Упругая опора ротора турбомашины



Упругая опора ротора турбомашины
Упругая опора ротора турбомашины

 


Владельцы патента RU 2574945:

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 ротора турбомашины содержит установленный на валу радиальный подшипник, наружное кольцо которого соединено с корпусом, в котором выполнены прорези с образованием между ними балочек, сориентированных в радиальном направлении относительно продольной оси опоры, условно разделяющих корпус на внутреннюю и наружную части. Опора снабжена крышкой, жестко соединенной с наружной частью корпуса в районе ее наружного диаметра, а в районе ее внутреннего диаметра выполнены шлицы, при этом на внутренней части корпуса выполнены ответные шлицы, причем упомянутые шлицы и ответные шлицы размещены с образованием радиальных и окружных зазоров между ними, с возможностью выборки упомянутых зазоров. Изобретение позволяет повысить надежность опоры в процессе эксплуатации за счет снижения вероятности поломки элементов конструкции, выполняющих функцию упругого элемента. 2 ил.

 

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

Известна упругая опора ротора турбомашины, содержащая установленный на валу радиальный подшипник, наружное кольцо которого соединено с корпусом (через корпус подшипника), выполненным с прорезями, с образованием между ними балочек, сориентированных в радиальном направлении относительно продольной оси опоры, условно разделяющими корпус на наружную и внутреннюю части (патент RU 2529276).

Недостатками известной опоры является недостаточная защищенность элементов конструкции, выполняющих функцию упругого элемента, в случае передачи с ротора на статорный элемент радиальных и окружных усилий, превышающих допустимые, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации ротора турбомашины или в результате дефекта подшипника.

Задачей заявленного изобретения является создание упругой опоры ротора турбомашины, в которой устранены описанные выше недостатки.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной опоры ротора турбомашины, является повышение надежности опоры в процессе эксплуатации за счет снижения вероятности поломки элементов конструкции, выполняющих функцию упругого элемента.

Указанный технический результат достигается тем, что упругая опора ротора турбомашины, содержащая установленный на валу радиальный подшипник, наружное кольцо которого соединено с корпусом, в котором выполнены прорези, с образованием между ними балочек, сориентированных в радиальном направлении относительно продольной оси опоры, условно разделяющих корпус на внутреннюю и наружную части, согласно настоящему изобретению она снабжена крышкой, жестко соединенной с наружной частью корпуса в районе ее наружного диаметра, а в районе ее внутреннего диаметра выполнены шлицы, при этом на внутренней части корпуса выполнены ответные шлицы, причем упомянутые шлицы и ответные шлицы размещены с образованием радиальных и окружных зазоров между ними, с возможностью выборки упомянутых зазоров.

Такое конструктивное исполнение позволяет в случае передачи крутящего момента с ротора на статор, а также чрезмерной радиальной нагрузки, за счет выборки зазоров между поверхностями шлицев и ответных шлицев передавать нагрузки на верхнюю часть статорного элемента через крышку, минуя балочки, образованные прорезями на корпусе, чем предотвращает их поломку и повышает надежность опоры.

На фиг. 1 представлен продольный разрез упругой опоры ротора турбомашины.

На фиг. 2 представлено сечение А-А.

Упругая опора ротора турбомашины содержит установленный на валу 1 радиальный подшипник 2, наружное кольцо которого соединено с корпусом 3 (следует отметить, что возможно соединение наружного кольца радиального подшипника 2 как на прямую, так и через промежуточный элемент, например, корпус подшипника, как в прототипе). При этом корпус 3 выполнен с прорезями, с образованием между ними балочек 4, сориентированных в радиальном направлении относительно продольной оси опоры, условно разделяющих корпус 3 на внутреннюю и наружную части. Упругая опора снабжена крышкой 5, жестко соединенной (например, посредством фланцевого соединения) с наружной частью корпуса 3 в районе ее наружного диаметра, а в районе ее внутреннего диаметра выполнены шлицы 6, при этом на внутренней части корпуса 3 выполнены ответные шлицы 7, причем упомянутые шлицы 6 и ответные шлицы 7 размещены с образованием радиальных и окружных зазоров между ними, с возможностью выборки упомянутых зазоров.

Во время работы турбомашины при колебаниях вала 1 балочки 4, образованные прорезями на корпусе 3, выполняют функцию упругого элемента за счет своих геометрических параметров. Это является необходимым для получения требуемой жесткости опоры, что позволяет отстроить с рабочих режимов критические частоты вращения вала 1.

При вращении вала 1 с некритической частотой в процессе эксплуатации или стендовых испытаний балочки 4 также участвуют в передаче радиальной нагрузки с вала 1 на наружную часть корпуса 3 по силовой связи: подшипник 2→внутренняя часть корпуса 3→балочки 4→наружная часть корпуса 3.

При передаче крутящего момента с вала 1 на наружную часть корпуса 3, вызванной нештатной работой подшипника 2, и при превышении допустимой радиальной нагрузки с вала 1, обусловленной условиями эксплуатации или испытаний турбомашины, происходит выборка зазоров между поверхностями шлицев 6 и ответных шлицев 7. Это приводит к изменению силовой связи при передаче нагрузки с вала 1 на наружную часть корпуса 3: подшипник 2→внутренняя часть корпуса 3, →крышка 5→наружная часть корпуса 3, исключая из дальнейшей работы балочки 4 на время критических нагрузок.

