Газовая турбина, сопловой аппарат которой установлен на камере сгорания со стенками из композитногоматериала - RU2005117831A

Реферат

1. Газовая турбина, содержащая кольцевую камеру (10) сгорания с внутренней стенкой (12) и с внешней стенкой (13), выполненными из композитного материала с керамической матрицей, и сопловой аппарат (20) турбины высокого давления, жестко прикрепленный к заднему краю камеры сгорания и содержащий перья (21) направляющих лопаток, расположенные между внутренней стенкой (22) и внешней стенкой (23) кольцевого канала (24) течения газов, поступающих из камеры сгорания, через сопловой аппарат, отличающаяся тем, что сопловой аппарат (20) выполнен из композитного материала с керамической матрицей и соединен с задним краем камеры (10) сгорания методом пайки.

2. Турбина по п.1, отличающаяся тем, что задние края внутренней стенки (12) и внешней стенки (13) камеры (10) сгорания продолжены до заднего края соплового аппарата (20) и образуют внутреннюю стенку (22) и внешнюю стенку (23) кольцевого канала (24) течения газов, к которым методом пайки прикреплены указанные перья (21).

3. Турбина по п.2, отличающаяся тем, что первые радиальные концы перьев (21) припаяны к углублениям (22а), предусмотренным во внутренней или во внешней стенке канала (24) течения газов.

4. Турбина по п.3, отличающаяся тем, что вторые радиальные концы перьев (21) вставлены в отверстия (23а), предусмотренные во внутренней или во внешней стенке канала (24) течения газов.

5. Турбина по п.4, отличающаяся тем, что вторые радиальные концы перьев (21) припаяны к указанным отверстиям (23а).

6. Турбина по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что узел, образованный камерой (10) сгорания и сопловым аппаратом (20) турбины, поддерживается внутри металлического корпуса, содержащего внутреннюю металлическую оболочку (30) и внешнюю металлическую оболочку (40), внутренними и внешними соединительными элементами, связывающими указанный узел соответственно с внутренней и с внешней оболочками, причем соединительные элементы содержат внутренние соединительные пластины (50), выполненные из композитного материала с керамической матрицей, каждая из которых имеет первый конец, соединенный с внутренней металлической оболочкой (30), и второй конец, соединенный с узлом, образованным камерой (10) сгорания и сопловым аппаратом (20) турбины, и внешние соединительные пластины (60), выполненные из композитного материала с керамической матрицей, каждая из которых имеет первый конец, соединенный с внешней металлической оболочкой (40), и второй конец, соединенный с узлом, образованным камерой (10) сгорания и сопловым аппаратом (20) турбины.

7. Турбина по п.6, отличающаяся тем, что вторые концы соединительных пластин (50, 60) жестко скреплены с внутренним или с внешним кольцевыми ободами (52, 62), выполненными из композитного материала с керамической матрицей и соединенными с наружными поверхностями продолжения стенок камеры сгорания, образующими соответственно внутреннюю стенку (22) и внешнюю стенку (23) канала (24) течения газов через сопловой аппарат (20) турбины.

8. Турбина по п.7, отличающаяся тем, что вторые радиальные концы перьев (21) припаяны также к одному (62) из указанных кольцевых ободов.

9. Турбина по п.7, отличающаяся тем, что внутренний обод (52) или внешний обод (62) содержит часть (56, 66), которая совместно с фланцем (36, 46), жестко скрепленным с внутренней металлической оболочкой (30) или с внешней металлической оболочкой (40), удерживает уплотнительную прокладку (37, 47), обеспечивающую герметичность заднего края кольцевого пространства (33, 43), расположенного между узлом, образованным камерой (10) сгорания с сопловым аппаратом (20) турбины, и внутренней или внешней металлической оболочкой.

10. Турбина по п.6, отличающаяся тем, что первые концы внутренних соединительных пластин (50) и внешних соединительных пластин (60) прикреплены непосредственно к внутренней металлической оболочке (30) и к внешней металлической оболочке (40) соответственно.

11. Турбина по п.6, отличающаяся тем, что первые концы внутренних соединительных пластин (50) и внешних соединительных пластин (60) прикреплены соответственно к внутренней металлической оболочке (30) и к внешней металлической оболочке (40) при помощи гибких металлических лапок (70, 80).

