×
13.01.2017
217.015.863c

Результат интеллектуальной деятельности: БРАСЛЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ БРАСЛЕТ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, КОНТАКТНАЯ ВТУЛКА БРАСЛЕТНОГО УПЛОТНЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, ОПОРА ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Браслетное контактное уплотнение вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя летательного аппарата установлено между масляной полостью и полостью суфлирования передней опоры. Браслетное уплотнение включает контактную втулку с подвижным примыканием к контактным поверхностям колец уплотнительного браслета, упруго-подвижно установленного в корпусе роликоподшипника. Контактная втулка состоит из внутреннего и внешнего колец. Внешнее кольцо выполнено с внутренним спиральным оребрением. Браслет выполнен состоящим из трех многосекционных колец. Внутреннее уплотнительное и радиально охватывающее его наружное кольца установлены в браслете с фронтальной стороны. Третье кольцо выполнено тыльным и примыкает к первым двум боковой гранью. Каждое из колец браслета выполнено из локальных секций, собранных с угловой частотой . Тыльное кольцо выполнено радиальной высотой, соответствующей суммарной радиальной высоте Σh внутреннего уплотнительного и наружного колец браслета. Кольца браслета снабжены разгрузочными воздушными каналами. Внешние поверхности наружного и тыльного колец браслета снабжены кольцевым пазом для стягивающей секции колец пружины. От осевого смещения браслет упруго зафиксирован упорным и стопорным кольцами. Для чего в каждой секции тыльного кольца выполнено не менее двух глухих отверстий, в которых установлены упирающиеся в упорное кольцо пружины сжатия. От смещения по окружности каждая секция наружного и тыльного колец обращена к стопорным элементам. Каждая секция внутреннего кольца смещена в браслете относительно осевой плоскости симметрии стопорного элемента на половину длины дуги секции и снабжена в средней части призматической выемкой для фиксации стопорным элементом. Технический результат группы изобретений заключается в повышении ресурса компрессора в два раза и продолжительности межремонтной работы двигателя на 18-20% за счет уменьшения изнашивания элементов опоры КНД ТРД ЛА. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления турбореактивных двигателей.

Известно радиальное секционное уплотнение вала ротора компрессора, включающее корпус уплотнения, графитовые сегменты, браслетную и осевую пружины и разжимное кольцо (С.А. Вьюнов, Ю.И. Гусев, А.В. Карпов и др. Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей. Москва. Машиностроение 1989, стр. 530-535).

Известно радиальное секционное уплотнение вала ротора компрессора, включающее графитовые сегменты, обжимающие вал посредством браслетной пружины. Осевыми пружинами сегменты прижимаются к корпусу уплотнения. От проворота сегменты удерживают стопоры (Н.Н. Сиротин, А.С. Новиков, А.Г. Пайкин, А.Н. Сиротин. Основы конструирования производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий. Книга 1. Москва. Наука 2011. стр. 799-780, рис. 17.17).

Известна передняя опора ротора газотурбинного двигателя, включающая диск, цапфу, внутреннее кольцо подшипника, а также выполненные зацело передняя и задняя лабиринтные втулки и ответные уплотнительные кольца статора (RU 2318136 С1, опубл. 27.02.2008 г.).

К недостаткам известных решений относится недостаточная раскрытость рабочих параметров элементов опоры вала ротора компрессора и браслетного уплотнения опоры, невысокая проработанность адаптации компрессора к работе в летных условиях высокоманевренного самолета.

Задача группы изобретений, связанных единым творческим замыслом, заключается в разработке секционированного контактного браслетного уплотнения вала ротора компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД) летательного аппарата (ЛА) с улучшенными эксплуатационными характеристиками, включая увеличение ресурса компрессора и двигателя в целом при одновременном снижении расхода масла и повышении комфортности среды обитания в кабине пилота.

