×
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 41-50 of 248 items.
10.08.2014
№216.012.e8b9

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 снижение трения и износа элементов уплотнения за счет снижения нагрузки на графитовые кольца на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525370
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e8c1

Торцевое уплотнение ротора турбомашины

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является упрощение конструкции уплотнения и повышение его надежности при работе за счет снижения степени износа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525378
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.08.2014
№216.012.eb11

Ротор газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в конструкциях осевых компрессоров и турбин газотурбинных двигателей и энергетических установок. Ротор газотурбинного двигателя содержит диски, соединенные резьбовыми соединениями, расположенными в их средней части вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525985
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.09.2014
№216.012.f7d1

Межвальное радиально-торцевое контактное уплотнение

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является снижение степени износа графитовых колец, упрощение конструкции уплотнения, повышение его надежности при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529278
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f7d2

Рабочее колесо компрессора турбомашины

Рабочее колесо компрессора турбомашины содержит диск с лопатками, расположенными друг за другом по его окружности, установленными с возможностью непосредственного взаимодействия между полками смежных лопаток. По меньшей мере, один демпфирующий элемент установлен под полками смежных лопаток с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529279
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.12.2014
№216.013.111a

Опора ротора турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции опор роторов турбомашин, содержащих радиально-упорные подшипники. Опора ротора содержит радиально-упорный шариковый подшипник, наружное кольцо которого установлено в корпусе, который в свою очередь механически соединен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535801
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.02.2015
№216.013.2bbf

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя содержит расположенные в промежуточном валу цапфу компрессора, вал турбины, стяжное устройство, контровочную трубу, а также регулировочную втулку и упорную гайку. Вал турбины установлен в промежуточном валу и соединен с ним...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542656
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2c29

Щеточное уплотнение

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к щеточным уплотнениям, предназначенным для уплотнения ротора относительно статора. Техническим результатом является повышение износостойкости и надежности щеточного уплотнения. Щеточное уплотнение содержит кольцевой пучок щеток,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542773
Дата охранного документа: 27.02.2015
20.03.2015
№216.013.3284

Способ серийного производства турбореактивного двигателя и турбореактивный двигатель, выполненный этим способом

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к авиационным турбореактивным двигателям. В способе серийного производства турбореактивного двигателя изготавливают детали и комплектуют сборочные единицы, элементы и узлы модулей и систем двигателя. Собирают модули в количестве не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544407
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.3285

Способ серийного производства турбореактивного двигателя и турбореактивный двигатель, выполненный этим способом

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к авиационным турбореактивным двигателям. В способе серийного производства турбореактивного двигателя изготавливают детали и комплектуют сборочные единицы, элементы и узлы модулей и систем двигателя. Собирают модули в количестве не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544408
Дата охранного документа: 20.03.2015
Showing 41-50 of 203 items.
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
10.08.2014
№216.012.e8b9

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 снижение трения и износа элементов уплотнения за счет снижения нагрузки на графитовые кольца на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525370
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e8c1

Торцевое уплотнение ротора турбомашины

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является упрощение конструкции уплотнения и повышение его надежности при работе за счет снижения степени износа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525378
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.08.2014
№216.012.eb11

Ротор газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в конструкциях осевых компрессоров и турбин газотурбинных двигателей и энергетических установок. Ротор газотурбинного двигателя содержит диски, соединенные резьбовыми соединениями, расположенными в их средней части вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525985
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.09.2014
№216.012.f7d1

Межвальное радиально-торцевое контактное уплотнение

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является снижение степени износа графитовых колец, упрощение конструкции уплотнения, повышение его надежности при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529278
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f7d2

Рабочее колесо компрессора турбомашины

Рабочее колесо компрессора турбомашины содержит диск с лопатками, расположенными друг за другом по его окружности, установленными с возможностью непосредственного взаимодействия между полками смежных лопаток. По меньшей мере, один демпфирующий элемент установлен под полками смежных лопаток с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529279
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.12.2014
№216.013.111a

Опора ротора турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции опор роторов турбомашин, содержащих радиально-упорные подшипники. Опора ротора содержит радиально-упорный шариковый подшипник, наружное кольцо которого установлено в корпусе, который в свою очередь механически соединен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535801
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.02.2015
№216.013.2bbf

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя содержит расположенные в промежуточном валу цапфу компрессора, вал турбины, стяжное устройство, контровочную трубу, а также регулировочную втулку и упорную гайку. Вал турбины установлен в промежуточном валу и соединен с ним...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542656
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2c29

Щеточное уплотнение

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к щеточным уплотнениям, предназначенным для уплотнения ротора относительно статора. Техническим результатом является повышение износостойкости и надежности щеточного уплотнения. Щеточное уплотнение содержит кольцевой пучок щеток,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542773
Дата охранного документа: 27.02.2015
20.03.2015
№216.013.3284

Способ серийного производства турбореактивного двигателя и турбореактивный двигатель, выполненный этим способом

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к авиационным турбореактивным двигателям. В способе серийного производства турбореактивного двигателя изготавливают детали и комплектуют сборочные единицы, элементы и узлы модулей и систем двигателя. Собирают модули в количестве не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544407
Дата охранного документа: 20.03.2015
+ добавить свой РИД