ПРИВОДНОЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СУФЛЁР ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2017 года по МПК F02C7/06 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и, в частности, к элементам системы суфлирования авиационного газотурбинного двигателя (ГТД) и может быть использовано в качестве суфлера-сепаратора, воздухоотделителя в других устройствах для отделения жидкости от газожидкостной смеси.

Известен приводной центробежный суфлер, содержащий пристыкованный к коробке привода агрегатов (КПА) корпус с каналами подвода газомасляной смеси на вход установленной внутри него осевой крыльчатки, размещенной на приводном валу в опорных подшипниках, между которыми расположена установленная на валу дистанционная втулка (патент RU №2547539, МПК F02C 7/06, опубликован 10.04.2015).

Недостаток известного суфлера - низкая надежность конструкции в случае заклинивания крыльчатки в корпусе, что может произойти из-за малых торцевых и радиальных зазоров между крыльчаткой и корпусом. При заклинивании крыльчатки в корпусе ломаются, в первую очередь, элементы ее крепления валом, являющиеся слабым звеном конструкции суфлера. Вал, выполненный за одно целое с приводной шестерней, отделяется от крыльчатки и имеет возможность вылететь внутрь КПА, являющейся более сложным и ответственным узлом двигателя, поломка которого незамедлительно приводит к аварии двигателя. При отказе центробежного суфлера двигатель продолжит работу, правда, с повышенным расходом масла, что позволит самолету продолжить полет до появления в кабине летчика сигнала "Мало давление масла", после которого летчик должен посадить самолет на аэродром.

Задача изобретения - обеспечение работы суфлера при разрушении элементов крепления крыльчатки к валу.

Указанная задача решается тем, что в приводном центробежном суфлере, содержащем пристыкованный к коробке привода агрегатов корпус с каналами подвода газомасляной смеси на вход установленной внутри него осевой крыльчатки, размещенной на приводном валу в опорных подшипниках, между которыми расположена установленная на валу дистанционная втулка, согласно изобретению, дистанционная втулка выполнена из двух частей, в одной из которых со стороны вала образована кольцевая проточка, в которую заведен ответный конец другой части втулки, причем в валу установлен стопор, выполненный в виде штифта, концы которого разме6щены между торцами частей втулки, а его торцы контактируют с боковой поверхностью кольцевой проточки.

При таком выполнении устройства вал с приводной шестерней при разрушении соединения крыльчатки с валом (слабого звена устройства) фиксируется в корпусе, так как штифт при движении вала в сторону КПА натыкается на втулку, примыкающую к торцу внутренней обоймы заднего опорного подшипника крыльчатки, и через его тела качения, наружную обойму и стопорное кольцо застревает в корпусе суфлера. При этом вал с приводной шестерней продолжат вращение в опорных подшипниках крыльчатки, не нарушая кинематическую цепь механизма КПА.

На чертеже изображен продольный разрез приводного центробежного суфлера ГТД.

Суфлер содержит корпус 1, пристыкованный к КПА (не показана), с тремя патрубками: 2 - подвода газомасляной смеси, 3 - отвода очищенного газа в атмосферу и 4 - отвода уловленной смазки.

В корпусе 1 установлен в опорных подшипниках 5 и 6 приводной вал 7 с выполненной за одно целое с ним приводной шестерней 8. На другом конце вала 7 расположена осевая крыльчатка 9, закрепленная на нем с помощью шлицев 10 и гайки 11. Между внутренними обоймами подшипников 5 и 6 установлены центрирующиеся по валу 7 и между собой две втулки 12 и 13, являющиеся частями дистанционной втулки. Во втулке 12 выполнена кольцевая проточка 14, в которую заведен ответный конец 15 втулки 13. В валу 7 напротив проточки 14 просверлено радиальное отверстие 16, в котором установлен цилиндрический штифт 17, зафиксированный от осевых перемещений торцами втулок 12, 13, а от радиальных смещений - боковой поверхностью проточки 14. Наружные обоймы подшипников 5 и 6 зафиксированы в корпусе 1 стопорным кольцом 18.

При работе суфлера приводится во вращение приводная шестерня 8 и крутящий момент от вала 7 через шлицы 10 передается крыльчатке 9. При вращении крыльчатки 9 в патрубке 2 создается разрежение, под действием которого газомасляная смесь заполняет межлопаточные каналы крыльчатки.

Благодаря действию центробежных сил частицы масла отбрасываются лопатками крыльчатки 9 к периферии в зазор между корпусом 1 и крыльчаткой и по маслосгонной резьбе на внутренней стенке корпуса направляются в патрубок 4, а очищенный газ отводится через патрубок 3 в атмосферу.

При заклинивании лопаток крыльчатки 9 в корпусе 1 резко возрастает крутящий момент на валу 7, что приводит к разрушению (срабатыванию) слабого звена в конструкции суфлера (специально углубленная кольцевая канавка на выходе из шлицев). Крыльчатка 9 вместе с отколовшейся частью вала 7 и гайкой 11 останавливается, разрежение в патрубке 2 пропадает и под перепадом давлений она прижимается к торцу внутри корпуса 1, а оставшаяся часть вала вместе с приводной шестерней 8 продолжат вращение в опорных подшипниках 5 и 6. При смещении приводной шестерни вправо (внутрь КПА) оставшаяся после разрушения часть вала 7 фиксируется в корпусе 1 штифтом 17 через втулку 13, внутреннюю обойму подшипника 6, его тела качения, наружную обойму подшипника и стопорное кольцо 18. При смещении приводной шестерни 8 влево (в сторону крыльчатки 9) оставшаяся часть вала 7 фиксируется в корпусе 1 через упорный торец вала, внутренние обоймы подшипников 5, 6, втулки 12, 13, внутреннюю обойму подшипника 5, его тела качения и наружную обойму.

Таким образом, при поломке элементов крепления крыльчатки 9 к валу 7 очаг разрушения купируется в корпусе 1 и не распространяется внутрь КПА. Кинематическая цепь шестерен КПА не нарушается.

Осуществление изобретения повышает надежность работы суфлера и двигателя в целом.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и, в частности, к элементам системы суфлирования авиационного газотурбинного двигателя (ГТД) и может быть использовано в качестве суфлера-сепаратора, воздухоотделителя в других устройствах для отделения жидкости от газожидкостной смеси. Дистанционная втулка выполнена из двух частей, в одной из которых со стороны вала образована кольцевая проточка, в которую заведен ответный конец другой части втулки, причем в валу установлен стопор, выполненный в виде штифта, концы которого размещены между торцами частей втулки, а его торцы контактируют с боковой поверхностью кольцевой проточки. Технический результат изобретения – обеспечение работы суфлера при разрушении крепления крыльчатки к валу. 1 ил.

Приводной центробежный суфлер газотурбинного двигателя, содержащий пристыкованный к коробке привода агрегатов корпус с каналами подвода газомасляной смеси на вход установленной внутри него осевой крыльчатки, размещенной на приводном валу в опорных подшипниках, между которыми расположена установленная на валу дистанционная втулка, отличающаяся тем, что дистанционная втулка выполнена из двух частей, в одной из которых со стороны вала образована кольцевая проточка, в которую заведен ответный конец другой части втулки, причем в валу установлен стопор, выполненный в виде штифта, концы которого размещены между торцами частей втулки, а его торцы контактируют с боковой поверхностью кольцевой проточки.