Система опор роторов газотурбинного двигателя Советский патент 1992 года по МПК F02C7/20 F02C3/67 

В известной системе опор роторов гаэо- турбинного двигателя с концентричным расположением и оппозитным вращением роторов, Внутренний ротор опирается на два подшипника - один располагается перед компрессором, другой - за турбиной, Внешний ротор также имеет два подшипника. Передний подшипник внутренним кольцом установлен на вал внутреннего ротора, в внешним - на диск компрессора внешнего ротора. Задний подшипник располагается под камерой сгорания, вследствие чего турбина внешнего ротора закреплена кон- сольно,

Недостатками известной системы являются перегруженность переднего подшипника внешнего ротора из-за того, что внутреннее и внешнее кольца вращаются в разные стороны, и консольное крепление турбины внешнего ротора, что приводит к возникновению колебаний диска. Кроме того, внутренний ротор компрессора выполнен дисковым, что утяжеляет конструкцию,

Цель изобретения - снижение нагрузок на подшипники при выполнении внутреннего ротора барабанно-дисковым.

Предлагаемая система позволяет унифицировать сдвоенные подшипники, что приводит к их меньшей номенклатуре. Наличие сдвоенных подшипников в опорах облегчает эксплуатацию и техническое обслуживание газотурбинного двигателя,

Поставленная цель достигается тем, что в системе опор в общей схеме газотурбинного двигателя, содержащего осевой компрессор, связанный посредством валов с рабочими колесами турбин, установленный на опорах корпуса, камеру сгорания, сопловой аппарат и выходное устройство, внутреннийроторвыполняетсябарабанно-дисковым, а система опор снабжена фигурной втулкой, средняя опора - цилиндрическим стаканом, передняя и задняя опоры - двумя радиально-опорными роликовыми подшипниками, внутренние кольца которых установлены на внутреннем и внешнем роторах соответственно, а средняя опора снабжена тремя радиально-упор- ными шариковыми подшипниками, внутренние кольца которых установлены на внутреннем и внешнем роторах соответственно, их внешние кольца установлены в цилиндрическом стакане, внутреннее коль- цО Третьего подшипника установлено на фигурную втулку, а внешнее кольцо- в корпусе средней опоры.

На фиг.1 изображена конструктивная схема предлагаемой системы опор роторов в газотурбинном двигателе; на фиг.2 - передняя опора; на фиг.З - средняя опора, на фиг,4 - задняя опора,

Предлагаемая система опор роторов в общей схеме газотурбинного двигателя состоит из корпуса компрессора 1, к передней части которого пристыкован корпус передней опоры 2, в который установлены внешними кольцами два радиально-опорных роликовых подшипника 3. К задней части

0 корпуса компрессора присоединен корпус средней опоры 4 со спрямляющим аппаратом и диффузором, внутри которого закреплен внешним кольцом радиально-упорный шариковый подшипник 5, Далее к корпусу

5 средней опоры присоединен корпус камеры б сгорания с камерой сгорания и форсунками, корпус турбины 7 с сопловым аппаратом первой ступени турбины, корпус задней опоры 8, внутри которого установлены

0 внешними кольцами два рэдиально-опор- иых роликовых подшипника 9, К корпусу задней опоры присоединено выходное устройство 10. Внешний ротор компрессора 11 передней частью установлен во внутреннее

5 кольцо переднего радиально-опорного роликового подшипника 3. Задняя часть ротора присоединена к фигурной втулке 12, закрепленной на внутреннем кольце ради- ально-упорного подшипника 5 и соединен0 ной с внешним валом 13, на передней части которого установлено внутреннее кольцо заднего радиально-упорного шарикового подшипника 14, закрепленного внешним кольцом в цилиндрическом стакане 15.

5 Задняя часть внешнего вала присоединена к рабочему колесу турбины 16 внешнего ротора, которое закреплено на внутреннем кольце переднего радиально- опорного роликового подшипника 9. Внут0 ренний ротор компрессора 17 передней частью установлен во внутреннее кольцо заднего радиально-опорного роликового подшипника 3, а задней частью пристыкован к внутреннему валу 18, на передней части ко5 торого закреплено внутреннее кольцо переднего радмально-упорного шарикового подшипника 14, установленного внешним кольцом в цилиндрическом стакане 15. Задняя часть внутреннего вала соединена с

0 рабочим колесом турбины 19 внутреннего ротора и установлена во внутреннем кольце заднего радиально-опорного роликового подшипника 9.

Формула изобретения

5 Система опор роторов газотурбинного двигателя, содержащая установленные в корпусах заднюю, среднюю и переднюю подшипниковые опоры, размещенные на концентрично расположенных и оппозитно вращающихся внутреннем и внешнем ротоpax с осевыми компрессорами и турбинами, отличающаяся тем, что, с целью снижения нагрузок на подшипники при выполнении внутреннего ротора барабанно- дисковым, система опор снабжена фигурной втулкой, средняя опора - цилиндрическим стаканом, передняя я задняя опоры - двумя радиально-опорными роликовыми подшипниками, внутренние кольца которых установлены на внутреннем

0

и внешнем роторах соответственно, а средняя опора снабжена тремя радиально-упор- нымм шариковыми подшипниками, внутренние кольца двух из которых установлены на внутреннем и внешнем роторах соответственно, их внешние кольца установлены в цилиндрическом стакане, внутреннее кольцо третьего подшипника установлено на фигурную втулку, а внешнее кольцо - в корпусе средней опоры.

Использование: снижение нагрузок на подшипники при разработке ГТД Сущность изобретения: трехопорная система внутИзобретенме относится к двигателест- роению, в частности к конструкциям опор газотурбинных двигателей, и может применяться на газотурбинных двигателях в автомобильнойиавиационной промышленностях. Турбокомпрессор трехзального двух- контурного турбореактивного двигателя состоит из трехступенчатого вентилятора, трехступенчатого компрессора низкого давления и шестиступенчатого компрессора высокого давления, приводимых одноступенчатыми турбинами высокого и низкого давления и двухступенчатой турбиной вентилятора. Валы двигателя имеют восемь опор: ротор вентилятора опирается на два роликовых и один шариковый подшипник, ротор среднего давления - на один роликовый и один шариковый подшипники, ротор высокого давления - на два роликовых и один шариковый подшипники Ротор высореннего и внешнего концентрично расположенных и оппозитно вращающихся роторов снабжена фигурной втулкой, средняя опора цилиндрическим стаканом, передняя и задняя опоры - двумя радиально-опорными роликовыми подшипниками, внутренние кольца которых установлены на внутреннем и внешнем роторах соответственно. Средняя опора снабжена тремя радиально-упор- ными шариковыми подшипниками, внутренние кольца двух из которых установлены на внутреннем и внешнем роторах, соответственно, их внешние кольца установлены в цилиндрическом стакане, внутреннее кольцо третьего подшипника установлено на фигурную втулку, а внешнее кольцо в корпусе средней опоры. 4 ил. кого давления вращается в направлении, противоположном двум другим роторам. Турбокомпрессор двухвального двух- контурного турбореактивного, двигателя АИ-25 состоит из трехступенчатого компрессора низкого давления и восьмиступен- чатого компрессора высокого давления, приводимых одноступенчатой турбиной высокого давления и двухступенчатой турбиной низкого давления. Валы двигателя имеют шесть опор: ротор компрессора низкого давления опирается на два радиально- опорных роликовых и один радиально-упорный шариковый подшипники, ротор высокого давления опирается на один радиально-упорный шариковый и ра- диально-опорный роликовый подшипники. Между роторами под камерой сгорания установлен промежуточный роликовый подшипник. Ротора вращаются в одном направлении w Ё

Гб

Фит. i

СОиг.2

/2

фиг.Ъ

Редактор Н. Яцола

Составитель А. Яковлев Техред М.Моргентал

Корректор Н. Король