Поставленная задача решается тем, что браслетное контактное уплотнение вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя летательного аппарата, согласно изобретению, установлено между масляной полостью и полостью суфлирования передней опоры и включает контактную втулку уплотнения, размещенную на цилиндрическом участке цапфы вала ротора с подвижным примыканием к контактным поверхностям колец уплотнительного браслета, упруго-подвижно установленного в пролонгированной части корпуса роликоподшипника, при этом контактная втулка уплотнения состоит из внутреннего и внешнего колец, внутреннее из которых имеет фронтальный упорный торец с Г-образным профилем в поперечном сечении и обращенную к цапфе посадочную поверхность, а внешнее кольцо выполнено с обращенной к браслету наружной контактной поверхностью и с внутренним спиральным оребрением, причем браслет выполнен состоящим из трех многосекционных колец, два из которых, внутреннее уплотнительное и радиально охватывающее его наружное кольца, установлены в браслете с фронтальной стороны, а третье кольцо выполнено тыльным и примыкает к первым двум боковой гранью, при этом каждое из указанных колец браслета выполнено из локальных секций, собранных с угловой частотой γс.б.у., определенной в диапазоне , а тыльное кольцо выполнено радиальной высотой, соответствующей суммарной радиальной высоте Σh внутреннего уплотнительного и наружного колец браслета, кроме того, часть граней колец браслета снабжена разгрузочными воздушными каналами, а внешние цилиндрические поверхности наружного и тыльного колец браслета снабжены, каждая, кольцевым пазом в виде секторного участка с поперечным сечением двоякой кривизны глубиной менее половины внешнего диаметра пружины, проложенной в пазу и стягивающей секции колец, при этом от осевого смещения браслет упруго зафиксирован упорным и стопорным кольцами, установленными с тыльной стороны последнего, для чего в каждой секции тыльного кольца выполнено не менее двух разнесенных по длине дуги секции глухих отверстий, в которых установлены упирающиеся в упорное кольцо пружины сжатия с осью, параллельной оси вала ротора, причем от смещения по окружности каждая секция наружного и тыльного колец обращены торцами встык к выполненным ступенчатыми боковым граням стопорных элементов, радиально подвижно установленных на штифтах корпуса роликоподшипника, а каждая секция внутреннего кольца смещена в браслете относительно осевой плоскости симметрии стопорного элемента на половину длины дуги секции и снабжена в средней части призматической выемкой, радиально ориентированные стенки которой обращены к фиксирующему положение секции стопорному элементу, для чего указанные стенки разведены на угол, достаточный для частичного торцевого зацепления соответствующего высотного участка оппозитных ступенчатых граней стопорного элемента.

При этом осевые воздушные каналы во внутренней цилиндрической поверхности секции тыльного кольца могут быть выполнены пересекающими толщину секции, и не менее двух из указанных каналов сообщены на выходе с входом ответных каналов на фронтальной стенке указанной секции тыльного кольца, при этом воздушный канал на фронтальной стенке секции тыльного кольца выполнен щелеобразующим с расходящимся с увеличением радиуса раструбом угла створа, а не менее двух других каналов, пересекающих толщину секции тыльного кольца, сообщены с осевыми каналами секции внутреннего уплотнительного кольца браслета в пределах внутренней цилиндрической поверхности секции указанного кольца.

Осевые каналы внутренней цилиндрической поверхности секции внутреннего уплотнительного кольца могут быть выполнены длиной менее толщины секции и объединены на выходе ограниченным по торцам каналом с функцией дугового коллектора, а поверхность боковой стенки секции внутреннего уплотнительного кольца, обращенная к корпусу роликоподшипника, также снабжена дуговым коллектором, объединяющим каналы стенки внутреннего кольца, которые, в свою очередь, сообщены с щелеобразующими каналами с расходящимся с увеличением радиуса раструбом угла створа аналогичной стенки ответных секций наружного кольца.

Секции колец браслета могут быть выполнены разной длины, самая длинная из которых внутренняя, а самая короткая внешняя.

В каждой секции тыльного уплотнительного кольца могут быть выполнены три глухих отверстия с установленными в них тарированными пружинами сжатия с осью, параллельной оси вала ротора, которые создают поджатие колец браслета к тыльной стенке корпуса роликоподшипника.

Внешнее кольцо контактной втулки уплотнения может быть выполнено с внутренним спиральным оребрением, содержащим не менее трех витков.

Стопорный элемент может быть выполнен ступенчатым Т-образной формы с двумя пересекающимися под прямым углом пазами, один из которых выполнен прямоугольным с осью симметрии, параллельной оси вала ротора, для размещения в нем фиксирующего штифта и фиксации колец браслета, а другой выполнен кольцевым пазом для пружины, стягивающей секции колец.

