Упругодемпферная опора турбореактивного двигателя
Владельцы патента RU 2534686:
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) (RU)
Изобретение относится к упругодемпферным опорам газотурбинных турбореактивных двигателей авиационного и наземного применения. Упругодемпферная опора турбореактивного двигателя включает внутреннюю втулку, соединенную с С-образным упругим элементом, опорное кольцо и задний фланец лабиринта. Опорное кольцо выполнено за одно целое с задним фланцем лабиринта. Между опорным кольцом и внутренней втулкой установлена перфорированная промежуточная втулка. А между перфорированной промежуточной втулкой и внутренней втулкой расположена демпферная полость. Отверстия промежуточной втулки выполнены с возможностью сообщения кольцевых каналов подвода масла в опорном кольце с щелевой демпферной полостью. Радиальные выступы на заднем хвостовике промежуточной втулки находятся в зацеплении с осевыми выступами заднего хвостовика внутренней втулки. На радиальном ребре перфорированной промежуточной втулки установлен Г-образный в поперечном сечении жиклер подвода масла. Радиальный хвостовик жиклера расположен между составными частями С-образного упругого элемента. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности и надежности работы упругодемпферной опоры, а также снижение веса конструкции опоры. 2 ил.
Изобретение относится к упругодемпферным опорам газотурбинных турбореактивных двигателей авиационного и наземного применения.
Известна упругодемпферная опора турбореактивного двигателя, содержащая внешнюю и внутреннюю втулки с упругими элементами (С.А. Вьюнов. Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей, Москва, «Машиностроение», 1981, стр.374, рис.7.32).
Недостатком такой конструкции является ее низкая надежность из-за большого количества упругих элементов.
Наиболее близкой к заявляемой является упругодемпферная опора турбореактивного двигателя, включающая внутреннюю втулку, соединенную с С-образным упругим элементом, опорное кольцо и задний фланец лабиринта (патент RU №2447301, F02C 7/06, опубл. 10.04.2012 г.).
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, являются ее повышенный вес и низкая надежность из-за пониженных демпфирующих свойств и отсутствия конструктивных элементов дополнительной фиксации внутренней втулки опоры в случае поломки C-образного упругого элемента, что может привести к дальнейшему лавинообразному разрушению всей упругодемпферной опоры.
Техническая задача, решаемая заявленным изобретением, заключается в повышении эффективности и надежности работы упругодемпферной опоры за счет предотвращения ее разрушения в случае поломки C-образного упругого элемента и обеспечения равномерной подачи масла в демпферную полость опоры, а также в снижении веса конструкции опоры.
Указанный технический результат достигается тем, что в упругодемпферной опоре турбореактивного двигателя, включающей внутреннюю втулку, соединенную с C-образным упругим элементом, опорное кольцо и задний фланец лабиринта, опорное кольцо выполнено за одно целое с задним фланцем лабиринта, а между опорным кольцом и внутренней втулкой установлена перфорированная промежуточная втулка, отверстия которой выполнены с возможностью сообщения имеющихся в опорном кольце кольцевых каналов подвода масла с щелевой демпферной полостью, расположенной между перфорированной промежуточной втулкой и внутренней втулкой, при этом на заднем хвостовике перфорированной промежуточной втулки выполнены радиальные выступы, находящиеся в зацеплении с осевыми выступами, расположенными на заднем хвостовике внутренней втулки, причем на радиальном ребре перфорированной промежуточной втулки установлен Г-образный в поперечном сечении жиклер подвода масла, радиальный хвостовик которого расположен между составными частями C-образного упругого элемента.
Установка в упругодемпферной опоре между опорным кольцом и внутренней втулкой перфорированной промежуточной втулки, отверстия которой выполнены с возможностью сообщения кольцевых каналов подвода масла в опорном кольце с щелевой демпферной полостью, расположенной между промежуточной втулкой и внутренней втулкой, позволяет повысить эффективность демпфирования колебаний ротора за счет более равномерной подачи масла в щелевую демпферную полость и увеличения площади рабочей поверхности демпферной полости.
Выполнение опорного кольца за одно целое с задним фланцем лабиринта позволяет за счет объединения данных деталей уменьшить вес упругодемпферной опоры и одновременно уменьшить количество уплотнительных колец в опоре, что повышает надежность опоры.
Выполнение радиальных выступов на заднем хвостовике промежуточной перфорированной втулки, находящихся в зацеплении с осевыми выступами на заднем хвостовике внутренней втулки, а также установка на радиальном ребре перфорированной промежуточной втулки и части опорного кольца (с передней стороны опоры) Г-образного в поперечном сечении жиклера подвода масла, радиальный хвостовик которого расположен между составными частями C-образного упругого элемента, позволяет, в случае поломки последнего, фиксировать в осевом и радиальном направлениях внутреннюю втулку совместно с установленным во втулке наружным кольцом подшипника посредством выступов и радиального хвостовика жиклера. Такая конструкция исключает осевое и окружное перемещение наружного кольца подшипника и предотвращает лавинообразное разрушение упругодемпферной опоры в случае разрушения упругого С-образного элемента, тем самым повышая надежность опоры.
На фиг.1 показан продольный разрез упругодемпферной опоры, на фиг.2 - элемент I на фиг.1 в увеличенном виде.
Упругодемпферная опора 1 включает корпус 2 с С-образным упругим элементом 3 и соединенной с ним внутренней втулкой 4, с внешней стороны которой установлены попарно упругие уплотнительные кольца 5. С внутренней стороны втулки 4 гайкой 6 зафиксировано наружное кольцо 7 подшипника 8.
Опорное кольцо 9, частично воспринимающее радиальные усилия от подшипника 8, выполнено за одно целое с задним фланцем 10 лабиринта 11, который ограничивает с задней стороны масляную полость 12 подшипника 8. В опорном кольце 9 выполнены два кольцевых масляных канала 13 и 14, на входе соединенных с трубой подвода масла 15.
На выходе кольцевые каналы 13 и 14 подвода масла, выполненные в опорном кольце 9, через два ряда отверстий 16 и 17, расположенных в перфорированной промежуточной втулке 18, соединены с щелевой демпферной полостью 19, размещенной между внутренней втулкой 4 и перфорированной промежуточной втулкой 18, установленной между опорным кольцом 9 и внутренней втулкой 4. Перфорированная промежуточная втулка 18 в осевом направлении ограничена установленными попарно упругими кольцами 5.
На заднем хвостовике 20 перфорированной промежуточной втулки 18 выполнены радиальные выступы 21, находящиеся в зацеплении с осевыми выступами 22, расположенными на заднем хвостовике 23 внутренней втулки 4.
С передней стороны упругодемпферной опоры 1 на радиальном ребре 24 промежуточной втулки 18, прилегающем к части опорного кольца 9, установлен Г-образный в поперечном сечении жиклер 25 подвода масла, радиальный хвостовик 26 которого расположен со стороны переднего хвостовика 27 внутренней втулки 4 между составными частями (балочками) 28 С-образного упругого элемента 3.
Герметичность стыков статорных деталей упругодемпферной опоры 1 обеспечивают размещенные между передним фланцем 29 и корпусом 2, уплотнительные кольца 31, 32, а между промежуточным корпусом 30 и и задним фланцем 10 - уплотнительное кольцо 33.
Работает данное устройство следующим образом.
При работе упругодемпферной опоры 1 крутящий момент от сил трения в подшипнике 8 передается через осевые выступы 22 внутренней втулки 4 на радиальные выступы 21 перфорированной промежуточной втулки 18 и далее - на опорное кольцо 9, минуя С-образный упругий элемент. Таким образом, исключается скручивание балочек 28 С-образного упругого элемента 3, что позволяет избежать поломки упругодемпферной опоры 1.
Упругодемпферная опора турбореактивного двигателя, включающая внутреннюю втулку, соединенную с С-образным упругим элементом, опорное кольцо и задний фланец лабиринта, отличающаяся тем, что опорное кольцо выполнено за одно целое с задним фланцем лабиринта, а между опорным кольцом и внутренней втулкой установлена перфорированная промежуточная втулка, отверстия которой выполнены с возможностью сообщения имеющихся в опорном кольце кольцевых каналов подвода масла с щелевой демпферной полостью, расположенной между перфорированной промежуточной втулкой и внутренней втулкой, при этом на заднем хвостовике перфорированной промежуточной втулки выполнены радиальные выступы, находящиеся в зацеплении с осевыми выступами, расположенными на заднем хвостовике внутренней втулки, причем на радиальном ребре перфорированной промежуточной втулки установлен Г-образный в поперечном сечении жиклер подвода масла, радиальный хвостовик которого расположен между составными частями С-образного упругого элемента.
