Dispositivo de montaje de espiral de cerámica
Descripción general
 Se proporciona un aparato para unir un rollo de cerámica a un bloque de motor de metal, capaz de compensar adecuadamente las diferencias en características tales como la expansión térmica de ambos miembros y la fijación de los mismos. ] El primer anillo de cerámica (60); entre la pared cilíndrica del bloque del motor y el primer anillo de cerámica; clavija transversal (66, 68) y entre la pared radialmente interior del anillo de cerámica y el rollo llaves cruzadas y (74, 78); establecidos durante hombro de montaje del bloque del motor (28) y el primer anillo de cerámica tiene un hombro anular que se acopla con el hombro de la espiral (88) (90) apriete el segundo anillo de cerámica entre el sello apretados con el hombro de montaje; un segundo anillo de cerámica (62), la conexión de la parte del hombro y el cierre hermético segundo anillo de cerámica (94) para lograr entre Y significa (104, 112).
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo para unir una espiral de cerámica a un bloque de motor metálico de un motor de turbina de gas.
Uno de cerámica es adecuado para desplazarse para unirlo al bloque del motor de metal. Sin embargo, dado que difieren en las características materiales y físicas, como la expansión térmica, la instalación de rollos de cerámica es técnicamente difícil.
En vista de lo anterior, es un objeto de la presente invención proporcionar un aparato adecuado para unir una espiral de cerámica a un bloque de motor metálico.
Es decir, se caracteriza por la presente invención.
Descripción de las realizaciones preferidas A continuación, la presente invención se describirá en detalle en base a las realizaciones mostradas en los dibujos adjuntos.
1, una porción de alta temperatura 10 de un motor de turbina de gas, parcialmente ilustrada, incluye un rotor de turbina de etapa única 12 del tipo descrito en la Patente de Estados Unidos Nº 4.639.194. El rotor de turbina 12 incluye una rueda de turbina cerámica 14 y un árbol de aleación de acero 16. El extremo tubular 18 del eje de aleación de acero 16 está unido al vástago tubular 20 de la rueda de turbina 14. Una pluralidad de palas 22 de turbina están provistas en la periferia exterior de la rueda 14 de turbina.
El bloque del motor comprende una pared cilíndrica estructuralmente sólida 24 formada por una aleación y alineada en el eje principal del bloque del motor. El extremo de esta pared cilíndrica termina en un saliente de montaje anular 28 que se encuentra en un plano perpendicular al eje principal. Dentro de la pared cilíndrica 24 está provisto un miembro portador de sello metálico sustancialmente tubular 30 cuya pestaña anular radial 32 está sellada contra el saliente de montaje anular 28.
Un cojinete (no mostrado) soporta el rotor de la turbina para poder girar alrededor del árbol principal 26 en el bloque del motor. Un par de anillos de sellado calientes 34A, 34B están provistos entre el miembro de transporte 30 y el extremo tubular 18 del eje de aleación de acero, que están separados por un manguito separador 36. El aire de refrigeración se suministra a través de una pluralidad de orificios espaciados entre sí en la dirección circunferencial está prevista en el paso 38 y los miembros de soporte 30 previsto en la pared cilíndrica 24 del bloque del motor 34A anillo de estanqueidad, la 34B .
La espiral de cerámica 42 del motor de turbina de gas incluye una carcasa de cerámica 44 que forma una cámara 46 en forma de espiral alrededor del árbol principal 26 y alrededor de la pared cilíndrica del bloque del motor. La carcasa 44 comprende una porción de pared externa sustancialmente cilíndrica 48 y una porción de pared interior 50 sustancialmente cilíndrica concéntrica con la misma. La parte 48 de pared exterior se extiende sobre la cuchilla 22 del motor y coopera con la parte 50 de pared interna para formar una boquilla 52 anular con cuchilla entre las mismas, a El gas es expulsado desde la cámara 46 en forma de espiral hacia el árbol 26 hacia la pala 22 de la turbina. Un sello 54 provisto entre la porción de pared exterior 48 y la pared del bloque del motor 56 minimiza la fuga de gas caliente. La espiral de cerámica 42 está acoplada al bloque del motor mediante el miembro de montaje 58.
El miembro de montaje 58 comprende un primer anillo cerámico axialmente exterior 60, un segundo anillo cerámico axialmente interior 62 y una araña de acero 64. El primer anillo de cerámica 60 está unido a la porción de pared interior 50 de la carcasa 44 por medio de una primera llave transversal que está formada por una pluralidad de radial Una proyección 66 y una pluralidad de ranuras 68 previstas en la cara extrema anular 70 de la porción de pared interior 50 del rollo. Cada uno de los agujeros 68 tiene una superficie inferior 72 que se encuentra en un primer plano común perpendicular al eje principal 26.
La araña 64 está provista dentro del primer anillo cerámico 60 y está acoplada al primer anillo cerámico 60 mediante una segunda llave transversal. La segunda llave transversal incluye una pluralidad de proyecciones radiales 74 provistas en la porción de anillo 76 de la araña 64 y una pluralidad correspondiente de agujeros radiales 78 provistos en el primer anillo de cerámica. La araña 64 incluye además una pluralidad de espaciadores tubulares 80 integrales con la porción de anillo 76. El espaciador 80 tiene un agujero roscado prevista en la pared 24 de la cilíndrica de cada orificio y el bloque motor de la pluralidad de orificios previstos en el prensado ha sido apoyado y las bridas 32 en la brida anular 32 en los miembros de soporte 30 Es consistente. En la figura 3, solo son visibles el orificio representativo 82 en la brida y el agujero roscado típico 84 en el bloque del motor.
