RU2614018C1 - Rotor shaft bearing of low-pressure compressor of turbojet engine (versions), cylinder constituent of rotor shaft, external tightening component of rotor shaft - Google Patents
Rotor shaft bearing of low-pressure compressor of turbojet engine (versions), cylinder constituent of rotor shaft, external tightening component of rotor shaft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2614018C1 RU2614018C1 RU2016110452A RU2016110452A RU2614018C1 RU 2614018 C1 RU2614018 C1 RU 2614018C1 RU 2016110452 A RU2016110452 A RU 2016110452A RU 2016110452 A RU2016110452 A RU 2016110452A RU 2614018 C1 RU2614018 C1 RU 2614018C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor shaft
- annular
- ring
- support
- housing
- Prior art date
Links
- 239000000470 constituent Substances 0.000 title abstract 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 71
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 71
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 71
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 21
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 claims description 15
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 7
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 6
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- 238000009432 framing Methods 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 241000710771 Tick-borne encephalitis virus Species 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000005068 cooling lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000001936 parietal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
Landscapes
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления турбореактивных двигателей.The group of inventions relates to the field of aircraft engine manufacturing, namely to low pressure compressors of turbojet engines.
Известна опора вала ротора компрессора низкого давления ГТД, включающая размещенные на валу подшипник, соединенный с корпусом опоры, систему смазки и охлаждения подшипника и уплотнительные элементы (А.А. Иноземцев, М.А. Нихамкин, В.Л. Сандрацкий. «Газотурбинные двигатели». ОАО «Авиадвигатель», г. Пермь, 2007 г., стр. 196-199, рис. 4.4.7.1_2).Known support of the shaft of the rotor of the low-pressure compressor of the gas turbine engine, including a bearing located on the shaft connected to the bearing housing, a lubrication and cooling system for the bearing and sealing elements (A.A. Inozemtsev, M.A. Nikhamkin, V.L. Sandratsky. "Gas turbine engines ". Aviadvigatel OJSC, Perm, 2007, pp. 196-199, Fig. 4.4.7.1_2).
Известна опора вала ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя, включающая подшипник с корпусом, соединительные элементы, уплотнения и систему смазки и охлаждения подшипника (Н.Н. Сиротин, А.С. Новиков, А.Г. Пайкин, А.Н. Сиротин. Основы конструирования производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий. Книга 1. Москва. Наука 2011. стр. 762-763, рис. 15.18, стр. 763).Known support of the rotor shaft of the low-pressure compressor of a gas turbine engine, including a bearing with a housing, connecting elements, seals and a lubrication and cooling system for the bearing (N.N. Sirotin, A.S. Novikov, A.G. Paykin, A.N. Sirotin. Fundamentals of designing the production and operation of aircraft gas turbine engines and power plants in the CALS technology system. Book 1. Moscow. Science 2011. p. 762-763, Fig. 15.18, p. 763).
Недостатками известных решений являются невысокая адаптация компрессора низкого давления к долговременной непрерывной работе в условиях неподвижной внешней воздушной среды и низкая ремонтопригодность опоры вала ротора компрессора низкого давления (КНД) из-за неоптимального расположения соединений.The disadvantages of the known solutions are the low adaptation of the low-pressure compressor to long-term continuous operation in a stationary external environment and the low maintainability of the shaft support of the rotor of the low-pressure compressor (KND) due to the non-optimal arrangement of the connections.
Задача, решаемая группой изобретений, объединенных единым творческим замыслом, является повышение ресурса компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (ТРД), увеличение износостойкости опоры вала ротора КНД, улучшение характеристик работоспособности элементов опоры КНД и, как следствие, двигателя в целом в летных условиях высокоманевренных самолетов и оптимизация монтажно-демонтажных процессов при эксплуатационном обслуживании ТРД.The task to be solved by a group of inventions united by a single creative concept is to increase the resource of a low-pressure compressor of a turbojet engine (turbojet engine), increase the wear resistance of the shaft support of the low pressure rotor, improve the performance of the support elements of the low pressure cylinder and, as a result, the engine as a whole in flight conditions of highly maneuverable aircraft optimization of installation and dismantling processes during the maintenance of turbojet engines.
