Редуктор газотурбинного двигателя

 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к турбостроению . Целью изобретения является аовышение надежности и нагрузочной способности путем одновременного зацепления первой пары зубчатых колес с ведущей шестерней 2, связанной с валом 3 тяговой турбины 4, одновременного зацепления второй пары зубчатых колес с зубчатым колесом 6, закрепленным на выходном валу 7, а также соединения зубчатых колес первой и второй пар торсионом 21 и одновременного зацепления третьей пары зубчатых колес , закрепленных на одних валах 24 с первой парой зубчатых колес, с зубчатым венцом 15 .муфты 8 связи валов тяговой турбины и турбокомпрессора, причем зубчатые колеса третьей пары установлены с возможностью углового перемещения и фиксации при сборке относительно зубчатых колес первой пары. Муфта связи валов тяговой турбины и турбокомпрессора, управляе.мая известными устройствами системы управления газотурбинными двигателями, включает также ведомый зубчатый венец 12, зацепленный с щестерней 13, кинематически связанной с вало.м турбокомпрессора, и работает на всех режимах двигателя, кроме тягового,когда крутящий момент с вала 3 тяговой турбины 4 передается через торсион 5 на ведущую щестерню 2, затем на первую пару зубчатых колес, торсионы 21, вторую пару зубчатых колес и на зубчатое колесо 6. 3 ил. 6 (С (Л со О1 ю о со S %г./

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D4 F02C736 F16H122

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3988191/25-28 (22) 13.12.85 (46) 15.11.87. Бюл. № 42 (71) Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (72) В. М. Макаров, Г. А. Аверин и В. В. Шумилкин (53) 621.831 (088.8) (56) Патент США № 2660033, кл. 60 39. 16, 1953. (54) РЕДУКТОР ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к турбостроению. Целью изобретения является повышение надежности и нагрузочной способности путем одновременного зацепления первой пары зубчатых колес с ведущей шестерней 2, связанной с валом 3 тяговой турбины 4, одновременного зацепления второй пары зубчатых колес с зубчатым колесом 6, закрепленным на выходном валу 7, „„SU„„1352090 А1 а также соединения зубчатых колес первой и второй пар торсионом 21 и одновременного зацепления третьей пары зубчатых колес, закрепленных на одних валах 24 с первой парой зубчатых колес, с зубчатым венцом 15 муфты 8 связи валов тяговой турбины и турбокомпрессора, причем зубчатые колеса третьей пары установлены с возможностью углового перемещения и фиксации при сборке относительно зубчатых колес первой пары. Муфта связи валов тяговой турбины и турбокомпрессора, управляемая известными устройствами системы управления газотурбинными двигателями, включает также ведомый зубчатый венец 12, зацепленный с шестерней 13, кинематически связанной с валом турбокомпрессора, и работает на всех режимах двигателя, кроме тягового, когда крутящий момент с вала 3 тяговой турбины 4 передается через торсион

5 на ведущую шестерню 2, затем на первую пару зубчатых колес, торсионы 21, вторую пару зубчатых колес и на зубчатое коле со 6. 3 ил.

1352090

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к турбостроению.

Целью изобретения является повышение надежности и нагрузочной способности за счет кинематической связи турбокомпрессора с наименее нагруженным валом редуктора и повышения качества при сборке.

На фиг. 1 изображен предлагаемый редуктор, разрез; на фиг. 2 — кинематическая схема редуктора; на фиг. 3 узел редуктора, предварительно собранный для совместной обработки крепежных отверстий.

Редуктор газотурбинного двигателя содержит корпус 1, в котором расположены ведугцая шестерня 2, соединенная с валом

3 тяговой турбины 4 торсионом 5, зубчатое колесо h. закрепленное на выходном валу 7, расположенном соосно валу 3, муфту 8 связи вала 3 тяговой турбины 4 и вала 9 турбокомпрессора 0 и расположенный на ведомой по отношению привода тяговой турбины полумуфте 1! муфты 8 зубчатый венец

12, зацепленый с шестерней 13, кинематисвязанной c: BBJ10 9 Tу p60KoM|1 рессора 10 торсионом 14. Редуктор снабжен дополнительным зубчатым венцом 15, распол0женt t tì на ведущей со стороны тяговой турбины полумуфте 16 муфты 8, и двумя парами зубчатых колес 17 — 20. Первая пара зубчатых колес 17 и 18 зацеплена с ведун ей пестерней 2, а вторая пара колес

19 и 20 -- с зуочатым колесом б, закрепленным на выходном валу 7. Зубчатые колеса

17 и 8 первой пары соединены торсионами 21 с зубчатыми колесами 19 и 20 второй пары (их валы не обозначены) и кинематически связаны с дополнительным зубчатым венцом 15, расположенным на ведущей полумуфте 6 муфты 8. В приведенном примере конкретного выполнения редуктора кинематическая связь первой пары зубчатых колес 17 и 18 с зубчатым венцом 15 вь|полнена через дополнительную третью пару зубчатых колес 22 и 23, закрепленных на одних валах 24 с зубчатыми колесами 17 и 18 первой пары и входящих в зацепление с зубчатым венцом 15. При сборке редуктора для обеспечения требуемых боковых зазоров в зацеплениях осуществляют предварительную установку относительного положения зубчатых колес 22, 23 и 17, 18, при этом дополнительные зубчатые колеса 22 и 23 имеют возможность углового перемещения относительно зубчатых колес 17 и 18.

