Межроторная опора газотурбинного двигателя

Авторы патента:

F02C7/00 - Конструктивные элементы, узлы, детали или вспомогательные приспособления, не отнесенные к группам F02C 1/00-F02C 6/00 или представляющие интерес независимо от них; воздухозаборники реактивных двигательных установок (управление F02C 9/00)

Владельцы патента RU 2628688:

Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (RU)

Изобретение относится к газотурбинным двигателям (ГТД) авиационного и наземного применения, в частности к опорам между роторами высокого и низкого давления. Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение надежности работы опоры за счет исключения перекоса колец подшипника и снижение контактных напряжений между роликами и кольцами, следовательно, повышение грузоподъемности подшипника за счет полного контакта роликов с кольцами. Технический результат достигается тем, что межроторная опора ГТД, содержащая наружный и внутренний валы, между которыми установлен радиальный роликоподшипник с наружным и внутренним кольцами, и гайку, наружный вал снабжен радиальным буртом, выполненным на внутреннем диаметре последнего, в отличие от известной снабжена двумя кольцевыми элементами, установленными между наружным кольцом радиального роликоподшипника и наружным валом, с осевым зазором относительно друг друга, причем контактирующие поверхности кольцевых элементов и наружного кольца роликоподшипника выполнены сферическими, при этом кольцевые элементы зафиксированы относительно наружного вала при помощи радиального бурта и гайки и подпружинены в осевом направлении посредством разрезного кольца, установленного между гайкой или радиальным буртом наружного вала и близлежащим кольцевым элементом, причем контактирующие поверхности разрезного кольца и кольцевого элемента выполнены коническими относительно продольной оси опоры. 1 ил.

Изобретение относится к газотурбинным двигателям (ГТД) авиационного и наземного применения, в частности к опорам между роторами высокого и низкого давления.

Наиболее близкой является межроторная опора ГТД, содержащая наружный и внутренний валы, между которыми установлен радиальный роликоподшипник с наружным и внутренним кольцами, и гайку, наружный вал снабжен радиальным буртом, выполненный на внутреннем диаметре последнего (Патент РФ №2414612 от 26.08.2009, опубл. 20.03.2011, МПК F02C 7/06).

Недостатками данной опоры является то, что наличие обязательных перекосов валов во время работы ГТД сказывается на взаимном угловом положении колец подшипника, при этом происходит неравномерная нагрузка на ролики, приводящая к повышенным контактным напряжениям между роликами и кольцами и снижению грузоподъемности подшипника. В результате снижается ресурс опоры в целом.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение надежности работы опоры за счет исключения перекоса колец подшипника и снижение контактных напряжений между роликами и кольцами, следовательно, повышение грузоподъемности подшипника за счет полного контакта роликов с кольцами.

Технический результат достигается тем, что межроторная опора ГТД, содержащая наружный и внутренний валы, между которыми установлен радиальный роликоподшипник с наружным и внутренним кольцами, и гайку, наружный вал снабжен радиальным буртом, выполненным на внутреннем диаметре последнего, в отличие от известной снабжена двумя кольцевыми элементами, установленными между наружным кольцом радиального роликоподшипника и наружным валом, с осевым зазором относительно друг друга, причем контактирующие поверхности кольцевых элементов и наружного кольца роликоподшипника выполнены сферическими, при этом кольцевые элементы зафиксированы относительно наружного вала при помощи радиального бурта и гайки и подпружинены в осевом направлении посредством разрезного кольца, установленного между гайкой или радиальным буртом наружного вала и близлежащим кольцевым элементом, причем контактирующие поверхности разрезного кольца и кольцевого элемента выполнены коническими относительно продольной оси опоры.

На чертеже показана межроторная опора газотурбинного двигателя.

Межроторная опора ГТД содержит наружный 1 и внутренний 2 валы. Между валами установлен радиальный роликоподшипник 3 с наружным 4 и внутренним 5 кольцами.

Наружный вал 1 снабжен радиальным буртом 6, выполненным на внутреннем диаметре последнего.

Опора снабжена двумя кольцевыми элементами 7, 8, установленными между наружным кольцом 4 радиального роликоподшипника 3 и наружным валом 1, с осевым зазором относительно друг друга. Причем контактирующие поверхности кольцевых элементов 7, 8 и наружного кольца 4 роликоподшипника 3 выполнены сферическими.

Кольцевые элементы 7, 8 зафиксированы относительно наружного вала 1 при помощи радиального бурта 6 и гайки 9 и подпружинены в осевом направлении посредством разрезного кольца 10, установленного между гайкой 9 или радиальным буртом 6 наружного вала 1 и близлежащим кольцевым элементом. Контактирующие поверхности разрезного кольца 10 и кольцевого элемента выполнены коническими относительно продольной оси опоры.

Межроторная опора ГТД работает следующим образом.

Во время работы газотурбинного двигателя вращаются оба вала 1, 2, при их вращении возникают перекосы. Наличие сферической поверхности контакта наружного кольца 4 роликоподшипника 3 и кольцевых элементов 7, 8 позволяет подстраиваться под необходимый угол перекоса. Пружинное разрезное кольцо 10 во время работы обеспечивает отсутствие зазора по сферическому контакту при различных тепловых расширениях наружного вала 1 и наружного кольца 4 роликоподшипника 3.