Поставленная задача решается тем, что опора вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, имеющего шлицевую и стяжную трубы, а также рессору, соединяющую валы компрессора низкого давления и турбины низкого давления (ТНД), согласно изобретению, выполнена радиально-упорной в качестве задней опоры вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, которая прикреплена к промежуточному силовому корпусу двигателя, включает соединенные барабанно-дисковую и цилиндрическую составляющие вала ротора и содержит выполненный опорно-упорным шарикоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части, статорная часть включает корпус опоры в виде силовой конической диафрагмы, переходящей у торцов во внутреннее и внешнее силовые кольца разных диаметров, наделенные посадочными местами и фланцами для разъемных соединений с ответными фланцами наружного кольца шарикоподшипника у внутреннего торца диафрагмы и промежуточного корпуса двигателя у внешнего торца диафрагмы, кроме того, фронтальная часть внутреннего силового кольца корпуса опоры пролонгирована в кольцевой элемент, выполненный с
При этом для разъемного соединения фланца внутреннего торца диафрагмы с ответным фланцем наружного кольца шарикоподшипника отверстия под крепежные элементы могут быть выполнены разнесенными по периметру с угловой частотой γкэш, определенной в диапазоне γкэш=(1,274÷2,39) [ед/рад].At the same time, for the detachable connection of the flange of the inner end of the diaphragm with the counter flange of the outer ring of the ball bearing, the holes for the fasteners can be made spaced around the perimeter with an angular frequency γ cache , defined in the range γ cache = (1.274 ÷ 2.39) [units / rad].
Для разъемного соединения фланца внешнего торца диафрагмы с фланцем промежуточного корпуса двигателя отверстия под крепежные элементы могут быть выполнены разнесенными по периметру с угловой частотой γвкэ, определенной в диапазоне γвкэ=(3,98÷5,73) [ед/рад], при этом внешнее силовое кольцо, обрамляющее силовую коническую диафрагму корпуса опоры, снабжено не менее чем двумя кольцевыми проточками с установленными в них кольцами уплотнений.For the detachable connection of the flange of the outer end of the diaphragm with the flange of the intermediate engine case, the holes for the fasteners can be made spaced around the perimeter with an angular frequency γ vke defined in the range γ vke = (3.98 ÷ 5.73) [unit / rad], at this external power ring, framing the power conical diaphragm of the support housing, is equipped with at least two annular grooves with installed seal rings.
Для разъемного соединения фланца кольцевого элемента с
Браслетное уплотнение может включать корпус с фланцем и снабженной кольцевым уплотнением цилиндрической полкой, переходящей в кольцевую радиально ориентированную стенку корпуса, при этом в корпусе установлен уплотнительный браслет, упруго-податливо зафиксированный прижатием к стенке корпуса и выполненный с подвижным примыканием к контактной втулке, при этом фланец корпуса браслетного уплотнения выполнен опорно сообщенным с ответным фланцем
Разъемное соединение задней цапфы вала ротора КНД с цилиндрической составляющей вала ротора может быть выполнено на силовых шлицах с угловой частотой γш, определенной в диапазоне γш=(8,28÷8,92) [ед/рад].The detachable connection of the rear axle of the rotor shaft of the low pressure rotor with the cylindrical component of the rotor shaft can be performed on power splines with an angular frequency γ w defined in the range γ w = (8.28 ÷ 8.92) [units / rad].
Нижняя часть конической диафрагмы барабанно-дисковой составляющей вала ротора КНД может содержать узел с двусторонним кольцевым выступом, внутренняя часть которого выполнена в виде конической диафрагмы, переходящей в опорный кольцевой участок, конгруэнтно соединенный со шлицевой трубой с образованием внутренней части полости наддува, а внешняя часть выступа образует кольцевой буртик, на который оперт многогребешковый кольцевой элемент лабиринтного уплотнения который совместно с крышкой лабиринтного уплотнения подвижно замыкает с фронтальной стороны полость наддува, кроме того, коническая диафрагма снабжена понизу вторым буртиком, образующим кольцевой упор для торца цилиндрической составляющей вала ротора.The lower part of the conical diaphragm of the drum-disk component of the KND rotor shaft may contain a node with a two-sided annular protrusion, the inner part of which is made in the form of a conical diaphragm that goes into the supporting annular section congruently connected to the spline pipe to form the inner part of the boost cavity, and the outer part of the protrusion forms an annular collar, on which is supported by a multi-crest ring element of the labyrinth seal, which together with the cover of the labyrinth seal movably closes with the front side of the boost cavity, in addition, the conical diaphragm is provided with a second shoulder at the bottom, forming an annular stop for the end face of the cylindrical component of the rotor shaft.
