×
20.05.2013
216.012.415d

Результат интеллектуальной деятельности: ПЕРЕДНЯЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБИНЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ДВУХВАЛЬНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения, а именно к размещению опор для вращающихся с большой частотой вращения роторов турбомашин, и может использоваться в наиболее напряженных опорах. Технический результат, достигаемый при использовании данного решения, заключается в исключении дефекта проскальзывания при работе двигателя. Указанный технический результат достигается тем, что подшипник выполнен радиально-упорным, шлицы и ответные шлицы одного из шлицевых соединений выполнены винтовыми в виде многозаходной резьбы, витки которой направлены в противоположную сторону от направления вращения ротора высокого давления с возможностью осевого смещения рессоры для создания осевого усилия на наружное кольцо подшипника при работе двигателя после прохождения режима его запуска, кроме того, дополнительно содержит средство фиксации, ограничивающее осевое смещение рессоры в направлении от подшипника. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения, а именно к размещению опор для вращающихся с большой частотой вращения роторов турбомашин, и может использоваться в наиболее напряженных опорах.

Известен газотурбинный двигатель, содержащий роликоподшипник, внутреннее кольцо которого закреплено на валу ротора низкого давления, а наружное кольцо установлено в узле центральной конической передачи на внутренней поверхности конической шестерни (см. рис.6.13, авторы: Ю.С.Елисеев и др. «Технология эксплуатации, диагностики и ремонта газотурбинных двигателей», Москва, «Высшая школа», 2002. Приложение №1 на 2-х листах прилагается).

К недостаткам такой опоры следует отнести расположение колец подшипника на вращающихся роторах, что приводит к проскальзыванию тел качения и нарушению работы подшипника, с последующим его разрушением. Дефект проскальзывания происходит из-за небольших радиальных нагрузок, приходящих на такие опоры.

Задача изобретения - обеспечить работоспособность передней опоры ротора низкого давления, заменив радиальный роликовый подшипник радиально-упорным шариковым подшипником и принудительно загрузив его осевой нагрузкой.

Технический результат, достигаемый при использовании данного решения, заключается в исключении дефекта проскальзывания при работе двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что передняя опора ротора турбины низкого давления двухвального газотурбинного двигателя, содержащая подшипник, внутреннее кольцо которого установлено на валу ротора низкого давления, а наружное кольцо в узле конической передачи на внутренней поверхности конической шестерни, контактирующей с рессорой посредством шлицевого соединения, при этом рессора контактирует с цапфой ротора высокого давления посредством шлицевого соединения, при этом подшипник выполнен радиально-упорным, шлицы и ответные шлицы одного из упомянутых шлицевых соединений выполнены винтовыми в виде многозаходной резьбы, витки которой направлены в противоположную сторону от направления вращения ротора высокого давления с возможностью осевого смещения рессоры для создания осевого усилия на наружное кольцо подшипника при работе двигателя после прохождения режима его запуска, кроме того, дополнительно содержит средство фиксации, ограничивающее осевое смещение рессоры в направлении от подшипника.

Новым является то, что подшипник выполнен радиально-упорным, шлицы и ответные шлицы одного из упомянутых шлицевых соединений выполнены винтовыми в виде многозаходной резьбы, витки которой направлены в противоположную сторону от направления вращения ротора высокого давления с возможностью осевого смещения рессоры для создания осевого усилия на наружное кольцо подшипника при работе двигателя после прохождения режима его запуска, кроме того, дополнительно содержит средство фиксации, ограничивающее осевое смещение рессоры в направлении от подшипника.

При этом средство фиксации выполнено в виде бурта, расположенного на рессоре со стороны ротора высокого давления с возможностью упора в торцевую поверхность его цапфы.

Замена радиального роликового подшипника радиально-упорным шариковым подшипником и загрузка его осевой нагрузкой позволяет отказаться от радиального смещения опор для создания дополнительной радиальной нагрузки. Это способствует взаимозаменяемости элементов двигателя, появляется дополнительная модульность.

