×
27.04.2014
216.012.be93

Результат интеллектуальной деятельности: УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002514527
Дата охранного документа
27.04.2014
Аннотация: Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругодемпферных опор роторов турбомашин. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной упругодемпферной опоры ротора турбомашины, является существенное снижение напряжений в балочках разрезной втулки при возникновении дефекта подшипника опоры ротора в виде подклинки тел качения и, как следствие, повышение надежности и долговечности опоры. Указанный технический эффект достигается тем, что в упругодемпферной опоре ротора турбомашины, содержащей подшипник, установленный на валу, статорный элемент и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку, соединенную со статорным элементом посредством разрезной втулки и образующую с ним демпфирующую полость, при этом разрезная втулка снабжена прорезями, с образованием между ними балочек, согласно изобретению балочки выполнены наклонными относительно продольной оси опоры и сориентированы со стороны крепления разрезной втулки к статорному элементу в направлении вращения ротора турбомашины. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругодемпферных опор роторов турбомашин.

Известна упругодемпферная опора ротора турбомашины, содержащая подшипник, установленный на валу, статорный элемент и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку, соединенную со статорным элементом посредством разрезной втулки и образующую с ним демпфирующую полость, при этом разрезная втулка снабжена прорезями, с образованием между ними балочек, направленных параллельно продольной оси вала (RU 2265728 С1, опубл. 10.12.2005).

В известной опоре радиусы скруглений балочек являются концентраторами напряжений, особенно в случае восприятия опорой крутящего момента, направленного по оси двигателя. Такая нагрузка, возникающая при дефекте подшипника опоры ротора в виде подклинки тел качения, передается с ротора на статор, что приводит к мгновенному разрушению опоры.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной упругодемпферной опоры ротора турбомашины, является существенное снижение напряжений в балочках разрезной втулки при возникновении дефекта подшипника опоры ротора в виде подклинки тел качения и, как следствие, повышение надежности и долговечности опоры.

Указанный технический эффект достигается тем, что в упругодемпферной опоре ротора турбомашины, содержащей подшипник, установленный на валу, статорный элемент и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку, соединенную со статорным элементом посредством разрезной втулки и образующую с ним демпфирующую полость, при этом разрезная втулка снабжена прорезями, с образованием между ними балочек, согласно изобретению балочки выполнены наклонными относительно продольной оси опоры и сориентированы со стороны крепления разрезной втулки к статорному элементу в направлении вращения ротора турбомашины.

Такое выполнение устройства позволяет снизить влияние скручивающего разрезную втулку момента и частично перевести его из изгибающей балочки нагрузки в растягивающую, что приводит к существенному снижению напряжений в упругом элементе, в частности в радиусах скруглений балочек.

Предпочтительно угол наклона балочек к оси опоры составляет 10-50°.

При углах наклона балочек разрезной втулки к продольной оси опоры вала менее 10° теряется эффективность снижения напряжений, при углах более 50° возникают сложности в изготовлении разрезной втулки, так как в этом случае прорези в упругом элементе опоры необходимо выполнять слишком узкими.

Предпочтительно выполнение балочек в поперечном сечении квадратной формы.

Выполнение балочек такой формы и такого поперечного сечения (как правило, форма балочек в поперечном сечении имеет прямоугольную форму, в том числе и в прототипе) позволяет дополнительно снизить значения напряжений в местах их концентраций в упругом элементе от действия изгибающего момента, возникающего от эксплуатационных нагрузок, в том числе и при возникновении дефекта подшипника опоры ротора в виде подклинки тел качения, в процессе эксплуатации турбомашины.

На фиг.1 показан продольный разрез упругодемпферной опоры; на фиг.2 - вид А фиг.1.

Упругодемпферная опора ротора турбомашины содержит подшипник 1, установленный на валу 2, статорный элемент 3 и закрепленную на наружном кольце подшипника 1 обечайку 4, соединенную со статорным элементом 3 посредством разрезной втулки 5 и образующую с ним демпфирующую полость 6, ограниченную уплотнениями 7 и 8, при этом разрезная втулка 5 снабжена прорезями 9, с образованием между ними балочек 10, выполненных наклонными относительно продольной оси опоры и сориентированных со стороны крепления разрезной втулки 5 к статорному элементу 3 в направлении вращения вала 2 турбомашины, при этом угол наклона балочек 10 к оси опоры составляет 10-50°, кроме того, балочки в поперечном сечении имеют квадратную форму.

Заявленная опора работает следующим образом.

Во время работы турбомашины в демпфирующую полость 6 подается под давлением масло. При колебаниях вала 2 происходит смещение обечайки 4 относительно статорного элемента 3, и масло перетекает из области с повышенным давлением в область с более низким давлением, вследствие чего происходит демпфирование колебаний вала 2. Максимальная величина смещения обечайки 4 относительно статорного элемента 3 ограничивается радиальными зазорами по уплотнениям 7 и 8 между обечайкой 4 и статорным элементом 3, обеспечивающими допустимые напряжения в разрезной втулке 5.

Упругий элемент 5, выполненный в виде разрезной втулки, введен в конструкцию для получения необходимой жесткости опоры за счет своих геометрических параметров, что позволяет отстроить с рабочих режимов критические частоты вращения вала 2.

В случае увеличения трения в подшипнике 1 или заклинки тел качения возникают дополнительные изгибные и растягивающие напряжения в разрезной втулке 5, которые суммируются с напряжениями, возникающими от действия радиальной и осевой сил, приходящих с вала 2 через подшипник 1. Выполненный описанным выше образом наклон балочек 10 к продольной оси опоры в разы снижает напряжения в упругом элементе 5 от дополнительной нагрузки и, как следствие, увеличивает прочность упругого элемента 5 опоры вала 2 и снижает вероятность его разрушения при возникновении дефектов в подшипнике 1 во время работы турбомашины.


УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ
УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 111-120 из 146.
13.01.2017
№217.015.7c45

Радиальная упругая опора ротора турбомашины

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600190
Дата охранного документа: 20.10.2016
13.01.2017
№217.015.7c93

Радиальная упруго-демпферная опора ротора турбомашины

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600219
Дата охранного документа: 20.10.2016
13.01.2017
№217.015.8329

Способ серийного производства газотурбинных двигателей

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к способам оценки стабильности серийного производства газотурбинных двигателей.Технический результат изобретения - возможность оценки стабильности серийного производства газотурбинных двигателей на этапе приемосдаточных испытаний....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601400
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.83df

Устройство для замера осевого усилия ротора турбомашины

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации нагрузок, в частности осевого усилия от вращающихся деталей, таких как валы или цапфы турбомашин. Заявленное устройство для замера осевого усилия ротора турбомашины содержит шариковый подшипник, внутреннее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601513
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.86d6

Охлаждаемая турбина газотурбинного двигателя

Изобретение относится к авиадвигателестроению, в частности к системам охлаждения турбины газотурбинного двигателя. Охлаждаемая турбина газотурбинного двигателя содержит рабочее колесо с каналами подвода охлаждающего воздуха к рабочим лопаткам и сопловой аппарат закрутки. Между выходом соплового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603699
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8807

Опора вала ротора газотурбинного двигателя (варианты), узел опоры вала ротора газотурбинного двигателя, упругое кольцо опоры вала ротора газотурбинного двигателя, торцевая втулка цапфы вала ротора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Передняя опора вала ротора КНД ГТД содержит роликоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части. Статорная часть включает корпус опоры, который соединен с корпусом роликоподшипника и охвачен ступицей ВНА с образованием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603374
Дата охранного документа: 27.11.2016
25.08.2017
№217.015.9ecd

Ротор компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в конструкциях многоступенчатых осевых компрессоров и турбин газотурбинных двигателей, энергетических установках, паро- и гидротурбинах. Ротор компрессора газотурбинного двигателя содержит диски, соединенные между собой, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606295
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a001

Двухроторный газотурбинный двигатель

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, а именно к маслосистемам, их агрегатам наддува полостей и устройствам суфлирования масла. Двухроторный газотурбинный двигатель снабжен системой последовательно сообщенных друг с другом посредством дополнительных воздуховодов предмасляных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606458
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.ad35

Регулируемый направляющий аппарат осевого компрессора турбомашины

Изобретение относится к конструированию узлов компрессора с регулируемым направляющим аппаратом, преимущественно для газотурбинного двигателя. Регулируемый направляющий аппарат осевого компрессора турбомашины содержит двухопорные поворотные лопатки, размещенные между наружным корпусом и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612666
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.ad7e

Опора турбины высокого давления

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612546
Дата охранного документа: 09.03.2017
Показаны записи 111-120 из 167.
13.01.2017
№217.015.7c45

Радиальная упругая опора ротора турбомашины

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600190
Дата охранного документа: 20.10.2016
13.01.2017
№217.015.7c93

Радиальная упруго-демпферная опора ротора турбомашины

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600219
Дата охранного документа: 20.10.2016
13.01.2017
№217.015.8329

Способ серийного производства газотурбинных двигателей

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к способам оценки стабильности серийного производства газотурбинных двигателей.Технический результат изобретения - возможность оценки стабильности серийного производства газотурбинных двигателей на этапе приемосдаточных испытаний....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601400
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.83df

Устройство для замера осевого усилия ротора турбомашины

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации нагрузок, в частности осевого усилия от вращающихся деталей, таких как валы или цапфы турбомашин. Заявленное устройство для замера осевого усилия ротора турбомашины содержит шариковый подшипник, внутреннее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601513
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.86d6

Охлаждаемая турбина газотурбинного двигателя

Изобретение относится к авиадвигателестроению, в частности к системам охлаждения турбины газотурбинного двигателя. Охлаждаемая турбина газотурбинного двигателя содержит рабочее колесо с каналами подвода охлаждающего воздуха к рабочим лопаткам и сопловой аппарат закрутки. Между выходом соплового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603699
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8807

Опора вала ротора газотурбинного двигателя (варианты), узел опоры вала ротора газотурбинного двигателя, упругое кольцо опоры вала ротора газотурбинного двигателя, торцевая втулка цапфы вала ротора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Передняя опора вала ротора КНД ГТД содержит роликоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части. Статорная часть включает корпус опоры, который соединен с корпусом роликоподшипника и охвачен ступицей ВНА с образованием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603374
Дата охранного документа: 27.11.2016
25.08.2017
№217.015.9ecd

Ротор компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в конструкциях многоступенчатых осевых компрессоров и турбин газотурбинных двигателей, энергетических установках, паро- и гидротурбинах. Ротор компрессора газотурбинного двигателя содержит диски, соединенные между собой, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606295
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a001

Двухроторный газотурбинный двигатель

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, а именно к маслосистемам, их агрегатам наддува полостей и устройствам суфлирования масла. Двухроторный газотурбинный двигатель снабжен системой последовательно сообщенных друг с другом посредством дополнительных воздуховодов предмасляных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606458
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.ad35

Регулируемый направляющий аппарат осевого компрессора турбомашины

Изобретение относится к конструированию узлов компрессора с регулируемым направляющим аппаратом, преимущественно для газотурбинного двигателя. Регулируемый направляющий аппарат осевого компрессора турбомашины содержит двухопорные поворотные лопатки, размещенные между наружным корпусом и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612666
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.ad7e

Опора турбины высокого давления

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612546
Дата охранного документа: 09.03.2017
+ добавить свой РИД