РЕДУКТОР ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 1998 года по МПК F02C7/36 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в качестве редуктора силовой установки, например для передвижной электростанции, а также для создания мультипликаторов передачи больших мощностей.

Известен редуктор газотурбинного двигателя [1] , содержащий корпус с расположенными в нем двумя парами зубчатых колес с валами, связанными торсионами, первая пара связана через ведущую шестерню с валом тяговой турбины, а вторая - с зубчатым колесом выходного вала.

Недостатком известного редуктора является то, что его нельзя выполнить многопоточным, так как принципиальная схема позволяет передачу мощности только двумя потоками, т.е. ограничивает применение редуктора для передачи больших мощностей
Наиболее близким к заявляемой конструкции является мультипликатор газотурбинного двигателя [2] , состоящий из приводного и выходного валов и двух ступеней зубчатой передачи. Первая ступень состоит из ведущего косозубого зубчатого колеса и двух ведомых зубчатых колес, соединенных торсионами с зубчатыми шевронными колесами второй ступени, которые, в свою очередь, сочленены с зубчатыми венцами выходного вала.

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является то, что корпуса редуктора имеют разъем вдоль основной оси, что не позволяет сделать передачу многопоточной, т.е. передать большую мощность при меньших габаритах.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в обеспечении передачи большей мощности за счет выполнения зубчатой передачи многопоточной, с одновременным упрощением конструкции редуктора и повышением его надежности.

Сущность технического решения заключается в том, что в редукторе газотурбинного двигателя, состоящем из приводного и выходного валов, зубчатой передачи, выполненной из цилиндрических шевронных зубчатых колес первой и второй ступеней редуктора, соединенных между собой торсионами, согласно изобретения, зубчатая передача выполнена многопоточной, например, тремя потоками, расположенными в корпусе с поперечными разъемами, а торсионы зубчатых колес выполнены с различным количеством шлиц, состоящим из простых чисел, при этом зубчатые колеса установлены на подшипниках качения, а приводной и выходной валы - на шариковых радиально-упорных подшипниках, которые нагружены в осевом направлении пружинными механизмами.

Выполнение корпуса с поперечными разъемами позволяет выполнять сборку зубчатых передач с шевронными колесами при любом количестве потоков без усложнения конструкции.

Выполнение зубчатой передачи многопоточной обеспечивает передачу большей мощности при меньших габаритах и весе редуктора.

Выполнение торсионов зубчатых колес с различным количеством шлиц, состоящим из простых чисел, позволяет обеспечить сборку с равномерной загрузкой зубчатых колес.

Для исключения осевого люфта радиально-упорные подшипники нагружены в осевом направлении пружинными механизмами.

На фиг.1 изображена кинематическая схема редуктора; на фиг.2 - продольный разрез редуктора; на фиг.3 - радиально-упорный подшипник с пружинным механизмом.

Редуктор ГТД содержит корпус 1, имеющий два поперечных разъема по окружности, уплотненные резиновыми кольцами 2. В корпусе 1 размещено ведущее шевронное зубчатое колесо 3 1-й ступени редуктора, выполненное за одно целое с приводным валом 4, соединенное с тремя ведомыми шевронными зубчатыми колесами 5, расположенными равномерно по окружности. Ведомые колеса 5 через шлицы и торсионные валы 6 соединены с тремя ведущими шевронными колесами зубчатыми 7 2-й ступени редуктора, которые, в свою очередь, соединены с ведомым шевронным зубчатым колесом 8, выполненным за одно целое с выходным валом 9. Приводной вал 4 через упругую муфту 10 соединен с двигателем, а выходной вал 9 через упругую муфту 11 соединен с электрогенератором. Ведущее 3 и ведомое 8 зубчатые колеса установлены и зафиксированы от осевых перемещений в радиально-упорных шариковых подшипниках 12. В связи с тем, что эти подшипники не загружены ни осевыми, ни продольными силами, осуществляется их осевая загрузка с помощью пружинных механизмов 13. Три ведомых зубчатых колеса 5 1-й ступени редуктора и три ведущих зубчатых колеса 7 2-й ступени редуктора установлены в радиальных роликовых подшипниках 14 и от осевого перемещения не зафиксированы. Смазка зубчатых зацеплений и подшипников осуществляется через форсунки 15. Масло в форсунки подается через трубки 16. Отработанное масло сливается в отстойник 17.

Редуктор работает следующим образом.

Крутящий момент от двигателя через муфту 10 передается на приводной вал 4 ведущего зубчатого колеса 3. Ведущее колесо распределяет крутящий момент на три или более ведомых зубчатых шевронных колеса 5, которые через торсионные валы 6 передают крутящий момент на ведущие зубчатые шевронные колеса 7 2-й ступени, с которых крутящий момент передается на ведомое шевронное колесо 8 выходного вала 9, а с него через упругую муфту 11 электрогенератору.

Таким образом, использование изобретения позволяет обеспечить передачу большей мощности с одновременным упрощением конструкции редуктора и повышением его надежности.

Использование: изобретение относится к двигателестроению и позволяет обеспечить передачу большей мощности с одновременным упрощением конструкции редуктора и повышением его надежности. Сущность изобретения: редуктор газотурбинного двигателя состоит из приводного и выходного валов, зубчатой передачи, выполненной из цилиндрических шевронных зубчатых колес первой и второй ступеней редуктора, соединенных между собой торсионами. Новизна изобретения заключается в том, что зубчатая передача выполнена многопоточной, например тремя потоками, расположеными в корпусе с поперечными разъемами, а торсионы зубчатых колес выполнены с различным количеством шлиц, состоящим из простых чисел, при этом зубчатые колеса установлены на подшипниках качения, а приводной и выходной валы - на шариковых радиально-упорных подшипниках, которые нагружены в осевом направлении пружинными механизмами. 1 з.п ф-лы, 3 ил.

1. Редуктор газотурбинного двигателя, состоящий из приводного и выходного валов, зубчатой передачи, выполненной из цилиндрических шевронных зубчатых колес первой и второй ступеней редуктора, соединенных между собой торсионами, отличающийся тем, что зубчатая передача выполнена многопоточной, например тремя потоками, расположенными в корпусе с поперечными разъемами, а торсионы зубчатых колес выполнены с различным количеством шлиц, состоящим из простых чисел, при этом зубчатые колеса установлены на подшипниках качения, а приводной и выходной валы - на шариковых радиально-упорных подшипниках. 2. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что радиально-упорные подшипники нагружены в осевом направлении пружинными механизмами.