Упругая опора ротора газотурбинного двигателя

 

Использование: в области авиационного двигателестроения, в конструкциях опоры ротора турбореактивного двухконтурного двигателя. Сущность изобретения: между обоими торцами наружного кольца подшипника опоры и элементами корпуса размещены упругие в осевом направлении элементы, которые могут быть выполнены в виде колец, на противоположных торцах которых в шахматном порядке расположены радиальные выступы. 1 з.п. ф-лы. 7 ил.

Изобретение относится к области авиационных ГТД, а более конкретно к опорам ротора компрессорного высокого давления турбореактивного двухконтурного двигателя.

Известна упругая опора ротора ГТД, в которой упругость в радиальном направлении достигнута с помощью деформации трех упругих колец, размещенных в зазоре между цилиндрической поверхностью наружного кольца подшипника и корпусом опоры. На обеих цилиндрических поверхностях колец выполнены лыски и фрезеровки, которые расположены в шахматном порядке так, что кольца при нагружении опоры радиальной силой имеют деформацию изгиба.

Недостаток такой опоры заключаетcя в том, что наружное кольцо подшипника может упруго смещаться только в радиальном направлении, а по торцам оно зафиксировано в корпусе и не может упруго смещаться в осевом направлении для устранения взаимного перекоса колец.

Целью изобретения является устранение взаимного перекоса колец подшипника путем возможности упругого смещения наружного кольца в корпусе опоры.

Указанная цель достигается тем, что упругая опора ротора ГТД, содержащая шарикоподшипник, внутренняя обойма которого размещена на валу, а наружная в корпусе, причем между наружной обоймой и корпусом установлено упругое кольцо с радиальными выступами на наружной поверхности, снабжена установленными в корпусе дополнительными упругими в осевом направлении кольцами, каждое из которых контактирует торцевыми поверхностями с корпусом и торцевой поверхностью наружной обоймы. Радиальные выступы выполнены на внутренней поверхности упругого кольца и на торцевых поверхностях дополнительных колец и расположены в шахматном порядке.

На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез ротора компрессора с опорой шарикового подшипника; на фиг. 2 продольный разрез предлагаемой опоры в увеличенном виде с кольцевыми проточками под упругие кольца в наружном кольце подшипника; на фиг. 3 то же, со стандартным наружным кольцом подшипника; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 6 опора со смещенным наружным кольцом подшипника в утрированном для наглядности виде; на фиг. 7 то же, в увеличенном виде.

Упругая опора ротора ГТД содержит корпус 1, в котором установлен шарикоподшипник 2, между цилиндрической поверхностью наружного кольца 3 которого и корпусом размещено упругое в радиальном направлении кольцо 4. На противоположных цилиндрических сторонах кольца 4 выполнены в шахматном порядке выступы 5, направленные по образующей этих поверхностей (фиг. 3). Вместо упругого кольца 4 в корпусе может быть установлена неупругая обойма (фиг. 2). В этом случае между обоймой и кольцом 3 должен быть зазор, обеспечивающий возможность перекоса кольца 3 относительно обоймы. Между обоими торцами наружного кольца 3 и элементами корпуса установлены упругие в осевом направлении кольца 6 и 7. Для этого на обоих торцах этих колец выполнены в шахматном порядке радиальные выступы 8. Левое кольцо 6 размещено между радиальным буртиком 9 корпуса 1 и торцом наружного кольца 3. Правое кольцо 7 размещено между торцом наружного кольца 3 и радиальным фланцем 10, жестко закрепленным на корпусе 1. Упругие кольца 6 и 7 могут быть размещены в кольцевых проточках наружного кольца 3 подшипника (фиг. 2). Внутреннее кольцо 12 подшипника посажено на вал 13. Сепаратор 14 центрируется по наружному кольцу 3.

Упругая опора ротора ГТД работает следующим образом.

При работе двигателя упругое кольцо 4 частично демпфирует вибрации в радиальном направлении, а упругие кольца 6 и 7 в осевом направлении. При появлении взаимного перекоса колец 3 и 12 на угол ϕ>ϕ_с кольцо 3 давит на выступы 8 соответствующего сектора упругого кольца 6 и диаметрально противоположного сегмента другого упругого кольца 7, упруго деформируя их. При этом наружное кольцо 3 смещается относительно корпуса 1 на величину Δ₁ Δ-Δ_с, что устраняет взаимный перекос колец 3 и 12, сепаратора 14 и связанные с этим отрицательные последствия (фиг. 6 и 7). Пунктиром на фиг. 7 показано положение корпуса 1 на неработающем двигателе.

Это повышает надежность и ресурс двигателя.

Формула изобретения

1. УПРУГАЯ ОПОРА РОТОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащая шарикоподшипник, внутренняя обойма которого размещена на валу, а наружная в корпусе, причем между наружной обоймой и корпусом установлено упругое кольцо с радиальными выступами на наружной поверхности, отличающаяся тем, что опора снабжена установленными в корпусе дополнительными упругими в осевом направлении кольцами, каждое из которых контактирует торцевыми поверхностями с корпусом и торцевой поверхностью наружной обоймы.

2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что радиальные выступы выполнены на внутренней поверхности упругого кольца и на торцевых поверхностях дополнительных колец и расположены в шахматном порядке.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7