Упругая опора ротора турбомашины


 


Владельцы патента RU 2541623:

Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" (RU)

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругих опор роторов турбомашин. Упругая опора содержит установленный на валу подшипник, статорный элемент, обечайку, по меньшей мере, две спицы и кольцевой элемент с фланцем. Обечайка закреплена на наружном кольце подшипника и соединена со статорным элементом через упругий элемент типа «беличье колесо» фланцевым соединением. Спицы жестко закреплены на статорном элементе и расположены в отверстиях между крепежными элементами фланцевого соединения. Фланец кольцевого элемента имеет отверстия под спицы диаметром больше диаметра спиц. Кольцевой элемент установлен с зазором относительно упругого элемента типа «беличье колесо» и одним концом жестко закреплен на обечайке перед упругим элементом типа «беличье колесо». Изобретение позволяет повысить надежность турбомашины. 1 ил.

 

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругих опор роторов турбомашин.

Известна упругодемпферная опора ротора турбомашины, содержащая подшипник, установленный на валу, статорный элемент, обечайку, закрепленную на наружном кольце подшипника и соединенную через упругий элемент типа «беличье колесо» фланцевым соединением со статорным элементом (RU №2265728, опубл. 10.12.2005).

В конструкции известной опоры реализовано устройство от проворота упругого элемента типа «беличье колесо» в случае частичной передачи крутящего момента с вала на статорный элемент. Данное устройство не обеспечивает достаточной надежности, так как известны случаи разрушения разрезной втулки опоры крутящим моментом при эксплуатации или стендовых испытаниях турбомашин.

Задачей заявленного изобретения является создание упругой опоры, лишенной вышеприведенных недостатков.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной упругой опоры ротора турбомашины, является повышение ее надежности за счет снижения вероятности разрушения разрезной втулки в случае нештатной работы опоры турбомашины, а именно в случае частичной передачи крутящего момента с вала на статорный элемент.

Указанный технический результат достигается тем, что в упругой опоре ротора турбомашины, содержащей подшипник, установленный на валу, статорный элемент, обечайку, закрепленную на наружном кольце подшипника и соединенную через упругий элемент типа «беличье колесо» фланцевым соединением со статорным элементом, согласно настоящему изобретению она снабжена, по меньшей мере, двумя спицами и кольцевым элементом с фланцем с отверстиями под спицы, спицы жестко закреплены на статорном элементе и расположены в отверстиях между крепежными элементами фланцевого соединения, кольцевой элемент расположен снаружи упругого элемента типа «беличье колесо» и одним концом жестко закреплен на обечайке перед упругим элементом типа «беличье колесо», при этом кольцевой элемент установлен с зазором относительно упругого элемента типа «беличье колесо», а диаметр отверстий во фланце кольцевого элемента больше, чем диаметр спиц.

Введение в конструкцию спиц и кольцевого элемента с фланцем, в котором выполнены отверстия под спицы, описанным выше образом позволяет в случае частичной передачи крутящего момента с вала турбомашины на статорный элемент исключить из силовой связи разрезную втулку, тем самым предотвратив ее разрушение. Данный эффект достигается путем передачи крутящего момента с вала через кольцевой элемент и спицы на статорный элемент, минуя разрезную втулку, за счет выборки зазора между спицами и отверстиями во фланце кольцевого элемента. Подобная реализация устройства от проворота упругого элемента опоры позволяет статорному элементу воспринимать без разрушения упругого элемента в несколько раз больший крутящий момент, что в целом повышает надежность заявленной опоры при внештатной работе подшипника.

На чертеже представлен продольный разрез заявленной упругой опоры ротора турбомашины.

Упругая опора ротора турбомашины, содержащая подшипник 1, установленный на валу 2, статорный элемент 3, обечайку 4, закрепленную на наружном кольце 5 подшипника 1 и соединенную через упругий элемент 6 типа «беличье колесо» фланцевым соединением со статорным элементом 3, и снабжена, по меньшей мере, двумя спицами 7 и кольцевым элементом 8 с фланцем 9 с отверстиями под спицы 7, которые жестко закреплены на статорном элементе 3, например, резьбовым соединением и расположены в отверстиях между крепежными элементами упомянутого фланцевого соединения. Кольцевой элемент 8 расположен снаружи упругого элемента 6 типа «беличье колесо» и одним концом жестко закреплен на обечайке 4 перед упругим элементом 6 типа «беличье колесо», например, сваркой, при этом кольцевой элемент 8 установлен с зазором относительно упругого элемента типа 6 «беличье колесо», а диаметр отверстий во фланце кольцевого элемента 8 больше, чем диаметр спиц 7.

