Опора турбины высокого давления

Авторы патента:

Максимов Вадим Васильевич (RU)

Канахин Юрий Александрович (RU)

Буцкий Александр Анатольевич (RU)

Зыкунов Юрий Иосифович (RU)

F16C19/22 - роликовые с роликами одного размера, расположенными по окружности в один ряд или в несколько рядов, например игольчатые подшипники

F02C7/06 - размещение опор (подшипники как таковые F16C); смазка (двигателей вообще F01M)

Владельцы патента RU 2596902:

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

Изобретение относится к энергетике. Предложена опора турбины высокого давления, содержащая корпус подшипника с силовыми спицами, закрепленными на корпусе турбины, наружное кольцо подшипника, установленное в корпусе между упорным буртом и гайкой, и роликоподшипник, взаимодействующий с ротором турбины. При этом опора снабжена промежуточным кольцом из материала с твердостью, соизмеримой с твердостью наружного кольца подшипника, на одном из торцов промежуточного кольца выполнены выступы, а в упорном бурте выполнены ответные выступам пазы, промежуточное кольцо установлено между корпусом и наружным кольцом, при этом выступы кольца входят в пазы в упорном бурте. Изобретение позволяет обеспечить бесперебойную работу газотурбинной установки, исключить возникновение критических вибраций после нескольких возникающих в процессе эксплуатации и плановых остановок и увеличить межремонтный ресурс на 50000 часов. 2 ил.

Изобретение относится к турбиностроению и может быть использовано в конструкции газотурбинных установок, в частности в элементах опор и опорных подшипников.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является опора турбины высокого давления, содержащая корпус подшипника с силовыми спицами, закрепленными на корпусе турбины, наружное кольцо подшипника, установленное в корпусе между упорным буртом и гайкой, и роликоподшипник, взаимодействующий с ротором турбины /RU 2681 U1, МПК F02C 7/06. Опубликовано: 20.12.2002 г./

Недостатком данной конструкции является то, что наружное кольцо роликоподшипника устанавливается непосредственно в корпус подшипника и зажимается гайкой. При остановке, когда масло не поступает на подшипник, происходит подклинивание подшипника, так как масляные насосы имеют привод от ротора турбины высокого давления (ТВД), который останавливается ранее ротора турбины низкого давления (ТНД), отворачивается гайка, и кольцо подшипника, имеющее большую твердость, проворачивается в корпусе подшипника, происходит износ посадочного диаметра корпуса. После нескольких остановок появляется повышенная вибрация, изделие снимается с эксплуатации и поступает в ремонт.

Задачей изобретения является улучшение работоспособности подшипника опоры турбины высокого давления.

Ожидаемый технический результат - увеличение ресурса работы подшипника опоры и снижение возможности его разрушения при сохранении габаритов и экономичности двигателя.

Технический результат достигается тем, что известная опора турбины высокого давления, содержащая корпус подшипника с силовыми спицами, закрепленными на корпусе турбины, наружное кольцо подшипника, установленное в корпусе между упорным буртом и гайкой, и роликоподшипник, взаимодействующий с ротором турбины, согласно изобретению снабжена промежуточным кольцом из материала с твердостью, соизмеримой с твердостью наружного кольца подшипника, на одном из торцов промежуточного кольца выполнены выступы, а в упорном бурте выполнены ответные выступам пазы, промежуточное кольцо установлено между корпусом и наружным кольцом, при этом выступы кольца входят в пазы в упорном бурте.

