RU101732U1 - GAS TURBINE GUIDELINES - Google Patents

Abstract

Направляющий аппарат газовой турбины с горизонтальным разъемом, содержащий обойму из двух половин и блоки направляющих лопаток, установленные посредством фланцев в проточки верхней и нижней половин обоймы и зафиксированные шпонками, отличающийся тем, что в обойме выполнена кольцевая проточка с образованием кольцевого выступа, в которую установлено стопорное кольцо, фиксирующее блоки направляющих лопаток, при этом шпонки установлены в осевом направлении. A guide device for a gas turbine with a horizontal connector, comprising a cage of two halves and blocks of guide vanes installed by means of flanges in the grooves of the upper and lower halves of the cage and fixed with keys, characterized in that an annular groove is made in the cage with the formation of an annular protrusion into which the retainer is mounted a ring fixing the blocks of the guide vanes, while the keys are installed in the axial direction.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области энергомашиностроения, а именно, турбостроения, конкретно к направляющему аппарату газовой турбины.The proposed utility model relates to the field of power engineering, namely, turbine engineering, specifically to the guiding apparatus of a gas turbine.

Известен направляющий аппарат газовой турбины, в котором направляющие лопатки, объединенные в блоки, зафиксированы в корпусе элементами фиксации (штифтами). Штифты удерживают блоки лопаток от проворота в радиальном направлении (патент РФ №2342541, F01D 25/24, F01D 9/04, опубл. 27.12.2008 г.).Known guide apparatus of a gas turbine, in which the guide vanes, combined into blocks, are fixed in the housing by fixing elements (pins). The pins hold the blade blocks from turning in the radial direction (RF patent No. 2342541, F01D 25/24, F01D 9/04, publ. 12/27/2008).

Недостатками данной конструкции является сложность сборки, необходимость сверления совместного отверстия в корпусе и блоке лопаток, при этом сверление никелевых сплавов, из которых изготовлены блоки лопаток, очень трудоемко; сложность разборки, связанная с демонтажем фиксирующего штифта, который необходимо высверливать и заменять на последующий типоразмер, что приводит к удорожанию конструкции; а также ненадежность конструкции из-за того, что осевые и радиальные нагрузки воспринимаются только штифтом.The disadvantages of this design are the complexity of the assembly, the need to drill a joint hole in the casing and the block of blades, while drilling the nickel alloys of which the blocks of blades are made is very laborious; the complexity of disassembly associated with the dismantling of the fixing pin, which must be drilled and replaced with a subsequent standard size, which leads to an increase in the cost of construction; and also the unreliability of the structure due to the fact that axial and radial loads are perceived only by a pin.

Известен направляющий аппарат, в котором направляющие лопатки зафиксированы в корпусе в тангенциальном направлении элементами фиксации в виде болтовых соединений (патент РФ №2272151, F01D 9/02, опубл. 20.03.2006 г.).Known guide apparatus, in which the guide vanes are fixed in the housing in a tangential direction by the fixing elements in the form of bolted connections (RF patent No. 2272151, F01D 9/02, publ. March 20, 2006).

Недостатком данной конструкции является сложность сборки-разборки из-за того, что каждую лопатку необходимо заводить с горизонтального разъема.The disadvantage of this design is the complexity of the assembly-disassembly due to the fact that each blade must be started from a horizontal connector.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является конструкция, описанная в изобретении «Направляющий аппарат газовой турбины» (патент РФ №2375590, F01D 25/24, F01D 9/04, опубл. 27.06.2009 г.). В указанном изобретении направляющий аппарат газовой турбины с горизонтальным разъемом содержит обойму из двух половин и блоки направляющих лопаток, объединенные в секторы диафрагмы. Каждый сектор диафрагмы состоит из внешнего полукольца, имеющего проточки, и установленных в эти проточки посредством фланцев блоков направляющих лопаток, которые зафиксированы в осевом направлении относительного внешнего полукольца фиксирующим полукольцом. Внешнее полукольцо и фиксирующее полукольцо соединены с помощью винтового соединения. Блоки направляющих лопаток от проворота под воздействием газовых сил удерживаются шпонками, установленными в тангенциальном направлении. Недостатком данной конструкции является большое количество промежуточных элементов (полукольца, крепежные детали) между блоком направляющих лопаток и обоймой, что приводит к увеличению времени монтажа-демонтажа и большей вероятности поломки отдельного элемента конструкции. Внешнее полукольцо имеет достаточно сложную систему охлаждения и трудоемко в процессе производства.Closest to the technical nature of the claimed utility model is the design described in the invention of the "Guiding apparatus of a gas turbine" (RF patent No. 2375590, F01D 25/24, F01D 9/04, published on June 27, 2009). In the aforementioned invention, the guide apparatus of a gas turbine with a horizontal connector comprises a clip of two halves and blocks of guide vanes combined into sectors of the diaphragm. Each sector of the diaphragm consists of an external half ring having grooves, and guide vanes installed in these grooves by means of flanges of blocks of guide vanes, which are fixed in the axial direction of the relative external half ring by a fixing half ring. The outer half-ring and the fixing half-ring are connected by a screw connection. Blocks of guide vanes from rotation under the influence of gas forces are held by keys installed in the tangential direction. The disadvantage of this design is the large number of intermediate elements (half rings, fasteners) between the block of guide vanes and the holder, which leads to an increase in the time of installation-dismantling and a greater likelihood of failure of an individual structural element. The external half-ring has a rather complex cooling system and is laborious in the production process.

Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, состоит в снижении трудоемкости сборки-разборки направляющего аппарата; повышении надежности крепления блоков направляющих лопаток и обоймы.The technical result, the achievement of which is proposed by the proposed utility model, is to reduce the complexity of the assembly-disassembly of the guide apparatus; improving the reliability of mounting blocks of guide vanes and clips.

Указанный технический результат достигается тем, что направляющий аппарат газовой турбины с горизонтальным разъемом содержит обойму, состоящую из двух половин и блоки направляющих лопаток. Блоки направляющих лопаток устанавливаются посредством фланцев в проточки верхней и нижней половин обоймы и фиксируются шпонками. В обойме выполнена кольцевая проточка с образованием кольцевого выступа, в которую установлено стопорное кольцо, фиксирующее блоки направляющих лопаток. При этом шпонки установлены в осевом направлении.The specified technical result is achieved by the fact that the guide apparatus of the gas turbine with a horizontal connector contains a cage consisting of two halves and blocks of guide vanes. Blades of guide vanes are installed by means of flanges in the grooves of the upper and lower halves of the cage and are fixed with keys. An annular groove is made in the ferrule with the formation of an annular protrusion, in which a retaining ring is mounted, fixing the blocks of guide vanes. In this case, the keys are installed in the axial direction.

Кольцевой выступ не дает перемещаться стопорному кольцу в осевом направлении, что позволяет отказаться от использования крепежных деталей. Отсутствие крепежных деталей и использование одного стопорного кольца уменьшает количество промежуточных элементов между блоками направляющих лопаток и обоймой, тем самым снижает трудоемкость сборки-разборки направляющего аппарата; повышает надежность крепления блоков направляющих лопаток и обоймы.The annular protrusion prevents the retaining ring from moving in the axial direction, which eliminates the use of fasteners. The absence of fasteners and the use of one retaining ring reduces the number of intermediate elements between the blocks of the guide vanes and the holder, thereby reducing the complexity of the assembly-disassembly of the guide apparatus; increases the reliability of fastening blocks of guide vanes and clips.

Установка шпонок в осевом, а не в тангенциальном направлении облегчает сборку-разборку направляющего аппарата и, тем самым, снижает трудоемкость.Installing the dowels in the axial and not in the tangential direction facilitates the assembly-disassembly of the guide apparatus and, thereby, reduces the complexity.

Новым в заявляемой конструкции является то, что в обойме выполнена кольцевая проточка с образованием кольцевого выступа, в которую установлено стопорное кольцо, фиксирующее блоки направляющих лопаток от осевого перемещения. При этом шпонки установлены в осевом направлении.New in the claimed design is that an annular groove is made in the cage with the formation of an annular protrusion, in which a retaining ring is installed, which fixes the blocks of the guide vanes from axial movement. In this case, the keys are installed in the axial direction.

На фиг.1 представлен общий вид направляющего аппарата газовой турбины, на фиг.2 представлен вид А.Figure 1 presents a General view of the guide apparatus of a gas turbine, figure 2 presents a view A.

