Приводной осевой центробежный суфлер



Приводной осевой центробежный суфлер
Приводной осевой центробежный суфлер

 


Владельцы патента RU 2588307:

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

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и касается элементов системы суфлирования авиационного газотурбинного двигателя (ГТД). Перед опорным подшипником установлен через радиальное отверстие в валу стопор в виде цилиндрического штифта так, что выступающие за пределы боковой поверхности вала цилиндрические участки штифта расположены перед торцом внутренней обоймы опорного подшипника, зафиксированной относительно корпуса. Торцовые участки штифта спрятаны внутрь выполненной в крыльчатке на входе кольцевой проточки, исключается попадание элементов разрушения в сторону механизма привода (коробки приводов двигательных агрегатов), что повышает надежность конструкции суфлера. 2 ил.

 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и, в частности, к элементам системы суфлирования авиационного газотурбинного двигателя (ГТД) и может быть использовано в качестве суфлера-сепаратора, воздухоотделителя в других устройствах для отделения жидкости от газожидкостной смеси.

Известен приводной осевой центробежный суфлер, содержащий установленный в корпусе в опорных подшипниках вал с приводной шестерней на одном конце и крыльчаткой, закрепленной на другом его конце (см. М.В. Раздолин, Д.Н. Сурнов. Агрегаты воздушно-реактивных двигателей. М., Машиностроение, 1973 г., стр. 213, рис. 2.71).

Недостаток этого устройства - низкая надежность конструкции. В известном суфлере наиболее слабым местом является соединение алюминевой крыльчатки с валом. При заклинивании крыльчатки в корпусе (наиболее вероятный дефект из-за малых зазоров между лопастями крыльчатки и стенками корпуса) ломаются элементы крепления крыльчатки и вал, выполеннный за одно целое с шестерней, не фиксируется внутри устройства, а вылетает внутрь механизма привода (коробки приводов двигательных агрегатов), являющейся более сложным и ответственным узлом авиационного двигателя, поломка которого приводит к аварии. Отказ суфлера приводит к увеличению расхода масла на двигателе, но самолет имеет возможность продолжить полет до появления сигнала «Мало давление масла» и произвести нормальную посадку на аэродроме.

Задача настоящего изобретения - повышение надежности суфлера.

Указанная задача решается тем, что в приводном осевом центробежном суфлере, содержащем установленный в корпусе в опорных подшипниках вал с приводной шестерней на одном конце и крыльчаткой, закрепленной на другом его конце, согласно изобретению перед опорным подшипником установлен через радиальное отверстие в валу стопор в виде цилиндрического штифта так, что выступающие за пределы боковой поверхности вала цилиндрические участки штифта расположены перед торцом внутренней обоймы опорного подшипника, зафиксированной относительно корпуса, а торцовые участки штифта спрятаны внутрь выполненной в крыльчатке на входе кольцевой проточки.

При реализации изобретения в случае разрушения мест крепления крыльчатки к валу (слабого звена устройства), которое может произойти, например, при заклинивании крыльчатки в корпусе суфлера, вал с шестерней блокируются в нем благодаря контакту стопора с торцом внутренней обоймы опорного подшипника, зафиксированной относительно корпуса, что исключит возможность попадания разрушенных деталей суфлера внутрь коробки привода двигательных агрегатов и предотвратит ее поломку.

На фиг. 1 представлен продольный разрез приводного осевого суфлера; на фиг. 2 показан разрез Α-A фиг. 1.

Суфлер содержит корпус 1 с тремя патрубками: 2 - подвода газожидкостной смеси, 3 - отвода чистого газа в атмосферу, 4 - отвода уловленной жидкости. В корпусе 1 установлен в опорных подшипниках 5 и 6 вал 7 с выполненной на одном конце за одно целое с ним приводной шестерней 8. На другом конце вала 7 расположена крыльчатка 9, закрепленная на нем с помощью шлиц 10 и гайки 11. Перед внутренней обоймой опорного подшипника 5 с небольшим зазором (0,5…0,8 мм) установлен стопор 12, вставленный в радиальное отверстие 13 вала 7.

