Валопровод газотурбинного двигателя и способ его сборки

Изобретения относятся к двигателестроению, а именно к конструкциям привода коробок приводных агрегатов газотурбинного двигателя, и могут быть использованы в газотурбинных двигателях авиационного и наземного применения. Валопровод газотурбинного двигателя включает промежуточную опору, размещенную внутри разделительного корпуса в межконтурном пространстве между внутренним и наружным контурами газотурбинного двигателя. Промежуточная опора содержит корпус подшипника, на котором закреплен валик с подшипником, и крышку промежуточной опоры. Между корпусом подшипника и крышкой промежуточной опоры установлены уплотнительные кольца. Корпус подшипника закреплен с крышкой промежуточной опоры и с разделительным корпусом посредством крепежных элементов. При сборке валопровода газотурбинного двигателя собирают промежуточную опору, закрепив валик с подшипником на корпусе подшипника. Затем промежуточную опору вставляют внутрь разделительного корпуса в межконтурное пространство между внутренним и наружным контурами газотурбинного двигателя через задний фланец втулочной части разделительного корпуса. Далее на корпус подшипника надевают крышку промежуточной опоры. После этого закрепляют корпус подшипника с крышкой промежуточной опоры и с разделительным корпусом посредством крепежных элементов. Группа изобретений позволяет повысить надежность валопровода газотурбинного двигателя, а также упростить сборку валопровода и повысить ее качество. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретения относятся к двигателестроению, а именно к конструкциям привода коробок приводных агрегатов газотурбинного двигателя, и могут быть использованы в газотурбинных двигателях авиационного и наземного применения.

Известна конструкция подшипникового узла валопровода газотурбинного двигателя, включающего промежуточную опору с подшипниковым узлом (патент US №4566269, F02C 7/32, опубл. 28.01.1986).

Недостатком известной конструкции является недостаточная герметичность масляной полости, что ухудшает надежность конструкции, а также невозможность монтирования промежуточной опоры без полной разборки двигателя.

Наиболее близким к заявляемому устройству является валопровод газотурбинного двигателя, включающий промежуточную опору, размещенную внутри разделительного корпуса в межконтурном пространстве между внутренним и наружным контурами газотурбинного двигателя и содержащую корпус подшипника, на котором закреплен валик с подшипником, крышку промежуточной опоры (патент US №3907386, F01D 25/16, F02C 7/06, 7/32, опубл. 23.09.1975).

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является то, что подшипниковый узел промежуточной опоры в работе не гарантирует обеспечение полной герметичности, так как отсутствуют элементы уплотнения в соединениях его конструктивных деталей, а имеющиеся недочеты в конструкции затрудняют сборку и точность сборки устройства, что уменьшает его надежность и может привести к поломке в процессе работы.

Технический результат заявляемой конструкции заключается в повышении надежности валопровода газотурбинного двигателя, а также упрощении сборки валопровода и повышении ее качества.

Указанный технический результат достигается тем, что в валопроводе газотурбинного двигателя, включающем промежуточную опору, размещенную внутри разделительного корпуса в межкотурном пространстве между внутренним и наружным контурами газотурбинного двигателя и содержащую корпус подшипника, на котором закреплен валик с подшипником, крышку промежуточной опоры, между корпусом подшипника и крышкой промежуточной опоры установлены уплотнительные кольца, а корпус подшипника закреплен с крышкой промежуточной опоры и с разделительным корпусом посредством крепежных элементов.

Установка уплотнительных колец между корпусом подшипника и крышкой промежуточной опоры обеспечивает герметичность масляной опоры, а закрепление корпуса подшипника с крышкой промежуточной опоры и с разделительным корпусом посредством крепежных элементов обеспечивает надежную фиксацию конструктивных элементов устройства, что повышает надежность работы валопровода газотурбинного двигателя. При этом заявленное выполнение конструктивных элементов валопровода позволяет также упростить и повысить качество сборки устройства за счет обеспечения свободного доступа ко всем конструктивным элементам и исключения полной разборки газотурбинного двигателя при монтаже (демонтаже) валопровода.

