Рабочие лопатки, элементы, на которых закрепляются лопатки: ...пустотелые лопатки, устройства для подогрева, теплоизоляции или охлаждения лопаток – F01D 5/18

Раздел F МАШИНОСТРОЕНИЕ; ОСВЕЩЕНИЕ; ОТОПЛЕНИЕ; ДВИГАТЕЛИ И НАСОСЫ; ОРУЖИЕ И БОЕПРИПАСЫ; ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ
F01 Машины или двигатели вообще
F01D Машины и двигатели необъемного вытеснения, например паровые турбины
F01D 5/00 Рабочие лопатки; элементы, на которых закрепляются лопатки
F01D 5/18 ...пустотелые лопатки; устройства для подогрева, теплоизоляции или охлаждения лопаток 

Патенты в данной категории

РАБОЧАЯ ЛОПАТКА ТУРБИНЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

абочая лопатка турбины газотурбинного двигателя содержит верхнюю торцевую бандажную полку, с размещенными на ней зубцами лабиринтного уплотнения. Бандажная полка имеет сквозную полость для охлаждающего воздуха и выполнена в виде параллелограмма, две стороны которого ориентированы в направлении вращения, а две другие имеют противоположно направленные вырезы с контактными поверхностями и охватывающими их компенсаторами напряжений. Бандажная полка снабжена подпорным и управляющим ребрами. Подпорное ребро выполнено между компенсаторами напряжений длиной (0,7 0,9)H и на расстоянии (0,1 0,9)L от вершины выреза. Управляющее ребро выполнено по боковой кромке бандажной полки со стороны выпуклой поверхности профильной части между компенсатором напряжения и зубцом лабиринтного уплотнения высотой (0,7 0,85)h высоты зубца уплотнения. Высота компенсаторов напряжения и подпорного ребра соответственно составляет (1 2)d и (1,5 3)d, где H - расстояние между компенсаторами напряжений; L - расстояние от вершины выреза до задней стороны бандажной полки, ориентированной в направлении вращения; h - высота зубца уплотнения; d - толщина бандажной полки. Увеличивается ресурс работы лопатки турбины двигателя при сохранении потребного расхода воздуха через систему охлаждения рабочей лопатки и несущественном увеличении массы. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

2529273
патент выдан:
опубликован: 27.09.2014
СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБИНЫ ДВУХКОНТУРНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Устройство для охлаждения рабочих лопаток турбины двухконтурного газотурбинного двигателя, у которых внутренняя полость каждой лопатки разделена перегородкой на полость у входной кромки и остальную полость и содержит последовательно установленные воздухо-воздушный теплообменник, управляющие клапаны, воздуховод, аппарат закрутки статора турбины, воздушные каналы в рабочем колесе, соединенные с остальными полостями рабочих лопаток, дополнительный воздуховод, дополнительный аппарат закрутки статора турбины, дополнительные воздушные каналы в рабочем колесе. Воздухо-воздушный теплообменник размещен в наружном контуре, соединен своим входом с воздушной полостью камеры сгорания, а выходом с воздушным коллектором. Воздуховод проходит через внутренние полости сопловых лопаток. Полости у входных кромок лопаток соединены с источником воздуха через дополнительные управляющие клапаны. Дополнительный воздуховод проходит через дополнительные внутренние полости сопловых лопаток. В качестве источника воздуха для охлаждения полостей у входных кромок лопаток выбран воздушный коллектор. Входы управляющих и дополнительных управляющих клапанов соединены с воздушным коллектором. Выходы дополнительных управляющих клапанов сообщены с дополнительным аппаратом закрутки через дополнительный воздуховод, проходящий через внутренние полости сопловых лопаток и дополнительный воздуховод статора турбины. При снижении оборотов двигателя и температуры газа перед турбиной уменьшают расход охлаждающего воздуха путем уменьшения площади проходного сечения управляющих клапанов и дополнительных управляющих клапанов. Вследствие этого расход охлаждающего воздуха, проходящего через воздухо-воздушный теплообменник, уменьшается и при сохранении расхода воздуха, идущего через наружный контур, увеличивается эффективность воздухо-воздушного теплообменника, вследствие чего дополнительно уменьшается температура охлаждающего воздуха, идущего на охлаждение рабочей лопатки. Изобретение позволяет снизить температуру охлаждающего воздуха, идущего на охлаждение внутренних полостей рабочих лопаток турбины и, в частности, полостей, расположенных у входных кромок рабочих лопаток. 2 н. и 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

2525379
патент выдан:
опубликован: 10.08.2014
ТЕПЛОТРУБНЫЙ КОНТУР ОХЛАЖДЕНИЯ ЛОПАТКИ ТУРБИНЫ

Теплотрубный контур охлаждения турбины включает расположенную в радиальном направлении между хвостовиком и торцом лопатки по крайней мере одну полость охлаждения, соединенную с полостью подвода воздуха и выпускными отверстиями, стенки которой снабжены размещенными в шахматном порядке полусферическими углублениями. Полусферические углубления противоположных стенок полости охлаждения расположены друг против друга, в них расположены верхние и нижние полусферы бисферических тепловых трубок. Каждая из бисферических тепловых трубок состоит из верхней и нижней сфер. Сферы выполнены из термостойкого материала с высокой теплопроводностью, соединены между собой через отверстие, в котором пропущен транспортный фитиль. Фитиль выполнен из пористого материала и примыкает к противоположным участкам внутренних поверхностей верхней и нижней сфер бисферической тепловой трубки, покрытых решеткой, выполненной из полос пористого материала. Нижняя и верхняя полусферы верхней и нижней сфер бисферических тепловых трубок расположены в полости охлаждения. Поры пористого материала фитиля и решетки заполнены рабочей жидкостью. Изобретение направлено на повышение эффективности теплотрубного контура охлаждения лопатки турбины. 4 ил.

