Сполучна структура корпусу турбіни з корпусом підшипника і працює на відпрацьованих газах турбокомпресор

 

Винахід відноситься до сполучної структурі корпусу турбіни з корпусом підшипника працюючого на відпрацьованих газах турбокомпресора згідно з обмежувальної частини п.1 формули винаходу і працює на відпрацьованих газах турбокомпресора згідно з обмежувальної частини п.11 формули винаходу.

Така сполучна структура вже відома і представлена на фіг.1.

На фіг.1 зображено сполучна структура 10 корпусу турбіни 14 з корпусом підшипника 12 працюючого на відпрацьованих газах турбокомпресора. При цьому корпус 14 турбіни отцентрирован на корпусі підшипника 12 допомогою центруючого паска 21.

При з'єднанні обох корпусів за допомогою V-подібного стрічкового хомута 16 природно виникає шов 19, який вимагає ущільнення.

Ущільнення шва 19 виконано таким чином, що корпус 14 турбіни і корпус 12 підшипника з тепловим екраном 18 створюють ущільнюючу 20 структуру, завдяки чому запобігається вихід рушійного не зображену турбіну в корпусі 14 турбіни відпрацьованого газу з працюючого на відпрацьованих газах турбокомпресора в навколишнє середовище.

На фіг.1 така ущільнююча структура між корпусом 14 турбіни, корпус 12 підшипника і тепловим ек�ється позиціонування теплового екрана 18 за рахунок осьового і радіального прилягання до корпусу 14 турбіни.

Крім цього, тепловий екран 18 виконує завдання запобігання або щонайменше скорочення підвищеного теплового впливу проходить від 14 корпусу турбіни в корпус 12 підшипника гарячого відпрацьованого газу.

На підставі того факту, що корпус 12 підшипника виготовлений з сірого чавуну, а корпус 14 турбіни - із сталевого лиття, корпус турбіни має більш високий коефіцієнт теплового розширення. З цього випливає недолік зображеного на фіг.1 рівня техніки, що на основі різних коефіцієнтів теплового розширення відбувається різне теплове розширення обох корпусів.

В силу розташування теплового екрана 18 більше в аксіальному напрямку до корпусу 14 турбіни, за рахунок чого ущільнююча структура 20 лежить не по центру до V-образним стрічковому хомути 16, при максимальних температурних відмінностях внаслідок різних теплових розширень може утворитися зазор, що V-подібний стрічковий хомут не може в достатній мірі або взагалі не може компенсувати. Наслідком цього може бути витік газу, і відпрацьовані гази можуть вийти з працюючого на відпрацьованих газах турбокомпресора в навколишнє середовище.

Крім того, різне теплове розширення корпусів уется сильніше, чим корпус 12 підшипника.

Далі, з-за такого підвищеного теплового впливу це може призвести до вигинання контактують з ущільнюючим структурою 20 площин теплового екрана 18, що спричиняє за собою витік газу.

Тому завданням цього винаходу є таке вдосконалення позначеного на початку виду сполучної структури для того, щоб не допустити витоку газу і одночасно мати можливість центрування обох корпусів один з одним.

Ця задача вирішена за допомогою сполучної структури з ознаками п.1 формули винаходу, а також працює на відпрацьованих газах турбокомпресора з ознаками п.11 формули винаходу. Кращі форми здійснення з доцільними і нетривіальними удосконаленнями винаходу наведено в залежних пунктах формули винаходу.

Така заявлена у винаході сполучна структура корпусу турбіни з корпусом підшипника працюючого на відпрацьованих газах турбокомпресора, в якій корпус турбіни і корпус підшипника відцентровані відносно один одного і в області шва з'єднані один з одним через ущільнюючу структуру і в якій між корпусом турбіни і корпусом підшипника прка для центруючого кошти, за допомогою якого корпус турбіни і корпус підшипника безпосередньо відцентровані відносно один одного.

Структура такого роду дає можливість вигідно позиціонувати тепловий екран і ущільнююче структуру, що перешкоджає витоку газу. При цьому відпрацьований газ, що проходить у корпусі турбіни і рухає турбіну працюючого на відпрацьованих газах турбокомпресора, не може вийти з працюючого на відпрацьованих газах турбокомпресора в навколишнє середовище неочищеним, минаючи установку нейтралізації відпрацьованого газу. Відпрацьований газ залишається в працюючому на відпрацьованих газах турбокомпресорі і надсилається відповідній системі трубопроводів в установку нейтралізації відпрацьованого газу, де він очищається, і тільки потім відбувається випуск у навколишнє середовище.