При увеличении частоты вращения наружного вала 1 плотность этого контакта возрастает за счет массы разрезного кольца 10 от центробежной силы.

Благодаря тому, что межроторная опора ГТД, содержащая наружный и внутренний валы, между которыми установлен радиальный роликоподшипник с наружным и внутренним кольцами, и гайку, наружный вал снабжен радиальным буртом, выполненным на внутреннем диаметре последнего, в отличие от известной снабжена двумя кольцевыми элементами, установленными между наружным кольцом радиального роликоподшипника и наружным валом с осевым зазором относительно друг друга, причем контактирующие поверхности кольцевых элементов и наружного кольца роликоподшипника выполнены сферическими, при этом кольцевые элементы зафиксированы относительно наружного вала при помощи радиального бурта и гайки, и подпружинены в осевом направлении посредством разрезного кольца, установленного между гайкой или радиальным буртом наружного вала и близлежащим кольцевым элементом, причем контактирующие поверхности разрезного кольца и кольцевого элемента выполнены коническими относительно продольной оси опоры, достигается повышение надежности работы опоры, а также повышение грузоподъемности подшипника.

Межроторная опора газотурбинного двигателя, содержащая наружный и внутренний валы, между которыми установлен радиальный роликоподшипник с наружным и внутренним кольцами, и гайку, наружный вал снабжен радиальным буртом, выполненным на внутреннем диаметре последнего, отличающаяся тем, что опора снабжена двумя кольцевыми элементами, установленными между наружным кольцом радиального роликоподшипника и наружным валом с осевым зазором относительно друг друга, причем контактирующие поверхности кольцевых элементов и наружного кольца роликоподшипника выполнены сферическими, при этом кольцевые элементы зафиксированы относительно наружного вала при помощи радиального бурта и гайки и подпружинены в осевом направлении посредством разрезного кольца, установленного между гайкой или радиальным буртом наружного вала и близлежащим кольцевым элементом, причем контактирующие поверхности разрезного кольца и кольцевого элемента выполнены коническими относительно продольной оси опоры.

Изобретение относится к авиадвигателестроению, к способам повышения ресурса и основных параметров за счет введения в конструкцию двигателя систем охлаждения турбин.

Воздушное блокировочное кольцо в сборе с радиальным креплением // 2612524

Изобретение относится к воздушному блокировочному кольцу в сборе и, в частности, к воздушному блокировочному кольцу в сборе, имеющему радиальное крепление. Воздушное блокировочное кольцо (40) в сборе содержит ближний конец и дальний конец, блокировочное кольцо, имеющее выступ, и опору блокировочного кольца, имеющую участок стенки.

Система для смешивания топлива (варианты) // 2611124

Изобретение относится к энергетике. Система содержит смесительный узел, выполненный с возможностью смешивания жидкого топлива и воды с созданием топливной смеси.

Система продувки топлива и способ продувки топлива (варианты) // 2610371

Система продувки топлива, предназначенная для турбинного узла, содержит систему подачи топлива. Система подачи топлива содержит источник топлива, предназначенный для подачи топлива к турбинному узлу, управляющий клапан, предназначенный для регулирования потока топлива, делитель потока, предназначенный для селективного распределения топлива к по меньшей мере одной камере сгорания, и клапан камеры сгорания, расположенный выше по потоку от указанной по меньшей мере одной камеры сгорания.

Цилиндрический кожух и способ изготовления цилиндрического кожуха // 2599752

Изобретение относится к цилиндрическому кожуху, который используется в качестве кожуха вентилятора для закрытия лопастей вентилятора реактивного двигателя воздушного судна, и к способу изготовления цилиндрического кожуха.

Барабан ротора турбомашины // 2596895

Изобретение относится к роторам турбомашин, используемых в авиации. Барабан ротора турбомашины, содержащий корпус в форме полого цилиндрического тела вращения вокруг продольной оси и выполненный в нем один и более венец со средствами для крепления хвостовиков лопаток, расположенных по наружной поверхности через равные промежутки в поперечном направлении, при этом корпус содержит металломатричный композит с перекрестной укладкой армирующих волокон, средства для крепления хвостовиков лопатки выполнены в виде корневого элемента под сварку по форме профиля лопатки, а металломатричный композит сформирован по всей наружной поверхности тела вращения слоем толщиной, не превышающей высоту корневого элемента.

Барабан ротора турбомашины // 2596894

Изобретение относится к роторам турбомашин, используемых в авиации. Барабан ротора турбомашины выполнен в форме полого цилиндрического тела вращения вокруг продольной оси с одним и более венцами, со средствами для крепления хвостовиков лопаток, расположенных через равные промежутки по наружной поверхности, при этом барабан выполнен из металломатричного композита с перекрестной укладкой армирующих волокон, а средства для крепления хвостовиков лопаток выполнены в виде корневых элементов под сварку по форме профиля лопатки, при этом на внутренней поверхности барабана из композита выполнены наплывы, фланцы или цапфы с закладными элементами под сварку, причем наплывы расположены под корневыми элементами.