.

2522156
патент выдан:
опубликован: 10.07.2014
ОХЛАЖДАЕМАЯ ТУРБИНА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Охлаждаемая турбина газотурбинного двигателя содержит наружный корпус, установленные в нем надроторную вставку и сопловой аппарат с периферийными отверстиями, соединенными с системой подвода охлаждающего воздуха, ротор с рабочими лопатками с каналами охлаждения и выступом по периметру торцевой поверхности, образующим открытую торцевую полость. В надроторной вставке и торцевой поверхности каждой рабочей лопатки выполнены выпускные отверстия, лопатки снабжены внутренней перегородкой с входными отверстиями, а ее торцевая полость - разделительным ребром. Перегородка установлена с зазором относительно торцевой поверхности с образованием суммирующей полости. Разделительное ребро установлено в торцевой полости в плоскости вращения лопатки на расстоянии (0,3 0,7) осевого размера профиля лопатки от входной кромки с образованием открытых передней и задней полостей. Выпускные отверстия в торцевой поверхности рабочей лопатки выполнены в задней полости. Суммирующая полость соединена через входные отверстия во внутренней перегородке с каналами охлаждения лопаток и соединена через выпускные отверстия в торцевой поверхности с задней полостью и с газовоздушным трактом через отверстия в выходной кромке лопатки. Выпускные отверстия в надроторной вставке выполнены над передней полостью. Суммарная площадь выпускных отверстий из суммирующей полости равна 3 6 суммарной площади входных отверстий во внутренней перегородке. Изобретение позволяет снизить температуры материала периферийного участка рабочей лопатки до рабочей температуры материала, уменьшить температурные напряжения в периферийной зоне лопатки, повысить запас прочности рабочей лопатки и увеличить ее ресурс работы, позволяет уменьшить перетечки газа через радиальный зазор и увеличить КПД турбины. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

2519678
патент выдан:
опубликован: 20.06.2014
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ТАНГЕНЦИАЛЬНО СМЕЩАЮЩЕГО ВНУТРЕННЕГО ОХЛАЖДЕНИЯ НА НАПРАВЛЯЮЩЕЙ ЛОПАТКЕ СОПЛА

Узел турбины содержит первое устройство (200) направляющих лопаток,

второе устройство (210) направляющих лопаток, и отражатель (100), образованный из пластинчатого элемента. Отражатель содержит первую область (101) отверстия с первой формой отверстия и вторую область (102) отверстия со второй формой отверстия. Первая область (101) отверстия содержит конфигурацию впускных отверстий (104), образующих первую форму отверстия. Вторая область (102) отверстия содержит дополнительную конфигурацию впускных отверстий (104), образующих вторую форму отверстия. Отражатель (100) является пространственно закрепляемым на первом устройстве (200) направляющих лопаток и на втором устройстве (210) направляющих лопаток таким образом, что охлаждающая текучая среда (106) способна протекать через впускные отверстия (104) первой области (101) отверстия в первое устройство (200) направляющих лопаток, и охлаждающая текучая среда (106) способна протекать через впускные отверстия (104) второй области (102) отверстия во второе устройство (210) направляющих лопаток. Первая форма отверстия отличается от второй формы отверстия для достижения заданного первого потока массы охлаждающей текучей среды (106) в первое устройство (200) направляющих лопаток и заданного второго потока массы охлаждающей текучей среды (106) во второе устройство (210) направляющих лопаток в заданных установочных положениях первого устройства (200) направляющих лопаток и второго устройства (210) направляющих лопаток. Изобретение направлено на обеспечение подходящей охлаждающей системы для турбины. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

2518775
патент выдан:
опубликован: 10.06.2014
ОХЛАЖДАЕМАЯ ТУРБИНА

Охлаждаемая турбина содержит сопловые лопатки, теплообменник. Каждая из сопловых лопаток выполнена в виде конструктивного элемента, ограниченного верхней и нижней полками, и пространства между ними, ограниченного вогнутой и выпуклой стенками пера лопатки, в виде расположенных вдоль ее оси раздаточного коллектора входной кромки и раздаточной полости с транзитным дефлектором. Транзитный дефлектор образует вдоль внутренних поверхностей стенок пера охлаждающие каналы, сообщенные с проточной частью турбины. Раздаточный коллектор входной кромки соединен на входе с воздушной полостью камеры сгорания, а на выходе через перфорационные отверстия во входной кромке лопатки с проточной частью турбины. Теплообменник соединен на входе с воздушной полостью камеры сгорания, а на выходе последовательно сообщен с воздушным коллектором, транзитным дефлектором раздаточной полости, транзитным воздуховодом, сопловым аппаратом закрутки, каналами охлаждения рабочего колеса и рабочей лопатки турбины. Охлаждаемая турбина снабжена охлаждающим дефлектором, выполненным с перфорационными отверстиями на двух его противоположных стенках. Охлаждающий дефлектор установлен в раздаточной полости на стенке раздаточного коллектора входной кромки с зазором относительно транзитного дефлектора и с зазором между вогнутой и выпуклой стенками пера лопатки и стенками охлаждающего дефлектора с перфорационными отверстиями. В верхней и нижней полках лопатки выполнены воздуховоды, соединенные на выходе с проточной частью турбины. Вход воздуховода верхней полки и вход охлаждающего дефлектора соединены с воздушным коллектором. Вход воздуховода в нижней полке соединен с выходом охлаждающего дефлектора. Изобретение направлено на повышение эффективности и экономичности турбины. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