Для взаимной осевой фиксации барабанно-дисковой и цилиндрической составляющих вала ротора стяжным болтом задняя цапфа на внутренней цилиндрической поверхности снабжена кольцевым буртиком, а стяжной болт в свою очередь снабжен с противоположного конца внешней резьбой для соединения со снабженным ответной резьбой внутренним элементом цилиндрической составляющей вала, при этом в полость стяжного болта введены на фиксирующих шлицах шлицевая труба, соединенная на шлицах со стяжной трубой с образованием напорного канала подвода воздуха в полости наддува других опор.For mutual axial fixation of the drum-disk and cylindrical components of the rotor shaft with a clamping bolt, the rear axle on the inner cylindrical surface is provided with an annular flange, and the coupling bolt, in turn, is provided with an external thread from the opposite end for connection with the internal element of the cylindrical shaft component provided with a reciprocal thread, while a slotted pipe is inserted into the cavity of the coupling bolt on the fixing slots, connected on the splines with the coupling pipe with the formation of the pressure channel of the air supply in the cavity of the pressurization of other supports.
Поставленная задача по второму варианту решается тем, что опора вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, имеющего шлицевую и стяжную трубы, а также рессору, соединяющую валы компрессора низкого давления (КНД) и турбины низкого давления (ТНД), согласно изобретению, выполнена радиально-упорной в качестве задней опоры вала ротора компрессора низкого давления ТРД, которая прикреплена к промежуточному силовому корпусу двигателя, включает соединенные барабанно-дисковую и цилиндрическую составляющие вала ротора и содержит выполненный опорно-упорным шарикоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части, статорная часть включает корпус опоры в виде силовой конической диафрагмы, переходящей у торцов во внутреннее и внешнее силовые кольца для разъемных соединений с шарикоподшипником и промежуточным корпусом двигателя, кроме того, фронтальная часть внутреннего силового кольца корпуса опоры пролонгирована в кольцевой элемент, выполненный с
При этом внутреннее кольцо шарикоподшипника может быть выполнено из двух полуколец с образованием на стыке между ними радиальных каналов для смазки и охлаждения тел качения.In this case, the inner ring of the ball bearing can be made of two half rings with the formation at the junction between them of radial channels for lubrication and cooling of the rolling elements.
Внутреннее и внешнее силовые кольца могут быть наделены посадочными местами и фланцами для разъемных соединений с ответными фланцами наружного кольца шарикоподшипника у внутреннего торца диафрагмы и промежуточного корпуса двигателя у внешнего торца диафрагмы, при этом для разъемного соединения фланца внутреннего торца диафрагмы с ответным фланцем наружного кольца шарикоподшипника отверстия под крепежные элементы выполнены разнесенными по периметру с угловой частотой γкэш, определенной в диапазоне γкэш=(1,27÷2,39) [ед/рад], а для разъемного соединения фланца внешнего торца диафрагмы с фланцем промежуточного корпуса двигателя отверстия под крепежные элементы выполнены разнесенными по периметру с угловой частотой γвкэ, определенной в диапазоне γвкэ=(3,98÷5,73) [ед/рад], при этом внешнее силовое кольцо, обрамляющее силовую коническую диафрагму корпуса опоры, снабжено не менее чем двумя кольцевыми проточками с установленными в них кольцами уплотнений.The inner and outer power rings can be provided with seats and flanges for detachable connections with mating flanges of the outer ring of the ball bearing at the inner end of the diaphragm and the intermediate motor housing at the outer end of the diaphragm, while for releasably connecting the flange of the inner end of the diaphragm with the mating flange of the outer ring of the hole ball bearing under the fasteners are made spaced around the perimeter with an angular frequency γ cache , defined in the range γ cache = (1.27 ÷ 2.39) [units / rad], and for the connector a lot of connections between the flange of the outer end of the diaphragm and the flange of the intermediate engine case, the holes for the fasteners are made spaced around the perimeter with an angular frequency γ vke defined in the range γ vke = (3.98 ÷ 5.73) [units / rad], while the external force the ring framing the power conical diaphragm of the support housing is provided with at least two annular grooves with seal rings installed in them.