Поставленная задача в части уплотнительного браслета решается тем, что уплотнительный браслет браслетного контактного уплотнения вала ротора КНД ТРД ЛА, согласно изобретению, установлен в пролонгированной части корпуса роликоподшипника между масляной полостью и полостью суфлирования передней опоры, причем браслет выполнен состоящим из трех многосекционных колец, два из которых, внутреннее уплотнительное и радиально охватывающее его наружное кольца, установлены в браслете с фронтальной стороны, а третье кольцо выполнено тыльным и примыкает к первым двум боковой гранью, при этом каждое из колец браслета выполнено из локальных секций, собранных с угловой частотой γс.б.у., определенной в диапазоне , а тыльное кольцо выполнено радиальной высотой, соответствующей суммарной радиальной высоте Σh внутреннего уплотнительного и наружного колец браслета, кроме того, часть граней колец браслета снабжена разгрузочными воздушными каналами, а внешние цилиндрические поверхности наружного и тыльного колец браслета снабжены, каждая, кольцевым пазом в виде секторного участка с поперечным сечением двоякой кривизны глубиной менее половины внешнего диаметра пружины, проложенной в пазу и стягивающей секции колец, при этом от осевого смещения браслет упруго зафиксирован упорным и стопорным кольцами, установленными с тыльной стороны последнего, для чего в каждой секции тыльного кольца выполнено не менее двух разнесенных по длине дуги секции глухих отверстий, в которых установлены упирающиеся в упорное кольцо пружины сжатия с осью, параллельной оси вала ротора, причем секции колец браслета выполнены разной длины, самая длинная из которых внутренняя, а самая короткая внешняя, причем от смещения по окружности каждая секция наружного и тыльного колец обращены торцами встык к выполненным ступенчатыми боковым граням стопорных элементов, радиально подвижно установленных на штифтах корпуса роликоподшипника, а каждая секция внутреннего кольца смещена в браслете относительно осевой плоскости симметрии стопорного элемента на половину длины дуги секции и снабжена в средней части призматической выемкой, радиально ориентированные стенки которой обращены к фиксирующему положение секции стопорному элементу, для чего указанные стенки разведены на угол, достаточный для частичного торцевого зацепления соответствующего высотного участка оппозитных ступенчатых граней стопорного элемента.

При этом осевые воздушные каналы во внутренней цилиндрической поверхности секции тыльного кольца могут быть выполнены пересекающими толщину секции, и не менее двух из указанных каналов сообщены на выходе с входом ответных каналов на фронтальной стенке указанной секции тыльного кольца, при этом воздушный канал на фронтальной стенке секции тыльного кольца выполнен щелеобразующим с расходящимся с увеличением радиуса раструбом угла створа, а не менее двух других каналов, пересекающих толщину секции тыльного кольца, сообщены с осевыми каналами секции внутреннего уплотнительного кольца браслета в пределах внутренней цилиндрической поверхности секции указанного кольца.

Осевые каналы внутренней цилиндрической поверхности секции внутреннего уплотнительного кольца могут быть выполнены длиной менее толщины секции и объединены на выходе ограниченным по торцам каналом с функцией дугового коллектора, а поверхность боковой стенки секции внутреннего уплотнительного кольца, обращенная к корпусу роликоподшипника, также снабжена дуговым коллектором, объединяющим каналы стенки внутреннего кольца, которые, в свою очередь, сообщены с щелеобразующими каналами с расходящимся с увеличением радиуса раструбом угла створа аналогичной стенки ответных секций наружного кольца.

В каждой секции тыльного уплотнительного кольца могут быть выполнены три глухих отверстия с установленными в них тарированными пружинами сжатия с осью, параллельной оси вала ротора, которые создают поджатие колец браслета к тыльной стенке корпуса роликоподшипника.

Поставленная задача решается тем, что в части контактной втулки браслетного уплотнения вала ротора КНД ТРД ЛА решается тем, что контактная втулка, согласно изобретению, состоит из внешнего и внутреннего колец, внешнее из которых выполнено с наружной контактной поверхностью, обращенной к уплотнительному браслету, и с внутренней стороны со спиральным оребрением, образующим не менее чем однозаходный трехвитковый спиральный канал, пропускная площадь поперечного сечения которого образована смежными стенками спирального оребрения канала; при этом ребра спирального оребрения, в свою очередь, выполнены в поперечном сечении прямоугольными по высоте или расширяющимися к поверхности контакта с внутренним кольцом втулки; а внутреннее кольцо контактной втулки имеет упорный торец с Г-образным профилем в поперечном сечении, фронтально выдвинутый по цапфе в область масляной полости относительно внешнего кольца на осевую длину, превышающую суммарную толщину двух упомянутых колец втулки, при этом осевая длина внутреннего кольца выполнена достаточной для размещения на нем упомянутых не менее чем трех витков упомянутого спирального канала внешнего кольца контактной втулки, причем внутреннее кольцо контактной втулки имеет обращенную к цапфе посадочную поверхность, а тыльный торец внутреннего кольца контактной втулки ограничен фронтальной гранью кольцевого коллекторного канала, расположенного во внешнем кольце контактной втулки с возможностью круговой подпитки последнего охлаждающим потоком масла, поступающим в коллекторный канал втулки через кольцевую систему каналов в стенке цапфы вала ротора, выполненных с угловой частотой γс.п.к., определенной в диапазоне .