Промежуточное кольцо, установленное между наружным кольцом роликоподшипника и корпусом подшипника, обладает твердостью по Роквеллу, соизмеримой с твердостью наружного кольца подшипника. Твердость промежуточного кольца не должна отличаться от твердости наружного кольца подшипника более чем на 2…3 HRC, что позволяет избежать ощутимого износа внутренней поверхности корпуса подшипника при проворачивании наружного кольца. Для предотвращения проворачивания на одном торце промежуточного кольца предусмотрено выполнение выступов, которые при установке кольца входят в пазы, выполненные под них в упорном бурте корпуса. Количество выступов на промежуточном кольце определяется из условия работы выступов без врезания в боковую поверхность пазов бурта корпуса подшипника при различной мощности двигателей. Для двигателей среднего диапазона мощностей оптимальным является наличие на промежуточном кольце 10…16 выступов. При использовании в кольце менее 10 выступов в некоторых случаях возможно врезание выступов в боковую поверхность пазов, а при количестве выступов более 16 увеличивается трудоемкость изготовления кольца.

Фиг. 1 - продольное сечение опоры.

Фиг. 2 - кольцо с буртиками.

Опора (ТВД) состоит из корпуса подшипника 1 с упорным буртом 2, в котором выполнены пазы 3, промежуточного кольца 4 с выступами 5, роликоподшипника 6 с наружным кольцом 7, гайки 8, ротора турбины высокого давления 9.

При сборке выступы 5 кольца 4 устанавливаются в пазы 3 бурта 2 корпуса подшипника 1.

При работе ротор 9 газотурбинной установки вращается на роликоподшипнике 6, который обеспечивается смазкой от насосов в штатном режиме. При остановке двигателя, когда масло не подается на подшипник по причине отключения насосов, ротор по инерции продолжает вращаться. Ролики подклинивают наружное кольцо 7 подшипника, которое проворачивается относительно промежуточного кольца 4, но износа колец не происходит, так как они имеют соизмеримую твердость и на кольце остается лишь осветление поверхности.

Применение изобретения позволяет обеспечить бесперебойную работу газотурбинной установки, исключить возникновение критических вибраций после нескольких возникающих в процессе эксплуатации и плановых остановок и увеличить межремонтный ресурс на 50000 часов.

Опора турбины высокого давления, содержащая корпус подшипника с силовыми спицами, закрепленными на корпусе турбины, наружное кольцо подшипника, установленное в корпусе между упорным буртом и гайкой, и роликоподшипник, взаимодействующий с ротором турбины, отличающаяся тем, что она снабжена промежуточным кольцом из материала с твердостью, соизмеримой с твердостью наружного кольца подшипника, на одном из торцов промежуточного кольца выполнены выступы, а в упорном бурте выполнены ответные выступам пазы, промежуточное кольцо установлено между корпусом и наружным кольцом, при этом выступы кольца входят в пазы в упорном бурте.

Похожие патенты:

Роликовый подшипник качения // 2588176

Изобретение относится к области машиностроения, конкретно к подшипникам качения. Роликовый подшипник качения содержит внутреннее кольцо (1) и наружное кольцо (6), каждое с дорожкой качения, и расположенные между дорожками качения тела качения в виде цилиндрических роликов (10).

Роликовый подшипник качения // 2585437

Изобретение относится к области машиностроения, конкретно к подшипникам качения. Наиболее эффективно применение разработанного подшипника в качестве игольчатого роликоподшипника.

Роликовый подшипник качения (варианты) // 2582630

Изобретения относятся к области машиностроения, в частности к подшипникам качения. Роликовый подшипник качения содержит наружное (1) и внутреннее (2) кольца, снабженные цилиндрическими дорожками качения с буртиками (3) с обеих сторон дорожек качения, тела качения в виде цилиндрических роликов (4), имеющих сферическую форму на концах, сепаратор для разделения тел качения, сопряжения дорожек качения с буртиками (3) выполненные в виде участков криволинейных поверхностей с одинаковыми радиусами, равными радиусу сферы торцев роликов (4).

Опора ротора турбомашины // 2578926

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.

Редукционный подшипник второго типа // 2578087

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.

Заменяемый роликовый подшипник // 2576210

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.

Подшипник качения // 2568164

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

Букса с цилиндрическим роликоподшипником // 2564797

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.

Роликоподшипник // 2562671

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.

Подшипник качения со ступенчатыми роликами // 2554033

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).

Двухконтурный газотурбинный двигатель // 2596896

Изобретение относится к системе охлаждения газотурбинного двигателя с помощью охлаждающего воздуха. Двухроторный газотурбинный двигатель, содержащий полость наддува опоры компрессора низкого давления, полость наддува опоры компрессора высокого давления и полость наддува опоры турбины, сообщенные через' подвижные уплотнения с газовоздушным трактом двигателя и с полостями маслосистемы, предмасляные полости, сообщенные с одноименными полостями наддува и полостями маслосистемы через подвижные уплотнения и форсажную камеру, согласно изобретению содержит систему последовательно сообщенных друг с другом посредством воздуховодов предмасляную полость компрессора низкого давления и предмасляную полость компрессора высокого давления, одновременно сообщенных с предмасляной полостью турбины, эжектор, содержащий эжектируемую и эжектирующую полости и камеру смешения, при этом эжектируемая полость своим входом сообщена с предмасляной полостью турбины, а выходом - с входом камеры смешения, эжектирующая полость своим входом сообщена с источником питания, а выходом - с входом камеры смешения, причем выход камеры смешения сообщен с входной полостью форсажной камеры.

Предохранительный клапан двойного действия для систем суфлирования масляных полостей авиационного газотурбинного двигателя // 2596893

Изобретение относится к области авиадвигателестроения и касается предохранительного клапана двойного действия, используемого в системе суфлирования масляных полостей подшипниковых опор ротора авиационного газотурбинного двигателя для поддержания заданных режимов давления воздуха в масляных полостях.

Турбомашина, содержащая пленку демпфирующей жидкости направляющего подшипника вала турбомашины, и способ регулирования толщины такой пленки демпфирующей жидкости // 2594323

Изобретение относится к области пленок демпфирующих жидкостей направляющего подшипника вала турбомашины и, более конкретно, относится к регулированию толщины такой пленки демпфирующей жидкости.

Упругодемпферная опора ротора тяжелой турбомашины // 2592664

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.

Маслосистема авиационного турбореактивного двигателя // 2592560

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.

Маслобак авиационного двигателя // 2588324

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к маслобаку системы смазки авиационного двигателя, устанавливаемого на сверхзвуковые маневренные самолеты.

Приводной осевой центробежный суфлер // 2588307

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.

Эжекторная система охлаждения масла в энергетической установке // 2587733

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

Способ эксплуатации газотурбинного двигателя в наземных установках // 2583490

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 // 2583206

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.

Радиальный приводной центробежный суфлер // 2596903

Изобретение относится к области машиностроения и касается элементов систем газотурбинных двигателей и может быть использовано в качестве суфлера-сепаратора, воздухоотделителя в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей (ГТД), а также в других устройствах для отделения жидкости от газожидкостной смеси. Крыльчатка выполнена составной конструкции и смонтирована внутри установленной на конце вала цилиндрической камеры. Боковые торцы лопаток крыльчатки упираются в ее заднюю стенку, внешние кромки лопаток по наружному диаметру крыльчатки прилегают к боковой стенке камеры. В проточную часть крыльчатки установлена поперек лопаток по меньшей мере одна пара разделительных перегородок, одна из которых перекрывает межлопаточное пространство крыльчатки в центральной зоне проточной части на выходе из крыльчатки, а другая перегородка перекрывает его в периферийной зоне проточной части на выходе из крыльчатки. При этом подвод газожидкостной смеси на вход суфлера выполнен осевым со стороны передней стенки камеры, отвод чистого газа выполнен со стороны задней ее стенки через полый вал, а возврат уловленной суфлером жидкости в картер суфлируемой полости выполнен через радиальные каналы в боковой стенке камеры, на внешней стороне которой выполнен зубчатый венец. Такое выполнение приводного центробежного суфлера позволит обеспечить интенсификацию отделения жидкости в нем за счет разделения траекторий двух потоков - газожидкостной смеси, поступившей на вход суфлера для очистки, и потока уловленных частиц жидкости, возвращающихся в картер суфлируемой полости для повторного использования.1 ил.