×
19.04.2019
219.017.32a1

Результат интеллектуальной деятельности: УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ РОТОРОВ КОМПРЕССОРА И ТУРБИНЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя относится к авиационному двигателестроению. Устройство содержит валы компрессора и турбины низкого давления, соединенные между собой в осевом направлении через промежуточный вал и установленный в нем регулировочный элемент стяжной втулкой, соединенной с валом турбины низкого давления при помощи резьбы, а в окружном направлении - через шлицевое соединение, и межвальный радиально-упорный шарикоподшипник, наружное кольцо которого установлено на внутренней поверхности вала компрессора высокого давления, а внутреннее - на наружной поверхности промежуточного вала. На стяжной втулке установлена гайка, контактирующая с ротором компрессора низкого давления, соединенным с валом компрессора низкого давления при помощи дополнительного шлицевого соединения. Изобретение позволяет при обрыве вала компрессора локализовать разрушение внутри двигателя и предотвратить разрушение мотогондолы и самолета в целом. 1 ил.

Изобретение относится к газотурбинным двигателям (ГТД) авиационного и наземного применения, а именно к конструкции узла соединения роторов компрессора и турбины.

Известен ГТД с узлом соединения роторов компрессора и турбины, содержащий валы компрессора и турбины низкого давления. Валы соединены между собой в осевом направлении через промежуточный вал и установленный в нем регулировочный элемент стяжной втулкой. Стяжная втулка соединена с валом турбины низкого давления при помощи резьбы, а в окружном направлении - через шлицевое соединение. На промежуточном валу установлен межвальный радиально-упорный шарикоподшипник, наружное кольцо которого установлено на внутренней поверхности вала компрессора высокого давления, а внутреннее - на наружной поверхности промежуточного вала (см. патент РФ №2303148, кл. F02C 7/06, опубл. в 2007 г.).

Недостаток известного устройства состоит в том, что при обрыве вала компрессора вал турбины низкого давления удерживается межвальным радиально-упорным шарикоподшипником через стяжную втулку. Это может привести к раскрутке ротора турбины низкого давления и разрушению двигателя и мотогондолы самолета.

Задачей изобретения является предотвращение разрушения мотогондолы и самолета в целом при обрыве вала компрессора.

Указанная задача решается тем, что в узле соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя, содержащем валы компрессора и турбины низкого давления, соединенные между собой в осевом направлении через промежуточный вал и установленный в нем регулировочный элемент стяжной втулкой, соединенной с валом турбины низкого давления при помощи резьбы, а в окружном направлении - через шлицевое соединение и межвальный радиально-упорный шарикоподшипник, наружное кольцо которого установлено на внутренней поверхности вала компрессора высокого давления, а внутреннее - на наружной поверхности промежуточного вала, согласно изобретению на стяжной втулке установлена гайка, контактирующая с ротором компрессора низкого давления, соединенным с валом компрессора низкого давления при помощи дополнительного шлицевого соединения.

Новым в предложенном изобретении является то, что на стяжной втулке установлена гайка, контактирующая с ротором компрессора низкого давления, соединенным с валом компрессора низкого давления при помощи дополнительного шлицевого соединения.

Такое выполнение устройства обеспечивает осевое смещение вала турбины низкого давления при обрыве вала компрессора либо стяжной втулки, что позволяет локализовать разрушение внутри двигателя и предотвратить разрушение мотогондолы и самолета в целом.

На чертеже показан продольный разрез узла соединения роторов компрессора и турбины ГТД.

Узел соединения роторов 1 компрессора и турбины 2 газотурбинного двигателя содержит валы компрессора 3 и турбины 4 низкого давления, соединенные между собой в осевом направлении через промежуточный вал 5 и установленный в нем регулировочный элемент 6 стяжной втулкой 7, соединенной с валом турбины низкого давления при помощи резьбы 8, а в окружном направлении - через шлицевое соединение 9. Узел содержит также межвальный радиально-упорный шарикоподшипник 10, наружное кольцо 11 которого установлено на внутренней поверхности 12 вала компрессора 13 высокого давления, а внутреннее 14 - на наружной поверхности 15 промежуточного вала. На стяжной втулке 7 установлена гайка 16, контактирующая с ротором компрессора 1 низкого давления, соединенным с валом 3 компрессора низкого давления при помощи дополнительного шлицевого соединения 17.

Сборка узла осуществляется следующим образом.

На промежуточном валу 5 устанавливается межвальный шарикоподшипник 10 и регулировочный элемент 6. Собранный узел устанавливается в вал 13 компрессора высокого давления. Затем устанавливается вал 4 ротора 2 турбины низкого давления. Далее устанавливается вал 3 компрессора, в который монтируется ротор 1. Затем ввинчивается стяжная втулка 7 в вал турбины 4 с помощью резьбы 8. С другой стороны стяжной втулки 7 устанавливается гайка 16, которая стягивает пакет, состоящий из элементов 1, 3, 5, 6, 4, 7.

При работе двигателя в случае обрыва стяжной втулки 7 происходит осевое смещение вала 4 турбины низкого давления, ротор которой входит в зацепление со статором, что приводит к остановке. В случае, когда обрывается вал 3 компрессора, происходит остановка ротора 1, который удерживает стяжную втулку 7. Ротор 2 турбины низкого давления продолжает вращение и с помощью резьбы 8 свинчивается со стяжной втулки 7. Это приводит к осевому смещению вала 4 вдоль шлицов 9 ротора 2 турбины низкого давления.