При этом ребра спирального оребрения могут быть выполнены трапециевидно расширяющимися в зоне контакта с внутренней втулкой и имеют ширину спирального контакта колец, составляющую не менее 0,25 максимальной осевой ширины спирального канала и выполнены параллелограммо- или трапециевидной формы в поперечном сечении.

Поставленная задача в части опоры вала ротора турбореактивного двигателя решается тем, что опора вала ротора, согласно изобретению, выполнена качестве передней опоры вала ротора КНД ТРД ЛА, снабжена системой упруго-гидравлического демпфирования колебаний вала ротора и содержит роликоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части, первая из которых включает корпус роликоподшипника, соединенный с корпусом опоры, который охвачен кольцевым элементом внутреннего корпуса входного направляющего аппарата (ВНА) КНД с образованием двух радиально компактных кольцевых полостей, одна из которых снабжена автономным упругим кольцом, а вторая полость содержит элемент типа «беличье колесо» с функцией изменения резонансной частоты и упругого демпфирования колебаний вала ротора, выполненный в корпусе опоры в виде системы продольных упругих балочек, разделенных прорезями, кроме того, статорная часть включает соединенный с корпусом опоры элемент формообразования полости «беличьего колеса», полостей суфлирования и наддува воздуха с закрепленными на нем крышками лабиринтов, а также закрепленное в корпусе роликоподшипника наружное кольцо последнего, при этом в пролонгированной части корпуса роликоподшипника размещен уплотнительный браслет контактного сегментного радиально-торцевого браслетного уплотнения масляной полости, конструкция которого описана выше, а роторная часть опоры включает цапфу передней опоры вала ротора, переходящую в образующий с ней одно целое диск первой ступени вала ротора, причем на цапфе размещено внутреннее кольцо роликоподшипника, контактная втулка браслетного уплотнения и кольцо двух многогребешковых лабиринтов, подвижно запирающих с двух сторон полость наддува воздуха.

Технический результат группы изобретений, достигаемый приведенной совокупностью существенных признаков браслетного уплотнения опоры вала ротора, КНД ТРД, заключается в повышении ресурса компрессора в 2 раза и продолжительности межремонтной работы двигателя на 18-20% за счет уменьшения изнашивания элементов опоры вала ротора КНД. Разработанная в группе изобретений конструкция браслетного уплотнения масляной полости, окружающей роликоподшипник, обеспечивает улучшенную работу опоры подвергаемого рабочим колебаниям вала ротора за счет более плотного прилегания секционированных элементов браслетного уплотнения к подвижной контактной втулке и снижения возможности проникновения масла в полость суфлирования, а также встречного потока горячих газов и воздуха в масляную полость вследствие улучшенного функционального взаимодействия элементов разработанного браслетного уплотнения в результате найденного в изобретении числа и взаимного расположения колец, частоты секций каждого из колец браслета и совокупного расположения соединительных и коллекторных воздушных каналов на цилиндрических поверхностях и фронтальных гранях секций колец с исключением слипания последних и при повышенной адаптивности прилегания элементов колец уплотнительного браслета к поверхности контактной втулки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

на фиг. 1 изображено контактное браслетное уплотнение вала ротора КНД ТРД, продольный разрез;

на фиг. 2 - фрагмент браслета, соединение стопорным элементом секций внутреннего уплотнительного, наружного и тыльного колец браслетного уплотнения, вид сверху.

Контактное браслетное уплотнение вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя летательного аппарата установлено между масляной полостью 1 и полостью 2 суфлирования передней опоры. Браслетное уплотнение включает контактную втулку 3 уплотнения, которая размещена на цилиндрическом участке цапфы 4 вала ротора с подвижным примыканием к контактным поверхностям уплотнительного браслета. Браслетное уплотнение упруго-подвижно установлено в пролонгированной части корпуса 5 роликоподшипника.

Контактная втулка 3 уплотнения состоит из внутреннего и внешнего колец 6 и 7. Внутреннее кольцо 6 имеет фронтальный упорный торец 8 с Г-образным профилем в поперечном сечении и обращенную к цапфе 4 посадочную поверхность 9. Внешнее кольцо 7 выполнено с обращенной к браслету наружной контактной поверхностью и с внутренним спиральным оребрением 10, содержащим не менее трех витков.

Браслет выполнен состоящим из трех многосекционных колец. Внутреннее уплотнительное кольцо 11 и радиально охватывающее его наружное кольцо 12 установлены в браслете с фронтальной стороны. Третье кольцо 13 выполнено тыльным и примыкает к первым двум боковой гранью.

Каждое из колец 11, 12, 13 браслета выполнено из локальных секций, которые собраны с угловой частотой γс.б.у., определенной в диапазоне

,

где Nс - число секций в кольце уплотнительного браслета.

Секции колец 11, 12, 13 браслета выполнены разной длины, самая длинная из которых внутренняя, а самая короткая наружная. Тыльное кольцо 13 выполнено радиальной высотой, соответствующей суммарной радиальной высоте Σh внутреннего уплотнительного и наружного колец 11 и 12 браслета.

Часть граней колец 11, 12, 13 браслета снабжена разгрузочными воздушными каналами, осевыми - выполненными во внутренних цилиндрических поверхностях секций и радиальными - выполненными во фронтальных стенках секций.

Внешние цилиндрические поверхности наружного и тыльного колец 12 и 13 браслета снабжены, каждая, кольцевым пазом 14 в виде секторного участка с поперечным сечением двоякой кривизны глубиной менее половины внешнего диаметра пружины 15, проложенной в пазу 14 и стягивающей секции колец 11, 12, 13. От осевого смещения браслет упруго зафиксирован упорным и стопорным кольцами 16 и 17, установленными с тыльной стороны последнего. Для чего в каждой секции тыльного кольца 13 выполнено не менее двух разнесенных по длине дуги секции глухих отверстий 18. В отверстиях 18 установлены упирающиеся в упорное кольцо 16 пружины 19 сжатия с осью, параллельной оси вала ротора. От смещения по окружности каждая секция наружного и тыльного колец 12 и 13 зафиксирована в браслете стопорным элементом 20, радиально подвижно установленным на штифте корпуса 5 роликоподшипника. Каждая секция наружного и тыльного колец 12 и 13 обращена торцами встык к выполненным ступенчатыми боковым граням стопорных элементов 20. Каждая секция внутреннего уплотнительного кольца смещена в браслете относительно осевой плоскости симметрии стопорного элемента 20 на половину длины дуги секции и снабжена в средней части призматической выемкой 21. Радиально ориентированные стенки выемки 21 обращены к фиксирующему положение секции стопорному элементу 20. Для этого стенки выемки 21 разведены на угол, достаточный для частичного торцевого зацепления соответствующего высотного участка оппозитных ступенчатых граней стопорного элемента 20.

Осевые воздушные каналы 22 во внутренней цилиндрической поверхности секции тыльного кольца 13 выполнены пересекающими толщину секции. Не менее двух каналов 23 сообщены на выходе с входом ответных каналов 24 на фронтальной стенке секции тыльного кольца 13. Воздушный канал 24 на фронтальной стенке секции тыльного кольца 13 выполнен щелеобразующим с расходящимся с увеличением радиуса раструбом угла створа. Не менее двух каналов 25, пересекающих толщину секции тыльного кольца 13, сообщены с осевыми каналами 26 секции внутреннего уплотнительного кольца 11 браслета в пределах внутренней цилиндрической поверхности секции указанного кольца.

Осевые каналы 26 внутренней цилиндрической поверхности секции внутреннего уплотнительного кольца 11 выполнены длиной менее толщины секции и объединены на выходе ограниченным по торцам каналом с функцией дугового коллектора 27. Поверхность боковой стенки секции внутреннего уплотнительного кольца 11, обращенная к корпусу 5 роликоподшипника, также снабжена дуговым коллектором 28. Коллектор 28 выполнен объединяющим воздушные каналы (на чертежах не показано) стенки внутреннего кольца 11, сообщенные с выполненными щелеобразующими каналами 29 с расходящимся с увеличением радиуса раструбом угла створа аналогичной стенки ответных секций наружного кольца 12.

Вариантно в каждой секции тыльного кольца 13 выполнены три глухих отверстия 18 с установленными в них тарированными пружинами 19 сжатия с осью, параллельной оси вала ротора, которые создают поджатие колец 11, 12, 13 браслета к тыльной стенке корпуса 5 роликоподшипника.

