с газосборным патрубком, между которыми образована кольцевая полость, кольцевой упругий элемент, контактирующий с внутренней поверхностью газосборного патрубка, в отличие от известного, секция жаровой трубы снабжена закрепленным на ней дефлектором, который делит кольцевую полость на две части, одна из которых сообщена с отверстиями для охлаждения, выполненными в газосборном патрубке, а в другой установлен упругий элемент.
Упругий элемент может быть выполнен торовидной формы с прорезями, делящими его на отдельные части в виде «лепестков».
На прилагаемом чертеже (фиг.) изображено заявляемое упругое соединение жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя.
Упругое соединение жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит секцию жаровой трубы 1, соединенную с газосборным патрубком 2, например, с помощью телескопического соединения. Между секцией жаровой трубы 1 и газосборным патрубком образована кольцевая полость 3. На секции жаровой трубы 1 установлен дефлектор 4, который делит кольцевую полость 3 на две части 5 и 6. Кольцевая полость 6 сообщена с отверстиями 7 для охлаждения в газосборном патрубке. Между внутренней поверхностью газосборного патрубка 2 и дефлектором 4 в кольцевой полости 5 установлен кольцевой упругий элемент 8, который может быть выполнен в виде тонкостенного кольца торовидной формы с прорезями 9, делящими его на отдельные «лепестки».
Упругое соединение жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя работает следующим образом.
В процессе работы двигателя секция жаровой трубы 1 и газосборный патрубок 2 подвержены вибрациям и, как следствие, соударениям друг о друга. Гашение энергии их колебаний происходит за счет кольцевого упругого элемента 8, который установлен в кольцевой полости 5, образующейся между внутренней поверхностью газосборного патрубка 2 и дефлектором 4, без зазора. Воздух, втекающий через отверстия 7 в газосборном патрубке в кольцевые полости 5 и 6 и далее внутрь секции жаровой трубы 1, создает заградительную пелену, защищающую от нагрева упругий элемент 8 и равномерно охлаждающую внутреннюю стенку газосборного патрубка 2. Упругий элемент 8 имеет торовидную форму контактной поверхности, что обеспечивает свободу перемещений всей конструкции в процессе работы, а прорези 9, разделяющие упругий элемент 8 на отдельные «лепестки», повышают его демпфирующие свойства. Воздух, протекающий от отверстий 7 в газосборном патрубке через прорези 9, дополнительно охлаждает упругий элемент. Таким образом устраняется деформация упругого элемента 8 и повышается эффективность охлаждения элементов конструкции в зоне соединения жаровой трубы и газосборника камеры сгорания.
Предлагаемая полезная модель повышает надежность конструкции упругого соединения жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя и тем самым увеличивает ресурс работы камеры сгорания газотурбинного двигателя.