Торцовые участки стопора 12 спрятаны внутрь кольцевой проточки 14, выполненной на входе крыльчатки 9, что исключает его выпадение из вала 7 в моменты вращения. Опорные подшипники 5 и 6 зафиксированы относительно корпуса 1 с помощью распорной втулки 15 и стопорного кольца 16.

При работе суфлера приводится во вращение приводная шестерня 8 и крутящий момент от вала 7 через шлицы 10 передается крыльчатке 9.

При вращении крыльчатки 9 в патрубке 2 создается разряжение, под действием которого газожидкостная смесь заполняет межлопаточные каналы крыльчатки. Благодаря действию центробежных сил частицы жидкости отбрасываются лопатками крыльчатки 9 к периферии в зазор между корпусом 1 и крыльчаткой и по маслосгонной канавке направляются в патрубок 4, а очищенный газ отводится через патрубок 3 в атмосферу.

При заклинивании лопаток крыльчатки 9 в корпусе 1 резко возрастает крутящий момент на валу 7, что приводит к разрушению (срабатыванию) слабого звена в соединении (кольцевой углубленной проточки на валу перед шлицами 10). Крыльчатка 9 отстыковывается от вала 7 и застревает в корпусе 1 в неподвижном положении, а вал 7 с шестерней 8 фиксируются в корпусе, так как стопор 12 упрется во внутреннюю обойму опорного подшипника 5, которая зафиксирована относительно корпуса через распорную втулку 15, опорный подшипник 6 и стальное кольцо 16. При неподвижной крыльчатке 9 вал 7 с шестерней 8 будут продолжать вращение, при этом исключается попадание элементов разрушения в сторону механизма привода (коробки приводов двигательных агрегатов), что повышает надежность конструкции суфлера.

В связи с вышеизложенным, по мнению заявителя, на основании уровня техники очевидно, что при реализации заявленного приводного осевого центробежного суфлера решается вышеприведенная задача, заключающаяся в повышении надежности конструкции суфлера.

Приводной осевой центробежный суфлер, содержащий установленный в корпусе в опорных подшипниках вал с приводной шестерней на одном конце и крыльчаткой, закрепленной на другом его конце, отличающийся тем, что перед опорным подшипником установлен через радиальное отверстие в валу стопор в виде цилиндрического штифта так, что выступающие за пределы боковой поверхности вала цилиндрические участки штифта расположены перед торцом внутренней обоймы опорного подшипника, зафиксированной относительно корпуса, а торцовые участки штифта спрятаны внутрь выполненной в крыльчатке на входе кольцевой проточки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к разработке энергоустановок с охлаждением масла в замкнутой циркуляционной системе, что характерно для авиационных газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности к двигателям, применяемым в качестве привода газоперекачивающих агрегатов и энергоустановок.

Упругодемпферная опора ротора турбомашины с демпфером с дроссельными канавками, содержащая корпус, втулку, закрепленную в корпусе, упругое кольцо с равномерно чередующимися наружными и внутренними выступами, выполненными соответственно на наружной и внутренней поверхностях кольца, подшипник качения, форсуночное кольцо с форсунками и уплотнение масляной полости опоры.

Изобретение относится к технике, применяемой при транспорте газа по магистральным газопроводам, и может быть использовано в газотранспортной отрасли промышленности для модернизации нагревательных систем для поддержания рабочей температуры масла в маслобаках газотурбинных двигателей (далее - ГТД) неработающих (находящихся в резерве) газоперекачивающих агрегатов, установленных в компрессорных цехах компрессорных станций магистральных газопроводов.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и, в частности, к маслосистеме авиационного газотурбинного теплонапряженного двигателя. В магистраль суфлирования маслобака установлен дополнительный теплообменник, выход из которого подключен к входу в суфлер-сепаратор, а выход из последнего сообщен с атмосферой, причем воздухоотделитель установлен внутрь маслобака так, что воздухоотводящий его канал сообщен со свободным объемом маслобака, а канал подвода соединен с магистралью суфлирования масляных полостей подшипниковых опор ротора.

Изобретение относится к роторным газотурбинным машинам и может быть использовано при монтаже их роторов, в том числе у высокооборотных газотурбинных двигателей, у которых критические частоты вращения роторов находятся в рабочем диапазоне частот.

Изобретение относится к системе снабжения маслом для стационарной газовой турбины, в которой на основании нового соединения компонентов системы снабжения маслом, таких как масляный бак, насосы и теплообменник, а также системы трубопроводов, обеспечивается возможность надежной работы газовой турбины даже при возникающих в течение нескольких часов окружающих температурах до 60°С, без необходимости выполнения этих компонентов для более высоких рабочих температур.

Изобретение относится к упругодемпферным опорам ротора газотурбинного двигателя авиационного и наземного применения. Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя включает рессору, которая имеет упругий элемент с фланцем, передний торец которого соединен с торцом фланца корпуса центрального привода, а задний торец - с торцом корпуса опоры.

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

Изобретение относится к опорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. В опоре газотурбинного двигателя на валу ротора компрессора расположены шарикоподшипник и ведущая шестерня с буртом.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к маслобаку системы смазки авиационного двигателя, устанавливаемого на сверхзвуковые маневренные самолеты. Суфлирующая магистраль с заборником в нижней части корпуса выполнена отдельно от блока суфлирующих магистралей, установлена над перегородкой и имеет автономное сообщение с коллектором. Заборник ее соединен с суфлирующей магистралью через коленообразный участок магистрали и параллельно подключен через отверстие в перегородке, выполненное у задней стенки корпуса, к свободному объему маслобака. Заявленное изобретение позволяет при действии на самолет отрицательных перегрузок исключить выброс в атмосферу тех объемов масла, которые скапливаются в погруженной в масло части маслозаборников, что сокращает расход масла и улучшает экологические характеристики двигателя самолета. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Масляная система авиационного газотурбинного двигателя (ГТД) относится к области авиационного двигателестроения. Магистрали откачки масла насосов, подключенных к масляным полостям подшипниковых опор ротора, сообщены с магистралью откачки масла насоса масляной полости коробки привода агрегатов через обратный клапан, подпружиненный в сторону магистралей откачки насосов масляных полостей подшипниковых опор ротора, сопротивление которого близко к разности напоров давления, создаваемых насосами откачки масла масляных полостей подшипниковых опор ротора и коробки привода агрегатов. Такое выполнение маслосистемы обеспечивает возможность корректировки гидравлического сопротивления в магистралях откачки насосов с приводом от ротора двигателя, что позволяет восстановить баланс подачи и откачки масла в КПА и избежать перегрева масла в масляной полости КПА и падения давления масла на входе в двигатель. 1 ил.

