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

Изобретение относится к упругодемпферным опорам ротора газотурбинного двигателя авиационного и наземного применения.

Известна упругодемпферная опора двигателя BR-700, в которой рессора крепится внутренним фланцем к фланцу проставки (Скибин В.А., Солонин В.И. Иностранные авиационные двигатели. Справочник ЦИАМ, выпуск 14, - М.: Авиамир, 2005, стр.23).

Недостатком известной конструкции является снижение жесткости крепления и увеличенный вес.

Наиболее близкой к заявляемой является упругодемпферная опора газотурбинного двигателя (PW-800), включающая корпус, центральный привод, шарикоподшипник и рессору, содержащую масляный демпфер с поршневыми кольцами. При этом рессора установлена непосредственно на задний торец корпуса опоры, а корпус центрального привода установлен на передний торец корпуса опоры (Скибин В.А., Солонин В.И. Иностранные авиационные двигатели, Справочник ЦИАМ, выпуск 14. - М.: Авиамир, 2005, стр.67).

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является отсутствие модуля центрального привода, собранного с шарикоподшипником передней опоры для обеспечения требований по зубчатому коническому зацеплению без промежуточного корпуса.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении надежности упругодемпферной опоры газотурбинного двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что в упругодемпферной опоре газотурбинного двигателя, включающей корпус, центральный привод, шарикоподшипник и рессору, содержащую масляный демпфер с поршневыми кольцами, согласно изобретению рессора имеет упругий элемент с фланцем, передний торец которого соединен с торцом фланца корпуса центрального привода, а задний торец - с торцом корпуса опоры, при этом в упругом элементе выполнены прорези, длина которых L1=(0,6-1,8)L2, где L2 - осевая длина наружного кольца шарикоподшипника.

При этом рессора зафиксирована в корпусе опоры при помощи выступов, установленных в пазы рессоры.

Рессора выполнена за одно с наружным кольцом шарикоподшипника.

Поршневые кольца в масляном демпфере могут быть выполнены опирающимися на цилиндрическую втулку, выполненную с износостойким покрытием и зафиксированную по торцу корпуса опоры контровкой с помощью пластически деформированных выступов.

Поршневые кольца в масляном демпфере могут быть выполнены опирающимися на внутреннюю поверхность корпуса опоры, на которую нанесено износостойкое покрытие.

Выполнение упругого элемента рессоры с фланцем, передний торец которого соединен с торцом фланца корпуса центрального привода, а задний торец - с торцом корпуса опоры, обеспечивает соединение корпуса центрального привода напрямую с рессорой, что устраняет лишние размерные цепи с допусками и позволяет с большей точностью обеспечить боковой зазор и пятно контакта в зубьях конической шестерни, а также улучшает центрирование ротора компрессора в промежуточном корпусе, повышая надежность опоры газотурбинного двигателя и обеспечивая модульность центрального привода.

Выполнение рессоры за одно с наружным кольцом шарикоподшипника позволяет исключить соединительную деталь (гайку), что повышает надежность опоры газотурбинного двигателя, снижает массу и уменьшает несоосность ротора компрессора.

Фиксация рессоры в корпусе опоры (в окружном и осевом направлениях) при помощи выступов, установленных в пазы рессоры, разгружает балочки упругого элемента от скручивания в окружном направлении, при этом наличие выступов ограничивает перемещение рессоры назад в случае ее поломки.

Выполнение прорезей длиной L1 в упругом элементе обусловлено тем, что при L1<0,6L2 упругий элемент становится жестким, и масляный демпфер из-за небольших перемещений не демпфирует колебания ротора. При колебаниях ротора с максимальным зазором в масляном демпфере запас по усталостной прочности недостаточен.

При L1>1,8L2 упругий элемент становится податливым настолько, что возможны наклепы, а также снижается устойчивость балочек при воздействии осевой силы, действующей на шарикоподшипник.

На фиг. 1 - изображен продольный разрез упругодемпферной опоры газотурбинного двигателя.

На фиг. 2 - элемент А на фиг. 1 в увеличенном виде (вариант выполнения с цилиндрической втулкой).

На фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 в увеличенном виде.

На фиг. 4 - элемент В на фиг. 1 в увеличенном виде.

На фиг. 5 - элемент А на фиг. 1 в увеличенном виде (вариант выполнения без цилиндрической втулки).

Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя включает корпус 1 с установленной в нем рессорой 2, шарикоподшипник 3, наружное кольцо 4 которого зафиксировано гайкой 5. Рессора 2 выполнена за одно с наружным кольцом 4 шарикоподшипника 3. Передний фланец 6 упругого элемента 7 рессоры 2 по переднему торцу 8 соединен с торцом фланца 9 корпуса 10 центрального привода. По заднему торцу 11 фланец 6 соединен с корпусом 1 опоры. В упругом элементе 7 между балочками 12 выполнены прорези 13, длина которых L1=(0,6-1,8)L2, где L2 - осевая длина наружного кольца 4 шарикоподшипника 3. Рессора 2 зафиксирована (в окружном и осевом направлениях) в корпусе 1 опоры выступами 14, установленными в пазы 15 рессоры 2. Рессора 2 содержит масляный демпфер 16, в котором установлены две пары поршневых колец 17 с образованием масляной полости 18. Поршневые кольца 17 в масляном демпфере 16 рессоры 2 могут быть выполнены опирающимися на цилиндрическую втулку 19 с износостойким покрытием, зафиксированную по торцу 20 корпуса 1 опоры контровкой при помощи пластически деформированных выступов 21 на конусную поверхность 22 корпуса 1 опоры. Возможен другой вариант выполнения опоры газотурбинного двигателя, при котором поршневые кольца 17 в масляном демпфере 16 рессоры 2 выполняют опирающимися на внутреннюю поверхность 23 корпуса 1 опоры, на которую нанесено износостойкое покрытие (цилиндрическая втулка 19 заменяется на износостойкое покрытие).

Работает устройство следующим образом.

При работе газотурбинного двигателя благодаря прямому соединению рессоры 2 с корпусом 10 центрального привода зазоры в зубчатом соединении имеют меньший разбег по величине, что повышает надежность упругодемпферной опоры газотурбинного двигателя.

При ремонте газотурбинного двигателя центральный привод заменяется модулем.

Изобретение относится к упругодемпферным опорам ротора газотурбинного двигателя авиационного и наземного применения. Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя включает рессору, которая имеет упругий элемент с фланцем, передний торец которого соединен с торцом фланца корпуса центрального привода, а задний торец - с торцом корпуса опоры. В упругом элементе выполнены прорези, длина которых L1=(0,6-1,8)L2, где L2 - осевая длина наружного кольца шарикоподшипника. Рессора зафиксирована в корпусе опоры при помощи выступов, установленных в пазы рессоры. Рессора выполнена за одно с наружным кольцом шарикоподшипника. Поршневые кольца в масляном демпфере могут быть выполнены опирающимися на цилиндрическую втулку, выполненную с износостойким покрытием и зафиксированную по торцу корпуса опоры контровкой с помощью пластически деформированных выступов. В другом варианте выполнения поршневые кольца в масляном демпфере опираются на внутреннюю поверхность корпуса опоры, на которую нанесено износостойкое покрытие. Изобретение позволяет повысить надежность упругодемпферной опоры газотурбинного двигателя. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя, включающая корпус, центральный привод, шарикоподшипник и рессору, содержащую масляный демпфер с поршневыми кольцами, отличающаяся тем, что рессора имеет упругий элемент с фланцем, передний торец которого соединен с торцом фланца корпуса центрального привода, а задний торец - с торцом корпуса опоры, при этом в упругом элементе выполнены прорези, длина которых L1=(0,6-1,8)L2, где L2 - осевая длина наружного кольца шарикоподшипника.

2. Упругодемпферная опора по п. 1, отличающаяся тем, что рессора зафиксирована в корпусе опоры при помощи выступов, установленных в пазы рессоры.

3. Упругодемпферная опора по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что рессора выполнена за одно с наружным кольцом шарикоподшипника.

4. Упругодемпферная опора по п. 1, отличающаяся тем, что поршневые кольца в масляном демпфере опираются на цилиндрическую втулку, выполненную с износостойким покрытием и зафиксированную по торцу корпуса опоры контровкой с помощью пластически деформированных выступов.

5. Упругодемпферная опора по п. 1, отличающаяся тем, что поршневые кольца в масляном демпфере опираются на внутреннюю поверхность корпуса опоры, на которую нанесено износостойкое покрытие.