2518768
патент выдан:
опубликован: 10.06.2014
ОХЛАЖДАЕМАЯ ТУРБИНА

Охлаждаемая турбина содержит сопловые лопатки, каждая из которых выполнена в виде конструктивного элемента, ограниченного верхней и нижней полками, и пространства между ними, ограниченного вогнутой и выпуклой стенками пера лопатки, в виде расположенных вдоль ее оси раздаточного коллектора входной кромки и раздаточной полости с транзитным дефлектором, образующим вдоль внутренних поверхностей стенок пера охлаждающие каналы, сообщенные с проточной частью турбины, теплообменник. Раздаточный коллектор входной кромки соединен на входе с воздушной полостью камеры сгорания, а на выходе через перфорационные отверстия во входной кромке лопатки с проточной частью турбины. Теплообменник соединен на входе с воздушной полостью камеры сгорания, а на выходе последовательно сообщен с транзитным дефлектором раздаточной полости, с транзитным воздуховодом, сопловым аппаратом закрутки, каналами охлаждения рабочего колеса и рабочей лопатки турбины. Охлаждаемая турбина снабжена раздаточным коллектором для охлаждающего воздуха и охлаждающим дефлектором, выполненным с перфорационными отверстиями на двух его противоположных стенках. Охлаждающий дефлектор установлен в раздаточной полости на стенке раздаточного коллектора входной кромки с зазором относительно транзитного дефлектора и с зазором между вогнутой и выпуклой стенками пера лопатки и стенками охлаждающего дефлектора с перфорационными отверстиями. В верхней и нижней полках лопатки выполнены воздуховоды, соединенные на выходе с проточной частью турбины. Раздаточный коллектор для охлаждающего воздуха соединен с источником воздуха, с входом воздуховода верхней полки и с входом охлаждающего дефлектора. Вход воздуховода в нижней полке соединен с выходом охлаждающего дефлектора. Изобретение позволяет повысить эффективность и экономичность турбины. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

2518729
патент выдан:
опубликован: 10.06.2014
ОХЛАЖДАЕМАЯ ТУРБИНА

Охлаждаемая турбина содержит рабочее колесо с установленными на нем рабочими лопатками с двумя контурами охлаждения, последовательно соединенными с воздушными каналами в рабочем колесе, с независимыми кольцевыми диффузорными каналами, образованными на поверхности рабочего колеса, соединенными с сопловыми аппаратами закрутки и транзитными воздуховодами на их входе, сопловые лопатки, теплообменник, транзитные воздуховоды. Каждая сопловая лопатка выполнена в виде конструктивного элемента, ограниченного верхней и нижней полками, и пространства между ними, ограниченного вогнутой и выпуклой стенками пера сопловой лопатки, в виде расположенных вдоль ее оси раздаточного коллектора входной кромки и раздаточной полости. Раздаточный коллектор входной кромки соединен на входе с воздушной полостью камеры сгорания, а на выходе через перфорационные отверстия во входной кромке сопловой лопатки - с проточной частью турбины. Теплообменник соединен на входе с воздушной полостью камеры сгорания, а на выходе последовательно сообщен с воздушным коллектором и раздаточной полостью. Охлаждаемая турбина снабжена раздаточным коллектором для охлаждающего воздуха, охлаждающим дефлектором и двумя транзитными дефлекторами, установленными в раздаточной полости вдоль ее оси с зазором относительно друг друга и с зазором между вогнутой и выпуклой стенками пера сопловой лопатки с образованием вдоль стенок охлаждающих каналов. Охлаждающий дефлектор выполнен с перфорационными отверстиями на двух его противоположных стенках, установлен в раздаточной полости на стенке раздаточного коллектора входной кромки и направлен стенками с перфорационными отверстиями в направлении вогнутой и выпуклой стенок пера сопловой лопатки. В верхней и нижней полках сопловой лопатки выполнены воздуховоды, соединенные на выходе с проточной частью турбины. Раздаточный коллектор для охлаждающего воздуха соединен с источником воздуха, с входом воздуховода верхней полки и с входом охлаждающего дефлектора. Вход воздуховода в нижней полке соединен с выходом охлаждающего дефлектора. Воздушный коллектор соединен с входом транзитных дефлекторов, а транзитные воздуховоды - с выходом транзитных дефлекторов и сопловыми аппаратами закрутки, соединенными с кольцевыми диффузорными каналами. Раздаточная полость соединена с проточной частью турбины. Изобретение позволяет увеличить ресурс и надежность двигателя, улучшить экономичность турбины за счет охлаждения сопловой лопатки турбины воздухом другого термодинамического уровня (по температуре и давлению), что приводит к понижению температуры газа перед турбиной и обеспечивает оптимальный расход и температуру охлаждающего воздуха, подаваемого для охлаждения пера сопловой лопатки турбины. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

2514818
патент выдан:
опубликован: 10.05.2014
КОЛЬЦЕВОЙ НЕПОДВИЖНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С ПАРОВОЙ ТУРБИНОЙ И ПАРОВАЯ ТУРБИНА

Кольцевой неподвижный элемент для использования с паровой турбиной (100). Неподвижный элемент содержит радиально наружное первое кольцо (228), радиально внутреннее второе кольцо (226) и, по меньшей мере, одну аэродинамическую поверхность (212). Первое кольцо (228) содержит первую полость (262), образованную в нем, и множество каналов (264) первого кольца, соединенных с первой полостью (262) и продолжающихся радиально от первой полости (262). Второе кольцо (226) содержит вторую полость (242) и, по меньшей мере, одно выпускное отверстие (244), образованные в нем. Вторая полость (242) связана по потоку с выпускным отверстием (244). Второе кольцо (226) расположено радиально внутри первого кольца (228). По меньшей мере, одна аэродинамическая поверхность (212) продолжается между первым кольцом (228) и вторым кольцом (226). Аэродинамическая поверхность содержит проходное отверстие (280), продолжающееся сквозь нее. Проходное отверстие (280) аэродинамической поверхности соединено с, по меньшей мере, одним каналом (264) первого кольца и второй полостью (242). Диаметр (D0 ) канала (264) первого кольца больше диаметра (DA) проходного отверстия (280). Облегчается охлаждение вращающегося элемента в паровой турбине без изменения внешних геометрий элемента, материалов элемента, и/или температуры, и/или давления пара для обеспечения надежной долгосрочной эксплуатации ротора паровой турбины с лопатками. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

2511914
патент выдан:
опубликован: 10.04.2014
ОХЛАЖДАЕМАЯ РАБОЧАЯ ЛОПАТКА ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ

Изобретение относится к газотурбостроению, а именно к производству рабочих лопаток турбины газотурбинных двигателей. Охлаждаемая рабочая лопатка газовой турбины содержит хвостовик и перо, выполненные с внутренним трактом охлаждения в виде продольного канала от хвостовика к торцу пера и связанным с этим каналом комплексом поперечных каналов, ориентированных в направлении выходной кромки пера. Перо выполнено в виде центрального несущего стержня, имеющего наружный рельеф в виде поперечных канавок, и содержит накладные пластинчатые элементы, соединенные с центральным несущим стержнем таким образом, что формируют своей внешней стороной конфигурацию пера рабочей лопатки, а своей внутренней стороной - конфигурацию каналов внутреннего тракта охлаждения. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и технологии изготовления охлаждаемой рабочей лопатки, повышает рабочие характеристики и надежность, снижает массогабаритные характеристики устройства. 2 ил.

2506429
патент выдан:
опубликован: 10.02.2014
ПОЛАЯ ЛОПАТКА ДЛЯ РОТОРА ТУРБИНЫ, ПРИ ЭТОМ ЛОПАТКА ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ РЕБРО

Лопатка турбины простирается радиально между хвостовиком лопатки и венцом лопатки. В венце лопатки выполнена открытая полость, которая образована замкнутой концевой стенкой и боковым ободом. Боковой обод полости несет на себе, по меньшей мере, одно ребро, проходящее между передним краем и задним краем лопатки. Упомянутое ребро при работе вызывает возникновение турбулентной структуры, которая имеет три уровня газового потока в радиальном направлении. Изобретение направлено на структурирование потока горячего газа в полости так, чтобы уменьшить теплообмен между горячим газом и стенками полости. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

2503820
патент выдан:
опубликован: 10.01.2014
ОХЛАЖДАЕМАЯ ЛОПАТКА

Охлаждаемая лопатка выполнена из упругопористого нетканого материала металлорезина. В нетканом материале выполнены полости для подвода охлаждающей среды через его поры к внешней поверхности профиля лопатки. Изобретение позволяет реализовать однородную пористость при различных ее величинах в отдельных элементах лопатки, что обеспечивает интенсивный теплоотвод по всей внешней ее поверхности, омываемой высокотемпературными продуктами сгорания. Вследствие высокой стойкости лопатки к разрушению при циклических нагружениях повышается ресурс лопатки. 3 ил.

2502875
патент выдан:
опубликован: 27.12.2013
СИСТЕМА ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ЛОПАТОК ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СТУПЕНЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ

Система жидкостного охлаждения лопаток, по меньшей мере, одной высокотемпературной ступени газовой турбины, закрепленных хвостовой частью на ободе несущего диска указанной ступени ротора турбины, содержит с одной из сторон несущего диска осесимметричный ему открытый вниз кольцевой желоб, по меньшей мере, две неподвижные форсунки, а также расположенные по периметру профиля лопатки в ее подповерхностном слое продольные охлаждающие каналы. Форсунки направлены симметрично в сторону для подачи в желоб охлаждающей жидкости. Входные концы продольных охлаждающих каналов сообщены соединительными каналами с желобом с образованием петлевидного охлаждающего тракта в каждой лопатке и свободной поверхности жидкости в желобе при вращении ротора. Желоб расположен в зоне диска со средним радиусом, определяемым из защищаемого в изобретении соотношения. Выходные концы охлаждающих каналов сообщены так же, как входные, с помощью соединительных каналов с желобом. Емкость желоба в 100 110 раз превышает емкость охлаждающего тракта одной лопатки. Суммарная производительность всех форсунок выбрана из условия поддержания стабильного уровня свободной поверхности охлаждающей жидкости в пределах желоба при вращении ротора. Изобретение повышает надежность жидкостного охлаждения всей профильной части лопаток, обеспечивает тепловое состояния лопатки в соответствии с жаропрочностью выбранного материала, а также обеспечивает возможность совмещения с воздушным охлаждением лопаток последующих менее теплонапряженных ступеней турбины. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

2500893
патент выдан:
опубликован: 10.12.2013
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛОПАТКИ

Изобретение относится к изготовлению лопаток для газотурбинного двигателя. В способе изготавливают лопатки из алюминиевого сплава для газотурбинных двигателей путем выполнения каналов в заготовке лопатки, размещения в каналах вставок из медного сплава, осуществления ковки заготовки и последующего удаления вставок химическим растворением. Изобретение позволяет быстро и экономично изготовить легкие и стойкие к механическим сопротивлениям лопатки для газотурбинного двигателя, имеющие один или несколько каналов и обладающие улучшенными механическими и химическими свойствами. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

2497648
патент выдан:
опубликован: 10.11.2013
ЛОПАТКИ ЛОПАТОЧНОГО КОЛЕСА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, ОСНАЩЕННЫЕ КАНАВКАМИ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

Лопатка лопаточного колеса газотурбинного двигателя содержит аэродинамический профилированный элемент, имеющий нижнюю поверхность и платформу, проходящую от одного из концов аэродинамического профилированного элемента в направлении, в целом перпендикулярном продольному направлению аэродинамического профилированного элемента. Платформа содержит, по меньшей мере, один канал впрыскивания воздуха и канавку, проходящую вдоль нижней поверхности вблизи от, по меньшей мере, задней по потоку части этой поверхности. 1. При этом канавка проходит на по существу постоянном расстоянии от нижней поверхности и в непосредственной близости от нее. В этой канавке выполнен, но меньшей мере, один канал впрыскивания воздуха. Изобретение направлено на повышение эффективности охлаждения. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

2494263
патент выдан:
опубликован: 27.09.2013
КОЛЕСО КОМПРЕССОРА С ОБЛЕГЧЕННЫМИ ЛОПАТКАМИ

Колесо компрессора с облегченными лопатками включает в себя диск и приваренные к нему облегченные лопатки. Облегченная лопатка состоит из двух частей, соединенных между собой сваркой. В каждой части лопатки выполнены полости таким образом, что соседние полости образуют ребра, вершинами которых между собой соединены обе части лопатки в корневой области. Ребра в корневой области лопатки ориентированы преимущественно радиально по отношению к оси вращения. В средней и периферийной областях ребра изогнуты таким образом, что ребра одной части лопатки скрещиваются с ребрами другой части лопатки, соединяясь между собой по контактным площадкам. Выбор геометрических размеров, количества и направления ребер, количества, формы и расположения контактных площадок осуществляется исходя из условий статического и динамического нагружения лопаток и колеса компрессора. Достигается минимизация массы рабочих лопаток и массы колес компрессора. 3 ил.

2494262
патент выдан:
опубликован: 27.09.2013
ДВУХКОНТУРНЫЙ ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Двухконтурный газотурбинный двигатель содержит компрессор высокого давления, камеру сгорания, турбину высокого давления с охлаждаемыми рабочими лопатками, турбину низкого давления. Думисная полость компрессора отделена от проточной части компрессора лабиринтным уплотнением. Магистраль охлаждения рабочих лопаток через аппарат закрутки, внутренние полости сопловых лопаток турбины высокого давления и воздухо-воздушный теплообменник турбины высокого давления соединена с воздушной полостью камеры сгорания. Турбина низкого давления выполнена с магистралью наддува междисковой полости и с магистралью охлаждения ее сопловых лопаток, соединенных с думисной полостью компрессора через воздухо-воздушный теплообменник. Полость, примыкающая к боковой поверхности диска турбины высокого давления со стороны аппарата закрутки между валом и аппаратом закрутки, объединена с думисной полостью компрессора. На магистрали охлаждения рабочих лопаток высокого давления установлен управляющий расходом элемент. Магистраль охлаждения сопловых лопаток турбины низкого давления отделена от магистрали наддува междисковой полости, а ее соединение с думисной полостью выполнено через регулируемый кран. Воздухо-воздушный теплообменник выполнен в виде воздухо-воздушного теплообменника турбины низкого давления и дополнительного воздухо-воздушного теплообменника, установленных на магистрали наддува междисковой полости и на магистрали охлаждения сопловых лопаток турбины низкого давления соответственно. Изобретение позволяет уменьшить расход охлаждающего воздуха на охлаждение рабочих лопаток турбины высокого давления и на охлаждение сопловых лопаток турбины низкого давления на режимах с частичным отключением охлаждения без ухудшения надежности их охлаждения, что повышает экономичность двигателя и его КПД и, как следствие, уменьшает удельный расхода топлива на наиболее длительных режимах работы. 1 ил.