Упругодемпферная опора ротора тяжелой турбомашины относится к ГТД авиационного и наземного применения, а именно к конструкции упругодемпферной опоры компрессора мощной турбомашины наземного применения или мощного ГТД тяжелого самолета, не летающего в перевернутом полете. Предложена упругодемпферная опора ротора тяжелой турбомашины, содержащая корпус, смонтированный на роторе подшипник качения, втулку, жестко закрепленную в корпусе и имеющую на торце внутренний бурт, в который упирается подшипник качения своим внешним кольцом, демпферный зазор, в который под давлением подачи подается масло, уплотненный по торцам резиновыми уплотнительными кольцами, радиально-торцовое уплотнение, выполненное в виде крышки, закрепленной на корпусе, закрепленной на роторе и вращающейся вместе с ним втулки, уплотнительного разрезного графитового кольца, прижатого давлением воздуха к крышке и втулке, лабиринтного уплотнения, образованного крышкой и лабиринтным кольцом, закрепленным на роторе и вращающимся вместе с ним, форсуночное кольцо с форсунками, через которые масло подается на смазку подшипника и уплотнительного стыка разрезного графитового кольца с втулкой радиально-торцового уплотнения. Демпферный зазор выполнен между втулкой, закрепленной в корпусе, и внешним кольцом подшипника, или втулкой, с натягом насаженной на внешнее кольцо подшипника (в этом случае все нижеописанные конструктивные элементы и мероприятия, выполняемые во внешнем кольце подшипника, будут выполняться в этой втулке). Два резиновых уплотнительных кольца уплотняют торцы демпфирующего зазора и торец зазора между втулкой, закрепленной в корпусе, и внешним кольцом подшипника, расположенного над форсуночным кольцом, и третье резиновое уплотнительное кольцо уплотняет второй торец этого зазора, и уплотнительные кольца размещены в кольцевых канавках, выполненных на наружной поверхности внешнего кольца подшипника. Натяг в резиновых уплотнительных кольцах и диаметр их поперечного сечения выбраны таким образом, что обеспечивается надежное уплотнение этих зазоров и отсутствует взаимное проскальзывание с сухим трением резиновых уплотнительных колец по контактным поверхностям канавок и внутренней поверхности втулки, закрепленной в корпусе, при прецессировании ротора с амплитудой смещения ротора в опоре, равной величине демпферного зазора. Форсуночное кольцо запрессовано в расточку внешнего кольца подшипника. Масло поступает под давлением подачи в демпферный зазор из герметичной полости в корпусе через кольцевую канавку, выполненную в корпусе, и отверстия во втулке, закрепленной в корпусе, равнораспределенные по окружности, а в форсуночное кольцо - из другой герметичной полости в корпусе через другую кольцевую канавку в нем, отверстия во втулке, закрепленной в корпусе, также равнораспределенные по окружности, кольцевую канавку, выполненную на наружной поверхности внешнего кольца подшипника в зазоре над форсуночным кольцом и отверстия в этом кольце подшипника, расположенные в секторе, который занимает канавка, выполненная в форсуночном кольце, соединяющая его форсунки. В демпферном зазоре во внешнем кольце подшипника выполнено сквозное дроссельное отверстие. Центрирующая пружина выполнена в виде упругого кольцевого сектора, нижними концами жестко соединенного с крышкой радиально-торцового уплотнения. Во внешнем кольце подшипника выполнен паз под шпонку, а ответный паз под шпонку выполнен в центрирующей пружине. В эти пазы с упором в дно каждого из пазов вставлена шпонка с натягом по ее боковым поверхностям, величина которого подобрана таким образом, что при монтаже ротора в опору со смонтированными в ней втулкой, подшипником с форсуночным кольцом, крышкой радиально-торцового уплотнения с установленной в центрирующей пружине шпонкой, а также при работе турбомашины, не происходило взаимного проскальзывания с сухим трением боковых контактных поверхностей шпонки и пазов. Высота шпонки подобрана таким образом, что при установке ротора в опору и действии на центрирующую пружину силы веса ротора демпфирующий зазор становился концентричным, либо для установления концентричности этого зазора требовалось усилие в несколько десятков Н. Центрирующая пружина выполнена с большой податливостью, например такой, что при действии на нее силы веса ротора, приходящейся на опору, она сдеформируется на 3÷5 мм. На другом торце внешнего кольца подшипника выполнен выступ, входящий в ответный паз в бурте втулки, закрепленной в корпусе, с зазором по периметру паза, равным величине демпферного зазора. В бурте этой втулки выполнены три равнораспределенных по окружности сквозных паза для визуального или с помощью щупа контроля концентричности демпферного зазора. Предложенная упругодемпферная опора ротора компактна и способна обеспечить высокие упругодемпфирующие характеристики мощной турбомашине в условиях воздействия на опору больших статических (силы веса ротора, приходящейся на опору) и динамических нагрузок. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх