Радиальная межвальная опора ротора турбомашины



Радиальная межвальная опора ротора турбомашины
Радиальная межвальная опора ротора турбомашины
Радиальная межвальная опора ротора турбомашины

 


Владельцы патента RU 2596898:

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

Изобретение относится к энергетике. Радиальная межвальная опора ротора турбомашины содержит двухрядный роликовый подшипник, включающий наружное кольцо, установленное в валу шестерни центральной конической передачи, два внутренних кольца, установленные на валу турбины, наружные рабочие поверхности которых выполнены коническими относительно продольной оси опоры, дистанционное кольцо, установленное между внутренними кольцами, два сепаратора, контактирующие друг с другом по торцам и зафиксированные относительно друг друга от проворота, в которых соответственно установлены два ряда конических роликов, причем основания меньшего диаметра конических роликов из разных рядов направлены в противолежащие стороны, при этом в месте стыка торцов сепараторов со стороны их внутреннего диаметра выполнена клинообразная кольцевая канавка, в которой установлено разрезное кольцо, выполненное в поперечном разрезе в виде треугольника, основание которого является его внутренней поверхностью, причем между разрезным кольцом и дистанционным кольцом образован радиальный зазор. Изобретение позволяет обеспечить работоспособность опоры за счет исключения дефекта проскальзывания роликов относительно колец подшипника. 3 ил.

 

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к опорам между роторами высокого и низкого давлений.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбрана радиальная межвальная опора ротора турбомашины, содержащая однорядный роликовый подшипник, наружное кольцо которого установлено в валу шестерни центральной конической передачи, а внутреннее кольцо - на валу турбины (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. - 355 с.; ил.).

Основным недостатком такого технического решения является дефект проскальзывания межвального подшипника из-за его малой радиальной нагрузки. 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 люфт в шлицевых соединениях может парировать радиальное смещение ЦКП и не нагрузить подшипник на малых частотах вращения, приводя тем самым к дефекту проскальзывания. Применение очень маленьких радиальных люфтов или даже натягов вместо люфтов в роликоподшипнике может ликвидировать дефект проскальзывания, но при таком способе трудно гарантировать значительную долговечность подшипника из-за износа поверхностей качения при обязательных перекосах его колец во время работы. Сочетание двух способов: смещение задней опоры КНД и уменьшение радиального люфта подшипника может привести к поломке его сепаратора. Также при условиях, когда температура внутреннего кольца будет выше температуры наружного кольца, произойдет выборка радиального люфта и разрушение подшипника.

Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является обеспечение работоспособности опоры за счет исключения дефекта проскальзывания роликов относительно колец подшипника, возникающего из-за малой радиальной нагрузки и наличия в подшипнике радиального зазора в работе, и обеспечение его работы при выборке радиального люфта в подшипнике.

Указанный технический результат достигается тем, что радиальная межвальная опора ротора турбомашины содержит двухрядный роликовый подшипник, включающий наружное кольцо, внутренняя рабочая поверхность которого выполнена цилиндрической относительно продольной оси опоры, установленное в валу шестерни центральной конической передачи, два внутренних кольца, установленные на валу турбины, наружные рабочие поверхности которых выполнены коническими относительно продольной оси опоры, причем основания конусов большего диаметра направлены в противолежащие стороны, дистанционное кольцо, установленное между внутренними кольцами, два сепаратора, контактирующие друг с другом по торцам и зафиксированные относительно друг друга от проворота, в которых соответственно установлены два ряда конических роликов, причем основания меньшего диаметра конических роликов из разных рядов направлены в противолежащие стороны, при этом в месте стыка торцов сепараторов со стороны их внутреннего диаметра выполнена клинообразная кольцевая канавка, в которой установлено разрезное кольцо, выполненное в поперечном разрезе в виде треугольника, основание которого является его внутренней поверхностью, причем между разрезным кольцом и дистанционным кольцом образован радиальный зазор.