Для исключения дефекта проскальзывания в подшипнике наружное кольцо дополнительно подгружается осевой силой, приходящей от рессоры, которая смещается в осевом направлении из-за шлицевого соединения, которое выполнено в виде многозаходной резьбы. Условие для выбора угла наклона шлиц определяется исходя из того, что угол трения шлиц должен быть меньше по величине угла наклона шлиц, поскольку при осевом перемещении рессоры относительно цапфы не должно происходить заклинки резьбы, т.е. рессора должна свинчиваться с цапфы. Осевое усилие рессоры зависит от угла наклона шлиц и от момента сопротивления кручению, который меняется в зависимости от оборотов ротора высокого давления. Положительным эффектом такого решения является то, что усилие нагружения возрастает с увеличением частоты вращения ротора.

На фиг.1 показан продольный разрез опоры.

На фиг.2 показано угловое расположение сечения А-А шлицевого соединения относительно оси вращения.

На фиг.3 показано сечение шлицевого соединения.

Передняя опора ротора турбины низкого давления двухвального газотурбинного двигателя содержит радиально-упорный подшипник 1, внутреннее кольцо 2 которого установлено на валу 3 ротора низкого давления, а наружное кольцо 4 в узле конической передачи на внутренней поверхности 5 конической шестерни 6, которая контактирует с рессорой 7 посредством шлицевого соединения 8. При этом рессора контактирует с цапфой 9 ротора высокого давления посредством шлицевого соединения 10. Рессора содержит средство фиксации, которое выполнено в виде бурта 11, с возможностью его упора в торцевую поверхность 12 цапфы 9.

В процессе работы двигателя крутящий момент ротора высокого давления, направленный в противоположную сторону относительно витков многозаходной резьбы, производит осевое смещение рессоры 7 относительно цапфы 9 вала высокого давления (т.е. рессора свинчивается с цапфы), причем чем больше момент, тем больше осевое усилие, приходящее на подшипник. Поэтому подшипник 1 всегда подгружен осевой силой. Это исключает дефект проскальзывания.

На режиме запуска двигателя, когда при помощи рессоры 7 раскучивается ротор высокого давления. Рессора будет ввинчиваться по шлицам, передавая крутящий момент. Поэтому на рессоре предусмотрен бурт 11, который на этом режиме упирается в торец 12 цапфы. Также этот бурт необходим как ограничитель при перемещении двигателя в нерабочем состоянии.


ПЕРЕДНЯЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБИНЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ДВУХВАЛЬНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
ПЕРЕДНЯЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБИНЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ДВУХВАЛЬНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
ПЕРЕДНЯЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБИНЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ДВУХВАЛЬНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-40 of 248 items.
20.08.2013
№216.012.610e

Статор турбомашины

Статор турбомашины содержит корпус и внутреннюю втулку. Между ними размещен кольцевой уплотнительный элемент, одна поверхность которого контактирует с ответной цилиндрической поверхностью втулки, а другая размещена в пазу. Между внутренней втулкой и корпусом установлена крышка, контактирующая с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490478
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.611a

Двухконтурный газотурбинный двигатель

Двухконтурный газотурбинный двигатель содержит компрессор высокого давления, камеру сгорания, турбину высокого давления с охлаждаемыми рабочими лопатками, турбину низкого давления. Думисная полость компрессора отделена от проточной части компрессора лабиринтным уплотнением. Магистраль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490490
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.611c

Способ управления газотурбинным двигателем и система для его осуществления

Группа изобретений относится к области управления работой ГТД, преимущественно авиационных, и может быть использована для управления подачей топлива в ГТД и НАК. Способ управления газотурбинным двигателем заключается в том, что расход топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490492
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6120

Выходное устройство двухконтурного газотурбинного двигателя

Выходное устройство содержит наружный корпус двигателя, внутренний корпус турбины, хвостовой обтекатель, элементы их крепления, расположенные за рабочим колесом последней ступени турбины, и смеситель. Элементы крепления выполнены в виде полых стоек. Смеситель выполнен в виде кольцевого элемента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490496
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61a2

Устройство для испытания лопаток турбомашины

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для испытаний аэродинамических конструкций, в частности для определения характеристик лопаток турбины с помощью измерения деформаций, путем использования активного сопротивления электрических тензометров. Устройство содержит рабочее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490626
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.64bd

Выходное устройство турбины

Выходное устройство турбины содержит полые аэродинамические профилированные стойки. Стойки размещены в проточной части турбины за рабочим колесом последней ступени турбины и закреплены в положении, при котором средние линии выходных участков профилей направлены вдоль продольной оси турбины....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491426
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.64d5