2490490
патент выдан:
опубликован: 20.08.2013
ОХЛАЖДАЕМАЯ ЛОПАТКА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, СПОСОБ ЕЕ СБОРКИ, НАПРАВЛЯЮЩИЙ СОПЛОВЫЙ АППАРАТ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, ТУРБИНА, СОДЕРЖАЩАЯ УКАЗАННЫЙ АППАРАТ, ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Настоящее изобретение относится к охлаждаемой лопатке, составляющей направляющий аппарат газотурбинного двигателя. Охлаждаемая лопатка включает в себя внутреннюю полку, наружную полку и перо. Перо проходит между внутренней полкой и наружной полкой. Охлаждаемая лопатка имеет полость вдоль пера и полки с первым отверстием на одном конце, выполненным в стенке наружной полки, и вторым отверстием на другом конце, выполненным в стенке внутренней полки, трубчатую рубашку, первые и вторые распорки. Трубчатая рубашка помещена в полость с первым концом в первом отверстии и вторым концом во втором отверстии. Лопатка выполнена таким образом, что рубашку помещают в полость через первое отверстие. Первые распорки расположены на стороне первого конца, а вторые - на стороне второго конца рубашки и образуют зазор между наружной поверхностью рубашки и стенкой полости. Первые распорки жестко соединены с рубашкой, а вторые распорки жестко соединены со стенкой полости вдоль пера вблизи от второго отверстия. Изобретение обеспечивает возможность монтажа и демонтажа рубашки, несмотря на сильно выраженную кривизну профиля пера. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

2489573
патент выдан:
опубликован: 10.08.2013
РЕБРО АТАКИ ДЕТАЛИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ СВЕРХУПРУГОГО МАТЕРИАЛА

Деталь (10) газотурбинного двигателя и способ ее изготовления. Предпочтительно деталь (10) является лопаткой. Деталь (10) содержит основную часть (15) и ребро атаки. Ребро атаки, по меньшей мере на части длины упомянутой детали, образовано листом (60) материала, предпочтительно сплавом с памятью формы. Лист (60) закреплен на основной части (15) и простирается от внутренней поверхности (30) к внешней поверхности (50) основной части (15) с образованием пространства (70) между листом и передней кромкой (20) основной части (15). Этот материал способен при деформации, меньшей максимальной деформации ( 2), реверсивно сверхупруго деформироваться при столкновении с посторонним телом без повреждения основной части (15). Способ изготовления детали (10) включает в себя: притупление ребра атаки основной части (15); крепление на основной части (15) листа (60) материала таким образом, что лист (60) восстанавливает профиль ребра атаки упомянутой основной части перед притуплением этого ребра атаки. Достигается деформация ребра атаки детали под действием столкновения с посторонним телом без повреждения основной части детали и восстановление первоначальной формы после столкновения с большой энергией. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

2486347
патент выдан:
опубликован: 27.06.2013
СПОСОБ АЛЮМИНИРОВАНИЯ ИЗ ПАРОВОЙ ФАЗЫ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, ДОНОРСКАЯ РУБАШКА И ЛОПАТКА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ТАКУЮ РУБАШКУ

Изобретение относится к нанесению алюминиевого покрытия на металлическую деталь, а именно на полую деталь, содержащую внутреннюю рубашку, а также к рубашке для циркуляции охлаждающего воздуха, алюминированной полой лопатке газотурбинного двигателя и направляющему сопловому аппарату газотурбинного двигателя. Способ алюминирования путем осаждения из паровой фазы полой лопатки газотурбинного двигателя включает получение галогенида путем реакции между галогенидом и металлическим донором, содержащим алюминий, затем галогенид переносится газом-носителем и входит в контакт с полой лопаткой. Полая лопатка содержит отверстие для подачи воздуха для охлаждения и металлическую рубашку, соединенную с полой лопаткой путем прикрепления к стенке лопасти со стороны отверстия для размещения рубашки в полости. В качестве металлического донора используют металлическую рубашку, которую предварительно покрывают слоем, содержащим по меньшей мере 15 мас.% алюминия. Получается покрытие стенок внутренних полостей по всей поверхности и достаточной толщины, предохраняющее детали от эрозии и коррозии, вызываемой компонентами рабочих газов при высоких температурах. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

2485206
патент выдан:
опубликован: 20.06.2013
ЭЛЕМЕНТ ОХЛАЖДАЕМОЙ ЛОПАТКИ ТУРБОМАШИНЫ

Изобретение относится к охлаждению газотурбинного двигателя и, в частности, к усовершенствованию охлаждения профильной части и полок лопатки турбины высокого давления. Элемент охлаждаемой лопатки турбомашины содержит канал для охлаждающего воздуха, выполненный внутри лопатки в направлении вдоль входной кромки, соединенный входными каналами через раздаточный коллектор с питающим каналом, а выходными каналами - с внешней поверхностью лопатки. Входные и выходные каналы выполнены тангенциально относительно канала для охлаждающего воздуха. Элемент охлаждаемой лопатки снабжен транзитным трубопроводом, установленным внутри канала для охлаждающего воздуха с зазором относительно внутренней стенки последнего. Изобретение позволяет организовать условия охлаждения элементов лопатки на различных ее участках, за счет чего уменьшить локальные температурные градиенты, уменьшить термические напряжения в лопатках, повысить рабочий ресурс турбомашины, в частности турбореактивного двигателя. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

2479726
патент выдан:
опубликован: 20.04.2013
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОГО БЛИСКА С ОХЛАЖДАЕМЫМИ РАБОЧИМИ ЛОПАТКАМИ, ИНТЕГРАЛЬНЫЙ БЛИСК И ОХЛАЖДАЕМАЯ ЛОПАТКА ДЛЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Отдельные охлаждаемые лопатки из монокристаллического сплава соединяют с дисковой частью из гранулируемого сплава в единую деталь горячим изостатическим прессованием (ГИП) в зоне, где длительные прочности этих сплавов одинаковы при одной и той же температуре в длительном рабочем режиме эксплуатации. Профильную часть, трактовую полку и часть ножки с патрубком для подачи охлаждающего воздуха по профилированному каналу в любую из лопаток располагают вне зоны воздействия ГИП, ножки лопаток совмещают с диском, преимущественно встык. Область зоны одинаковой длительной прочности обоих сплавов определяют предварительно по кривым длительной прочности сплавов. Охлаждаемая лопатка содержит систему воздушного охлаждения, включающую устройство подачи воздуха в лопатку в виде входного патрубка или отверстий в ножке, каналы распределения воздуха в профильную часть и в самой профильной части лопатки, расположенные выше определенной зоны примерно равной длительной прочности сплавов лопаток и дисковой части. Техническим результатом является повышение прочности, ресурса и снижение массы рабочего колеса турбины для полноразмерных высокотемпературных газотурбинных двигателей, в том числе высокотемпературных газотурбинных двигателей большого ресурса, используемых в авиационной, космической, наземной технике, промышленной энергетике. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 8 ил., 2 табл.

2478796
патент выдан:
опубликован: 10.04.2013
ЛОПАТКА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, ВЫПОЛНЕННАЯ ЛИТЬЕМ, И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ, ТУРБИНА, СОДЕРЖАЩАЯ ТАКУЮ ЛОПАТКУ, И ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к литейному производству. Лопатку газотурбинного двигателя выполняют литьем по выплавляемым моделям. Лопатка содержит перо 4, на конце которого находится пятка 5, выполненная в виде единой детали с пером. Пятка содержит площадку 5а, в которой выполнены первая ванночка 12 с радиальными поверхностями 13 и дном 14. Ванночка 12 уменьшает толщину пятки. В первой ванночке на уровне зоны сопряжения 15 между пером и пяткой выполнена вторая ванночка 16, что позволяет осуществлять заливку металла в оболочковую форму только в одной точке. За счет равномерного распределения металла предотвращается образование пористости в лопате. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

2477196
патент выдан:
опубликован: 10.03.2013
ЛОПАТКА ТУРБОМАШИНЫ

Изобретение относится к охлаждению осевой турбомашины и, в частности, к усовершенствованию охлаждения профильной части лопатки турбины высокого давления. Лопатка турбомашины содержит газодинамический профиль, ограниченный внешними выпуклой и вогнутой поверхностями, канал вдоль входной кромки для охлаждающего воздуха, соединенный входными каналами через раздаточный коллектор с питающим каналом и выходными каналами с выпуклой внешней поверхностью лопатки. Входные и выходные каналы выполнены тангенциально относительно канала для охлаждающего воздуха. Лопатка снабжена трубчатым элементом с подводящим каналом, соединенным с дополнительным питающим каналом и отводящими каналами, выполненными во вкладышах и во входной кромке лопатки. Трубчатый элемент установлен внутри канала для охлаждающего воздуха с зазором относительно его внутренней стенки. Вкладыши установлены между внутренней стенкой канала для охлаждающего воздуха и трубчатым элементом со стороны набегающего потока в секторе с центральным углом ( ), 0 180° от продольной оси профиля лопатки. Изобретение позволяет значительно повысить эффективность охлаждения выпуклой внешней поверхности входной кромки и всей лопатки, снизить температурные градиенты на различных участках лопатки и уменьшить термические напряжения, увеличить рабочий ресурс лопатки. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

2476682
патент выдан:
опубликован: 27.02.2013
ОХЛАЖДАЕМАЯ ЛОПАТКА ТУРБОМАШИНЫ ПЕТЛЕВОЙ СХЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Охлаждаемая лопатка турбомашины петлевой схемы охлаждения содержит перфорированную оболочку с радиальными перегородками, образующими радиальные каналы, и выступы-генераторы пристенной турбулентности на внутренней ее поверхности, расположенные с наклоном к поперечному направлению оси канала, а также с интенсификаторами теплоотдачи в охлаждающих каналах радиальной перегородки выходной кромки лопатки. Выступы-генераторы пристенной турбулентности выполнены с радиальным пазом на контакте с перегородкой со стороны входа вращающегося воздуха. Радиальная перегородка выходной кромки лопатки выполнена с разделительным радиальным каналом. Изобретение повышает эффективность охлаждения лопатки. 2 ил.