Известен способ сборки валопровода газотурбинного двигателя, включающий выполнение монтажно-сборочных работ, при которых смещают промежуточную опору со шлицевым валиком вниз, освобождая центральный привод, и вверх - освобождая корпус наружный, после чего осуществляют монтаж самой промежуточной опоры с валиком. Выполнение данных операций возможно благодаря наличию в конструкции устройства плавающей втулки (патент US №4566269, F02C 7/32, опубл. 28.01.1986).

Недостатком известной конструкции является невозможность монтажа (демонтажа) промежуточной опоры валопровода без полной разборки газотурбинного двигателя.

Наиболее близким к заявляемому устройству является способ валопровода газотурбинного двигателя, включающий выполнение монтажно-сборочных работ (патент US №3907386, F01D 25/16, F02C 7/06, 7/32, опубл. 23.09.1975), выполнение которых не требует полной разборки газотурбинного двигателя.

Недостатками известного способа является то, что при монтаже валопровода, в начальный момент вращения резьбовой муфты не исключена возможность проворота верхнего кольца за счет трения в резьбе, что может привести к несовпадению направляющего устройства в верхнем кольце и позиционного отверстия в корпусе. Операция выполняется «вслепую», т.е. сборщик не может гарантировать попадание направляющего устройства в отверстие верхнего кольца. При непопадании направляющего устройства в отверстие и дальнейшем закручивании гайки происходит нерасчетное сжатие сильфона, что может привести к его поломке.

Технический результат заявляемой конструкции заключается в повышении надежности валопровода газотурбинного двигателя, а также упрощении сборки валопровода и повышении ее качества.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе сборки валопровода газотурбинного двигателя, включающем выполнение монтажно-сборочных работ, сначала собирают промежуточную опору, закрепив валик с подшипником на корпусе подшипника, затем промежуточную опору вставляют внутрь разделительного корпуса в межконтурное пространство между внутренним и наружным контурами газотурбинного двигателя через задний фланец втулочной части разделительного корпуса, а далее на корпус подшипника надевают крышку промежуточной опоры, после чего закрепляют корпус подшипника с крышкой промежуточной опоры и с разделительным корпусом посредством крепежных элементов.

Заявленный способ позволяет упростить и повысить качество сборки устройства за счет обеспечения свободного доступа ко всем конструктивным элементам и исключения полной разборки газотурбинного двигателя при монтаже (демонтаже) валопровода, что, в свою очередь, повышает надежность валопровода газотурбинного двигателя.

Предлагаемая конструкция валопровода газотурбинного двигателя и способ его изготовления поясняются следующими схематичными чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид валопровода газотурбинного двигателя.

На фиг. 2 представлен элемент I на фиг. 1 в увеличенном виде.

На фиг. 3 показан порядок сборки валопровода.

Валопровод газотурбинного двигателя (фиг. 1, 2) включает в себя промежуточную опору 1, размещенную внутри разделительного корпуса 2 в межконтурном пространстве 3, образованном внутренним 4 и наружным 5 контурами газотурбинного двигателя. Промежуточная опора 1 содержит корпус 6 подшипника, на котором закреплен валик 7 с подшипником 8, крышку 9. Корпус 6 подшипника закреплен с крышкой 9 промежуточной опоры 1 и с разделительным корпусом 2 (стенками разделительного корпуса 2) посредством соответствующих крепежных элементов 10 и 11, выполненных, например, в виде винтов. Валик 7 закреплен с корпусом 6 подшипника 8 с помощью крепежных элементов 12 и 13.

Герметизацию внутренней масляной полости 14 разделительного корпуса 2 обеспечивают уплотнительные кольца 15 и 16, расположенные между крышкой 9 промежуточной опоры 1 и корпусом 6 подшипника. Точность ориентации положения конструктивных элементов промежуточной опоры 1 обеспечивается штифтами 17 и 18, посадками корпуса подшипника 6 в крышку 9, крышки 9 в разделительный корпус 2 и точностью изготовления размеров: L1 - в разделительном корпусе 2, L2 - в крышке 9 промежуточной опоры 1, L3 - в корпусе 6 подшипника.

