Результат интеллектуальной деятельности: ОПОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к опорам газотурбинных двигателей наземного и авиационного применения.

Известна опора газотурбинного двигателя, включающая в себя установленный на валу роликовый подшипник, внутреннее кольцо которого зафиксировано на валу гайкой с Г-образным в поперечном сечении кольцевым контровочным замком (Патент РФ №2241841, F02C 7/06, 2004 г.).

Недостатком такой конструкции является ее низкая надежность из-за возможности повреждения роликов роликоподшипника контровочным замком при установке в опоре ротора в собранном виде.

Наиболее близкой к заявляемой является опора газотурбинного двигателя, внутреннее кольцо в подшипнике которой фиксируется гайкой с сообщающимися между собой торцевыми и наклонными пазами, а сама гайка при работе от проворачивания удерживается пластинчатым замком (Патент РФ №2204042, F02C 7/06, 2003 г.).

Недостатками известной конструкции, принятой за прототип, являются ее низкая надежность из-за возможности повреждения роликов подшипника в процессе сборки опоры при их передвижении по граням пазов гайки, а также возможность отворачивания гайки из-за низкой механической прочности пластинчатых замков, особенно при повышенных ресурсах.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности опоры за счет исключения повреждения роликов подшипника при сборке опоры и путем повышения механической прочности контровочного замка.

Сущность изобретения заключается в том, что в опоре газотурбинного двигателя, содержащей роликоподшипник с внутренним кольцом, зафиксированный на валу гайкой, согласно изобретению, гайка содержит заходную и обращенную к внутреннему кольцу резьбовую части, заходная часть гайки по внешней поверхности выполнена с заходным конусом, средней цилиндрической частью, установочным конусом и задней цилиндрической частью, по диаметру равной наружному диаметру внутреннего кольца роликоподшипника. С внутренней стороны заходной части гайки выполнены осевые радиальные выступы, образующие между собой пазы для размещения прямоугольных в поперечном сечении осевых контровочных замков, указанные пазы соединены радиальными отверстиями с внешней поверхностью средней цилиндрической частью гайки. В валу выполнены ответные пазы под прямоугольные контровочные замки. Замки выполнены с осевыми хвостовиками, размещенными в ответных пазах вала под резьбой гайки и зафиксированы в осевом направлении установленным с внутренней стороны заходной части разжимным упругим кольцом.

Выполнение заходной части гайки по внешней поверхности с заходным конусом, т.е. на минимальном диаметре гайки, минимизирует возможность повреждения роликов роликоподшипника в начальный момент установки ротора, что повышает надежность дальнейшей работы опоры.

Выполнение на внешней поверхности гайки за средней цилиндрической частью установочного конуса и задней цилиндрической части, по диаметру равной наружному диаметру внутреннего кольца роликоподшипника, обеспечивает плавную и безударную установку внутреннего кольца под ролики подшипника, что также повышает надежность опоры газотурбинного двигателя.

Выполнение с внутренней ее стороны заходной части гайки осевых радиальных выступов, образующих между собой пазы для размещения прямоугольных в поперечном сечении контровочных замков, а также соединение указанных пазов радиальными отверстиями с внешней поверхностью средней цилиндрической части гайки и выполнение ответных пазов вала под прямоугольные контровочные замки, позволяет обеспечить надежную фиксацию гайки в окружном направлении замками повышенной механической прочности.

Выполнение замков с осевыми хвостовиками, размещенными в ответных пазах вала под резьбой гайки, увеличивает площадь контакта боковых граней замка с боковыми гранями пазов вала, что снижает напряжения смятия и повышает надежность фиксации гайки.

Радиальные выступы с внутренней стороны заходной части гайки, как и фиксация замков в осевом направлении установленным с внутренней стороны заходной части разжимным упругим кольцом облегчают демонтаж замков при разборке ротора.

На фиг.1 представлен продольный разрез опоры газотурбинного двигателя, на фиг.2 показано сечение А-А на фиг.1, а на фиг.3 - продольный разрез опоры при ее монтаже.

Опора газотурбинного двигателя 1 состоит из статора 2 с установленным в нем наружным кольцом 3 роликоподшипника 4 совместно с сепаратором 5 и роликами 6, а также из ротора 7, на валу 8 которого гайкой 9 зафиксировано внутреннее кольцо 10 роликоподшипника 4.

Гайка 9 содержит обращенную к внутреннему кольцу 10 подшипника 4 резьбовую часть 11 и противоположную ей заходную часть 12, которая по внешней поверхности 13 последовательно выполнена с заходным конусом 14 и средней цилиндрической частью 15, на внешнюю поверхность которой выходят радиальные отверстия 16. Резьбовая часть 11 гайки 9 по внешней поверхности выполнена с заходным конусом 17, следующим за средней цилиндрической частью 15 и с задней цилиндрической частью 18, диаметр наружной поверхности 19 которой равен диаметру наружной поверхности 20 внутреннего кольца 10 роликоподшипника 4.

С внутренней стороны заходной части 12 гайки 9 выполнены радиальные выступы 21, образующие между собой пазы 22 для размещения прямоугольных в поперечном сечении осевых контровочных замков 23.

Пазы соединены радиальными отверстиями 16 с внешней поверхностью 24 средней цилиндрической части 15 гайки 9.

В валу 8 выполнены ответные под прямоугольные контровочные замки 23 пазы 25, в осевом направлении доходящие до середины резьбы 26 гайки 9, что позволяет выполнить замок 23 с осевым выступом 27, увеличивающим площадь контакта боковой поверхности 28 замка 23 с пазом 25 вала 8, а также выполнить на замке 23 уступ 29, необходимый для демонтажа замка 23 через отверстия 16 при разборке ротора 7 опоры 1. Фиксируются замки 23 в осевом направлении установленным с внутренней стороны заходной части 12 гайки 9 разжимным упругим кольцом 30.

Работает заявляемое устройство следующим образом.

При работе опоры 1 прямоугольные контровочные замки 23 повышенной механической прочности надежно фиксируют в окружном направлении гайку 9 относительно вала 8.

Так как при сборке ротора 7 пластическая деформация замков 23 отсутствует, то в случае отсутствия механических повреждений замки 23 можно использовать многократно.