Упругая опора ротора турбомашины, содержащая установленный на валу радиальный подшипник, наружное кольцо которого соединено с корпусом, в котором выполнены прорези с образованием между ними балочек, сориентированных в радиальном направлении относительно продольной оси опоры, условно разделяющих корпус на внутреннюю и наружную части, отличающаяся тем, что она снабжена крышкой, жестко соединенной с наружной частью корпуса в районе ее наружного диаметра, а в районе ее внутреннего диаметра выполнены шлицы, при этом на внутренней части корпуса выполнены ответные шлицы, причем упомянутые шлицы и ответные шлицы размещены с образованием радиальных и окружных зазоров между ними и с возможностью выборки упомянутых зазоров.



 

Похожие патенты:

Газотурбинный двигатель содержит опору центрального узла, узел зубчатой передачи и гибкую опору. Опора центрального узла образует внутреннюю кольцевую стенку для осевого контура, содержащую первое монтажное средство.

Турбомашина содержит компрессор, первый вал, второй вал, первую турбину и вторую турбину. На первом валу установлено, по меньшей мере, одно турбинное колесо, являющееся частью одного из элементов, выбранных из первой и второй турбин.

Изобретение относится к роторам турбомашин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения, а именно к конструкции опор роторов турбомашин. Ротор турбомашины содержит керамический подшипник, две установленные на валу втулки, распорное кольцо, установленное между втулками и контактирующее с ними по торцам, а также выполненный на валу бурт.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции опор роторов турбомашин. Опора ротора турбомашины, содержащая подшипник, внутреннее кольцо которого установлено на валу, корпус с крышкой, в котором установлены обойма и наружное кольцо подшипника, при этом между корпусом и обоймой установлена втулка, выполненная из двух колец и подпружиненная с одного торца в осевом направлении, а другим торцом контактирующая с крышкой, при этом контактирующие торцы близлежащих колец выполнены коническими относительно продольной оси вала.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругодемпферных опор роторов турбомашин. Упругодемпферная опора ротора турбомашины содержит подшипник и закрепленную на его наружном кольце обечайку, соединенную со статорным элементом при помощи разрезной втулки.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции опор роторов турбомашин. Опора ротора турбомашины содержит подшипник, внутреннее кольцо которого установлено на цапфе ротора компрессора, упругий элемент, установленный в промежуточном корпусе и соединенный с корпусом подшипника посредством фланцевого соединения, а также уплотнения.

Передняя опора ротора турбины низкого давления двухвального газотурбинного двигателя содержит радиально-упорный подшипник, кольцевой элемент и V-образные элементы.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругих опор роторов турбомашин. Упругая опора ротора турбомашины содержит корпус, подшипник, наружное кольцо которого выполнено с фланцем, и упругие элементы.

Конструкция для авиационного турбореактивного двигателя содержит подшипник качения, опору подшипника, вкладыш между наружным кольцом подшипника и опорой, а также средства соединения наружного кольца с опорой и средства, обеспечивающие осевое удержание наружного кольца.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции опор роторов турбомашин. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной опоры ротора турбомашины, является упрощение монтажа/демонтажа внутреннего керамического кольца подшипника на ротор/с ротора с сохранением необходимой посадки внутреннего керамического кольца на стальной вал, а также повышение надежности опоры в целом.

Направляющее и уплотняющее устройство, предназначенное для установки в отверстии корпуса, сквозь которое проходит вал в турбомашине, содержит узел из углеволокна. Узел из углеволокна расположен вокруг вала в отверстии корпуса и содержит кольцо, удерживаемое валом, и кольцевую поверхность трения на кольце из углеволокна, установленном в опорной коробке, прикрепленной к корпусу, и на которое оказывается осевое воздействие в направлении кольца. Кольцо содержит цилиндрическую стенку, центрированную и направляемую во время вращения цилиндрической стенкой опорной коробки с возможностью формирования направляющего подшипника скольжения вала. Другие изобретения группы относятся к шестеренчатой коробке передач и турбомашине, содержащих указанное выше направляющее и уплотняющее устройство. Группа изобретений позволяет упростить и снизить массу направляющего и уплотняющего устройства турбомашины. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции межвальных опор роторов турбомашин. Опора ротора турбомашины содержит роликовый подшипник и посадочное кольцо под внутреннее кольцо роликового подшипника. Наружное кольцо роликового подшипника установлено в валу шестерни центральной конической передачи, а внутреннее кольцо зафиксировано на валу турбины в осевом направлении. Посадочное кольцо имеет коэффициент теплового расширения, больший, чем у вала турбины, установлено на последнем и зафиксировано на нем в осевом направлении. Внутренний диаметр посадочного кольца выполнен с эксцентриситетом по отношению к его наружному диаметру, а ось вала турбины совпадает с осью роликового подшипника. Изобретение позволяет исключить проскальзывание межвального роликового подшипника без радиального смещения узла центральной конической передачи. 1 ил.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции упругих опор с изменяемой податливостью, применяемых в стендовых динамических испытаниях роторов турбомашин. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной конструкции, является повышение надежности опоры в процессе испытаний. Указанный технический эффект достигается тем, что в упругой опоре с регулируемой жесткостью для стендовых динамических испытаний роторов турбомашин, содержащей подшипник, установленный на испытуемом валу (роторе), статорный элемент, жестко закрепленный на наружном кольце подшипника корпус, соединенный со статорным элементом через радиально-упругий элемент типа «беличье колесо», оправку радиально-упругого элемента, выполненную с возможностью перемещения вдоль продольной оси опоры по направляющим, с одного конца закрепленным на статорном элементе, на корпусе подшипника выполнены сквозные отверстия, в которые с зазором установлены направляющие. 1 ил.
Наверх