Сборка валопровода газотурбинного двигателя осуществляется следующим образом.

Способ сборки валопровода газотурбинного двигателя включает выполнение ряда монтажно-сборочных работ (см. фиг. 3). На первом этапе собирают конструктивные части промежуточной опоры 1 (без крышки 9), закрепив валик 7 на корпусе 6 подшипника 8 с помощью крепежных элементов 12 и 13. Затем собранную промежуточную опору 1 через задний фланец 19 втулочной части 20 разделительного корпуса 2 вставляют внутрь разделительного корпуса 2 в межконтурное пространство 3 между внутренним 4 и наружным 5 контурами газотурбинного двигателя. Далее на корпус 6 подшипника 8 надевают крышку 9 промежуточной опоры 1. После этого закрепляют корпус 6 подшипника 8 с крышкой 9 промежуточной опоры 1 и с разделительным корпусом 2 посредством крепежных элементов 10 и 11.

1. Валопровод газотурбинного двигателя, включающий промежуточную опору, размещенную внутри разделительного корпуса в межконтурном пространстве между внутренним и наружным контурами газотурбинного двигателя и содержащую корпус подшипника, на котором закреплен валик с подшипником, крышку промежуточной опоры, отличающийся тем, что между корпусом подшипника и крышкой промежуточной опоры установлены уплотнительные кольца, а корпус подшипника закреплен с крышкой промежуточной опоры и с разделительным корпусом посредством крепежных элементов.

2. Способ сборки валопровода газотурбинного двигателя, включающий выполнение монтажно-сборочных работ, отличающийся тем, что сначала собирают промежуточную опору, закрепив валик с подшипником на корпусе подшипника, затем промежуточную опору вставляют внутрь разделительного корпуса в межконтурное пространство между внутренним и наружным контурами газотурбинного двигателя через задний фланец втулочной части разделительного корпуса, а далее на корпус подшипника надевают крышку промежуточной опоры, после чего закрепляют корпус подшипника с крышкой промежуточной опоры и с разделительным корпусом посредством крепежных элементов.



 

Похожие патенты:

Валоповоротное и пусковое устройство газотурбинной установки содержит приводной двигатель, редуктор и обгонную муфту ротора компрессора. Редуктор содержит коробку передач с тремя парами взаимозацепленных шестерен и простой трехзвенный планетарный механизм.

Турбореактивный двигатель содержит промежуточный картер с радиальными рукавами и приводным валом коробки зубчатых передач вспомогательных механизмов. Приводной вал установлен в радиальном рукаве, причем рукав включает промежуточный подшипник для опоры приводного вала.

Валоповоротное и пусковое устройство газотурбинной установки содержит приводной двигатель, редуктор и обгонную муфту ротора компрессора. Редуктор содержит трехвальную соосную коробку передач с парами взаимозацепленных шестерен и простой трехзвенный планетарный механизм.

Коробка привода в турбомашине для приведения во вращение генератора переменного тока или насоса содержит передаточный вал, направляемый во время вращения в подшипниках и удерживающий шестерню в зацеплении с одной ведущей шестерней при вращении.

Промежуточный корпус (20) вентиляторного отсека турбореактивного двигателя (Cs) содержит: обечайку (22), кольцевую щеку (24), подвесную балку (28) и коробку приводов агрегатов (30).

Устройство изменения передаточного отношения между валом турбины и валом стартера-генератора содержит первое и второе жестко закрепленные зубчатые колеса, установленные на валу стартера-генератора, первое и второе промежуточные зубчатые колеса, переключающую муфту, а также средство, вызывающее ее поступательное перемещение.

Узел коробки привода агрегатов и резервуара для смазывающей жидкости турбореактивного двигателя содержит коробку с двумя отсеками и перегородку, разделяющую отсеки между собой.

Удерживающий кронштейн авиационного оборудования содержит фланец присоединения к несущей конструкции, траверсу крепления оборудования и промежуточный элемент жесткости, выполненные из одной согнутой пластины листового металла.