2476681
патент выдан:
опубликован: 27.02.2013
СОПЛОВОЙ АППАРАТ ТУРБОМАШИНЫ С КОНВЕКТИВНО-ПЛЕНОЧНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в высокотемпературных газовых турбинах. Сопловой аппарат турбомашины с конвективно-пленочным охлаждением содержит профили лопаток, соединенные полками, участок рассеивания, в виде углубления с внутренней стороны полок, ограниченного заглубленной передней стенкой и стенкой, проходящей в толще полки, наклоненной от передней стенки в направлении течения потока газа до поверхности полки, каналы подачи воздуха в направлении движения газа, соединенные с передней стенкой. Углубление выполнено в виде паза со стороны заглубленной передней стенки в форме треугольной призмы и размещено в межлопаточном канале. Каналы подачи воздуха в заглубленной передней стенке выполнены в виде щели длиной по ширине паза. Изобретение направлено на повышение эффективности охлаждения сопла за счет повышение равномерности охлаждения полок в сопловом агрегате по всей длине. 2 ил.

2473813
патент выдан:
опубликован: 27.01.2013
РОТОР ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Ротор газотурбинного двигателя содержит лопатку с аэродинамическим профилем и хвостовиком, а также диск с канавкой, в которой закреплен хвостовик лопатки. Хвостовик лопатки включает пару боковых частей, сопрягающихся с соответствующими боковыми частями канавки диска, и нижнюю часть, соединяющую указанные боковые части. Зазор между нижней частью хвостовика лопатки и нижней частью канавки диска уплотнен при помощи покрытия, расположенного на нижней части хвостовика лопатки и/или на нижней части канавки диска. Лопатка выполнена с возможностью приведения в движение рабочей текучей средой, а аэродинамический профиль лопатки имеет один или более охлаждающих каналов для приема охлаждающей текучей среды. Изобретение позволяет снизить потери охлаждающей среды. 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

2468210
патент выдан:
опубликован: 27.11.2012
ЛОПАТКА СОПЛОВОЙ РЕШЕТКИ ВЛАЖНО-ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ

Лопатка сопловой решетки влажно-паровой турбины содержит перо. Перо выполнено между входной и выходной кромками в форме выпуклой и вогнутой поверхностей. Средняя часть вогнутой поверхности пера покрыта направляющей пластиной с образованием канала и выпускной щели вдуваемого пара, расположенной со стороны выходной кромки пера. Средняя часть вогнутой поверхности пера и направляющая пластина со стороны канала и выпускной щели вдуваемого пара выполнены каждая со слоем теплоизоляции. Повышается интенсивность испарения влаги вдуваемым паром за счет уменьшения потерь тепла вдуваемого пара. 2 ил.

2467178
патент выдан:
опубликован: 20.11.2012
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОЙ ЛОПАТКИ ТУРБОМАШИНЫ

Изобретение относится к способу изготовления лопатки турбомашины, может применяться в авиационных газотурбинных двигателях и энергетических установках при изготовлении рабочих и направляющих лопаток вентиляторов, компрессоров и турбин. При изготовлении пустотелой лопатки формируют элементы спинки и корыта лопатки из набора пластин, расположенных эквидистантно профилю формируемого элемента, причем после придания пластинам заданного профиля и размеров, их фиксируют и соединяют между собой неразъемным соединением. Затем фиксируют элементы спинки и корыта с обеспечением заданного профиля и размеров лопатки и неразъемно соединяют их друг с другом. Соединяют между собой элементы спинки и корыта лопатки через дополнительные металлические элементы, образующие входную и выходную кромки лопатки, соответствующие профилю и размерам входной и выходной кромок лопатки и имеющие углубления, обеспечивающие сопряженное присоединение с элементами спинки и корыта лопатки. Изобретение позволяет повысить эрозионную стойкость лопатки, а также снизить усилия необходимые для формования элементов корыта и спинки лопаток. 23 з.п. ф-лы, 3 ил.

2464450
патент выдан:
опубликован: 20.10.2012
ТЕПЛОБАРЬЕРНОЕ ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ, НАНОСИМОЕ НЕПОСРЕДСТВЕННО НА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ

Изобретение относится к способу нанесения теплобарьерного покрытия на основе диоксида циркония на монокристаллический жаропрочный сплав на основе никеля, имеющего следующий состав, мас.%: 3,5-7,5 Сr, 0-1,5 Мо, 1,5-5,5 Re, 2,5-5,5 Ru, 3,5-8,5 W, 5-6,5 Al, 0-2,5 Ti, 4,5-9 Та, 0,08-0,12 Hf, 0,08-0,12 Si, остальное до 100% составляют Ni и неизбежные примеси. На упомянутый жаропрочный сплав наносят диоксид циркония, стабилизированный по меньшей мере одним оксидом элемента, выбранного из группы, состоящей из редкоземельных металлов, или сочетанием оксида тантала и по меньшей мере одного оксида редкоземельного металла, или сочетанием оксида ниобия и по меньшей мере одного оксида редкоземельного металла. Из упомянутого жаропрочного сплава изготавливают деталь и наносят на нее указанным способом покрытие. Лопатка турбины содержит вышеуказанную деталь, турбомашина содержит упомянутую лопатку. Увеличивается срок службы жаропрочного сплава с теплобарьерным покрытием, упрощается производственный процесс изготовления в целом и снижаются затраты на их изготовление. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

2464351
патент выдан:
опубликован: 20.10.2012
Наверх