Стопорный элемент 20 выполнен ступенчатым Т-образной формы с двумя пересекающимися под прямым углом пазами - прямоугольным пазом 30 с осью симметрии, параллельной оси вала ротора, и кольцевым пазом 31. Паз 30 выполнен для размещения в нем фиксирующего штифта и фиксации колец 11, 12, 13 браслета от смещения в окружном направлении штифтом, жестко зафиксированным в корпусе 5 роликоподшипника. Кольцевой паз 31 выполнен для пружины 15, создающей тангенциальное сжатие внутреннего уплотнительного и наружного колец 11 и 12 и радиальное сжатие каждой секции и в конечном счете непосредственно внутреннего уплотнительного кольца 11 через стопорный элемент 20.

Контактная втулка 3 браслетного уплотнения вала ротора КНД ТРД ЛА состоит из внешнего и внутреннего колец. Внешнее кольцо 7 выполнено с наружной контактной поверхностью, обращенной к уплотнительному браслету. С внутренней стороны внешнее кольцо 7 выполнено со спиральным оребрением, образованным не менее чем однозаходным трехвитковым спиральным каналом 32. Пропускная площадь поперечного сечения спирального канала 32 образована смежными стенками спирального оребрения канала. Ребра спирального оребрения 10, в свою очередь, выполнены в поперечном сечении прямоугольными по высоте или расширяющимися к поверхности контакта с внутренним кольцом 6 втулки 3. Внутреннее кольцо 6 контактной втулки 3 имеет упорный торец 8 с Г-образным профилем в поперечном сечении. Торец 8 внутреннего кольца 6 фронтально выдвинут по цапфе 4 в область масляной полости 1 относительно внешнего кольца 7 на осевую длину, превышающую суммарную толщину двух упомянутых колец втулки 3. Осевая длина внутреннего кольца 6 выполнена достаточной для размещения на нем не менее чем трех витков спирального канала 32 внешнего кольца 7 контактной втулки 3. Внутреннее кольцо 6 контактной втулки 3 имеет обращенную к цапфе 4 посадочную поверхность 9. Тыльный торец 33 внутреннего кольца 6 контактной втулки 3 ограничен фронтальной гранью кольцевого коллекторного канала 34, расположенного во внешнем кольце 7 контактной втулки 3 с возможностью круговой подпитки последнего охлаждающим потоком масла. Поток масла поступает в коллекторный канал 34 втулки через кольцевую систему каналов 35 в стенке цапфы 4 вала ротора. Каналы 35 выполнены с угловой частотой γс.п.к., определенной в диапазоне

,

где Nс.п.к. - число подпитывающих каналов, подающих в коллекторный канал контактной втулки охлаждающий последнюю напорный поток масла.

Вариантно ребра спирального оребрения 10 выполнены трапециевидно расширяющимися в зоне контакта с внутренней втулкой 3 и имеют ширину спирального контакта колец 6 и 7 втулки, составляющую не менее 0,25 максимальной осевой ширины спирального канала 32. Ребра спирального оребрения 10 выполнены параллелограммо- или трапециевидной формы в поперечном сечении.

Опора вала ротора турбореактивного двигателя выполнена в качестве передней опоры вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя летательного аппарата и снабжена системой упруго-гидравлического демпфирования колебаний вала ротора. Опора вала ротора содержит роликоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части. Статорная часть включает корпус 5 роликоподшипника, соединенный с корпусом 37 опоры, который охвачен кольцевым элементом внутреннего корпуса входного направляющего аппарата КНД с образованием двух радиально компактных кольцевых полостей (на чертежах не показано). Одна из кольцевых полостей снабжена автономным упругим кольцом, а вторая полость содержит элемент типа «беличье колесо» с функцией изменения резонансной частоты и упругого демпфирования колебаний вала ротора. Статорная часть включает соединенный с корпусом 37 опоры элемент формообразования полости «беличьего колеса», полостей суфлирования и наддува воздуха с закрепленными на нем крышками лабиринтов (на чертежах не показано). В пролонгированной части корпуса 5 роликоподшипника размещен уплотнительный браслет контактного сегментного радиально-торцевого браслетного уплотнения масляной полости 1, конструкция которого описана выше. Роторная часть опоры включает цапфу 4 передней опоры вала ротора, переходящую в образующий с ней одно целое диск первой ступени вала ротора. На цапфе 4 размещено внутреннее кольцо роликоподшипника, контактная втулка 3 браслетного уплотнения и кольцо двух многогребешковых лабиринтов (на чертежах не показано), подвижно запирающих с двух сторон полость наддува воздуха.

Пример реализации изобретения.

Монтаж браслетного уплотнения начинают со сборки уплотнительных колец 11, 12, 13, которую производят на монтажной оправке. Последовательно укладывают вокруг оправки четыре секции внутреннего уплотнительного кольца 11. В выемках каждой секции внутреннего кольца 11 устанавливают стопорные элементы 20. Затем со смещением по окружности на половину длины секции устанавливают между стопорными элементами 20 секции наружного кольца 12 и стягивают два предварительно собранных кольца 11, 12 пружиной 15. После чего поверх собранных колец 11, 12 укладывают между стопорными элементами 20 секции тыльного кольца 13, ориентируя глухие отверстия 18 под осевые пружины 19 в тыльную сторону относительно направления полета. После чего стягивают предварительно собранное тыльное кольцо 13 второй пружиной 15. Собранную заготовку уплотнительного браслета снимают с оправки и переносят в пролонгированную часть корпуса 5 роликоподшипника, устанавливая его пазами 30 стопорных элементов 20 на штифты установленного вертикально корпуса 5 роликоподшипника. Устанавливают в глухие отверстия 18 секций тыльного кольца 13 осевые пружины 19 и поджимают свободные концы пружин 19 упорным кольцом 16. Затем фиксируют собранный браслет в корпусе 5 роликоподшипника стопорным кольцом 17 и производят надвижку корпуса 5 роликоподшипника со смонтированным с нем уплотнительным браслетом на контактную втулку 3.

Контактную втулку 3 собирают, монтируя путем взаимной надвижки внутреннего и внешнего колец 6 и 7 до упора с образованием между внутренней гранью фронтального упорного торца 8 с Г-образным профилем в поперечном сечении и фронтальным торцом внешнего кольца 7 перепускных щелевых отверстий 36. При этом между тыльным торцом 32 внутреннего кольца 6 втулки 3 и ответным кольцевым выступом внешнего кольца 7 втулки 3 образуют кольцевой коллекторный канал 33 для подачи охлаждающей смазочной жидкости в трехвиткой канал 31 между кольцами 6 и 7 втулки 3. После чего надвигают собранную контактную втулку 3 с подвижным примыканием к контактным поверхностям уплотнительного браслета. Таким образом, смонтированное браслетное уплотнение размещают между масляной полостью 1 и полостью 2 суфлирования передней опоры вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя летательного аппарата.

Работает контактное браслетное уплотнение следующим образом. При включенном двигателе в масляной полости 1, окружающей роликоподшипник, устанавливается рабочее давление смазочной жидкости, подвижно замыкаемой уплотняющей кромкой 35 внутреннего уплотнительного кольца 11 браслета. С другой стороны в полость 2 суфлирования нагнетают из полости наддува воздуха избыточное давление с положительным рабочим перепадом относительно давления с масляной полости 1. При этом воздух из полости 2 суфлирования, заходя сверху и снизу браслетного уплотнения, заполняет систему воздушных разгрузочных каналов между боковыми гранями и внутренними кольцевыми поверхностями секций колец 11, 12, 13 браслета, предотвращая их слипание и обеспечивая высокие эксплуатационные качества браслетного уплотнения.


БРАСЛЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ БРАСЛЕТ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, КОНТАКТНАЯ ВТУЛКА БРАСЛЕТНОГО УПЛОТНЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, ОПОРА ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ
БРАСЛЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ БРАСЛЕТ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, КОНТАКТНАЯ ВТУЛКА БРАСЛЕТНОГО УПЛОТНЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, ОПОРА ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ
БРАСЛЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ БРАСЛЕТ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, КОНТАКТНАЯ ВТУЛКА БРАСЛЕТНОГО УПЛОТНЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, ОПОРА ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ
БРАСЛЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ БРАСЛЕТ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, КОНТАКТНАЯ ВТУЛКА БРАСЛЕТНОГО УПЛОТНЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, ОПОРА ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ
БРАСЛЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ БРАСЛЕТ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, КОНТАКТНАЯ ВТУЛКА БРАСЛЕТНОГО УПЛОТНЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, ОПОРА ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ
БРАСЛЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ БРАСЛЕТ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, КОНТАКТНАЯ ВТУЛКА БРАСЛЕТНОГО УПЛОТНЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, ОПОРА ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 251-251 of 251 items.
10.04.2019
№219.016.ff53

Способ исследования динамических свойств вращающегося ротора

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к способам снижения уровня вибраций турбомашин, и может быть использовано в авиационных газотурбинных двигателях, роторы которых оборудованы упругими опорами. Способ исследования динамических свойств вращающегося ротора осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002273836
Дата охранного документа: 10.04.2006
Showing 251-260 of 334 items.
10.05.2018
№218.016.3d2f

Способ испытания газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам испытаний авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). Для типа двигателей, включающих противообледенительную систему, предварительно проводят испытания на выбранном режиме работы, измеряют параметры при выключенной и при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648197
Дата охранного документа: 22.03.2018
10.05.2018
№218.016.4231

Маслосистема газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к масляной системе авиационного газотурбинного двигателя. Магистрали подвода масла к масляным полостям подшипников ротора компрессора и коробки привода агрегатов сообщены с восходящей ветвью сифонного затвора, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649377
Дата охранного документа: 02.04.2018
06.07.2018
№218.016.6d09

Двухсекционный центробежно-шестеренный насос

Изобретение относится к авиадвигателестроению и касается устройства насоса, используемого в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей. Двухсекционный центробежно-шестеренный насос содержит корпус, выполненный в виде двух полуразъемов, образующих замкнутую полость. Внутри полости с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660228
Дата охранного документа: 05.07.2018
13.10.2018
№218.016.9130

Блок подпятников откачивающего насоса маслоагрегата газотурбинного двигателя (гтд) (варианты), подпятник ведущего колеса откачивающего насоса маслоагрегата, подпятник ведомого колеса откачивающего насоса маслоагрегата

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Первый блок подпятников откачивающего насоса маслоагрегата включает два фронтальных подпятника, которые установлены в нижнем корпусе маслоагрегата. Второй блок подпятников включает два тыльных подпятника, которые установлены в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669453
Дата охранного документа: 11.10.2018
13.10.2018
№218.016.9192

Способ работы откачивающего насоса маслоагрегата газотурбинного двигателя (гтд) и откачивающий насос маслоагрегата гтд, работающий этим способом (варианты), ведущее колесо откачивающего насоса маслоагрегата гтд, ведомое колесо откачивающего насоса маслоагрегата гтд

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Смонтированный в корпусе маслоагрегата откачивающий насос устанавливают на крышке КДА в зоне стока отработанного масла. Откачивающий насос содержит шестеренный рабочий орган, который включает установленные на параллельных валах два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669531
Дата охранного документа: 11.10.2018
15.10.2018
№218.016.9208

Способ работы нагнетающего насоса маслоагрегата газотурбинного двигателя (гтд) и нагнетающий насос маслоагрегата гтд, работающий этим способом, шестерённое колесо нагнетающего насоса маслоагрегата гтд, блок подпятников нагнетающего насоса маслоагрегата гтд

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Нагнетающий насос содержит шестеренный рабочий орган, который включает установленные на параллельных валах два колеса, наделяя каждое с торцов подпятниками. Ведущий вал сообщен по крутящему моменту через рессору редуктора привода с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669634
Дата охранного документа: 12.10.2018
15.10.2018
№218.016.9210

Способ работы маслоагрегата газотурбинного двигателя (гтд) и маслоагрегат гтд, работающий этим способом (варианты)

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Маслоагрегат включает откачивающий и нагнетающий насосы с общими валами. На валах устанавливают две пары шестеренных колес насосов и наделяют каждое с торцов подпятниками, снабженными входными и выходными каналами. Подпятники...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669662
Дата охранного документа: 12.10.2018
07.12.2018
№218.016.a461

Турбореактивный двигатель и способ его работы

Изобретения относятся к турбореактивному двигателю и способу его работы. Одновальный двухконтурный турбореактивный двигатель содержит компрессор, турбину, основную непрерывно-детонационную камеру сгорания с каналами подачи топлива, топливными форсунками и инициатором детонации, газодинамический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674172
Дата охранного документа: 05.12.2018
07.12.2018
№218.016.a4ac

Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя

Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя содержит раздаточный коллектор с узлом для соединения с источником высокотемпературного воздуха, коллектор с узлом для соединения с источником низкотемпературного воздуха, междисковую полость, сообщенную с источником...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674229
Дата охранного документа: 05.12.2018
26.12.2018
№218.016.aaae

Газоперекачивающий агрегат (гпа), способ охлаждения газотурбинного двигателя (гтд) гпа и система охлаждения гтд гпа, работающая этим способом, направляющий аппарат системы охлаждения гтд гпа

Группа изобретений относится к нефтегазовой области. В способе охлаждения ГТД ГПА двигатель снабжают защитным кожухом, к которому подводят нагнетающий и отводящий воздуховоды. Воздух забирают из атмосферы через воздухозаборник и подают снизу в кожух. Через распределительный короб до 20%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675729
Дата охранного документа: 24.12.2018
+ добавить свой РИД