Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции межвальных опор роторов турбомашин.
В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбрана опора ротора турбомашины, содержащая роликовый подшипник, наружное кольцо которого установлено в валу шестерни центральной конической передачи, а внутреннее кольцо установлено и зафиксировано на валу турбины в осевом направлении (см. рис. 6.13, «Технология эксплуатации, диагностики и ремонта газотурбинных двигателей: Учеб. пособие. /Ю.С. Елисеев, В.В. Крымов, К.А. Малиновский, В.Г. Попов - М.: Высш. шк.; 2002).
Известному техническому решению присущи следующие недостатки:
В известной опоре дефект проскальзывания устраняется радиальным смещением узла центральной конической передачи в радиальном направлении, изначально ломая ось вращения и создавая, тем самым, дополнительную радиальную нагрузку. Это исключает взаимозаменяемость узлов, снижается модульность турбомашины. Излом оси негативно сказывается на шлицевых соединениях рессоры с возможным износом и снижением работоспособности. При этом зазор в шлицевых соединениях может парировать радиальное смещение узла центральной конической передачи и не подгрузить подшипник, приводя к дефекту проскальзывания в подшипнике.
Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является исключение дефекта проскальзывания межвального роликового подшипника без радиального смещения узла центральной конической передачи, повышая тем самым взаимозаменяемость узлов и модульность турбомашины.
Указанный технический результат достигается тем, что опора ротора турбомашины, содержащая роликовый подшипник, наружное кольцо которого установлено в валу шестерни центральной конической передачи, а внутреннее кольцо зафиксировано на валу турбины в осевом направлении, при этом, согласно настоящему изобретению, опора содержит посадочное кольцо под внутреннее кольцо роликового подшипника с коэффициентом теплового расширения, большим, чем у вала турбины, установленное на последнем и зафиксированное на нем в осевом направлении, причем внутренний диаметр посадочного кольца выполнен с эксцентриситетом по отношению к его наружному диаметру, а ось вала турбины совпадает с осью роликового подшипника.
Исключение дефекта проскальзывания межвального роликового подшипника, который конструктивно недогружен радиальной силой, происходит за счет дополнительной радиальной нагрузки, возникающей из-за излома оси вращения, воздействующей на внутреннее кольцо подшипника. Эта нагрузка возникает на рабочих частотах вращения с нагревом опоры от посадочного кольца, выполненного из материала с повышенным коэффициентом температурного расширения, чем вал турбины. Это приводит к радиальному смещению внутреннего кольца подшипника относительно наружного кольца подшипника и вала турбины и создает необходимую нагрузку на подшипник. Причем при выставлении соосности и сборки двигателя оси вышеперечисленных элементов совпадают, что обеспечивает взаимозаменяемость узлов и повышает модульность турбомашины.
Сущность настоящего изобретения поясняется фигурой чертежа, на которой изображен продольный разрез заявленной опоры ротора турбомашины.
Опора ротора турбомашины содержит роликовый подшипник 1, наружное кольцо 2 которого установлено в валу шестерни центральной конической передачи 3, а внутреннее кольцо 4 зафиксировано на валу турбины 5 в осевом направлении, при этом заявленная опора дополнительно содержит посадочное кольцо 6 под внутреннее кольцо 4 роликового подшипника 1 с коэффициентом теплового расширения, большим, чем у вала турбины 5, установленное на последнем и зафиксированное на нем в осевом направлении, причем внутренний диаметр посадочного кольца 6 выполнен с эксцентриситетом по отношению к его наружному диаметру, а ось вала турбины 5 совпадает с осью роликового подшипника 1.
Внутреннее кольцо 4 и посадочное кольцо 6 зафиксированы на валу турбины 5 в осевом направлении, например, посредством гайки 7.
Работа заявленной опоры ротора турбомашины осуществляется следующим образом.
