Опора турбины высокого давления



Опора турбины высокого давления
Опора турбины высокого давления
Опора турбины высокого давления

 


Владельцы патента RU 2612546:

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

Предлагаемое изобретение относится к турбиностроению и может быть использовано в конструкции газотурбинных установок, в частности в элементах опор и опорных подшипников. Опора турбины высокого давления содержит наружный корпус, последовательно соединенные внутреннее кольцо, корпус подшипника и роликоподшипник, взаимодействующий с ротором турбины, сопловые лопатки, спицы, фиксирующие гайки и втулки. Спицы закреплены одним концом на наружном корпусе, а другим концом на внутреннем кольце. Втулки выполнены в виде стакана с отверстием под спицы в днище. Втулки закреплены на внутреннем кольце, а на спицах выполнены буртики. Каждая спица установлена в отверстие в днище стакана и снабжена двумя парами шайб со сферическими поверхностями. Одна пара шайб установлена на спицу между буртиком спицы и одной стороной днища стакана, а другая между другой стороной днища стакана и фиксирующей гайкой. Изобретение позволяет повысить ресурс турбины высокого давления газотурбинной установки. 2 ил.

 

Предлагаемое 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 наружный корпус, последовательно соединенные внутреннее кольцо, корпус подшипника и роликоподшипник, взаимодействующий с ротором турбины, сопловые лопатки и спицы, закрепленные одним концом на наружном корпусе, а другим концом на внутреннем кольце, и фиксирующие гайки. /RU 26819 U1, МПК F02C 7/06. Опубликовано: 20.12.2002 г./

Недостатком вышеуказанной конструкции является установка спиц на внутреннем кольце и наружном корпусе без жесткой связи с ними. С увеличением наработки более 5000 часов происходит изменение растяжения спиц, что приводит к повышенным радиальным перемещениям ротора турбины высокого давления (ТВД) и возникновению вибраций.

Задачей изобретения является улучшение работоспособности опоры турбины высокого давления.

Ожидаемый технический результат - увеличение ресурса работы турбины высокого давления, снижение возможности разрушения опоры и повышение экономичности двигателя.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что известная опора турбины, содержащая наружный корпус, последовательно соединенные внутреннее кольцо, корпус подшипника и роликоподшипник, взаимодействующий с ротором турбины, сопловые лопатки и спицы, закрепленные одним концом на наружном корпусе, а другим концом на внутреннем кольце, и фиксирующие гайки, по предложению опора снабжена втулками, выполненными в виде стакана с отверстием под спицы в днище, втулки закреплены на внутреннем кольце, а на спицах выполнены буртики, каждая спица установлена в отверстие в днище и снабжена двумя парами шайб со сферическими поверхностями, при этом одна пара шайб установлена на спицу между буртиком спицы и днищем стакана, а другая между днищем стакана и фиксирующей гайкой.

Опоры снабжены втулками, выполненными в виде стакана с отверстием под спицы в днище. Втулки по количеству спиц жестко (например, сваркой) установлены во внутреннем кольце. Каждая спица имеет буртик и установлена в отверстие в днище стакана с двух сторон, от которого установлены две пары шайб, имеющих сферическую поверхность.

За счет шайб компенсируются все отклонения на буртике спиц и торцах втулок, а спицы выставляются в вертикальном направлении. Шайбы, имеющие сферическую поверхность, зажаты гайками во внутреннем кольце, а снаружи спицы закреплены гайками в наружном корпусе опоры, то есть выполняется жесткая связь спиц с наружным корпусом и внутренним кольцом.

Фиг. 1 - поперечное сечение опоры.

Фиг. 2 - выноска А.

Опора состоит из наружного корпуса 1, внутреннего кольца 2 с втулками 3, в виде стакана с отверстием под спицы в днище 4, лопаток 5, спиц 6 с буртиками 7, гаек 8, 9, 10 и установленных на каждой спице 6 по две пары шайб 11 со сферическими поверхностями, корпуса подшипника 12 и подшипника 13.

Во время сборки между буртиками 7 спиц 6 и днищем 4 втулок 3 устанавливается одна пара шайб 11, а вторая пара шайб 11 устанавливается с другой стороны днища 4 втулок 3 и зажимается гайкой 8. Снаружи спицы 6 зажимаются гайками 9 и 10. Предлагаемая опора имеет жесткость в радиальном направлении в 2,3…2,7 раз выше известной опоры.

Во время работы предлагаемая опора обеспечивает минимальные перемещения в радиальном направлении и не меняет жесткости при больших наработках и остановках, при этом опорные торцы буртиков спиц, торцов втулок и опорного торца гаек прилегают друг к другу по всему периметру за счет смещений по сферическим поверхностям сферических шайб.

Применение изобретения повышает работоспособность опоры турбины высокого давления (ТВД) до ресурса 75000… 100000 часов, а опора рекомендована к внедрению в серию.

Опора турбины высокого давления, содержащая наружный корпус, последовательно соединенные внутреннее кольцо, корпус подшипника и роликоподшипник, взаимодействующий с ротором турбины, сопловые лопатки и спицы, закрепленные одним концом на наружном корпусе, а другим концом на внутреннем кольце, и фиксирующие гайки, отличающаяся тем, что она снабжена втулками, выполненными в виде стакана с отверстием под спицы в днище, втулки закреплены на внутреннем кольце, а на спицах выполнены буртики, каждая спица установлена в отверстие в днище и снабжена двумя парами шайб со сферическими поверхностями, при этом одна пара шайб установлена на спицу между буртиком спицы и одной стороной днища стакана, а другая между другой стороной днища стакана и фиксирующей гайкой.



 

Похожие патенты:

Турбомашина, содержащая, по меньшей мере, один вал и, по меньшей мере, один подшипник, направляющий во вращении упомянутый вал вокруг оси турбомашины; подшипник, содержащий первое внутренне расположенное в радиальном направлении кольцо и второе внешне расположенное в радиальном направлении кольцо, между которыми размещены подвижные элементы; турбомашина, в которой первое кольцо установлено плавающим на упомянутом валу посредством демпфирующего тонкого жидкого слоя.

Турбоустановка содержит компрессор (102), содержащий модуль (114), выполненный с возможностью введения скольжением в наружный кожух (112) и извлечения из него. Турбоустановка дополнительно содержит электрический двигатель (104), содержащий вал (108), выполненный с возможностью присоединения к валу (106) компрессора.

Изобретение относится к газотурбинным установкам авиационного и наземного применения, а именно к конструкции опор компрессора или турбины. Радиальная упругодемпферная опора ротора турбомашины содержит шариковый подшипник, а также последовательно установленные на цапфе ротора турбомашины со стороны рабочих колес ротора турбомашины лабиринтное уплотнение, контактное кольцо, с которым взаимодействует контактное графитовое уплотнение, и роликовый подшипник, наружное кольцо которого установлено в корпусе роликового подшипника.

Изобретение относится к газотурбинным установкам авиационного и наземного применения, а именно к конструкции опор компрессора или турбины. Радиальная упругодемпферная опора ротора турбомашины содержит шариковый подшипник, а также последовательно установленные на цапфе ротора турбомашины со стороны рабочих колес ротора турбомашины лабиринтное уплотнение, контактное кольцо, с которым взаимодействует контактное графитовое уплотнение, и роликовый подшипник, наружное кольцо которого установлено в корпусе роликового подшипника.

Изобретение относится к области энергомашиностроения и теплоэнергетики и может быть использовано при разработке паротурбинных энергоустановок. Валопровод турбоагрегата содержит скрепленные между собой соединительными муфтами и установленные на подшипниковых опорах роторы многоцилиндровой паровой турбины и электрогенератора.

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 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 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.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к системам разгрузки опор роторов компрессоров низкого давления газотурбинного двигателя, в том числе и в составе летательного аппарата. Компрессор низкого давления газотурбинного двигателя содержит ротор, передняя и задняя цапфы которого установлены в передней и задней опорах статора соответственно, шарикоподшипник, вспомогательную втулку, шарнирные V-образные механизмы и упорное кольцо. Наружное кольцо шарикоподшипника установлено в его корпусе, соединенном с корпусом передней опоры посредством разъемного соединения, а внутреннее кольцо шарикоподшипника установлено на наружном диаметре вспомогательной втулки. На торце передней цапфы ротора установлено упорное кольцо, соединенное с вспомогательной втулкой посредством расположенных по окружности относительно продольной оси компрессора шарнирных V-образных механизмов. Каждый V-образный механизм образован двумя качалками, соединенными друг с другом посредством шарнирного соединения, при этом в месте их соединения установлен груз, расположенный на диаметре меньшем, чем диаметр внутреннего кольца вспомогательной втулки. Свободные концы качалок соединены со вспомогательной втулкой и упорным кольцом соответственно посредством шарнирных соединений. Изобретение позволяет повысить надежности работы компрессора низкого давления газотурбинного двигателя. 1 ил.
Наверх