Такое выполнение устройства позволяет во время работы турбомашины выбрать радиальный люфт в подшипнике и обеспечить полный контакт всех роликов с наружным и внутренними кольцами независимо от вектора приложения радиальной нагрузки, исключая при этом проскальзывание роликов относительно колец подшипника. При этом нет необходимости смещать узел центральной конической передачи и ломать ось вращения. Повышается модульность турбомашины и увеличивается надежность работы шлицевых соединений. Также, при выборке радиального люфта в подшипнике при неблагоприятных температурных условиях подшипник не заклинивает, т.к. у роликов есть возможность смещения друг к другу в пределах обжатия разрезного кольца.

Сущность настоящего изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен продольный разрез заявленной радиальной межвальной опоры ротора турбомашины.

На фиг. 2 изображен вид А.

На фиг. 3 изображен вид В без деталей позиций 2 и 3.

Радиальная межвальная опора ротора турбомашины содержит двухрядный роликовый подшипник 1, включающий наружное кольцо 2, внутренняя рабочая поверхность которого выполнена цилиндрической относительно продольной оси опоры (т.е. упомянутая поверхность параллельна продольной оси опоры), установленное в валу шестерни центральной конической передачи 3, два внутренних кольца 4, 5, установленные на валу турбины 6, наружные рабочие поверхности которых выполнены коническими относительно продольной оси опоры (т.е. каждая из рабочих поверхностей расположена под острым углом к продольной оси опоры), причем основания конусов большего диаметра направлены в противолежащие стороны, дистанционное кольцо 7, установленное между внутренними кольцами 4, 5, два сепаратора 8, 9, контактирующие друг с другом по торцам и зафиксированные относительно друг друга от проворота, например, посредством соединения выступ-паз (см. фиг. 3), в которых соответственно установлены два ряда конических роликов 10,11, причем основания меньшего диаметра конических роликов из разных рядов направлены в противолежащие стороны, при этом в месте стыка торцов сепараторов 8, 9 со стороны их внутреннего диаметра выполнена клинообразная кольцевая канавка, в которой установлено разрезное кольцо 12, выполненное в поперечном разрезе в виде треугольника, основание которого является его внутренней поверхностью, причем между разрезным кольцом 12 и дистанционным кольцом 7 образован радиальный зазор.

При отсутствии вращения радиальный люфт в двухрядном роликовом подшипнике 1 выбран за счет незначительной сжимающей деформации разрезного кольца 12, которое воздействует на конические ролики 10 и 11 в осевом направлении через сепараторы 8 и 9, при этом усилие деформации разрезного кольца 12 настраивается дистанционным кольцом 7. Во время работы опоры усилие поджатия конических роликов 10 и 11 для исключения образования радиального зазора увеличивается за счет центробежных сил от разрезного кольца 12, компенсируя температурные расширения и возрастающие радиальные нагрузки. Это исключает проскальзывание конических роликов 10 и 11 относительно наружного и внутренних колец подшипника 2, 4 и 5, т.е. все ролики участвуют в контакте независимо от вектора приложения радиальной нагрузки, это повышает надежность работы опоры в целом. Такое техническое решение можно реализовать во всех межвальных опорах, а также в опорах недогруженных радиальной нагрузкой. Это расширяет область применения данного технического решения в конструкциях турбомашин.

Радиальная межвальная опора ротора турбомашины, характеризующаяся тем, что содержит двухрядный роликовый подшипник, включающий наружное кольцо, внутренняя рабочая поверхность которого выполнена цилиндрической относительно продольной оси опоры, установленное в валу шестерни центральной конической передачи, два внутренних кольца, установленные на валу турбины, наружные рабочие поверхности которых выполнены коническими относительно продольной оси опоры, причем основания конусов большего диаметра направлены в противолежащие стороны, дистанционное кольцо, установленное между внутренними кольцами, два сепаратора, контактирующие друг с другом по торцам и зафиксированные относительно друг друга от проворота, в которых соответственно установлены два ряда конических роликов, причем основания меньшего диаметра конических роликов из разных рядов направлены в противолежащие стороны, при этом в месте стыка торцов сепараторов со стороны их внутреннего диаметра выполнена клинообразная кольцевая канавка, в которой установлено разрезное кольцо, выполненное в поперечном разрезе в виде треугольника, основание которого является его внутренней поверхностью, причем между разрезным кольцом и дистанционным кольцом образован радиальный зазор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двухрядным коническим роликовым упорным подшипникам. Двухрядный конический роликовый упорный подшипник (10) содержит нижнюю пластину (11), имеющую внутреннюю и внешнюю конические дорожки (12, 13) качения; верхнюю пластину (14), имеющую плоскую дорожку (15) качения, соответствующие ряды внутренних и внешних роликов (16, 17), в которых наибольший диаметр внутренних роликов (16) не меньше, чем наибольший диаметр внешних роликов (17).

Изобретение относится к коническому роликовому подшипнику с наружным кольцом (17, 27), с внутренним кольцом (24, 42) и с коническими роликами (13, 23), которые введены в обойму (41, 51) и которые могут кататься по внутренней дорожке качения наружного кольца (17, 27) и по внешней дорожке качения внутреннего кольца (24, 42).

Изобретение относится к блоку подшипника колеса с двумя зеркально расположенными конусными роликоподшипниками (02) с соответственно внутренним кольцом (04) и наружным кольцом (03).

Изобретение относится к валику или поворотному кулаку в сборе и, следовательно, подшипниковому узлу, а более конкретно, но не исключительно, в тех областях применения, где встречаются двунаправленные ударные осевые нагрузки и радиальные нагрузки, а также к поддерживающим роликам конвейера, которые содержат ступицу в сборе.

Изобретение в общем имеет отношение к антифрикционным подшипникам, а более конкретно в соответствии с одним конструктивным вариантом к коническим роликоподшипникам.

Изобретение относится к подшипникам цапф осей, а более конкретно к усовершенствованному разделителю подшипникового узла, применяемому в конструкции, используемой в железнодорожных товарных вагонах.

Изобретение относится к антифрикционным подшипникам, в частности к подшипникам с коническими роликами. .

Изобретение относится к коническому роликоподшипнику, в частности к усовершенствованным сепаратору и внутреннему кольцу для такого конического роликоподшипника, используемому в железнодорожном вагоне.

Изобретение относится к подшипниковым узлам для установки на шейки, оканчивающиеся галтелями, в частности к кольцевой прокладке совместно с кольцевым фиксатором, соединенным с кольцевой прокладкой.

Изобретение относится к герметизированному подшипнику качения, в частности четырехрядному коническому роликоподшипнику для установки опорных и рабочих валков в прокатных клетях.

Изобретение относится к соединительному модулю (18), расположенному между приводным валом (8) вентилятора авиационного двигателя и подшипником (12b) качения, при этом модуль включает в себя внутренний конструктивный элемент (26), прикрепленный к валу (8) и имеющий ограждающий элемент (32), и наружный конструктивный элемент (46), который прикреплен к подшипнику (12b) и опирается в радиальном направлении на средства (42), установленные на внутреннем конструктивном элементе (26), и ограничивает дорожку (48) качения, которая является комплементарной по отношению к ограждающему элементу (32) для образования вместе с ним шарового соединения (50), удерживаемого в заблокированном состоянии посредством блокирующего приспособления (34), установленного на внутреннем конструктивном элементе и выступающего в радиальном направлении наружу от ограждающего элемента (32), при этом средства, образующие механический предохранитель (37), образуют соединение между приспособлением и ограждающим элементом (32), так что шаровое соединение разблокируется после разрушения данных средств.

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

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.

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 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 энергетике. Опора компрессора низкого давления турбомашины, содержащая промежуточный вал, в котором установлена цапфа ротора компрессора и соединена с ним в окружном направлении посредством шлицевого соединения, а в осевом направлении посредством стяжной трубы, последовательно установленные на промежуточном валу шариковый подшипник, графитовое уплотнение, лабиринтное уплотнение, причём уплотнения и внутреннее кольцо шарикового подшипника зафиксированы относительно промежуточного вала в осевом направлении посредством упорного торца и гайки. Изобретение позволяет повысить работоспособность, надежность и технологичность опоры за счет дополнительного контроля соосности и удобства дефектации подшипника и уплотнений. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх