УПРУГАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ Российский патент 2015 года по МПК F01D25/16 F02C7/06 

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругих опор роторов турбомашин.

Известна упругодемпферная опора ротора турбомашины, содержащая подшипник, установленный на валу, статорный элемент, обечайку, закрепленную на наружном кольце подшипника и соединенную через упругий элемент типа «беличье колесо» фланцевым соединением со статорным элементом (RU №2265728, опубл. 10.12.2005).

В конструкции известной опоры реализовано устройство от проворота упругого элемента типа «беличье колесо» в случае частичной передачи крутящего момента с вала на статорный элемент. Данное устройство не обеспечивает достаточной надежности, так как известны случаи разрушения разрезной втулки опоры крутящим моментом при эксплуатации или стендовых испытаниях турбомашин.

Задачей заявленного изобретения является создание упругой опоры, лишенной вышеприведенных недостатков.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной упругой опоры ротора турбомашины, является повышение ее надежности за счет снижения вероятности разрушения разрезной втулки в случае нештатной работы опоры турбомашины, а именно в случае частичной передачи крутящего момента с вала на статорный элемент.

Указанный технический результат достигается тем, что в упругой опоре ротора турбомашины, содержащей подшипник, установленный на валу, статорный элемент, обечайку, закрепленную на наружном кольце подшипника и соединенную через упругий элемент типа «беличье колесо» фланцевым соединением со статорным элементом, согласно настоящему изобретению она снабжена, по меньшей мере, двумя спицами и кольцевым элементом с фланцем с отверстиями под спицы, спицы жестко закреплены на статорном элементе и расположены в отверстиях между крепежными элементами фланцевого соединения, кольцевой элемент расположен снаружи упругого элемента типа «беличье колесо» и одним концом жестко закреплен на обечайке перед упругим элементом типа «беличье колесо», при этом кольцевой элемент установлен с зазором относительно упругого элемента типа «беличье колесо», а диаметр отверстий во фланце кольцевого элемента больше, чем диаметр спиц.

Введение в конструкцию спиц и кольцевого элемента с фланцем, в котором выполнены отверстия под спицы, описанным выше образом позволяет в случае частичной передачи крутящего момента с вала турбомашины на статорный элемент исключить из силовой связи разрезную втулку, тем самым предотвратив ее разрушение. Данный эффект достигается путем передачи крутящего момента с вала через кольцевой элемент и спицы на статорный элемент, минуя разрезную втулку, за счет выборки зазора между спицами и отверстиями во фланце кольцевого элемента. Подобная реализация устройства от проворота упругого элемента опоры позволяет статорному элементу воспринимать без разрушения упругого элемента в несколько раз больший крутящий момент, что в целом повышает надежность заявленной опоры при внештатной работе подшипника.

На чертеже представлен продольный разрез заявленной упругой опоры ротора турбомашины.

Упругая опора ротора турбомашины, содержащая подшипник 1, установленный на валу 2, статорный элемент 3, обечайку 4, закрепленную на наружном кольце 5 подшипника 1 и соединенную через упругий элемент 6 типа «беличье колесо» фланцевым соединением со статорным элементом 3, и снабжена, по меньшей мере, двумя спицами 7 и кольцевым элементом 8 с фланцем 9 с отверстиями под спицы 7, которые жестко закреплены на статорном элементе 3, например, резьбовым соединением и расположены в отверстиях между крепежными элементами упомянутого фланцевого соединения. Кольцевой элемент 8 расположен снаружи упругого элемента 6 типа «беличье колесо» и одним концом жестко закреплен на обечайке 4 перед упругим элементом 6 типа «беличье колесо», например, сваркой, при этом кольцевой элемент 8 установлен с зазором относительно упругого элемента типа 6 «беличье колесо», а диаметр отверстий во фланце кольцевого элемента 8 больше, чем диаметр спиц 7.

Сборка заявленного изобретения осуществляется в следующей последовательности.

На статорный элемент 3 устанавливаются спицы 7. Предварительно в отдельный узел собираются упругий элемент 6 типа «беличье колесо», обечайка 4, кольцевой элемент 8. Собранный узел крепится к статорному элементу 3 с помощью фланцевого соединения так, чтобы спицы 7 входили в отверстия на фланце кольцевого элемента 8. Затем подшипник 1 в сборе за наружное кольцо 5 болтами крепится к обечайке 4. В завершении на собранную опору устанавливают вал 2.

При работе турбомашины в ситуации подклинки тел качения подшипника 1 крутящий момент частично передается с вала 2 на обечайку 4. В результате этого выбирается зазор между отверстиями во фланце кольцевого элемента 8 и спицами 7. Это приводит к тому, что крутящий момент передается на статорный элемент 3, минуя менее прочный упругий элемент 6 типа «беличье колесо», предотвращая его разрушение и повышая надежность заявленной опоры в целом.

В связи с вышеизложенным, по мнению заявителя, специалисту на основании уровня техники должно быть очевидно, что при реализации заявленной упругой опоры ротора турбомашины достигается вышеприведенный технический эффект, заключающийся в повышении ее надежности.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругих опор роторов турбомашин. Упругая опора содержит установленный на валу подшипник, статорный элемент, обечайку, по меньшей мере, две спицы и кольцевой элемент с фланцем. Обечайка закреплена на наружном кольце подшипника и соединена со статорным элементом через упругий элемент типа «беличье колесо» фланцевым соединением. Спицы жестко закреплены на статорном элементе и расположены в отверстиях между крепежными элементами фланцевого соединения. Фланец кольцевого элемента имеет отверстия под спицы диаметром больше диаметра спиц. Кольцевой элемент установлен с зазором относительно упругого элемента типа «беличье колесо» и одним концом жестко закреплен на обечайке перед упругим элементом типа «беличье колесо». Изобретение позволяет повысить надежность турбомашины. 1 ил.

Упругая опора ротора турбомашины, содержащая подшипник, установленный на валу, статорный элемент, обечайку, закрепленную на наружном кольце подшипника и соединенную через упругий элемент типа «беличье колесо» фланцевым соединением со статорным элементом, отличающаяся тем, что она снабжена, по меньшей мере, двумя спицами и кольцевым элементом с фланцем с отверстиями под спицы, при этом спицы жестко закреплены на статорном элементе и расположены в отверстиях между крепежными элементами фланцевого соединения, а кольцевой элемент расположен снаружи упругого элемента типа «беличье колесо» и одним концом жестко закреплен на обечайке перед упругим элементом типа «беличье колесо», при этом кольцевой элемент установлен с зазором относительно упругого элемента типа «беличье колесо», а диаметр отверстий во фланце кольцевого элемента больше, чем диаметр спиц.