Подшипниковый узел

Подшипниковый узел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в конструкциях подшипниковых узлов, включающих опорные и упорные подшипники. Сущность изобретения: подшипниковый узел содор,ит ьыпо - ненный в виде цапфы дополнитепьный опорный элемент 1 с фланцем 2, соединенным съемным регулируемым крепежом с корпусом 3, и снабженный с торца глухой полостью общий вал (В) 4. На последнем закреплены рабочие колеса 5 и 6 компрессора и керамической турбины. В указанной полости между цапфой и В 5 расположены опорные подшипники (ОП) 7 и 8. Снаружи, в пределах осевой длины ОП 7 на В 4 ложен упорный подшипник 9. Антифр /, ционное покрытие ОП 7 и 8 закреплено на неподвижной цапфе, в которой выпс тнены осевые 14 и радиальные 15 каналы подвода масла к подшипникам. 1 з.п. ф-лы 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (i! ) (si)s F 16 С 41/02, 25/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4856512/27 (22) 01.08.90 (46) 07.09.92. Бюл, N. 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт энергетического машиностроения (72) В,Х.Дуберштейн, А. Е, Гинзбург, А.Г.Черноусенко, Ю,И.Лебедев и А.A,Кохан (56) Розенберг Г.Ш, Центростремительные турбины судовых установок. Л„Судостроение, 1973 г., стр. 20, рис, 7. (54) П ОД Ш И П Н И К О В Ы Й УЗЕЛ (57) Использование: в конструкциях подшипниковых узлов, включающих опорные и упорные подшипники, Сущность изобретеИзобретение относится к области машиностроения, конкретно к конструкциям подшипниковых узлов. включающих опорные и упорные подшипники (ОП и УП). Изобретение может быть использовано в высокотемпературных двигателях, Известен подшипниковый узел, содержащий ОП и УП, описанный в заявке ФРГ N

1294109. В узле все три подшипника установлены на наружной поверхности вала ротора турбома шины, Два концевых подшипника установлены на отдельных опорных конструкциях, а средний подшипник расположен в центре под сопловой коробкой рабочего газа турбомашины. Все это усложняет конструкцию, повышает температуру подшипника и снижает надежность подшипникового узла, Известна также конструкция подшипникового узла турбомашины, описанная в заявке Японии N 62 — 2122. В такой констния: подшипниковый узел содар;;ит вып,.ненный в виде цапфы дополнлте "bíûé опорный элемент 1 с фланцем 2, соединенным сьемным регулируемым крепежом с корпусом 3, и снабженный с торца глухой полостью общий вал (В) 4. На последнем закреплены рабочие колеса 5 и 6 компрессора и керамической турбины. В указанной полости между цапфой и В 5 расположены опорные подшипники (ОП) 7 и S. Снаружи, в пределах осевой длины ОП 7 на В 4 расположен упорный подшипник 9. Антифр,. ционное покрытие ОП 7 и 8 закреплен" на неподвижной цапфе, в которой вып(лнены осевые 14 и радиальные 15 каналы подвода масла к подшипникам. 1 з,п, ф-лы., 1 ил. рукции все подшипники установлены на концевом участке вала компрессора, а последний и турбина расположены консольно.

Такая конструкция имеет повышенную осевую длину, усложняет доступ к подшипникам и их обслуживание, и имеет также повышенные вибрации. Все это снижает надежность турбомашины.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип изобретения, является подшипниковый узел турбонаддувочного агрегата (ТНА), описанный в книге

Г,Ш. Розенберга "Центростремительные турбины судовых установок", Л., Суд-е, 1973, с,20, рис. 7. Описанный узел содержит закрепленные в средней части общего вала опорные и упорный подшипники, Причем опорные подшипники разнесены по оси и один из них закреплен в корпусе компрессора, а другой — в корпусе высокотемпературной газовой турбины, 1760205

В процессе эксплуатации доступ к подшипникам, расположенным между компрессором и турбиной, практически невозможен без дсмонтажа последних.

Kpove того, расположенный в корпусе турбины подшлпник имеет повышенные температурные нагрузки. Все это снижает надежность узла.

U8nb изобретения повышение надежности псдшипникового узла при уменьшении его осевых габаритов и повышение удобств обслуживания за счет обеспечения доступа к подшипникам без полной разборки узла.

Предложенное изобретение имеет следу ощие отличительные существенные признаки, Концевой участок общего вала выполнен с аксиально направленной глухой полостью, корпус узла снабжен дополнительным съемным опорным элементом, выполненным с жестко связанным с корпусом фланцем и двумя цилиндрическими последовательно расположенными посадочными ступенями, ссосно установленными в упомянутой глухой полости, а опорные подшипники размещены в последней и закреплены на ссстветствующих посадочных ступенях опорного элемента корпуса.

В узле упорный подшипник расположен на наружной поверхности общего вал" в пределах ширины одного лз опорных подшипников, По меньшей мере один опорный подшипник выполнен в виде подшипника скольжения. антифрикциснныл слой которого закреплен на дополнительном опорном элементе корпуса.

Наиболее эффективно предложенное изобретение может быть использовано е турбокомпрессоре высокотемпературного керамического газотурбинного двигателя.

Общее устройство подшипникового узла турбоксмпрессора представлено на чертеже.

Подшипниковый узел содержит выпonненный в виде цапфы дополнительный опорный элемент 1 с фланцем 2, соединенным сьемным регулируемым крепежам (на чертеже не показан) с корпусом 3, и снабженный с торца глухой полость с А общий вал 4, на котором закреплены рабочие колеса 5 и 6 компрессора и керамической турблны, В полости А между цапфой 1 и общим валом 4 расположены опорные подшипники (ОП) 7и 8, Снарун<и в предег.ах осевой длины ОП 7 вал 4 снабжен упорным подшипником (УП)

9, образованным упорным гоебнем 10 вала.

На корпусе 3 закреплена воздухоприемная

К0

55 улитка 11 компрессора, снабженная уплотнением 12 вала 4. Антифрикционное покрытие {вкладыш) 13 ОП 7 и 8 закреплены на неподвижной цапфе 1, в которой выполнены осевые 14 и радиальные 15 каналы подвода масла к подшипникам.

Слив масла с подшипников и подвод масла к УП 9 на чертеже не показаны. Глухая полость А вала 4 со стороны турбины 6 снабжена торцевой стенкой 16. Узел крепления керамического колеса 6 туроины на валу 4, на чертеже не показан. Между компрессором 5 и турбиной 6 расположена камера сгорания 17.

Подшипниковый узел работает следующим образом, В работающем турбокомпрессоре вал 4 вращается с закрепленными колесами 5 и 6. От керамического колеса 6 турбины через торцевую стенку 16 к подшипнику 8 осуществляется дополнительный подвод тепла. При этом между цапфой 1 и стенкой 16 предусмотрен теплоизоляционный воздушный осевой зазор, а вал 4 со стороны внутренней поверхности охлаждается подаваемым маслом. Требуемые перемещения и поворот оси вала 4 при его центрировании в корпусе турбокомпрессора осуществляют путем перемещения оси цапфы 1 за счет перемещения и поворота оси фланца 2. Осмотр л обслуживание подшипникового узла осуществляют путем сдачи крегежа фланца 2 и выемки цапфы 1, Преимущества изобретения по сравнению с прототипом заключаются в следующем, Снижаются осевые габариты турбокоми рссссра.

Снижается количество тепла, подводимсе к подшипникам от турбины, Обеспечивается свободный доступ к подшипникам, Обеспечивается простое и надежное центрирование общего вал в корпусе турбокомпрессора, Формула изобретения1.

1. Подшипниковый узел преимущественно высокотемпературного компрессора, содержащлй установленные на общем валу один упорный и два разнесенных вдоль оси опорных подшипника, закрепленных в общем корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при уменьшенли.осевых габаритов и повышения удобства обслужив"íèÿ за счет обеспечения доступа к подшипникам без полной разборки узла, концевой участок общего вала выполнен с аксиально направленной глухой полостью, корпус узла снабжен дополнительным сьемным опорным элементом, выполненным с жестко связанным с корпусом

1760205

Мтслп

Составитель А.Кохан

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор

Корректор Т. Ваш кович

Заказ 3171 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 фланцем и двумя цилиндрическими последовательно расположенными посадочными ступенями, соосно установленными в упомянутой глухой полости, опорные подшипники размещены в последней и закреплены на соответствующих посадочных ступенях опорного элемента корпуса, а упорный подшипник расположен на наружной поверхности общего вала в пределах ширины одного из опорных подшипников.

2. Подшипниковый узел по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что по меньшей мере

5 один опорный подшипник выполнен в виде подшипника скольжения, антифрикционный слой которого закреплен на дополнительном опорном элементе корпуса.