Como se muestra mejor en las Figuras 1, 3 y 4, la porción de pared interna cilíndrica 50 de la carcasa 44 se dispara adyacente radialmente hacia fuera de la boquilla 52. Fin de la parte de pared cilíndrica interna proporcionada en el 50 orificio escariado 86 tiene una porción de pared interior que se enfrenta al hombro 28 para el montaje en el bloque del motor y se encuentra en el segundo plano perpendicular al eje principal 26 Y termina en un primer hombro anular continuo 88 dispuesto sobre el mismo. Esta segunda cara está espaciada una distancia D1 desde la primera cara donde está situada la parte inferior 72 del orificio 68 (Figuras 1 y 4).
El segundo anillo de cerámica 62 se coloca dentro del agujero escariado 86 y tiene un segundo hombro anular 90 que mira al primer hombro anular 88 en la pared interior. El segundo hombro 90 está rebajado desde la superficie anular 92 del segundo anillo de cerámica mediante D2 como se muestra en la figura 4.
La segunda placa de metal 94 y el elemento anular de perforado 96 está intercalada entre la superficie anular 98 de la brida 32 y el segundo anillo de cerámica 62 en los miembros de soporte 30. La placa de metal 94 tiene un recubrimiento de barrera térmica 100 y un borde de blindaje térmico 102 que encierra el diámetro exterior del elemento 96. Elemento 96 es, por ejemplo, hecho de material resistente a la alta temperatura del tipo vendido por Union Carbide Corporation bajo el nombre comercial 'Grafoil', no está disponible o compresión un deformable de forma permanente en la dirección del eje principal 26. La placa de metal y el elemento perforado están perforados para formar un espacio alrededor del espaciador tubular de la araña.
Como se muestra en. Las figuras 2 y 3, la varilla roscada espaciador 80 104 se atornilla en el agujero 84 en la pared cilíndrica del bloque del motor a través de un agujero 82 que está alineado en los dedos 32 en el espaciador y el miembro de soporte Aceptar placa de retención cíclicos preferidos 106 se acepta más allá del extremo de la varilla 104 de la pared cilíndrica interior de la espiral, se pone en contacto con la superficie exterior 108 del extremo exterior axial, y el primer anillo de cerámica 60 del espaciador 80. La placa de retención tiene un revestimiento cerámico de barrera térmica 110 en un lado del mismo. Una pluralidad de tuercas 112 están fijadas a la barra 104 en el exterior de la placa de retención 106 y están protegidas por una pantalla de protección térmica 114 soldada a la placa de retención.
La primera y la segunda llaves transversales soportan la espiral 42 en el bloque del motor y la expansión térmica relativamente radial entre el bloque del motor y la espiral provoca las proyecciones 66, 74 y las ranuras 68, 78 Está hecho para corresponder por deslizamiento radial. Además, la tecla transversal soporta un movimiento limitado en la dirección del eje principal hacia el hombro de montaje 28 en el bloque del motor, sellando así la espiral contra el bloque del motor.
Además, de acuerdo con la tuerca 112 se aprieta en la varilla 104, la placa de retención 106 presiona el resalte 66 del primer anillo de cerámica en la parte inferior 72 de la ranura 68 de la pared a pared cilíndrica 50 interior. Después de ello, la tuerca 112 se aprieta más, el desplazamiento se mueve hacia el hombro de montaje 28 del bloque del motor, el primer hombro anular 88 se acopla con el segundo resalto anular 90 en el segundo anillo de cerámica 62. Además, cuando se aprieta la tuerca, el segundo anillo de cerámica se aprieta hacia el hombro 28 de montaje anular, bridas 32, elemento perforado 96 y la placa metálica 94 se coloca entre las mismas.
elemento perforado 96, la tuerca se deforma permanentemente en dirección principal de eje de acuerdo con se aprieta, se restringe el segundo anillo de cerámica, la fuerza de compresión sobre la proyección 66 en el rollo y el primer anillo de cerámica. El espaciador 80 directamente sobre la pestaña 32 en la araña 64 limita la compresión máxima del anillo cerámico al limitar el movimiento hacia adentro de la tuerca 112 en la varilla 104. Cuando la tuerca está completamente apretada, entre la cara extrema 98 y la placa de metal 94 del segundo anillo de cerámica 62, y el sello entre la porción de hombro 88, 90 en la pared interior en el segundo anillo de cerámica de la espiral está formado . Desplazamiento D2 del segundo resalto anular 90 de la cara extrema 92 del segundo anillo de cerámica 62 es como una especie superior a D1 ligeramente con el fin de evitar la desviación de los salientes 66 del primer anillo de cerámica 60.
Antecedentes de la técnica
Medios para resolver el problema
Efecto de la invención
Breve descripción de los dibujos
Vista ampliada en sección transversal de la porción de alta calor del motor de turbina de gas asociado al dispositivo de montaje según la figura 1 la presente invención de desplazamiento.
La figura 2 es una vista tomada a lo largo de la línea 2 2 de la figura 1.
La figura 3 es una vista tomada a lo largo de la línea 3 3 de la figura 2.
La figura 4 es una vista en perspectiva en despiece ordenado del dispositivo de fijación de la figura 1;
12 rotor de turbina
Reclamo
Un dispositivo de montaje en espiral que comprende un primer anillo de cerámica, un segundo anillo de cerámica y una araña.
Dibujo :
Application number :1994-010707
Inventors :ゼネラル?モーターズ?コーポレーション
Original Assignee :ジャック?ドウェイ?ペッティ