Коробка приводов агрегатов газовой турбины содержит переднюю и заднюю боковые стороны, периферийный выступающий край, а также блок шестерен, состоящий из нескольких находящихся в зацеплении зубчатых колес. Каждое зубчатое колесо установлено на центральном валу, поддерживаемом подшипниками качения. Центральный вал выполнен с возможностью соединения с подающим валом для приведения в действие агрегата. Между центральным валом и подающим валом установлены средства расцепления агрегата, образованные кулачковой муфтой. Кулачковая муфта имеет осевые зубья, взаимодействующие с зубчатым краем центрального вала, и внутренние канавки, находящиеся в зацеплении с внешними канавками подающего вала. Средства расцепления управляются электрическим приводным механизмом, обеспечивающим перемещение плунжерного пальца, один конец которого взаимодействует с внешней винтовой выемкой кулачковой муфты. Изобретение позволяет снизить габариты коробки приводов агрегатов газовой турбины. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

При передаче электрической энергии в летательном аппарате, содержащем вспомогательную силовую установку, основные двигатели и оборудование - конечные потребители, обеспечивают передачу электрической энергии между компонентами летательного аппарата. Силовой вал вспомогательной силовой установки связан с группой энергетического преобразования через коробку передачи мощности. Каждая группа преобразования содержит только один трансформируемый электромеханический компонент - стартер/генератор и преобразователь механической энергии. Передачу мощности осуществляют от каждой группы преобразования, прямой связью, с одной стороны, механически с коробкой передачи и, с другой стороны, электрически с соответствующим оборудованием. Летательный аппарат содержит блок контроля, связанный с силовым электронным блоком и управляющий преобразованием стартер/генератор трансформируемого электромеханического компонента - стартер/генератора во время различных фаз: запуск вспомогательной силовой установки или основных двигателей, поглощение энергии или руление. Другое изобретение группы относится к электромеханической конструкции, обеспечивающей передачу электрической энергии, по указанному выше способу. Группа изобретений позволяет упростить систему передачи электрической энергии летательного аппарата. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Устройство приводного вала газотурбинного двигателя содержит приводной вал, круглый корпус, круглый обод, окружающий корпус, полую радиальную опору и опорный подшипник вала, установленный между первичным валом и манжетой. Радиальная опора соединяет корпус с ободом и пересекается приводным валом, проходящим в корпус. Радиальная опора соединена с корпусом и не выполнена с ним как одно целое. Радиальная опора содержит бобышку, снабженную каналом. Бобышка и манжета соединены путем зацепления друг в друга. Приводной вал проходит сквозь бобышку и манжету. Прокладка обеспечивает герметичность между манжетой и бобышкой, и подшипник установлен в манжете. В приводном вале образован масляный канал, причем просверленные отверстия пересекают вал от масляного канала до подшипника. Другие изобретения группы относятся к газотурбинному двигателю, содержащему указанное выше устройство, а также воздушному судну с таким двигателем. Группа изобретений позволяет раздельно изготавливать радиальную опору и корпус, а также повысить точность установки подшипника 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретения относятся к турбокомпрессорной установке. Установка содержит газотурбинный двигатель, предназначенный для преобразования тепловой энергии в механическую энергию, центробежный компрессор, содержащий присоединенный к валу газотурбинного двигателя и единственный смазочный насос, предназначенный для подачи синтетического масла к газотурбинному двигателю и центробежному компрессору. Каждый из указанных элементов - газотурбинный двигатель, центробежный компрессор и единственный смазочный насос - содержат только подшипники качения. Технический результат изобретения – экономия энергии. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