Способ прогнозирования погоды, устройство прогнозирования погоды и устройство использования воздуха // 2581741

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для прогнозирования погоды. Сущность: выбирают из множества элементов информации о погоде, которые относятся к областям и моментам времени и которые включают в себя, по меньшей мере, температурные данные, множество наборов информации о погоде, относящихся к множеству моментов времени в течение фиксированного периода, касающихся первой области, содержащей местоположение, в котором размещается устройство использования воздуха.

Баростатический клапан двойного действия // 2578766

Изобретение относится к элементам систем газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано в маслосистемах теплонапряженных авиационных ГТД для регулирования давления сжатого воздуха и горячих газов в системе суфлирования.

Система нагрева топливного газа с когенерационной установкой // 2561777

Изобретение относится к области машиностроения. Система нагрева топливного газа с когенерационной установкой, в которой когенерационная установка подключена к блоку управления, соединена трубопроводами подвода и отвода топливного газа с агрегатным блоком подготовки топливного газа (АБПТГ) и двигателем газоперекачивающего агрегата (ГПА) и содержит в своей конструкции два последовательно подключенных теплообменника: газомасляный теплообменник (ГМТ) и теплообменник-утилизатор тепла выхлопных газов (ТУВГ), в которых греющими теплоносителями выступают соответственно горячее масло и выхлопные газы газотурбинного двигателя когенерационной установки.

Газотурбинная установка // 2628851

Изобретение относится к энергетике. Газотурбинная установка, содержащая соединенные по ходу рабочего тела цикла Брайтона компрессор, камеру сгорания и турбину, выходной вал которой соединен с электрогенератором, статорные обмотки которого соединены с энергосистемой, дополнительно снабжена электрическим нагревателем и блоком питания электрического нагревателя, при этом электрический нагреватель расположен последовательно в контуре для нагрева рабочего тела цикла Брайтона, силовые входы электрического нагревателя соединены с силовыми выходами блока питания электрического нагревателя, силовой вход блока питания электрического нагревателя соединен с цепью статорной обмотки электрогенератора. Изобретение позволяет повысить надежность работы газотурбинной установки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и устройство регулирования охлаждения масла в лопаточной машине // 2639471

Изобретение относится к способу регулирования охлаждения масла и к устройству охлаждения масла в лопаточной машине. Способ регулирования охлаждения масла внутри устройства и устройство охлаждения масла лопаточной машины содержат первый теплообменник, установленный последовательно со вторым теплообменником. Первый теплообменник является теплообменником масло/воздух. Второй теплообменник является теплообменником масло/топливо. Каждый теплообменник содержит вход масла и выход масла, ответвление, соединяющее напрямую вход масла первого теплообменника с выходом масла первого теплообменника, и регулятор расхода для регулирования расхода масла, проходящего через ответвление. Циркуляцию масла обеспечивают через ответвление при помощи регулятора расхода. Регулятор расхода содержит термоклапан, выполненный с возможностью открывания, когда температура масла меньше или равна заранее определенной температуре, составляющей от 70°C до 90°C, предпочтительно равной примерно 80°C. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство и способ для временного увеличения мощности // 2644317

Изобретение относится к области турбинных двигателей, а более конкретно к устройству (13) и способу временного увеличения мощности по меньшей мере первого турбинного двигателя (5A). Устройство (13) содержит бак (14) охлаждающей жидкости, первый контур (16A) впрыска, соединенный с упомянутым баком (14) и ведущий к по меньшей мере одной форсунке(22), выполненной с возможностью установки выше по потоку от по меньшей мере одной ступени (8) компрессора первого турбинного двигателя (5A). Этот первый контур (16A) впрыска содержит первый проходной клапан (23), выполненный с возможностью открываться, когда давление превышает предварительно определенное пороговое значение по сравнению с давлением ниже по потоку от по меньшей мере одной ступени (8) компрессора второго турбинного двигателя (5B) с тем, чтобы давать возможность охлаждающей жидкости протекать по направлению к упомянутой форсунке(22) первого контура (16A) впрыска. Достигается автоматическое и быстрое временное увеличение мощности двигателя для компенсации отказа другого двигателя, минимизация дополнительного веса. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Узел соединения агрегата внешней обвязки с корпусом турбомашины // 2645831

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к авиадвигателестроению. Техническим результатом является увеличение жесткости соединения, что приводит к повышению прочности и надежности узла соединения в случае динамической нагруженности, а именно при воздействии вибраций, а также снижение массы узла соединения в целом. Указанный технический эффект достигается тем, что в известном узеле соединения агрегата внешней обвязки с корпусом турбомашины, содержащем кронштейн, жестко соединенный с агрегатом внешней обвязки, причем на кронштейне, зацело с ним, выполнен выступ, жестко соединенный с корпусом, согласно настоящему изобретению выступ жестко зафиксирован в пазу посредством неразъемного соединения, выполненном в свою очередь в силовом элементе корпуса. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.