20.12.2014
216.013.111a

ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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 со статором, и цапфу ротора. Внутреннее кольцо радиально-упорного шарикового подшипника выполнено зацело с цапфой ротора и в нем выполнены маслоподводящие каналы к шарикам и сепаратору радиально-упорного шарикового подшипника. Наружное кольцо радиально-упорного шарикового подшипника выполнено разъемным. В разъемном наружном кольце радиально-упорного шарикового подшипника между торцевыми поверхностями полуколец образованы каналы, сообщенные с маслоотводящими канавками, расположенными в корпусе радиально-упорного шарикового подшипника. Изобретение позволяет повысить долговечность подшипника, а также уменьшить габариты и массы опоры ротора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции опор роторов турбомашин, содержащих радиально-упорные подшипники.

Известна опора ротора компрессора высокого давления, содержащая радиально-упорный шариковый подшипник, наружное кольцо которого установлено в корпусе, который в свою очередь механически соединен со статором, цапфу ротора (см. рис.6.13 «Технология эксплуатации, диагностики и ремонта газотурбинных двигателей: Учеб. пособие. / Ю.С. Елисеев, В.В. Крымов, К.А. Малиновский, В.Г. Попов. - М.: Высш. шк.; 2002).

Известная опора имеет относительно короткий срок службы за счет повышенной износостойкости подшипника.

Также в известной опоре подшипник располагается на большем диаметре, т.к. его внутреннее кольцо прессуется на цапфе ротора. При этом увеличивается масса роторной части опоры. Тела качения располагаются на большем диаметре, вследствие чего - повышенная центробежная нагрузка от тел качения на наружное кольцо подшипника, большее тепловыделение. Внутренние полукольца подшипника монтируются на цапфу ротора с натягом. Это приводит к надирам посадочных поверхностей при сборке и разборке опоры.

Для подвода масла на цапфе ротора известной опоры выполнено множество канавок. Их наличие снижает прочность цапфы, так как они выполнены вдоль оси ротора. Поэтому для повышения прочности и снижения концентраторов напряжений в известной опоре масса цапфы переразмерена с целью сохранения требований надежности. Подача масла осуществляется под козырек гайки и далее к подшипнику, поэтому часть резьбы изрезана канавками, что отрицательно может сказаться на надежности пакета деталей, установленных на цапфе.

Известная опора имеет дополнительные боковые форсунки для подвода масла под сепаратор, т.к. подача масла под козырек гайки неравномерно охлаждает внутреннее кольцо подшипника. Форсунки усложняют конструкцию опоры и снижают надежность при их возможном засорении.

Задачей заявленного изобретения является создание опоры ротора турбомашины, в которой устранены описанные выше недостатки.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной опоры ротора турбомашины, является повышение долговечности подшипника и, как следствие, увеличение срока службы опоры в целом, а также уменьшение ее габаритов и массы, снижение расхода масла, что благоприятно скажется на удельных параметрах турбомашины и повысит надежность ее работы.

Указанный технический результат достигается тем, что в опоре ротора турбомашины, содержащей радиально-упорный шариковый подшипник, наружное кольцо которого установлено в корпусе, который в свою очередь механически соединен со статором, цапфу ротора, согласно настоящему изобретению, внутреннее кольцо радиально-упорного шарикового подшипника выполнено зацело с цапфой ротора и в нем выполнены маслоподводящие каналы к шарикам и сепаратору радиально-упорного шарикового подшипника, при этом наружное кольцо радиально-упорного шарикового подшипника выполнено разъемным, кроме того, в разъемном наружном кольце радиально-упорного шарикового подшипника между торцевыми поверхностями полуколец образованы каналы, сообщенные с маслоотводящими канавками, расположенными в корпусе радиально-упорного шарикового подшипника.

Наличие в разъемном наружном кольце радиально-упорного шарикового подшипника между торцевыми поверхностями полуколец каналов, сообщенных с маслоотводящими канавками, расположенными в корпусе радиально-упорного шарикового подшипника, позволяет эффективно отводить горячее масло от подшипника. Масло покидает наружное кольцо подшипника, не образуя при этом несливаемый остаток в углублении дорожки качения. Также через эти канавки вымываются продукты износа и посторонние элементы. Тем самым повышается долговечность подшипника и, как следствие, увеличивается срок службы опоры.

Выполнение зацело внутреннего кольца подшипника с цапфой ротора уменьшает габариты и массу заявленной опоры, повышается точность позиционирования ротора относительно статора, т.к. исчезают дополнительные биения внутреннего кольца относительно ротора, что приводит повышению долговечности подшипника. Подача масла в кольцевую полость под подшипник приводит к выравниванию осевого температурного градиента внутреннего кольца подшипника, а следовательно, снижает перекосы колец подшипника.

Наличие маслопроводящих каналов к сепаратору и шарикам во внутреннем кольце подшипника позволяет более эффективно снимать тепловые потоки от подшипника и ротора. Поэтому опоре потребуется меньшее количество масла, что снижает его расход при работе.

В частном случае реализации заявленной опоры ротора турбомашины торцевые поверхности полуколец выполнены коническими относительно продольной оси ротора, что позволяет однозначно сцентрировать два наружных полукольца относительно друг друга. Это необходимо, т.к. наружное кольцо подшипника, как правило, монтируется в корпусе подшипника с небольшим зазором. При этом повышается технологичность опоры, упрощается сборка, не требуются операции по нагреву и охлаждению элементов опоры при сборке.

На фиг.1 представлен продольный разрез заявленной опоры ротора турбомашины.