Коробка (140) приводов агрегатов газотурбинного двигателя для летательного аппарата содержит кожух (42), тягу (115) управления рулями летательного аппарата, выполненную с возможностью скольжения в осевом направлении внутри коробки (140), и силовой цилиндр (120) привода тяги (115), установленный на упомянутом кожухе (42). Силовой цилиндр (120) содержит полый корпус (121), поршень (123), выполненный с возможностью поступательного перемещения внутри упомянутого корпуса (121), и шток (122) поршня, соединенный с упомянутым поршнем (123) и проходящий снаружи корпуса (121) силового цилиндра (120). Шток (122) соединен с тягой (115). Корпус (121) силового цилиндра (120) расположен между соединением штока (122) с тягой (115) и кожухом (42) коробки (140). Летательный аппарат содержит газотурбинный двигатель, управляемый руль и коробку (140) приводов агрегатов, в которой тяга (115) управления соединена с рулем. Группа изобретений направлена на сокращение времени монтажа и демонтажа при техническом обслуживании. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно к коробкам двигательных агрегатов (КДА) авиационных турбореактивных двигателей (ТРД) и способам работы двигательных агрегатов. Обеспечивает совокупное повышение КПД двигателя, повышение ресурса работы редукторов приводов с меньшими потерями энергии и снижением износа зубчатых венцов. Комплекс двигательных агрегатов КДА ТРД имеет соосные валы роторов высокого давления (РВД), низкого давления (РНД), центральный конический привод (ЦКП), коробку двигательных агрегатов (КДА) и выносную коробку самолетных агрегатов (ВКА). Рабочий крутящий момент в процессе работы двигателя отбирают от вала РВД и последовательно направляют через главную коническую шестеренную пару ЦКП, рессору, сообщающую ЦКП с конической шестеренной парой главного конического привода (ГКП) КДА. Через установленную на входном валу ГКП КДА ведомую коническую шестерню подают на главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо, сообщенное по крутящему моменту не менее чем через две контактирующие с ним цилиндрические зубчатые шестерни с образованием двух головных шестеренных пар многоступенчатых редукторов, разделяющих долевые потоки рабочего крутящего момента на две группы по числу агрегатов. Одну из указанных групп передают многоступенчатым редуктором через гибкий вал крутящий момент самолетным агрегатам выносной коробки (ВКА). Другая группа транспортирует долевые потоки крутящего момента посредством объединяемых в ней многоступенчатых редукторов двигательных агрегатов КДА. 8 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно к коробкам двигательных агрегатов (КДА) авиационных турбореактивных двигателей (ТРД) и способам работы двигательных агрегатов. Комплекс двигательных агрегатов КДА ТРД имеет соосные валы роторов высокого давления (РВД), низкого давления (РНД), центральный конический привод (ЦКП), коробку двигательных агрегатов (КДА) и выносную коробку самолетных агрегатов (ВКА). Рабочий крутящий момент в процессе работы двигателя отбирают от вала РВД и последовательно направляют через главную коническую шестеренную пару ЦКП, рессору, сообщающую ЦКП с конической шестеренной парой главного конического привода (ГКП) КДА. Через установленную на входном валу ГКП КДА ведомую коническую шестерню подают на главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо, сообщенное по крутящему моменту не менее чем через две контактирующие с ним цилиндрические зубчатые шестерни с образованием двух головных шестеренных пар многоступенчатых редукторов, разделяющих долевые потоки рабочего крутящего момента на две группы по числу агрегатов. Одна из указанных групп передает многоступенчатым редуктором через гибкий вал крутящий момент самолетным агрегатам выносной коробки (ВКА). Другая группа транспортирует долевые потоки крутящего момента посредством объединяемых в ней многоступенчатых редукторов двигательных агрегатов КДА. Изобретение обеспечивает совокупное повышение КПД двигателя, повышение ресурса работы редукторов приводов с меньшими потерями энергии и снижением износа зубчатых венцов. 