Изобретение позволяет при обрыве вала компрессора локализовать разрушение внутри двигателя и предотвратить разрушение мотогондолы и летательного аппарата (ЛА) в целом, что создает возможность эвакуации пилота одномоторного ЛА или продолжения полета на другом двигателе при многомоторном ЛА.

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя, содержащий валы компрессора и турбины низкого давления, соединенные между собой в осевом направлении через промежуточный вал, и установленный в нем регулировочный элемент стяжной втулкой, соединенной с валом турбины низкого давления при помощи резьбы, а в окружном направлении - через шлицевое соединение, и межвальный радиально-упорный шарикоподшипник, наружное кольцо которого установлено на внутренней поверхности вала компрессора высокого давления, а внутреннее - на наружной поверхности промежуточного вала, отличающийся тем, что на стяжной втулке установлена гайка, контактирующая с ротором компрессора низкого давления, соединенным с валом компрессора низкого давления при помощи дополнительного шлицевого соединения.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 102 items.
10.01.2013
№216.012.196f

Выходное устройство турбины авиационного газотурбинного двигателя

Изобретение относится к элементам конструктивной связи между корпусом турбины авиационного газотурбинного двигателя и ее внутренними элементами, а именно к конструкции выходного устройства турбины. Выходное устройство турбины содержит полые профилированные стойки корпуса, размещенные в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472003
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1994

Комбинированный центробежно-шестеренный насос

Изобретение относится к области машиностроения и касается насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. Насос содержит расположенные в расточках корпуса шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые проточки с установленными в них...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472040
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1995

Комбинированный центробежно-шестеренный насос

Изобретение относится к области машиностроения и касается насосов, применяемых в маслосистемах теплонапряженных авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. Насос содержит установленные в колодцах корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни. У ножек зубьев шестерен выполнены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472041
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d28

Способ запуска авиационного газотурбинного двигателя

Изобретение относится к авиации. Способ запуска авиационного газотурбинного двигателя включает раскрутку ротора двигателя до частоты вращения ротора, необходимой для розжига камеры сгорания, розжиг камеры сгорания и выход на режим малого газа с поддержанием при этом предельного значения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472958
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d34

Героторный насос с торцовым входом

Изобретение относится к области авиадвигателестроения и, в частности, к маслонасосам системы смазки авиационного газотурбинного двигателя. Героторный насос с торцовым входом содержит установленную на полом валу 4 по меньшей мере одну пару эксцентрично расположенных шестерен, ограниченных с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472970
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.2078

Сопловой аппарат турбомашины с конвективно-пленочным охлаждением

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в высокотемпературных газовых турбинах. Сопловой аппарат турбомашины с конвективно-пленочным охлаждением содержит профили лопаток, соединенные полками, участок рассеивания, в виде углубления с внутренней стороны полок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473813
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.23ed

Выходное устройство турбины

Выходное устройство турбины содержит профилированные стойки корпуса, размещенные в проточной части за рабочим колесом последней ступени турбины. У стоек средние линии выходных участков профилей направлены вдоль продольной оси турбины. Средние линии входных участков профилей стоек повернуты к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474699
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.23f9

Способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя и система для его осуществления

Изобретение относится к области управления работой газотурбинных двигателей. Способ регулирования, реализуемый системой регулирования, заключается в формировании расхода топлива через, по крайней мере, два дозатора в группы форсунок в зависимости от режима работы двигателя при использовании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474711
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b93

Лопатка турбомашины

Изобретение относится к охлаждению осевой турбомашины и, в частности, к усовершенствованию охлаждения профильной части лопатки турбины высокого давления. Лопатка турбомашины содержит газодинамический профиль, ограниченный внешними выпуклой и вогнутой поверхностями, канал вдоль входной кромки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476682
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2bc2

Рабочее колесо осевого компрессора газотурбинного двигателя

Рабочее колесо осевого компрессора газотурбинного двигателя содержит диск с упорным выступом и соединительными элементами диска, лопатки с хвостовиком, средство для перекрытия зазоров и средство осевой фиксации лопаток в замковом соединении типа «ласточкин хвост». Соединительные элементы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476729
Дата охранного документа: 27.02.2013
Showing 1-10 of 59 items.
27.04.2013
№216.012.3b40

Установка для испытания вращающихся элементов конструкции машин

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к лабораторно-иснытательной технике, а именно к установкам для исследования и доводки вращающихся элементов конструкции машин, преимущественно, газотурбинных двигателей. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480729
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.05.2013
№216.012.415d

Передняя опора ротора турбины низкого давления двухвального газотурбинного двигателя

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482303
Дата охранного документа: 20.05.2013
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
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
27.06.2014
№216.012.d6df

Ступень турбины гтд с отверстиями отвода концентрата пыли от системы охлаждения

Ступень турбины газотурбинного двигателя, выполненного с отверстиями отвода концентрата пыли от системы охлаждения, содержит рабочие и сопловые охлаждаемые лопатки, образующие проточную часть турбины, аппарат закрутки с отверстиями для подвода охлаждающего воздуха в систему охлаждения элементов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520785
Дата охранного документа: 27.06.2014
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
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
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
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
+ добавить свой РИД