12. Турбина по п.11, отличающаяся тем, что гибкие металлические лапки (70, 80) имеют первые концы, соединенные с соединительными пластинами (50, 60), выполненными из композитного материала с керамической матрицей, и вторые концы, жестко скрепленные с ободом (72, 82), прикрепленным к металлической оболочке.

13. Турбина по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что узел, образованный камерой (10) сгорания и сопловым аппаратом (20) турбины, поддерживается внутри металлического корпуса, содержащего внутреннюю металлическую оболочку (30) и внешнюю металлическую оболочку (40), внутренними и внешними соединительными элементами, связывающими указанный узел соответственно с внутренней и внешней оболочками, причем соединительные элементы содержат внутренние металлические соединительные лапки (150) и внешние металлические соединительные лапки (160), каждая из которых имеет первый конец, соединенный соответственно с внутренней металлической оболочкой (30) или с внешней металлической оболочкой (40), и второй конец, соединенный с узлом, образованным камерой (10) сгорания и сопловым аппаратом (20) турбины.

14. Турбина по п.13, отличающаяся тем, что вторые концы металлических соединительных лапок жестко скреплены с разделенными на секторы внутренней металлической полкой (152) или внешней металлической полкой (162), прикрепленными к продолжениям стенок камеры сгорания, образующим соответственно внутреннюю стенку (22) и внешнюю стенку (23) канала (24) течения газов через сопловой аппарат турбины.

15. Турбина по п.14, отличающаяся тем, что разделенные на секторы полки (152, 162) механически соединены с узлом, образованным камерой (10) сгорания и сопловым аппаратом (20) турбины, при помощи винтов (153, 163), проходящих через продолжения стенок камеры сгорания, образующие внутреннюю стенку (22) и внешнюю стенку (23) канала (24) течения газов через сопловой аппарат турбины, и завинченных в перья (21) лопаток.

16. Турбина по п.14, отличающаяся тем, что винты выполнены из металла.

17. Турбина по п.14, отличающаяся тем, что винты выполнены из композитного материала с керамической матрицей.

18. Турбина по п.14, отличающаяся тем, что разделенная на секторы внутренняя металлическая полка (152) или разделенная на секторы внешняя металлическая полка (162) содержит часть (156, 166), которая совместно с фланцем (36, 46), жестко скрепленным с внутренней оболочкой (30) или с внешней оболочкой (40), удерживает уплотнительную прокладку (37, 47), герметизирующую задний край кольцевого пространства (33, 43), расположенного между узлом, образованным камерой (10) сгорания и сопловым аппаратом (20) турбины, и внутренней или внешней металлической оболочкой.

19. Турбина по п.13, отличающаяся тем, что первые концы внутренних металлических соединительных лапок (150) или внешних металлических соединительных лапок (160) жестко скреплены с соответствующим ободом (151, 161), прикрепленным соответственно к внутренней металлической оболочке (30) или к внешней металлической оболочке (40).

20. Турбина по любому из пп.7-12, отличающаяся тем, что для предотвращения разворота соплового аппарата (20) турбины относительно, по меньшей мере, одной из металлических оболочек (30, 40), предусмотрены средства блокировки разворота, отличные от соединительных элементов, обеспечивающие возможность избежать передачи соединительным элементам вращательных усилий, прикладываемых газовым потоком, поступающим из камеры сгорания, к перьям соплового аппарата.

21. Турбина по п.20, отличающаяся тем, что средства блокировки разворота содержат запирающие элементы (38), блокирующие разворот, по меньшей мере, одного из внутреннего кольцевого обода (52) и внешнего кольцевого обода (62) относительно фланца (36, 46), жестко скрепленного с соответствующей внутренней или внешней металлической оболочкой.

22. Турбина по любому из пп.14-19, отличающаяся тем, что для предотвращения разворота соплового аппарата (20) турбины относительно, по меньшей мере, одной из металлических оболочек (30, 40), предусмотрены средства блокировки разворота, отличные от соединительных элементов, обеспечивающие возможность избежать передачи соединительным элементам вращательных усилий, прикладываемых газовым потоком, поступающим из камеры сгорания, к перьям соплового аппарата.

23. Турбина по п.22, отличающаяся тем, что средства блокировки разворота содержат запирающие элементы (38), блокирующие вращение, по меньшей мере, одной из разделенных на секторы внутренней полки (152) и внешней полки (162) относительно фланца (36, 46), жестко скрепленного с соответствующей внутренней или внешней металлической оболочкой.