Большее плечо кольцевой элемент, выполненный с
Браслетное уплотнение может включать корпус с фланцем и снабженной кольцевым уплотнением цилиндрической полкой, переходящей в кольцевую радиально ориентированную стенку корпуса, при этом в корпусе установлен уплотнительный браслет, упруго-податливо зафиксированный прижатием к стенке корпуса и выполненный с подвижным примыканием к контактной втулке, при этом фланец корпуса браслетного уплотнения выполнен опорно сообщенным с ответным фланцем
Разъемное соединение задней цапфы вала ротора КНД с цилиндрической составляющей вала ротора может быть выполнено на силовых шлицах с угловой частотой γш, определенной в диапазоне γш=(8,28÷8,92), а коническая диафрагма барабанно-дисковой составляющей вала снабжена вторым буртиком, образующим кольцевой упор для торца цилиндрической составляющей вала ротора.The detachable connection of the rear axle of the KND rotor shaft with the cylindrical component of the rotor shaft can be performed on power slots with an angular frequency γ w defined in the range γ w = (8.28 ÷ 8.92), and the conical diaphragm of the drum-disk component of the shaft is provided with a second a shoulder forming an annular stop for the end face of the cylindrical component of the rotor shaft.
Для взаимной осевой фиксации барабанно-дисковой и цилиндрической составляющих вала ротора стяжным болтом задняя цапфа на внутренней цилиндрической поверхности снабжена кольцевым буртиком, а стяжной болт в свою очередь снабжен с противоположного конца внешней резьбой для соединения со снабженным ответной резьбой радиальным кольцевым выступом цилиндрической составляющей вала, при этом в полость стяжного болта введены на фиксирующих шлицах шлицевая труба, соединенная на шлицах со стяжной трубой с образованием напорного канала подвода воздуха в полости наддува других опор.For mutual axial fixation of the drum-disk and cylindrical components of the rotor shaft with a clamping bolt, the rear axle on the inner cylindrical surface is provided with an annular bead, and the coupling bolt, in turn, is provided with an external thread from the opposite end for connection with the radial annular protrusion of the cylindrical shaft component of the shaft provided with at the same time, a slotted pipe is inserted into the cavity of the coupling bolt on the fixing slots, which is connected on the splines with the coupling pipe with the formation of a pressure channel Air in the cavity pressurization other supports.