На фиг.2 представлен продольный разрез заявленной опоры ротора турбомашины, в которой торцевые поверхности полуколец радиально-упорного шарикового подшипника выполнены коническими относительно продольной оси ротора.

Опора ротора турбомашины содержит радиально-упорный шариковый подшипник 1, наружное кольцо 2 которого установлено в корпусе 3, который в свою очередь механически соединен со статором 4, цапфу ротора 5, при этом внутреннее кольцо 6 радиально-упорного шарикового подшипника 1 выполнено зацело с цапфой ротора 5 и в нем выполнены маслоподводящие каналы 7 к шарикам и сепаратору 8 радиально-упорного шарикового подшипника 1, а наружное кольцо 2 радиально-упорного шарикового подшипника 1 выполнено разъемным из двух полуколец, между торцевыми поверхностями 9 которых образованы каналы, сообщенные с маслоотводящими канавками 10, расположенными в корпусе 3 радиально-упорного шарикового подшипника 1.

Торцевые поверхности 9 полуколец выполнены коническими (фиг.2) относительно продольной оси ротора.

В процессе сборки выставляют цапфу ротора 5 относительно статора 4, включающего корпус 3 подшипника 1 с правым наружным полукольцом. При этом корпус 3 подшипника 1 и статор 4 пока не стянуты болтовым соединением. После этого корпус 3 подшипника 1 с правым полукольцом сдвигается максимально в сторону ротора 5. Сепаратор 8 с телами качения монтируется во внутреннем кольце 6 подшипника 1, выполненном зацело с цапфой ротора 5. После этого корпус 3 подшипника 1 смещается влево и стягивается болтами со статором 4. Далее устанавливается левое полукольцо и полученный пакет деталей наружного кольца 2 подшипника 1 обжимается гайкой и контрится.

В процессе работы опоры радиальная и осевая нагрузка передается от ротора 5 на статор 4 через подшипник 1. Масло подается под внутреннее кольцо подшипника 6 и равномерно через маслопроводящие каналы 7 на тела качения и под сепаратор 8. Эвакуация масла дополнительно осуществляется через маслоотводящие канавки 10 корпуса 3 подшипника 1.


ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ
ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 253.
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
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
10.06.2013
№216.012.48f7

Система регулирования расхода воздуха на охлаждение турбины газотурбинного двигателя

Система регулирования расхода воздуха на охлаждение турбины газотурбинного двигателя включает устройство регулирования подачи воздуха, поступающего от компрессора на охлаждение турбины. Устройство регулирования подачи воздуха расположено над валом турбокомпрессора и выполнено в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484259
Дата охранного документа: 10.06.2013
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
10.04.2014
№216.012.b411

Способ определения температуры газа перед турбиной на форсажном режиме турбореактивного двигателя

Изобретение относится к авиации и предназначено для определения температуры газа при испытаниях и эксплуатации газотурбинных двигателей на форсажных режимах. Техническим результатом, объективно достигаемым при использовании заявленного способа, является повышение точности определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511814
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8de

Способ оценки изменений технического состояния газотурбинного двигателя и определения мест и причин неисправностей в процессе эксплуатации

Изобретение относится к области испытаний и эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности двухконтурных, а именно к контролю технического состояния во время их испытаний и эксплуатации для принятия решения по их обслуживанию и дальнейшей эксплуатации. В качестве дополнительного параметра...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513054
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.04.2014
№216.012.be93

Упругодемпферная опора ротора турбомашины

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514527
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.05.2014
№216.012.bfad

Охлаждаемая турбина

Охлаждаемая турбина содержит рабочее колесо с установленными на нем рабочими лопатками с двумя контурами охлаждения, последовательно соединенными с воздушными каналами в рабочем колесе, с независимыми кольцевыми диффузорными каналами, образованными на поверхности рабочего колеса, соединенными с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514818
Дата охранного документа: 10.05.2014
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
Показаны записи 1-10 из 269.
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
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
10.06.2013
№216.012.48f7

Система регулирования расхода воздуха на охлаждение турбины газотурбинного двигателя

Система регулирования расхода воздуха на охлаждение турбины газотурбинного двигателя включает устройство регулирования подачи воздуха, поступающего от компрессора на охлаждение турбины. Устройство регулирования подачи воздуха расположено над валом турбокомпрессора и выполнено в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484259
Дата охранного документа: 10.06.2013
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
10.04.2014
№216.012.b411

Способ определения температуры газа перед турбиной на форсажном режиме турбореактивного двигателя

Изобретение относится к авиации и предназначено для определения температуры газа при испытаниях и эксплуатации газотурбинных двигателей на форсажных режимах. Техническим результатом, объективно достигаемым при использовании заявленного способа, является повышение точности определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511814
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8de

Способ оценки изменений технического состояния газотурбинного двигателя и определения мест и причин неисправностей в процессе эксплуатации

Изобретение относится к области испытаний и эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности двухконтурных, а именно к контролю технического состояния во время их испытаний и эксплуатации для принятия решения по их обслуживанию и дальнейшей эксплуатации. В качестве дополнительного параметра...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513054
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.04.2014
№216.012.be93

Упругодемпферная опора ротора турбомашины

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514527
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.05.2014
№216.012.bfad

Охлаждаемая турбина

Охлаждаемая турбина содержит рабочее колесо с установленными на нем рабочими лопатками с двумя контурами охлаждения, последовательно соединенными с воздушными каналами в рабочем колесе, с независимыми кольцевыми диффузорными каналами, образованными на поверхности рабочего колеса, соединенными с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514818
Дата охранного документа: 10.05.2014
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

Похожие РИД в системе