7 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Турбореактивный двигатель с передним вентилятором содержит по меньшей мере один контур текучей среды и теплообменник воздух/текучая среда, посредством которого упомянутая текучая среда охлаждается воздухом, наружным относительно турбореактивного двигателя, и разделитель потока. Разделитель потока расположен ниже по потоку от вентилятора между первичным потоком и вторичным потоком. Разделитель потока имеет по существу треугольное сечение и содержит линию передней кольцевой кромки, образующую ребро атаки, участок внешней стенки, проходящий в сторону выхода от ребра атаки, который ограничивает радиально изнутри входную часть тракта вторичного потока, и участок внутренней стенки, проходящий в сторону выхода от ребра атаки, который ограничивает радиально изнутри входную часть тракта первичного потока. Участки внешней и внутренней стенки ограничивают пространство, в котором размещен теплообменник. На участке внешней стенки размещены направляющие лопатки, которые проходят радиально между участком внешней стенки и корпусом, окружающим лопатки вентилятора. Теплообменник содержит камеру, через которую проходит охлаждаемая текучая среда и которая образована между двумя параллельными стенками вдоль внутренней поверхности участка внешней стенки и внутренней поверхности участка внутренней стенки. Теплообменник связан с термоэлектрическим генератором, содержащим первую и вторую поверхности теплообмена. Первая поверхность находится в термическом контакте с вторичным воздушным потоком, а вторая поверхность находится в термическом контакте с текучей средой, охлаждаемой в теплообменнике одной из стенок камеры теплообменника. Первая теплообменная поверхность образует участок стенки разделителя, находящийся ниже по потоку от передней кромки разделителя воздушного потока со стороны тракта вторичного потока внешней поверхности участка внешней стенки разделителя. Изобретение направлено на применение термоэлектрических реакторов в авиационных двигателях. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к энергетике. Устройство закупоривания отверстия, выполненное в стенке кожуха шестерёнчатой коробки приводов в газотурбинном двигателе, обеспечивает доступ к вращающемуся валу, с возможностью вхождения с обеспечением герметичности в указанное отверстие и закрепления на стенке крепежными элементами. При этом две цилиндрические детали в устройстве соединены с возможностью скольжения одна относительно другой, коаксиально отверстию. Первая деталь выполнена с возможностью размещения статическим образом в отверстии, причём вторая деталь выполнена с возможностью быть закрепленной на стенке крепежными элементами и подвержена воздействию упругого средства, предусмотренного между соединенными деталями и стремящегося аксиально удалить вторую деталь от стенки. Также представлена шестерёнчатая коробка приводов. Изобретение позволяет устранить риск того, что двигатель будет работать с вставленным, но плохо закреплённым устройством закупоривания. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Коробка двигательных агрегатов КДА ТРД содержит корпус и крышку. Корпус КДА размещен на промежуточном корпусе двигателя. На корпусе КДА смонтированы центробежный топливоподкачивающий насос, суфлер центробежный и насос плунжерный. Со стороны днища корпуса к КДА подведен концевой сильфонно-шарнирный узел гибкого вала. На крышке КДА установлены маслоагрегат, топливный насос-регулятор и насос форсажный. Края проемов в корпусе и крышке КДА выполнены с утолщенной кольцевой отбортовкой под фланцевое, хомутовое соединение или под автономный переходный элемент соединения агрегата с КДА. Во внутреннем объеме КДА смонтирована система многоступенчатых редукторов приводов агрегатов. Редуктор ввода крутящего момента в КДА содержит главную коническую шестеренную пару ГКП, соединенную через рессору с ЦКП. Входной вал КДА выполнен совмещающим функции вала ведомого колеса главной шестеренной пары КДА и вала главного раздаточного колеса. Разветвленная система редукторов зубчатых передач содержит узлы ввода как пускового, так и рабочего крутящих моментов агрегатам соответственно через главное раздаточное колесо и ГКП КДА и ЦКП на вал РВД и, кроме того, с возможностью реверсной передачи в обратную сторону рабочего крутящего момента от вала РВД редукторам приводов ВКА. Передаточное число «кольцевого» участка редукторов от вала ввода в КДА пускового крутящего момента до рессоры, соединяющей ГКП КДА с ЦКП превышает в (2,1÷4,2) раз реверсное передаточное число того же «кольцевого» участка редукторов для передачи в обратном направлении рабочего крутящего момента от вала РВД. Изобретение позволяет повысить КПД на 2% и более чем в два раза повысить ресурс двигателя. 7 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх