Опора ротора турбомашины

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 турбомашиностроения, а именно к конструкции межвальных опор роторов турбомашин.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбрана опора ротора турбомашины, содержащая роликовый подшипник, наружное кольцо которого установлено в валу шестерни центральной конической передачи, а внутреннее кольцо установлено и зафиксировано на валу турбины в осевом направлении (см. рис. 6.13, «Технология эксплуатации, диагностики и ремонта газотурбинных двигателей: Учеб. пособие. /Ю.С. Елисеев, В.В. Крымов, К.А. Малиновский, В.Г. Попов - М.: Высш. шк.; 2002).

Известному техническому решению присущи следующие недостатки:

В известной опоре дефект проскальзывания устраняется радиальным смещением узла центральной конической передачи в радиальном направлении, изначально ломая ось вращения и создавая, тем самым, дополнительную радиальную нагрузку. Это исключает взаимозаменяемость узлов, снижается модульность турбомашины. Излом оси негативно сказывается на шлицевых соединениях рессоры с возможным износом и снижением работоспособности. При этом зазор в шлицевых соединениях может парировать радиальное смещение узла центральной конической передачи и не подгрузить подшипник, приводя к дефекту проскальзывания в подшипнике.

Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является исключение дефекта проскальзывания межвального роликового подшипника без радиального смещения узла центральной конической передачи, повышая тем самым взаимозаменяемость узлов и модульность турбомашины.

Указанный технический результат достигается тем, что опора ротора турбомашины, содержащая роликовый подшипник, наружное кольцо которого установлено в валу шестерни центральной конической передачи, а внутреннее кольцо зафиксировано на валу турбины в осевом направлении, при этом, согласно настоящему изобретению, опора содержит посадочное кольцо под внутреннее кольцо роликового подшипника с коэффициентом теплового расширения, большим, чем у вала турбины, установленное на последнем и зафиксированное на нем в осевом направлении, причем внутренний диаметр посадочного кольца выполнен с эксцентриситетом по отношению к его наружному диаметру, а ось вала турбины совпадает с осью роликового подшипника.

Исключение дефекта проскальзывания межвального роликового подшипника, который конструктивно недогружен радиальной силой, происходит за счет дополнительной радиальной нагрузки, возникающей из-за излома оси вращения, воздействующей на внутреннее кольцо подшипника. Эта нагрузка возникает на рабочих частотах вращения с нагревом опоры от посадочного кольца, выполненного из материала с повышенным коэффициентом температурного расширения, чем вал турбины. Это приводит к радиальному смещению внутреннего кольца подшипника относительно наружного кольца подшипника и вала турбины и создает необходимую нагрузку на подшипник. Причем при выставлении соосности и сборки двигателя оси вышеперечисленных элементов совпадают, что обеспечивает взаимозаменяемость узлов и повышает модульность турбомашины.

Сущность настоящего изобретения поясняется фигурой чертежа, на которой изображен продольный разрез заявленной опоры ротора турбомашины.

Опора ротора турбомашины содержит роликовый подшипник 1, наружное кольцо 2 которого установлено в валу шестерни центральной конической передачи 3, а внутреннее кольцо 4 зафиксировано на валу турбины 5 в осевом направлении, при этом заявленная опора дополнительно содержит посадочное кольцо 6 под внутреннее кольцо 4 роликового подшипника 1 с коэффициентом теплового расширения, большим, чем у вала турбины 5, установленное на последнем и зафиксированное на нем в осевом направлении, причем внутренний диаметр посадочного кольца 6 выполнен с эксцентриситетом по отношению к его наружному диаметру, а ось вала турбины 5 совпадает с осью роликового подшипника 1.

Внутреннее кольцо 4 и посадочное кольцо 6 зафиксированы на валу турбины 5 в осевом направлении, например, посредством гайки 7.

Работа заявленной опоры ротора турбомашины осуществляется следующим образом.

В процессе работы турбомашины с увеличением температуры внутреннее кольцо 4 роликового подшипника 1 смещается в радиальном направлении относительно оси вращения за счет большего расширения, чем у вала турбины 5, посадочного кольца 6, внутренний диаметр которого выполнен с эксцентриситетом по отношению к его наружному диаметру. При этом происходит смешение оси вращения внутреннего кольца 4 роликового подшипника 1 относительно оси вращения вала турбины 5. Это приводит к созданию дополнительной радиальной нагрузки и исключает дефект проскальзывания в подшипнике.

Опора ротора турбомашины, содержащая роликовый подшипник, наружное кольцо которого установлено в валу шестерни центральной конической передачи, а внутреннее кольцо зафиксировано на валу турбины в осевом направлении, отличающаяся тем, что содержит посадочное кольцо под внутреннее кольцо роликового подшипника с коэффициентом теплового расширения, большим, чем у вала турбины, установленное на последнем и зафиксированное на нем в осевом направлении, причем внутренний диаметр посадочного кольца выполнен с эксцентриситетом по отношению к его наружному диаметру, а ось вала турбины совпадает с осью роликового подшипника.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипниковым узлам, воспринимающим повышенные радиальные нагрузки, и может быть использовано при сборке подшипниковых опор, включающих радиальный или радиально-упорный подшипник качения.

Изобретение относится к подшипнику вращающегося вала турбореактивного двигателя. .

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к подшипникам, используемым в опорах различных устройств и механизмов. .

Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения и может быть использовано во всех отраслях промышленности. Редукционный подшипник второго типа содержит наружное кольцо (1) и внутреннее кольцо (2) с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, выполненные в виде установленных в гнездах сепаратора двухступенчатых роликов.

Изобретение относится к турельной конструкции для судов, например морских буровых или производственных судов, и, более конкретно, к подшипниковой конструкции турели, которая может быть заменена на месте.

Изобретение относится к подшипникам качения с многоопорными роликами. Подшипник качения включает внутреннее и наружное кольца, многоопорные ролики.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к буксам железнодорожного транспорта, и может быть использовано в опорах качения с цилиндрическими роликами при повышенной осевой грузоподъемности.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно в производстве, эксплуатации и ремонте подшипников. Роликоподшипник содержит наружное и внутреннее кольца с расположенными между ними роликами.

Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения и может быть использовано во всех отраслях промышленности. Подшипник качения со ступенчатыми роликами содержит наружное кольцо (1) и внутреннее кольцо (2) с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, выполненные в виде установленных в гнездах сепаратора двухступенчатых роликов, диаметр большей ступени (3) которых контактирует с дорожкой качения внутреннего кольца (2) подшипника, а диаметр меньшей ступени (4) контактирует с дорожкой качения его наружного кольца (1).

Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения и может быть использовано во всех отраслях промышленности. Подшипник качения со ступенчатыми роликами содержит наружное кольцо (1) и внутреннее кольцо (2) с дорожками качения, размещенные между ними тела качения, выполненные в виде установленных в гнездах сепаратора двухступенчатых роликов, диаметр большей ступени (3) которых контактирует с дорожкой качения кольца (1), а диаметр меньшей ступени (4) контактирует с дорожкой качения его кольца (2).

Изобретение может быть использовано в качестве опор тел вращения и опор возвратно поступательного перемещения без применения смазки преимущественно при критических условий эксплуатации, где традиционные подшипники выходят из строя.

Изобретение относится к области машиностроения. Роликовый подшипник качения содержит наружное (1) и внутреннее (2) кольца с цилиндрическими дорожками качения, имеющими буртики, тела качения в виде роликов (3), сепаратор для разделения роликов (3).

Изобретение относится к области машиностроения. Подшипник качения содержит внутреннее кольцо (2), снабженное цилиндрической дорожкой качения с буртиками (4) с обеих сторон дорожки качения, наружное кольцо (1), снабженное цилиндрической дорожкой качения с буртиком (5) с одной стороны дорожки качения, тела качения в виде цилиндрических роликов (3) и сепаратор для разделения роликов.

Направляющее и уплотняющее устройство, предназначенное для установки в отверстии корпуса, сквозь которое проходит вал в турбомашине, содержит узел из углеволокна.

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.

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 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.

Наверх