Поставленная задача в части элемента опоры вала ротора решается тем, что цилиндрическая составляющая опоры вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, согласно изобретению, выполнена включающей фронтальную, среднюю и тыльную части, при этом фронтальная часть цилиндрической составляющей вала ротора снабжена с наружной стороны кольцевым выступом, отнесенным от торца на расстояние, достаточное для размещения с фронтальной стороны выступа лабиринтного уплотнения, многогребешковый кольцевой элемент которого фиксированно установлен на цилиндрической поверхности выступа с примыканием к его фронтальной грани, а с тыльной стороны выступа выполнена посадочная поверхность для размещения контактной втулки браслетного уплотнения, маслоотражательного кольца, а также двух полуколец внутреннего кольца опорно-упорного шарикоподшипника, причем средняя часть цилиндрической составляющей вала ротора снабжена по наружной поверхности в зоне тыльного приторцевого участка резьбой под внешний стяжной элемент, при этом в теле средней части цилиндрической составляющей вала ротора в зоне под указанной резьбой выполнен открытый с тыльного торца кольцевой коллектор, снабженный системой, наклонных каналов, пролонгированных в открытые каналы, выполненные в посадочной поверхности цилиндрической составляющей вала ротора, объединенные с закрытым кольцевым коллектором, выполненным в виде кольцевой канавки в той же посадочной поверхности с возможностью в последующем отвода части смазачно-охлаждающей жидкости к телам качения шарикоподшипника, при этом часть каналов пролонгирована за закрытый коллектор на длину, обеспечивающую в последующем возможность доведения масляного тракта для подачи другой части смазочно-охлаждающей жидкости под контактную втулку браслетного уплотнения опоры, при этом внутренняя поверхность цилиндрической составляющей вала ротора снабжена центрирующими посадочными местами под заднюю цапфу и стяжную трубу, а также силовыми шлицами во фронтальной и тыльной части для соединения соответственно с задней цапфой и рессорой с возможностью передачи крутящего момента от ТНД, причем средняя часть указанного элемента вала выполнена с внутренними осевым и радиальным кольцевыми выступами, внутренняя поверхность первого из которых снабжена резьбой для соединения с внутренним стяжным болтом, а радиальный выступ выполнен для осевого стягивания барабанно-дисковой составляющей вала и стяжной трубы.The problem is solved in the part of the support element of the rotor shaft is solved by the fact that the cylindrical component of the support of the rotor shaft of the low pressure compressor of a turbojet engine, according to the invention, is made including the front, middle and rear parts, while the front part of the cylindrical component of the rotor shaft is provided with an annular protrusion from the outside, separated from the end by a distance sufficient to accommodate from the front side of the protrusion of the labyrinth seal, the multi-comb ring element of which mounted on a cylindrical surface of the protrusion adjacent to its front face, and on the rear side of the protrusion, a seating surface is made for accommodating the contact sleeve of the bracelet seal, the oil ring, as well as two half rings of the inner ring of the thrust ball bearing, and the middle part of the cylindrical component of the rotor shaft is provided on the outer surface in the area of the posterior parietal region by a thread under the external coupling element, while in the body of the middle part of the cylindrical an annular collector open from the rear end is provided with a system of inclined channels extended into open channels made in the seating surface of the cylindrical component of the rotor shaft combined with a closed annular manifold made in the form of an annular groove in the same a seating surface with the possibility of subsequently diverting part of the cutting fluid to the rolling elements of the ball bearing, while part of the channels is prolonged beyond the closed to length selector, which subsequently provides the possibility of bringing the oil path to supply another part of the cooling lubricant to the contact sleeve of the bracelet support seal, while the inner surface of the cylindrical component of the rotor shaft is provided with centering seats for the rear axle and the coupling pipe, as well as power slots in front and back for connecting, respectively, to the rear axle and spring with the possibility of transmitting torque from the high pressure pump, the middle part of the specified the shaft element is made with internal axial and radial annular protrusions, the inner surface of the first of which is threaded for connection with the internal coupling bolt, and the radial protrusion is made for axial compression of the drum-disk component of the shaft and the coupling pipe.
При этом открытый кольцевой коллектор в теле средней части цилиндрической составляющей вала может быть снабжен системой наклонных каналов, включающей не менее двенадцати каналов.Moreover, the open annular collector in the body of the middle part of the cylindrical component of the shaft can be equipped with a system of inclined channels, including at least twelve channels.