В процессе работы турбомашины с увеличением температуры внутреннее кольцо 4 роликового подшипника 1 смещается в радиальном направлении относительно оси вращения за счет большего расширения, чем у вала турбины 5, посадочного кольца 6, внутренний диаметр которого выполнен с эксцентриситетом по отношению к его наружному диаметру. При этом происходит смешение оси вращения внутреннего кольца 4 роликового подшипника 1 относительно оси вращения вала турбины 5. Это приводит к созданию дополнительной радиальной нагрузки и исключает дефект проскальзывания в подшипнике.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
РАДИАЛЬНАЯ МЕЖВАЛЬНАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ | 2015 |
|
RU2596898C1 |
Передняя опора ротора турбины низкого давления двухвального газотурбинного двигателя | 2020 |
|
RU2742849C1 |
ПЕРЕДНЯЯ ОПОРА ТУРБИНЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ДВУХВАЛЬНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2004 |
|
RU2312997C2 |
Радиальная межвальная опора ротора турбомашины | 2016 |
|
RU2627625C1 |
ПЕРЕДНЯЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБИНЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ДВУХВАЛЬНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2011 |
|
RU2482303C1 |
ПОДШИПНИК РОЛИКОВЫЙ РАДИАЛЬНЫЙ И СПОСОБ ЕГО МОНТАЖА В ПОДШИПНИКОВОМ УЗЛЕ | 2012 |
|
RU2489616C1 |
УЗЕЛ МЕЖВАЛЬНОЙ ОПОРЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 1992 |
|
RU2038513C1 |
ПЕРЕДНЯЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБИНЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ДВУХВАЛЬНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2014 |
|
RU2561368C1 |
Механизм передачи крутящего момента агрегатам турбореактивного двигателя (ТРД), центральная коническая передача (ЦКП) ТРД, главная коническая шестерённая пара ЦКП ТРД, корпус ЦКП ТРД, ведущее зубчатое коническое колесо ЦКП, ведомое зубчатое коническое колесо ЦКП, узел ЦКП ТРД | 2016 |
|
RU2636626C1 |
РАДИАЛЬНАЯ УПРУГАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ | 2015 |
|
RU2600190C1 |
Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции межвальных опор роторов турбомашин. Опора ротора турбомашины содержит роликовый подшипник и посадочное кольцо под внутреннее кольцо роликового подшипника. Наружное кольцо роликового подшипника установлено в валу шестерни центральной конической передачи, а внутреннее кольцо зафиксировано на валу турбины в осевом направлении. Посадочное кольцо имеет коэффициент теплового расширения, больший, чем у вала турбины, установлено на последнем и зафиксировано на нем в осевом направлении. Внутренний диаметр посадочного кольца выполнен с эксцентриситетом по отношению к его наружному диаметру, а ось вала турбины совпадает с осью роликового подшипника. Изобретение позволяет исключить проскальзывание межвального роликового подшипника без радиального смещения узла центральной конической передачи. 1 ил.
Опора ротора турбомашины, содержащая роликовый подшипник, наружное кольцо которого установлено в валу шестерни центральной конической передачи, а внутреннее кольцо зафиксировано на валу турбины в осевом направлении, отличающаяся тем, что содержит посадочное кольцо под внутреннее кольцо роликового подшипника с коэффициентом теплового расширения, большим, чем у вала турбины, установленное на последнем и зафиксированное на нем в осевом направлении, причем внутренний диаметр посадочного кольца выполнен с эксцентриситетом по отношению к его наружному диаметру, а ось вала турбины совпадает с осью роликового подшипника.
Сдвоенная сортировальная машина для крупы | 1958 |
|
SU116583A1 |
УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ | 1985 |
|
RU1374857C |
US 3920342 A, 18.11.1975 | |||
ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ | 1993 |
|
RU2087767C1 |
Полуавтомат для обрезки выпрессовки и шершевания поверхности каблуков и других формованных изделий | 1957 |
|
SU113302A1 |
Авторы
Даты
2016-03-27—Публикация
2015-03-19—Подача