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя содержит цапфу компрессора, вал турбины и контровочную трубу, зафиксированную в осевом и окружном направлениях. Цапфа компрессора и вал турбины соединены в осевом направлении посредством промежуточного вала, стяжной втулки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491450
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.05.2014
№216.012.bfaf

Ротор газотурбинного двигателя

Настоящее изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в конструкциях многоступенчатых компрессоров и турбин газотурбинных двигателей, энергетических установках паро- и гидротурбинах. Ротор газотурбинного двигателя содержит диски рабочих колес, сопряженные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514820
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.05.2014
№216.012.c71a

Радиально-торцевое контактное уплотнение опоры турбомашины

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является повышение ресурса графитового уплотнения за счет проскальзывания в зоне контакта графитовых колец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516729
Дата охранного документа: 20.05.2014
10.07.2014
№216.012.dc87

Узел отсоединения валов в роторе низкого давления газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбинным двигателям (ГТД) авиационного применения, а именно к конструкции узла соединения роторов компрессора и турбины. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является сохранение соосности роторов компрессора и турбины при их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522233
Дата охранного документа: 10.07.2014
Showing 31-40 of 203 items.
20.08.2013
№216.012.610e

Статор турбомашины

Статор турбомашины содержит корпус и внутреннюю втулку. Между ними размещен кольцевой уплотнительный элемент, одна поверхность которого контактирует с ответной цилиндрической поверхностью втулки, а другая размещена в пазу. Между внутренней втулкой и корпусом установлена крышка, контактирующая с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490478
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.611a

Двухконтурный газотурбинный двигатель

Двухконтурный газотурбинный двигатель содержит компрессор высокого давления, камеру сгорания, турбину высокого давления с охлаждаемыми рабочими лопатками, турбину низкого давления. Думисная полость компрессора отделена от проточной части компрессора лабиринтным уплотнением. Магистраль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490490
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.611c

Способ управления газотурбинным двигателем и система для его осуществления

Группа изобретений относится к области управления работой ГТД, преимущественно авиационных, и может быть использована для управления подачей топлива в ГТД и НАК. Способ управления газотурбинным двигателем заключается в том, что расход топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490492
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6120

Выходное устройство двухконтурного газотурбинного двигателя

Выходное устройство содержит наружный корпус двигателя, внутренний корпус турбины, хвостовой обтекатель, элементы их крепления, расположенные за рабочим колесом последней ступени турбины, и смеситель. Элементы крепления выполнены в виде полых стоек. Смеситель выполнен в виде кольцевого элемента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490496
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61a2

Устройство для испытания лопаток турбомашины

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для испытаний аэродинамических конструкций, в частности для определения характеристик лопаток турбины с помощью измерения деформаций, путем использования активного сопротивления электрических тензометров. Устройство содержит рабочее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490626
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.64bd

Выходное устройство турбины

Выходное устройство турбины содержит полые аэродинамические профилированные стойки. Стойки размещены в проточной части турбины за рабочим колесом последней ступени турбины и закреплены в положении, при котором средние линии выходных участков профилей направлены вдоль продольной оси турбины....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491426
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.64d5

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя содержит цапфу компрессора, вал турбины и контровочную трубу, зафиксированную в осевом и окружном направлениях. Цапфа компрессора и вал турбины соединены в осевом направлении посредством промежуточного вала, стяжной втулки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491450
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.05.2014
№216.012.bfaf

Ротор газотурбинного двигателя

Настоящее изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в конструкциях многоступенчатых компрессоров и турбин газотурбинных двигателей, энергетических установках паро- и гидротурбинах. Ротор газотурбинного двигателя содержит диски рабочих колес, сопряженные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514820
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.05.2014
№216.012.c3bb

Газожидкостная форсунка

Изобретение относится к области авиационных систем аэрозольной защиты, в частности к распыливанию жидкостей с помощью форсунок, которые используются для создания аэрозольного защитного шлейфа, снижающего силу инфракрасного излучения сопла двигателя самолета. Газожидкостная форсунка содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515866
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c71a

Радиально-торцевое контактное уплотнение опоры турбомашины

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является повышение ресурса графитового уплотнения за счет проскальзывания в зоне контакта графитовых колец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516729
Дата охранного документа: 20.05.2014
+ добавить свой РИД