У заявленій у винаході сполучної структурі, як і раніше, можливо відцентрувати відносно один одного корпус турбіни і корпус підшипника. Завдяки цьому забезпечується краще радіальне вирівнювання корпусів один до одного, з-за чого зменшується небезпека розгону турбінного колеса працюючого на відпрацьованих газах турбокомпресора.

Переважно, в тепловому екрані предусмотрека, яка, однак, тоді повинна тягнутися через порівняно великий ділянку контуру теплового екрана для забезпечення можливості достатнього центрування за допомогою центруючого кошти.

У разі центруючого засоби мова йде переважно про центрирующем паску, при цьому згідно винаходу корпус підшипника і корпус турбіни відцентровані відносно один одного за допомогою зовнішній бічній поверхні корпуса підшипника і відповідної внутрішній бічній поверхні корпуса турбіни. Тим не менш, є можливим альтернативне центруючий засіб та/або зворотний порядок внутрішньої поверхні по відношенню до зовнішньої поверхні.

Для дуже хорошого центрування необхідно прагнути відповідно до того, щоб між собою контактували як можна великі частини зовнішньої бічної поверхні і внутрішньої бічної поверхні.

Тому в кращому варіанті здійснення сполучної структури щонайменше одна виїмка виконана у вигляді щонайменше частково обегающего зазору в радіальній бічній поверхні теплового екрана. Як вже згадувалося, цей зазор повинен оббігати якомога більшу ділянку контуру теплового экраЕуществления тепловий екран має кілька виїмок у вигляді щонайменше частково обегающего зазору в його радіальної бічній поверхні. Це є переважним, оскільки, з одного боку, забезпечена можливість дуже хорошого центрування корпусу через ці виїмки, з іншого боку, тепловий екран має як і раніше хорошу стабільність.

Згадана стабільність теплового екрана при одночасному дуже хорошому виконанні ущільнюючої структури з дуже високим ступенем ущільнення для недопущення витоку газу реалізована в заявленій у винаході сполучної структурі таким чином, що тепловий екран має по меншій мірі один, а в кращому варіанті здійснення кілька з'єднувальних містків, що з'єднують основну частину теплового екрана, що представляє собою циліндричну деталь теплового екрану, з фланцеобразной деталлю теплового екрана, при цьому фланцеобразная деталь утворює з відповідними площинами корпусу турбіни або ж корпусу підшипника ущільнюючу структуру.

Завдяки такій формі, з одного боку, досягається дуже хороша захист тепловим екраном корпусу підшипника від нагріву, з іншого боку, дуже висока ступінь ущільнення.

Для того щоб ще більше надавати позитивний вплив на ці результати ущільнення і екранування, необхідно заасно винаходу це реалізовано за допомогою уступу відповідного корпусу, за допомогою якого тепловий екран є отцентрированним.

За допомогою описаних можливостей позиціонування і центрування окремих вузлів, поряд із згадуваним переважним радіальним, реалізована також і надзвичайно переважна аксіальна установка по одній осі вузлів і, насамперед, корпусу турбіни і корпусу підшипника, завдяки чому ще більше зменшується небезпека розгону турбінного колеса.

У наступному варіанті здійснення винаходу ущільнююча структура з описаної фланцеобразной деталі теплового екрана та відповідних поверхонь корпусу турбіни і корпусу підшипника розташована всередині, насамперед по центру, області, яка задана осьової протяжністю з'єднувального пристосування між корпусом і корпусом підшипника турбіни в напрямку корпусу підшипника з одного боку, і в напрямку корпусу турбіни з іншого боку.

Ця сполучна структура виконана у вигляді хомута, насамперед у вигляді V-образного стрічкового хомута. Якщо тепер описана ущільнююча структура позиціонована, як описано вище, з цього виникає перевага, що дозволяє запобігти витоку газу і вихід неочищеного отовлен з іншого матеріалу, чим корпус турбіни. Якщо корпус підшипника складається, наприклад, з сірого чавуну, а корпус турбіни - із сталевого лиття, то корпус турбіни має більш високий коефіцієнт теплового розширення. Наслідком цього є те, що обидва корпуси розширюються дуже по-різному, з-за чого шов між обома сполученими корпусами, який повинен утримуватись малим за допомогою пристосування для з'єднання, тобто V-образного стрічкового хомута, стає ширше. Це посилюється різним нагріванням корпусів.

На основі описаного вигідного центрального позиціонування ущільнюючої структури щодо з'єднувального пристосування можна запобігти різні теплові розширення корпусів, завдяки чому запобігається витік газу і небажане забруднення навколишнього середовища. Однак одночасно може центрування корпусу підшипника і корпусу турбіни один з одним за допомогою виїмок в тепловому екрані.

Крім цього, завдяки пропонованим позиціонуванню ущільнюючої структури згідно винаходу істотно поліпшується захист теплового екрана з боку корпусу підшипника від нагріву проходить по корпусу турбіни гарячим відпрацьованим газом, з-за чого не відбувається �Тим не менш, небезпека вигину відповідних ущільнюючих поверхонь в ущільненій структурі, яка могла б призвести до витоку газу, істотно знижується.

Сполучна структура згідно винаходу не обмежується при цьому однопоточними корпусами турбіни, але й може використовуватися для багатопоточних корпусів турбіни. Також можливе застосування і для деталей корпусів, виготовлених з інших, ніж названі, матеріалів.

У кращому варіанті здійснення винаходу корпус підшипника має отвори, які надають місце щонайменше для одного сполучного містка теплового екрана. Завдяки цьому можна ще більш позитивно впливати на позиціонування теплового екрана.

Таким переважним аспектом винаходу є те, що на вартість порівняно із звичайною сполучної структурою не виявляється або виявляється зворотний вплив, так як всі бажані варіанти здійснення є реалізованими без особливо витратних та/або додаткових етапів виготовлення. На цьому місці необхідно відзначити, що сполучна структура згідно винаходу може мати застосування також, наприклад, у які складаються з багатьох деталей до� в працюючому на відпрацьованих газах турбокомпресорі двигуна внутрішнього згоряння виявляється досить вигідним, оскільки таким чином можна запобігти небажані викиди неочищеного відпрацьованого газу і тим самим додаткове забруднення навколишнього середовища, наприклад, за рахунок підвищеного викиду NOx.

Інші переваги, ознаки і подробиці винаходи стають зрозумілими з наступного опису кращого прикладу здійснення, а також за допомогою креслень. Згадані вище в описі ознаки і комбінації ознак, а також згадані далі в описах креслень та/або окремо показані на кресленнях ознаки і комбінації ознак є застосовуються не тільки відповідно до зазначених комбінаціях, але й також в інших комбінаціях або окремо, не виходячи за рамки винаходу.

Фіг.1 - перспективний вид, а також вид поздовжнього перетину сполучної структури згідно з рівнем техніки,

фіг.2 - перспективний вид і вигляд поздовжнього перетину сполучної структури корпусу турбіни з корпусом підшипника,

фіг.3 - перспективний вид і інший вид поздовжнього перерізу представленої на

фіг.2 сполучної структури.

У той час як фіг.1 показує сполучну структуру корпусу турбіни з корпусом підшипника працюючого на відпрацьованих газах турбокомторая позиціонована щодо корпусу турбіни і теплового екрана в осьовому напрямку до корпусу турбіни і тим самим поза з'єднувального пристосування, фіг.2 показує сполучну структуру корпусу турбіни з корпусом підшипника працюючого на відпрацьованих газах турбокомпресора, в якій вищевказана ущільнююча структура позиціонована по центру до сполучного елементу і тим самим до корпусу. На фіг.3 показана представлена на фіг.2 сполучна структура, при цьому подовжній перетин лежить в іншій площині сполучної структури, завдяки чому представлені інші аспекти зображеної на фіг.2 сполучної структури.

На фіг.2 показана сполучна структура 30, в якій корпус 12' підшипника з'єднаний з корпусом 14' турбіни допомогою сполучного пристосування у вигляді V-образного стрічкового хомута 16'.

Між корпусом 12' підшипника і корпусом 14' турбіни розміщений тепловий екран 18', який виконує завдання захисту корпусу 12' підшипника від сильного нагрівання гарячим, що проходить через корпус 14' турбіни і рушійних не відображене на кресленні турбінне колесо відпрацьованим газом.

Ця задача виконується переважно циліндричної основною деталлю 36 теплового екрана 18'.

На іншій стороні тепловий екран 18' утворює через фланцеобразную деталь 38 з корпусом 12' підшипника і корпусом 14' турбіни уплом 14' турбіни шов 19', щоб проходить крізь корпус 14' турбіни неочищений відпрацьований газ не виходив у навколишнє середовище, а прямував за відповідною системою трубопроводів у тракті до встановлення нейтралізації відпрацьованого газу і там очищався.

На основі показаного на фіг.2 виду теплового екрана 18' можливо позиціонування ущільнюючої структури 20' таким чином, що ущільнююча структура 20' розміщена посередині області, яка задана осьової протяжністю V-образного стрічкового хомута 16' в напрямку корпусу підшипника 14' з одного боку, і в напрямку корпусу турбіни 12' з іншого боку. Ця описана область виділена лініями 40 і 41.

Завдяки такому позиціонуванню ущільнюючої структури 20' ущільнюючий ефект такої структури 20' з відповідних ущільнюючих поверхонь теплового екрана 18', корпусу 12' підшипника і корпусу 14' турбіни помітно зростає, оскільки різні теплові розширення корпусу 12' підшипника і корпусу 14' турбіни внаслідок їх виготовлення з різних матеріалів відбуватися не можуть.

Крім цього, також поліпшується захист від нагрівання теплового екрана 18 завдяки збільшенню циліндричної деталі 36 теплового екрана 18'.

До всього іншого, завдяки показаннорпуса 12' підшипника з корпусом 14' турбіни при показаної на фіг.2 сполучної структурі 30 здійснюється через центрирующую поверхню 32 корпусу 12' підшипника за допомогою представленої на цьому зображенні відповідної центрирующей поверхні корпусу турбіни. Як можна бачити, тепловий екран 18' має прориви 42 у вигляді відповідно частково обегающего зазору в його радіальної бічній поверхні, тобто циліндричної деталі 36.

Для з'єднання фланцеобразной деталі 38 з циліндричною деталлю 36 теплового екрана 18' тепловий екран має з'єднувальні містки 34, які відповідно проходять через відповідні отвори корпусу підшипника.

Центрування теплового екрана 18' реалізовано за допомогою уступу 37 корпусу 14' турбіни. Тим самим вказані вузли фіксуються оптимальним чином не тільки аксіально, але і радіально. Альтернативно, радіальне фіксування теплового екрана 18' також може бути іншим, наприклад виконуватися з допомогою відповідного уступу або ж буртика не тільки у корпусі турбіни 14', але і в корпусі 12' підшипника.

Центрування корпусів на фіг.2 не зображено, оскільки представлене переріз проходить через з'єднувальний місток 34.

Центрування корпусу 12' підшипника з корпусом 14' турбіни зображено на фіг.3, на якій подовжній перетин проходить по центрирующей поверхні 32.

На фіг.3 показана представлена на фіг.2 сполучна структура 30 як в перспективному вигляді, так і у вигляді поздовжнього сечені� структури 30.

У вигляді поздовжнього перерізу на фіг.3 тепер можна бачити центрування корпусу 12' підшипника з корпусом 14' турбіни через центрирующую поверхню 32 корпусу підшипника, яка утворена зовнішньої бічний поверхнею і контактує з відповідною внутрішньою поверхнею корпусу 14' турбіни. Центрування обох корпусів здійснюється, таким чином, центруючих пояском.

Перш за все, на вигляді поздовжнього перерізу на фіг.3 помітно те, що тепловий екран 18' утворено з двох частин, при цьому одна частина представлена циліндричної деталлю 36 теплового екрана 18', а друга частина - фланцеобразной деталлю 38 теплового екрана 18'. Це поділ на дві частини теплового екрана 18' є даниною, яку треба заплатити за бажану описане центрування корпусів при одночасному позиціонуванні ущільнюючої структури 20' по центру обмеженою лініями 40 і 41 області V-образного стрічкового хомута 16'.

Тільки в комбінації з видом поздовжнього перерізу з фіг.2 стає ясним, що поділ на дві частини теплового екрана 18' не є вимушеним, і незважаючи на це описане позиціонування спільно з описаним центруванням буде зберігатися.

Це стає можливим описаним обра�12' підшипника.

1. Сполучна структура (30) корпусу (14') турбіни з корпусом (12') підшипника працюючого на відпрацьованих газах турбокомпресора, в якій корпус (14') турбіни і корпус (12') підшипника відцентровані відносно один одного і в області шва (19') з'єднані один з одним через ущільнюючу структуру (20') і в якій між корпусом (14') турбіни і корпусом (12') підшипника передбачений тепловий екран (18'), відрізняється тим, що в тепловому екрані (18') передбачена за щонайменше одна виїмка (42) для центруючого кошти (32), за допомогою якого корпус турбіни (14') і корпус підшипника (12') безпосередньо відцентровані відносно один одного.