При предварительной сборке зубчатые колеса удерживаются друг относительно друга под определенным усилием посредством пружин 25, устанавливаемых в гнездах нажимных втулок 26, которые удерживаются от осевого перемещения упорными кольцами 27 (фиг. 3). Перед окончательной сборкой данный узел устанавливают в корпус редуктора, валы проворачивают под некоторым усилием, чем обеспечивается выборка боковых зазоров как по линии силового зацепления, так и по линии Привода муфты.

После этого узел без разборки вынимают из корпуса редуктора и обрабатывают крепежные отверстия в зубчатых колесах. После обработки крепежных отверстий пружины 25, нажимные втулки 26 и упорные кольца 27 удаляют и производят окончательную сборку редуктора. Возможность углового перемещения при сборке зубчатых колес 22 и 23 относительно зубчатых колес 17 и 18 можно также обеспечить введением эллипсных крепежных отверстий в зубчатых колесах.

Управление муфтдй 8 осуществляется гидромеханическим или другим известным устройством системы управления газотурбин 5 ным двигателем (не показано).

Редуктор работает следующим образом.

На тяговых режимах крутящий момент с вала 3 тяговой турбины 4 передается через торсион 5 Hcl ведущую шестерню 2, 2l3 затем на зубчатые колеса 17 и 18, торсионы

21, зубчатые колеса 19 и 20 и зубчатое колесо 6, закрепленное на выходном валу 7.

Ведущая 16 и ведомая 11 полумуфты муфты

8 разомкнуты, и зубчатые венцы 15 и 12 вращаются вхолостую.

На режимах подкрутки тяговой турбины турбокомпрессором ведущая и ведомая иолумуфты муфты замкнуты между собой, часть мощности передается на выходной вал аналогично описанному, а часть ее — от вала 9 турбокомпрессора 10 через кинематически связанную с ним шестерню 3, зубчатый венец 12 на зубчатый венец 15, зубчатыс колеса 22 и 23, 17 и 18, на ведущую шестерню 2 и через торсион 5 на вал 3 тяговой турбины.

В режимах торможения выходного вала турбокомпрессором муфта замкнута, крутящий момент передается от выходного вала

7 через зубчатое колесо 6, зубчатые колеса 19 и 20, торсионы 21 на валы 24. Далее крутящий момент передается по двум направ40 лениям. Через зубчатые колеса 17 и 18 и ведущую шестерню 2 крутящий момент передается на торсион 5 и тяговую турбины 4, а через дополнительные зубчатые колеса

22 и 23 и зубчатый венец 15 — - на муфту 8, торсион 14 и далее на вал 9 турбокомпрессора 10.

На режиме торможения вала тяговой турбины турбокомпрессором при отключенной полезной нагрузке крутящий момент с вала 3 тяговой турбины передается через торсион 5, ведущую шестерню 2, зубчатые колеса 17, 18 и 22, 23 на зубчатый венец

15, далее на муфту 8 и вал 9 турбокомпрессора.

Наличие в редукторе пары зубчатых колес 17 и 18, одновременно зацепленных

55 с ведущей шестерней 2 и кинематически связанных с дополнительным зубчатым венцом 15, расположенным на ведущей полумуфте муфты, а также наличие пары

1352090

Фиг. Я

ФигЗ

Составитель М. Левинский

Редактор Е. Копча Техред И. Верес Корректор М.,гГсмчик

Заказ 5265/29 Тираж 50% Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобрстсний н открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г!роекгная, 4 зубчатых колес 19 и 20, одновременно закрепленных с зубчатым колесом 6, расположенным на выходном валу 7, позволяет уменьшить передаточное отношение ступеней и в результате сократить габариты редуктора, уменьшить нагрузку на зацепления и на подшипники, что повышает несущую способность редуктора. Торсионное соединение зубчатых колес 17, 18 и 19, 20 позволяет уменьшить динамические нагрузки в зацеплениях и подшипниках. Одновременное зацепление зубчатого венца 15 с дополнительными зубчатыми колесами 22 и 23 уменьшает нагрузку на соответствующие зацепления и подшипники по линии привода муфты связи валов. Кроме этого, повышению несущей способности редуктора способствует возможность углового перемещения при сборке зубчатых колес 17 и 22, 18 и 23 друг относительно друга, что позволяет установить требуемые боковые зазоры в зацеплениях. Уменьшение радиальных габаритов редуктора и повышение его несущей способности обуславливают в итоге уменьшение материалоемкости и повышение ресурса и надежности работы редхктора.

Форщла изобретения

Редуктор газотурбинного двигателя, cîдержащий корпус, расположенные в нем ведугцую шестерню, связываемую с валом тяговой турбины, зубчатое колесо, закрепленное на выходном валу, и муфту, имеющу1о зубчатый венец на ведомой полумуфтс для кинематической связи с турбокомпрессором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и нагрузочной способности, он снабжен двумя парами зубчатых колес с валами, связанными торсионами, первая пара зубчатых колес связана с ведущей шестерней, вторая — с зубчатым колесом выходного вала, третьей парой зубчатых колес, размещенной на ватах первой пары, первая и третья пары соединены с валами с возможностью окружного перемещения и фик20 сации, а ведущая полумуфта кинематически связана с третьей парой зубчаты.; колес.