Направляющий аппарат газовой турбины имеет горизонтальный разъем и состоит из верхней и нижней половин обоймы 1 и блоков направляющих лопаток 2. Блоки направляющих лопаток 2 устанавливаются посредством переднего по потоку газа фланца 3 и заднего по потоку газа фланца 4 в проточки 5 верхней и нижней половин обоймы 1 соответственно. В обойме 1 выполнена кольцевая проточка 6 с образованием кольцевого выступа 7. В кольцевую проточку 6 установлено стопорное кольцо 8, фиксирующее блоки направляющих лопаток 2 от осевого перемещения. Установочная поверхность кольцевой проточки 6 выполнена заподлицо с вертикальной плоской поверхностью заднего по потоку газа фланца 4. Диаметр кольцевого выступа 7 меньше диаметра кольцевой проточки 6, а высота кольцевого выступа 7 больше глубины кольцевой проточки 6. Стопорное кольцо 8 представляет собой два полукольца для каждой из двух половин обоймы 1. Кольцевой выступ 7 удерживает стопорное кольцо 8 в вертикальном положении. От проворота блоки направляющих лопаток 2 удерживаются шпонками 9, установленными в осевом направлении в паз 10 обоймы 1 и в паз 11 заднего по потоку газа фланца 4. На каждый блок направляющих лопаток 2 устанавливается не менее одной шпонки 9.The guide device of the gas turbine has a horizontal connector and consists of the upper and lower halves of the cage 1 and the blocks of the guide vanes 2. The blocks of the guide vanes 2 are installed through the gas upstream flange 3 and the gas upstream flange 4 into the grooves 5 of the upper and lower halves of the cage 1 respectively. An annular groove 6 is made in the holder 1 to form an annular protrusion 7. A retaining ring 8 is installed in the annular groove 6, fixing the blocks of the guide vanes 2 from axial movement. The mounting surface of the annular groove 6 is flush with the vertical flat surface of the backstream gas flange 4. The diameter of the annular protrusion 7 is less than the diameter of the annular groove 6, and the height of the annular protrusion 7 is greater than the depth of the annular groove 6. The retaining ring 8 is two half rings for each of the two half of the holder 1. An annular protrusion 7 holds the retaining ring 8 in an upright position. From rotation, the blocks of the guide vanes 2 are held by the keys 9 installed axially in the groove 10 of the cage 1 and in the groove 11 of the gas flow back flange 4. At least one key 9 is installed on each block of the guide vanes 2.

Сборка направляющего аппарата происходит следующим образом: в обойму 1 в проточки 5 заводится в осевом направлении передним по потоку газа фланцем 3 и задним по потоку газа фланцем 4 блок направляющих лопаток 2, затем шпонка 9 устанавливается в паз 10 обоймы 1 и в паз 11 заднего по потоку газа фланца 4. Набор блоков направляющих лопаток 2 осуществляется по половине обоймы 1. Затем с разъема в радиальном направлении устанавливается стопорное кольцо 8. Те же операции выполняются и для второй половины обоймы 1.The assembly of the guide apparatus is as follows: in the holder 1 into the grooves 5, the block of guide vanes 2 is axially installed by the front gas flow flange 3 and the rear gas flow flange 4, then the key 9 is installed in the groove 10 of the holder 1 and in the groove 11 of the rear the gas flow of the flange 4. A set of blocks of guide vanes 2 is carried out in half of the holder 1. Then, the retaining ring 8. is installed from the connector in the radial direction. The same operations are performed for the second half of the holder 1.

Claims (1)

Направляющий аппарат газовой турбины с горизонтальным разъемом, содержащий обойму из двух половин и блоки направляющих лопаток, установленные посредством фланцев в проточки верхней и нижней половин обоймы и зафиксированные шпонками, отличающийся тем, что в обойме выполнена кольцевая проточка с образованием кольцевого выступа, в которую установлено стопорное кольцо, фиксирующее блоки направляющих лопаток, при этом шпонки установлены в осевом направлении.

A guide device for a gas turbine with a horizontal connector, comprising a cage of two halves and blocks of guide vanes installed by means of flanges in the grooves of the upper and lower halves of the cage and fixed with keys, characterized in that an annular groove is made in the cage with the formation of an annular protrusion into which the retainer is mounted a ring fixing the blocks of the guide vanes, while the keys are installed in the axial direction.