Узел межвальной опоры турбомашины

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам И ЗОБ РЕТЕНИ 2 бщество открытого типа "Авиаловьев П.А:, Язев ВМ.бщество открытого типа "АвиаОЙ ОПОРЫ УУРБОМА ванне: в конструкциях авиационных ОПИСКИ(71) Ааионерное одвигатея,"РЗ) Ии новНА Со(51) 5 РОЗС 7 16 газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: между внутренним и внешним валами установлен промежуточный элемент, выполненный в виде двух концентричных полых цилиндров, соединенных между собой радиальной стенкой Цилиндр мень - щего диаметра установлен на внутреннем валу, наружное кольцо подшипника установлено на внутренней поверхности большего по диаметру цилиндра, а внутреннее кольцо - на наружной поверхности внешнего вала 3 ип.Изобретение относится к энергетическому и транспортному машиностроению и может быть использовано в конструкциях авиационных газотурбинных двигателей,Известен узел соединения валов двухоального газотурбинного двигателя с промекуточным валом, где для ограничения прогиба внутреннего вала в средней части между опорами на концах вала применен межвальный подшипник 1),Однако данная конструкция не обеспечивает стабильности радиального люфта в межвальном подшипнике при работе двигателя, что может привести к проскальзыванию и износу деталей подшипника и снижению надежности работы узла,Известна также конструкция узла межвальной опоры турбомашины, имеющего роликовый подшипник, наружное кольцо которого посакено на вал привода компрессора высокого давления (КВД), а внутреннее кольцо - на вал ротора турбины низкого давления (ТНД) 21.Однако обороты ротора КВД значительно превосходят обороты ротора КНД, поэтому наружное кольцо межвального подшипника имеет обороты выше, чем внутреннее. Под действием центробежных сил вытяжка наружного кольца значительно превосходит вытяжку внутреннего кольца и увеличение радиального люфта в подшипнике в работе соизмеримо с величиной монтажного радиального люфта неработающего двигателя,Таким образом, недостатком известной конструкции узла межвальной опорь 1 является то, что она не может обеспечивать оптимальную величину радиального люфта на работающем двигателе, что является причиной проскальзывания и износа подшипника, Для устранения проскальзывания в данной конструкции можно идти по пути уменьшения количества роликов в комплекте (повышение нагрузки на один ролик). Однако зто при определенных условиях может привести к значительному увеличению контактных нагрузок на детали подшипника, их выкрашиванию и разрушению,Целью изобретения является повышение надежности работы узла межвальной опоры турбомашины,Поставленная цель достигается тем, что узел межвальной опоры турбомашины, расположенный между опорами на концах внутреннего вала, содержащий роликовый подшипник, согласно изобретению снабжен промежуточным элементом,. выполненным в виде двух концентричных полых цилиндров, соединенных между собой радиальной стенкой, причем цилиндр меньше 50 ТНД, т,е. между валом 1 КВД и валом 11 ТНД через подшипник б и промежуточный элвмент 10 осуществляется жесткая связь, выполняющая роль промежуточной опОрымежду двумя роторами.Обороты.наружного кольца 9 подшипника 6 ниже оборотов внутреннего кольца 5 подшипника 6, Это ведет к тому; что вытяжка внутреннего кольца 5, вращающегося с большими оборотами. компенсируется вытяжкой наружного кольца 9, имеющего меньшие обороты, но большую массу, На наружное кольцо 9 давит комплект роликов го диаметра установлен на внутреннем валу, наружное кольцо подшипника установлено на внутренней поверхности цилиндрабольшего диаметра, а внутреннее кольцо5 подшипника - на наружной поверхностивнешнего вала,На чертеже показана схема установкиротора ТВД двухвального газотурбинногодвигателя с узлом межвальной опоры,10 Вал 1 КВД и вал 2 ТНД соединяютсямежду собой валом 3 привода КВД, которыйкрепится гайкой 4. Внутреннее кольцо 5подшипника б располагается на вале 1 КВДи затянуто гайкой 7., которая контрится ча 15 шечным замком 8. Наружное кольцо 9 подшипника б с помощью промежуточного. элемента 10,связано с валом 11 ТНД. Смазка и охлаждение подшипника б осуществляются по каналам 12 Сброс отработанного20 масла осуществляется через отверстйя 13 и14, Подшипник 6 выполнен с буртами 15 кавнутреннем кольце 5.Сборка узла межвальной опоры турбомашины осуществляется в следующей по 25 следователькости. Вал 3 привода. КВД,. устанавливают на вал.1 КВД и затягиваютгайкой 4, Внутреннее кольцо 5 подшипникаб .с комплектом роликов и.сепатором (кеобозначены) устанавливают ка вал 1 КВД,30 после чего ставят чашечный замок 8 и затягивают гайкой 7; которую контрят обжимкойчашечного замка 8; Эатем собирают узел,состоящий из промежуточного элемента 10,наружного кольца 9 подшипника 6, которыеЗ 5. крепятся гайкой ке обозначена), Собранный узел устанавливают в узел межвальнайопоры с постановкой наружного котьца 9подшипника:по роликам. В вал 3 приводаКВД устанавливают пакет деталей 16 и стя 40 гивают его гайкой 17. После. чего ставитсяротор ТВД, затем- ТНД с посадкой по про-:межуточному элементу 10.Узел работает следующим образом, Наработающем двигателе внутренкев кольцо 545 подшипника 6 опирается на вал 1 КВД. На.ружное кольцо 9 подшипника б через промежуточный элемент 10 опирается на вал 112003821 и сепаратор, Таким образом, радиальный люфт в подшипнике 6 в процессе работы практически постоянен и равен монтажному.Смазка подшипника осуществляется . следующим образом. Масло подается по ка налам 12 под крылышки сепаратора подшипника 6, смазывая его. Слив масла происходит через отверстия 13 и 14. Бурты 15 подшипника 6 не препятствуют сбросу масла, загрязнений и продуктов износа, т,к. 10 располагаются на внутреннем кольце 5 подшипника 6.Таким образом, по сравнению с известной данная конструкция узла межвальной15 полненным в виде двух канцентричных полых цилиндров, соединенных между собой радиальной стенкой, причем цилиндр 20 меньшего диаметра установлен на внутреннем валу, наружное кольцо подшипника установлено на внутренней поверхности цилиндра большего диаметра, а внутреннее кольцо подшипника - на 25наружной поверхности внешнего вала. Составитель Н.ВоробьеТехред М.Моргентал Корректор М.Самборск ктор Н,Цалихин Тираж Подп Н ПО "Поиск" Роспатенга13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/ Заказ 331 исное изводственно-издательский.комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарин Формула из обре те н и яУЗЕЛ МЕЖВАЛЬНОЙ ОПОРЫ ТУРБОМАШИНЫ, содержащий расположенный между опорами, рвзмещеннымй на концах внутреннего вала, роликовый подшипник, одно из колец которого размещено на внешнем валу, отличающийся тем, что узел снабжен промежуточным элементом, выопоры турбомашины обладает большей надежностью за счет достижения стабильности радиального люфта в подшипнике, исключения контакта подшипника с деталями в процессе сборки, а также улучшения условий слива масла, удаления загрязнений и продуктов износа,(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 1563302, кл. Р 02 С 700, опублик. 1968.2,Авиационный двухконтурный турбореактивный двигатель Д-ЗОКУ. Техническое описание. М.: Машиностроение, 1975, с.24, 165,