ОПОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2015 года по МПК F02C7/06 

Изобретение относится к опорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.

Известна опора двигателя PW-6124, где подвод масла под шарикоподшипник выполнен при помощи бурта в стяжной гайке пакета шарикоподшипника и ведущей шестерни (зубчатого колеса) («Иностранные авиационные двигатели», выпуск 14, Москва, ЦИАМ, 2005 г., стр. 162).

Недостатком известной конструкции является наличие вырезов в резьбе гайки, что ослабляет резьбу и ограничивает расход масла к шарикоподшипнику.

Наиболее близкой к заявляемой является опора газотурбинного двигателя SaM -146, включающая шарикоподшипник и ведущую шестерню с буртом, расположенные на валу ротора компрессора с устройством подвода масла под шарикоподшипник со стяжной гайкой («Иностранные авиационные двигатели», выпуск 14, Москва, ЦИАМ, 2005 г., стр. 195). Подвод смазки под шарикоподшипник осуществляется при помощи бурта (гребня) в шестерне, которая выполнена заодно с лабиринтом, а стяжная гайка расположена под валом ротора.

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является увеличенная строительная высота в радиальном направлении из-за трех ярусов элементов конструкции (шестерня, вал, гайка), что уменьшает диаметр внутри проходящего вала привода вентилятора.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности путем упрощения конструкции и снижения массы устройства подачи масла под шарикоподшипник за счет увеличения полости подвода масла и внутреннего диаметра вала ротора компрессора.

Указанный технический результат достигается тем, что в опоре газотурбинного двигателя, включающей шарикоподшипник и ведущую шестерню с буртом, расположенные на валу ротора компрессора с устройством подвода масла под шарикоподшипник со стяжной гайкой, согласно изобретению, стяжная гайка в устройстве подвода масла выполнена с пазами и расположена под ведущей шестерней, между ее буртом и упорным выступом, а перед пазами стяжной гайки установлена форсунка подачи масла, при этом расстояние от бурта ведущей шестерни до упорного выступа L1=1,1-2,5L2, где L2 - осевая длина стяжной гайки.

Угол α между направлением подачи масла из форсунки и направлением перемещения пазов стяжной гайки в окружном направлении равен 30°-80°.

Контровка стяжной гайки имеет Т-образную форму и расположена в ответном Т-образном пазу вала ротора.

Расположение стяжной гайки в устройстве подвода масла под ведущей шестерней, между ее буртом и упорным выступом, а также установка форсунки подачи масла перед пазами стяжной гайки, позволяет организовать максимально длинную и глубокую масляную ванну с обеспечением монтажного зазора при постановке стяжной гайки.

Выполнение на стяжной гайке пазов обеспечивает затяжку гайки ключом и сепарирование масла из масловоздушной смеси, которая образуется при подаче масла из форсунки на вращающиеся детали.

При L1<1,1L2 полость подвода масла будет минимальна, что не обеспечит подачу необходимого количества масла под шарикоподшипник.

При LI>2,5L2 увеличивается консольная часть ведущей шестерни относительно вала, что может привести к колебаниям ведущей шестерни.

Выполнение угла α между направлением подачи масла из форсунки и направлением перемещения пазов стяжной гайки в окружном направлении равным 30°-80° обеспечивает меньшую относительно стяжной гайки скорость при соприкосновении масла с пазами, то есть его разбрызгивание и осевое относительно пазов перемещение масла.

При α<30° распыл струи растет настолько, что выходит за пределы кольцевой щели, в которую подается масло.

При α>80° эффект становится незначительным, так как пазы нагнетают масло в радиальном направлении, отбрасывая масло в полость под ведущей шестерней, из которой масло через пазы поступает под шарикоподшипник.

Фиксация стяжной гайки при помощи контровки Т-образной формы, расположенной в ответном Т-образном пазу вала ротора, позволяет уменьшить высоту стяжной гайки, что уменьшает радиальную высоту пакета деталей.

На фиг. 1 изображен продольный разрез опоры газотурбинного двигателя.

На фиг. 2 - элемент I на фиг. 1 в увеличенном виде.

На фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

На фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Опора газотурбинного двигателя включает корпус 1 и ротор 2 компрессора. В опоре размещено устройство подвода масла. Масло при помощи форсунки 3 подается в щель 8 перед пазами 4 стяжной гайки 5.

Ведущая шестерня 6, расположенная на валу ротора 2 компрессора, выполнена с буртом 7 и упорным выступом 8. Стяжная гайка 5 с пазами 4 расположена под ведущей шестерней 6, между буртом 7 и упорным выступом 8 ведущей шестерни 6. При этом расстояние L1 от бурта 7 до упорного выступа 8 ведущей шестерни 6 равно: L1=1,1-2,5L2, где L2 - осевая длина стяжной гайки 5.

Стяжная гайка 5 стягивает пакет деталей и внутренние кольца шарикоподшипника 9, расположенные на валу ротора 2 компрессора. Подача масла из форсунки 3 производится под углом α=30°-80° к направлению вращения ротора 2. Стяжная гайка 5 контрится от отворачивания пластически деформированным выступом 10 пластинчатой Т-образной контровки 11, расположенной в Т-образном пазу 12 вала 13 ротора 2 компрессора.

При работе двигателя масло из форсунки 3 подается в полость перед пазами 4 стяжной гайки 5 по направлению вращения ротора 2, вдоль пазов 4 стяжной гайки 5. Далее масло отбрасывается в полость ведущей шестерни 6, находящейся под стяжной гайкой 5, затем попадает под шарикоподшипник 9, где через его внутренние кольца смазывает шарикоподшипник 9.

Изобретение относится к опорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. В опоре газотурбинного двигателя на валу ротора компрессора расположены шарикоподшипник и ведущая шестерня с буртом. В устройстве подвода масла под ведущей шестерней, между ее буртом и упорным выступом расположена стяжная гайка с пазами, перед которыми установлена форсунка подачи масла. Расстояние от бурта ведущей шестерни до упорного выступа L1=1,1-2,5L2, где L2 - осевая длина стяжной гайки. Контровка стяжной гайки имеет Т-образную форму и расположена в ответном Т-образном пазу вала ротора. Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности путем упрощения конструкции и снижения массы устройства подачи масла под шарикоподшипник. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Опора газотурбинного двигателя, включающая шарикоподшипник и ведущую шестерню с буртом, расположенные на валу ротора компрессора с устройством подвода масла под шарикоподшипник со стяжной гайкой, отличающаяся тем, что стяжная гайка в устройстве подвода масла выполнена с пазами и расположена под ведущей шестерней, между ее буртом и упорным выступом, а перед пазами стяжной гайки установлена форсунка подачи масла, при этом расстояние от бурта ведущей шестерни до упорного выступа L1=1,1-2,5L2, где L2 - осевая длина стяжной гайки.

2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что угол α между направлением подачи масла из форсунки и направлением перемещения пазов стяжной гайки в окружном направлении равен 30-80°.

3. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что контровка стяжной гайки имеет Т-образную форму и расположена в ответном Т-образном пазу вала ротора.