2. Сполучна структура (30) по п.1, що відрізняється тим, що принаймні одна виїмка (42) виконана у вигляді щонайменше частково обегающего зазору (42) у радіальній бічній поверхні (36) теплового екрана (18').

3. Сполучна структура (30) по п.1, що відрізняється тим, що тепловий екран (18') отцентрирован допомогою уступу (37) корпусу (14') турбіни або корпусу (12') підшипника.

4. Сполучна структура (30) по п.2, відрізняється тим, що тепловий екран (18') отцентрирован допомогою уступу (37) корпусу (14') турбіни або корпусу (12') підшипника.

5. СоединительЂельно один одного за допомогою зовнішній бічній поверхні корпуса (12') підшипника і відповідної внутрішній бічній поверхні корпуса (14') турбіни.

6. Сполучна структура (30) по одному з попередніх пунктів, що відрізняється тим, що ущільнює структуру (20') розташована всередині, насамперед по центру, області, яка задана осьової протяжністю з'єднувального пристрою (16') між корпусом (12') і корпусом підшипника (14') турбіни в напрямку корпусу (12') підшипника з одного боку (40) і в напрямку корпусу (14') турбіни - з іншого боку (41).

7. Сполучна структура (30) за п.6, відрізняється тим, що сполучне пристосування (16') містить хомут (16'), насамперед V-подібний стрічковий хомут (16').

8. Сполучна структура (30) по одному з пп.1-5, що відрізняється тим, що тепловий екран (18') має принаймні один сполучний місток (34).

9. Сполучна структура (30) за п.8, що відрізняється тим, що на корпусі підшипника (12') передбачені отвори принаймні для одного сполучного містка (34) теплового екрана (18').

10. Сполучна структура (30) по одному з пп.1-5, 7 і 9, що відрізняється тим, що корпус турбіни (14') виконаний багатопотоковою.

11. Працює на відпрацьованих газах турбокомпресор із сполучної структурою (30) по одному з попередніх пунктів.



 

Схожі патенти:

Гондола літального апарату з акустичною панеллю з мінливих акустичної характеристикою

Винахід відноситься до акустичної панелі, яка має, щонайменше, однією змінною характеристикою

Регульоване сопло турбореактивного двигуна

Винахід відноситься до галузі авіаційного двигунобудування, а саме до конструкції сопел турбореактивних двигунів

Багатосекційний глушник кочетова

Винахід відноситься до техніки глушіння шуму компресорних станцій і випробувальних боксів для газотурбінних двигунів

Спосіб виготовлення панелі пристрою звукопоглинального

Винахід відноситься до області авиадвигателестроения і може бути використане при виготовленні звукопоглинальних пристроїв турбореактивних двигунів

Корпус для турбіни, турбіна, а також турбомашин, що містить таку турбіну

Винахід відноситься до галузі регулювання зазору між вершинами рухомих лопаток і стаціонарним кільцевим вузлом в газовій турбіні

Спосіб прогріву паротурбінної установки при її пуску

Винахід відноситься до галузі енергетики, переважно до паротурбинним установок (ПТУ) судів та електростанцій

Застосування теплоізолюючого шару для корпусу парової турбіни і парова турбіна

Винахід відноситься до застосування теплоізолюючого шару для корпусу парової турбіни, щоб підвищити рівномірність деформаційного поведінки різних деталей внаслідок різних деталей нагрівів

Газотурбінна установка

Винахід відноситься до газотурбінних установок для приводу електрогенератора або для механічного приводу

Циліндр парової турбіни

Винахід відноситься до галузі енергетики і може бути використане при створенні циліндрів парових турбін, в яких поєднані проточні частини високого та середнього тиску

Енергетична газотурбінна установка

Винахід відноситься до газотурбостроению, а точніше - до пристроїв газотурбінних установок (ГТУ) для приводу зовнішнього навантаження

Енергетична газотурбінна установка

Винахід відноситься до газотурбінних установок наземного застосування для механічного приводу і для приводу електрогенератора

Пристрій для захисту поверхонь від гарячих газів або плазми за допомогою рідини і її пара

Винахід відноситься до газотурбостроению, зокрема до турбін, реактивних і ракетних двигунів, магнитогазо(гідро)динамічним (МГД) генераторів, де використовуються труби, сопла, лопатки, всередині яких протікають або які обтікають розпечені газ або плазма

Газотурбінний двигун

Винахід відноситься до лопатковий машин газотурбінних двигунів, наприклад до турбін, і може знайти застосування в авиадвигателестроении, в тому числі при наземному застосування двигунів
Up!