Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя

Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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.

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.