Сборка заявленного изобретения осуществляется в следующей последовательности.

На статорный элемент 3 устанавливаются спицы 7. Предварительно в отдельный узел собираются упругий элемент 6 типа «беличье колесо», обечайка 4, кольцевой элемент 8. Собранный узел крепится к статорному элементу 3 с помощью фланцевого соединения так, чтобы спицы 7 входили в отверстия на фланце кольцевого элемента 8. Затем подшипник 1 в сборе за наружное кольцо 5 болтами крепится к обечайке 4. В завершении на собранную опору устанавливают вал 2.

При работе турбомашины в ситуации подклинки тел качения подшипника 1 крутящий момент частично передается с вала 2 на обечайку 4. В результате этого выбирается зазор между отверстиями во фланце кольцевого элемента 8 и спицами 7. Это приводит к тому, что крутящий момент передается на статорный элемент 3, минуя менее прочный упругий элемент 6 типа «беличье колесо», предотвращая его разрушение и повышая надежность заявленной опоры в целом.

В связи с вышеизложенным, по мнению заявителя, специалисту на основании уровня техники должно быть очевидно, что при реализации заявленной упругой опоры ротора турбомашины достигается вышеприведенный технический эффект, заключающийся в повышении ее надежности.

Упругая опора ротора турбомашины, содержащая подшипник, установленный на валу, статорный элемент, обечайку, закрепленную на наружном кольце подшипника и соединенную через упругий элемент типа «беличье колесо» фланцевым соединением со статорным элементом, отличающаяся тем, что она снабжена, по меньшей мере, двумя спицами и кольцевым элементом с фланцем с отверстиями под спицы, при этом спицы жестко закреплены на статорном элементе и расположены в отверстиях между крепежными элементами фланцевого соединения, а кольцевой элемент расположен снаружи упругого элемента типа «беличье колесо» и одним концом жестко закреплен на обечайке перед упругим элементом типа «беличье колесо», при этом кольцевой элемент установлен с зазором относительно упругого элемента типа «беличье колесо», а диаметр отверстий во фланце кольцевого элемента больше, чем диаметр спиц.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к упругодемпферным опорам турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. В упругодемпферной опоре (1) турбины корпус (2) содержит радиальное ребро (7) с пристыкованными к нему ограничивающими масляную полость (10) фланцами (8) и (9) и стенку (11) с пристыкованными к ней трубами (18) подвода воздуха.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к масляной системе авиационного газотурбинного двигателя. В известной маслосистеме, содержащей маслобак, масляный фильтр с сифонным затвором и жиклер стравливания воздуха в петле сифонного затвора, установленные в магистрали подачи масла в двигатель, причем петля сифонного затвора с жиклером стравливания воздуха расположена внутри полости маслобака, а жиклер сообщен со свободным его объемом, согласно изобретению, восходящая часть петли сифонного затвора образована магистралью подвода масла к фильтру, а ниспадающая часть петли образована внутренней полостью корпуса масляного фильтра.

Упругодемпферная опора ротора турбомашины содержит подшипник, установленный на валу, статорный элемент. Статорный элемент содержит обечайку и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку.

Газотурбинный двигатель содержит корпус, ротор, включающий вал. Один конец вала жестко скреплен с рабочим колесом турбины, на который насажена цилиндрическая втулка ротора, выполненный с возможностью его газодинамического поддержания, а на свободном конце зафиксировано колесо центробежного компрессора, снабженный упорным подшипником.

Вентилятор (1) газотурбинного двигателя включает в себя радиально-упорный подшипник (9), внутреннее кольцо (14) которого закреплено гайкой (10) с радиальными выступами (22) под ключ на резьбовом хвостовике (13) и жиклер (26) подачи масла на смазку.

Турбокомпрессор (10, 10′), приводимый в действие отработавшими газами, для двигателя внутреннего сгорания содержит датчик (32) частоты вращения и элемент (30, 30′, 40, 40′, 40″) в виде втулки для осевой фиксации по меньшей мере одного подшипника (24, 26) вала (22) турбокомпрессора.

Настоящее изобретение относится к области разработки газотурбинных двигателей, а более конкретно к конструкции газосборника выходного устройства турбовальных двигателей - ТВаД, предназначенных для эксплуатации в составе вертолетов.

Маслосистема авиационного газотурбинного двигателя (ГТД) относится к авиадвигателестроению, а именно к системам смазки ГТД. Характерная особенность предложенной маслосистемы - предварительная грубая очистка сжатых воздуха и газов, поступающих в суфлирующую магистраль масляной полости подшипниковой опоры ротора турбины, от водомасляных загрязнений, что позволяет снизить гидравлическое сопротивление объединенной, единой магистрали суфлирования, сообщающейся со всеми остальными суфлируемыми масляными полостями двигателя, и дает возможность уменьшить рабочую нагрузку на суфлер-сепаратор, обеспечивающий окончательную чистовую очистку выбрасываемых в окружающую атмосферу воздуха и газов.

Маслосистема энергетической газотурбинной установки (ЭГТУ) относится к области двигателестроения, а именно к маслосистемам ЭГТУ, применяемым на газоперекачивающих и электрических станциях для привода различных агрегатов (насосов, газовых и воздушных компрессоров, электрогенераторов и т.п.).

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.

Изобретение относится к упругодемпферным опорам турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. В упругодемпферной опоре (1) турбины корпус (2) содержит радиальное ребро (7) с пристыкованными к нему ограничивающими масляную полость (10) фланцами (8) и (9) и стенку (11) с пристыкованными к ней трубами (18) подвода воздуха.

Упругодемпферная опора ротора турбомашины содержит подшипник, установленный на валу, статорный элемент. Статорный элемент содержит обечайку и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку.

Вентилятор (1) газотурбинного двигателя включает в себя радиально-упорный подшипник (9), внутреннее кольцо (14) которого закреплено гайкой (10) с радиальными выступами (22) под ключ на резьбовом хвостовике (13) и жиклер (26) подачи масла на смазку.

Турбокомпрессор (10, 10′), приводимый в действие отработавшими газами, для двигателя внутреннего сгорания содержит датчик (32) частоты вращения и элемент (30, 30′, 40, 40′, 40″) в виде втулки для осевой фиксации по меньшей мере одного подшипника (24, 26) вала (22) турбокомпрессора.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции опор роторов турбомашин, содержащих радиально-упорные подшипники. Опора ротора содержит радиально-упорный шариковый подшипник, наружное кольцо которого установлено в корпусе, который в свою очередь механически соединен со статором, и цапфу ротора.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции упругих опор с изменяемой податливостью, применяемых в стендовых динамических испытаниях роторов турбомашин.

Турбина двухроторного газотурбинного двигателя содержит наружный корпус, воздушный коллектор, предмасляную и масляную полости, роторы высокого и низкого давлений, каналы подачи масла в роликоподшипники, масляные уплотнения, межроторное лабиринтное уплотнение, питающие форсунки.

Изобретение быть использовано при проектировании элементов стендового оборудования, предназначаемого для позиционирования гироприборов в процессе их точностных испытаний.

Газотурбинный двигатель, на цилиндрической втулке которого со стороны, прилегающей к колесу турбины, надета первая чашеобразная цапфа-пята первого радиально-упорного магнитного подшипника, ориентированная своим дном к колесу турбины, при этом на свободном конце вала последовательно установлены с упором друг в друга, вторая чашеобразная цапфа-пята второго радиально-упорного магнитного подшипника, ориентированная своим дном к колесу компрессора, первый и второй упорные лепестковые газовые подшипники, колесо центробежного компрессора и балансировочная шайба, зафиксированные гайкой.

Изобретение относится к энергетике. Упругая опора ротора турбомашины, содержащая установленный на валу радиальный подшипник, корпус которого соединен со статорным элементом, причём статорный элемент снабжен прорезями с образованными между ними балочками, сориентированными в радиальном направлении относительно оси опоры.

Изобретение относится к энергетике. Центрирующее и направляющее по вращательному движению устройство для вала газотурбинного двигателя, содержащее роликовый подшипник и шариковый подшипник, установленные вокруг упомянутого вала и удерживаемые соответственно при помощи первой и второй гибких кольцевых опор, и амортизатор со сжатием масляной пленки, содержащий жесткую кольцевую опору, располагающуюся вокруг роликового подшипника, причем опоры шарикового подшипника, амортизатора и роликового подшипника сформированы в виде пакета, располагающегося в поперечном направлении, и проходят одна вокруг другой. Изобретение позволяет уменьшить габаритные размеры направляющих и центрирующих устройств вала газотурбинного двигателя. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх