УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ГАЗООТВОДА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к области газотурбостроения и может быть использована в узлах крепления газоотводов.
Наиболее близким к предлагаемой конструкции является узел крепления газоотвода газотурбинного двигателя («Газотурбинные двигатели», авторы: А.А. Иноземцев, В.Л. Сандрацкий., ОАО «Авиадвигатель» г. Пермь, 2006 г., стр. 590-591) содержащий газоотвод, установленный на опорных элементах, кожух. Также узел крепления газоотвода включает в себя кронштейн и систему тяг, соединяющихся с опорными элементами газоотвода и кронштейнами рамы с помощью шарнирных подшипников. Кронштейн фиксирует газоотвод в продольном и поперечном направлениях, а вертикальные тяги подвески - в вертикальном направлении. Узел крепления газоотвода и элементы соединения газоотвода с двигателем обеспечивают возможность тепловых перемещений газоотвода относительно двигателя и рамы ГТД.
Недостатком данной конструкции является наличие смещения оси газоотвода при тепловых перемещениях в вертикальном и горизонтальном направлениях. Также для обеспечения собираемости изделия необходимо использовать дополнительные элементы - регулировочные прокладки.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное техническое решение, является исключение смещения оси газоотвода в вертикальном и горизонтальном направлениях, за счет обеспечения возможности тепловых перемещений газоотвода в продольных и поперечных направлениях, а также упрощение сборки конструкции, за счет обеспечение собираемости газоотвода с кожухом газоотвода без дополнительных элементов.
Технический результат достигается тем, что в узле крепления газоотвода газотурбинного двигателя, содержащем газоотвод, установленный на опорных элементах, кожух, в отличие от известного опорные элементы включают в себя переднюю, среднюю и заднюю опоры, каждая из которых содержит по два кронштейна, сопряженные между собой, один из которых расположен на стенке газоотвода, а другой на стенке кожуха, при этом в передней опоре между кронштейнами установлен шарнирный подшипник, в средней опоре один из кронштейнов имеет паз, по которому перемещается зуб другого кронштейна, а в задней опоре между кронштейном и кожухом дополнительно размещены накладки.
Заявляемое решение поясняется чертежами, на которых изображены: фиг. 1 - конструктивная схема модуля газораспределения; фиг. 2 - вид А; фиг. 3 - вид Б, фиг. 4 - сечение Г-Г, фиг. 5 - сечение Д-Д, фиг. 6 - сечение В-В, фиг. 7 - сечение Е-Е.
Узел крепления газоотвода газотурбинного двигателя (фиг. 1, 2) включает в себя переднюю опору, среднюю опору и заднюю опору.
Для формирования канала охлаждения, обеспечивающего требуемые температуры наружных поверхностей за счет эжекционной продувки, газоотвод 1 установливается в кожух 2 (фиг. 1). Газоотвод 1 в кожухе 2 устанавливается на фундаментальные лапы 3 рамы объекта.
Газоотвод 1 установлен в кожухе 2 на двух передних опорах (фиг. 4), двух средних опорах (фиг. 5) и одной задней опоре (фиг. 7).
Передняя опора (фиг. 4) состоит из двух кронштейнов 4 и 5. Кронштейн 4 крепится к газоотводу 1, кронштейн 5 к кожуху 2 газоотвода 1. В конструкции передней опоры используется шарнирный подшипник 6 для обеспечения собираемости газоотвода 1 с кожухом 2. Передняя опора фиксирует газоотвод 1 в вертикальном и продольном направлениях и обеспечивает свободу теплового расширения газоотвода 1 в поперечном направлении.
Средняя опора (фиг. 5) состоит из двух кронштейнов 7 и 8. Кронштейн 7 крепится к газоотводу 1, кронштейн 8 к кожуху 2 газоотвода 1. Кронштейн 7 имеет паз 9 (фиг. 6), по которому перемещается зуб 10 кронштейна 8. Средняя опора фиксирует газоотвод 1 в вертикальном направлении и обеспечивает свободу тепловых расширений в поперечном и продольном направлениях.
Задняя опора (фиг. 7) состоит из кронштейна 11, который крепится к газоотводу 1 и кронштейна 12, который крепится к кожуху 2 газоотвода 1. Задняя опора фиксирует газоотвод 1 в поперечном направлении, обеспечивает свободу тепловых расширений в продольном направлении и позволяет обеспечить соосность газоотвода 1 с кожухом 2 за счет подгонки накладок 13.
Газоотвод 1 устанавливают в нижнюю часть разъемного кожуха 2 на переднюю и среднюю опоры за счет шарнирного подшипника 6. Далее на заднюю опору, обеспечивая соосность газоотвода 1 с кожухом 2 за счет подгонки накладок 13. На нижнюю часть кожуха 2 устанавливают верхнюю часть кожуха 2, состоящую из двух половин, посредствам болтового соединения. На верхнюю часть кожуха 2 устанавливают переходник для обеспечения стыковки с выхлопной системой. Затем монтируют заднюю крышку на кожух 2 посредствам болтового соединения.
Узел крепления газоотвода ГТД работает следующим образом.
В процессе работы двигателя происходит нагрев газоотвода. Передняя опора фиксирует газоотвод 1 в вертикальном и продольном направлении и обеспечивает свободу теплового расширения газоотвода в поперечном направлении. Средняя опора фиксирует газоотвод 1 в вертикальном направлении и обеспечивает свободу тепловых расширений в поперечном и продольном направлениях. Задняя опора фиксирует газоотвод 1 в поперечном направлении и обеспечивает свободу тепловых расширений в продольном направлении.
Таким образом, за счет шарнирного подшипника, используемого в передней опоре, обеспечивается монтаж газоотвода в кожух газоотвода без дополнительных элементов, при этом за счет пазов, используемых в средней опоре, и, наличия продольного зазора между кронштейнами в конструкции задней опоры обеспечивается возможность тепловых перемещений газоотвода в продольном направлении. За счет наличия зазора между кронштейнами в передней и средней опорах обеспечивается возможность тепловых перемещений газоотвода в поперечном направлении. При этом ось газоотвода зафиксирована относительно кожуха в процессе работы.