ТОПЛИВНЫЙ КОЛЛЕКТОР КАМЕРЫ СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения, а именно к конструкции топливного коллектора камеры сгорания газотурбинного двигателя.
Известен топливный коллектор камеры сгорания газотурбинного двигателя (патент №2375597, МПК F02C 7/22, опубл. 10.12.2009), содержащий кольцевую трубу с форсунками, подводящий трубопровод с установленным на нем штуцером с уплотнительной втулкой и, расположенной в кольцевой проточке корпуса камеры сгорания с радиальным зазором, плавающую втулку, сопряженную с крышкой, при этом в кольцевой проточке плавающей втулки установлен уплотнительный узел.
Недостатком данной конструкции являются повышенные утечки воздуха из камеры сгорания по поверхностям уплотнительного узла и уплотнительной втулки штуцера, так как между ними существует минимально допустимый монтажный диаметральный зазор, по которому и происходит утечка воздуха. При работе камеры сгорания указанный зазор увеличивается из-за разности температурных расширений «горячей части» - уплотнительного узла (из-за нагрева воздуха при работе камеры сгорания) и «холодной части» -штуцера (из-за протекания холодного топлива). В результате утечки воздуха возрастают пропорционально увеличению площади зазора.
Техническим результатом, на достижения которого направлена полезная модель, является снижение утечек воздуха из камеры сгорания за счет повышения герметичности сопряжения штуцера подвода топлива с плавающей втулкой.
Технический результат достигается тем, что в топливном коллекторе камеры сгорания содержащем кольцевую трубу с форсунками, подводящий трубопровод с установленным на нем штуцером с уплотнительной втулкой и, расположенной в кольцевой проточке корпуса камеры сгорания с радиальным зазором, плавающую втулку, сопряженную с крышкой, при этом в кольцевой проточке плавающей втулки установлен уплотнительный узел, в отличие от известного плавающая втулка сопряжена с уплотнительной втулкой, при этом уплотнительный узел выполнен в виде поочередно установленных двух жестких и двух упругих колец.
Заявляемое решение поясняется чертежами, на которых изображены: фиг. 1 - продольный разрез топливного коллектора камеры сгорания; фиг. 2 - вид А; фиг. 3 - вид Б.
Топливный коллектор (фиг. 1) установлен внутри корпуса 1 камеры сгорания на фиксаторах 2 и включает в себя кольцевую трубу 3 с установленными на ней форсунками 4 для подачи топлива в жаровую трубу 5, подводящий трубопровод 6 с установленными на нем штуцером 7, расположенным снаружи камеры сгорания и снабженным уплотнительной втулкой 8 (фиг. 2), расположенной в кольцевой проточке фланца 9 корпуса камеры сгорания 1.
В кольцевой проточке фланца 9 установлена с радиальным зазором «е» плавающая втулка 10 с возможностью радиальных перемещений относительно корпуса 1. Плавающая втулка 10 зафиксирована от осевого перемещения крышкой 11, закрепленной на фланце 9 винтами 12 и сопряжена с уплотнительной втулкой 8 штуцера 7 с возможностью осевого перемещения штуцера 7.
В плавающей втулке 10 (фиг. 2) выполнена кольцевая проточка, где расположен уплотнительный узел. Уплотнительный узел состоит из поочередно установленных двух жестких колец 13 и двух упругих колец 14, при этом упругие кольца 14 могут быть квадратного сечения и выполнены из материала «графлекс» (при рабочей температуре воздуха в камере сгорания до 400°С) или, сплетенные из тонкой проволоки толщиной 0,1 мм из сплава Х20Н80 (при рабочей температуре выше 400°С).
Кольца 13 и 14 (фиг. 3) контактируют с уплотнительной втулкой 8 штуцера 7 и втулкой 10. При этом контакт упругих колец 14 в деформированном состоянии с сопряженными поверхностями обеспечивается за счет поджатия их в осевом направлении крышкой 11. Для этого суммарная толщина колец 13 и 14 в свободном состоянии больше длины проточки «р» в плавающей втулке 10 на величину «m», рассчитанную по формуле
m=(0,05…0,15)⋅2⋅n,
где «n» - толщина упругого кольца 14 в свободном состоянии.
При работе камеры сгорания происходят взаимные тепловые перемещения корпуса камеры сгорания 1 и топливного коллектора в осевом и радиальном направлениях, при этом штуцер 7 перемещается в осевом направлении по поверхностям упругих колец 14, а плавающая втулка 10 перемещается радиально относительно крышки 11, благодаря зазору «е».
Необходимая герметичность места вывода штуцера топливного коллектора из корпуса камеры сгорания обеспечивается за счет радиального уплотнения деформированных упругих колец 14 с уплотнительной втулкой 8 штуцера 7 и плотного контакта торца плавающей втулки 10 с поверхностью крышки 11 под действием сил внутреннего давления в полости корпуса камеры сгорания.
Таким образом, данное техническое решение позволяет снизить утечки воздуха из камеры сгорания.