Поставленная задача внешнего стяжного элемента решается тем, что внешний стяжной элемент опоры вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, согласно изобретению, выполнен для стягивания в пакет контактной втулки браслетного уплотнения, маслоотражательного кольца, внутреннего кольца шарикоподшипника опоры с подачей смазочно-охлаждающей жидкости к телам качения шарикоподшипника, для чего указанный элемент выполнен в виде круглоцилиндрической с внешней и внутренней сторон гайки, снабженной на части осевой высоты последней внутренней резьбой диаметром под внешнюю резьбу посадочной поверхности цилиндрической составляющей вала, а с внешней стороны гайка снабжена пазами для силовой затяжки посредством ответных выступов технологического инструмента, а также снабжена пазами для фиксации положения гайки контровочным элементом, при этом частота расположенных равномерно по окружности пазов для силовой затяжки гайки принята в диапазоне γп=(1,27÷2,38) [ед/рад], причем внешний стяжной элемент снабжен обращенным к оси вала кольцевым бортовым элементом, радиальная высота которого выполнена превышающей толщину, выполненную в теле средней части цилиндрической составляющей вала ротора кольцевой стенки открытого с торца коллектора на величину, достаточную для образования кольцевого маслоотражательного козырька коллектора.The task of the external coupling element is solved by the fact that the external coupling element of the shaft support of the rotor of a low-pressure compressor of a turbojet engine, according to the invention, is designed to tighten a bracelet seal, an oil ring, an inner ring of a ball bearing of a support with a supply of cutting fluid to the rolling bodies ball bearing, for which the specified element is made in the form of a round-cylindrical nut on the outer and inner sides, provided with an axial height part the last internal thread with a diameter under the external thread of the seating surface of the cylindrical shaft component, and on the outside the nut is provided with grooves for power tightening by means of the reciprocal protrusions of the technological tool, and is also equipped with grooves for fixing the position of the nut by a locking element, while the frequency of the grooves evenly spaced around the circumference the power tightening of the nut is accepted in the range of γ p = (1.27 ÷ 2.38) [units / rad], and the outer coupling element is provided with an annular side element facing the shaft axis, the radial height of which is made exceeding the thickness made in the body of the middle part of the cylindrical component of the rotor shaft of the annular wall of the collector open from the end face by an amount sufficient to form the annular manifold visor.
При этом внешний стяжной элемент может быть снабжен контровочным элементом, который выполнен в виде кольцевой колпачковой шайбы с внутренним диаметром кольцевого проема в донце шайбы, обеспечивающем конгруэнтное примыкание к посадочной поверхности цилиндрической части вала ротора, которая снабжена не менее чем одним локальным фиксирующим выступом, а внутренний диаметр цилиндрической стенки контровочного элемента выполнен конгруэнтным фронтальному кольцевому участку внешней поверхности внешнего стяжного элемента, при этом стенка контровочного элемента выполнена из материала и диаметром, допускающими выполнение пластичных технологических прогибов до примыкания к ложу упомянутых пазов внешнего стяжного элемента.In this case, the external coupling element can be equipped with a locking element, which is made in the form of an annular cap washer with an inner diameter of the annular opening in the bottom of the washer, which provides congruent contact with the landing surface of the cylindrical part of the rotor shaft, which is equipped with at least one local locking protrusion, and the inner the diameter of the cylindrical wall of the locking element is congruent to the frontal annular portion of the outer surface of the outer coupling element, while the wall ontrovochnogo member is formed of a material and a diameter capable of performing plastic processing deflections to abut against said box external grooves of the clamping element.
Пазы для силовой затяжки гайки могут быть выполнены прямоугольной конфигурации в поперечном сечении, а пазы для фиксации положения затянутой гайки выполнены в поперечном сечении криволинейными с постоянным или переменным радиусом, в том числе в виде дуги окружности, эллипса, овоида, параболы или гиперболы.The grooves for force tightening the nut can be made in a rectangular configuration in cross section, and the grooves for fixing the position of the tightened nut are made in the cross section curved with a constant or variable radius, including in the form of an arc of a circle, ellipse, ovoid, parabola or hyperbola.
Технический результат достигается совокупностью признаков каждого из описанных объектов и заключается в увеличении износостойкости опоры вала ротора КНД, улучшении работы смазочно-охлаждающей системы задней опоры, повышении КПД опоры и ресурса работы компрессора в 2 раза и продолжительности межремонтной работы двигателя на 18-20% за счет уменьшения изнашивания элементов задней опоры вала ротора КНД, адаптации компрессора, как части двигателя более чувствительной к режиму поступления внешнего воздушного потока, к интенсивной работе в летных условиях высокоманевренного самолета, оптимизации рабочих характеристик опоры вала ротора низкого давления и ее элементов к рабочим условиям, а также в улучшении возможностей проведения монтажно-демонтажных работ.The technical result is achieved by the totality of the characteristics of each of the described objects and consists in increasing the wear resistance of the rotor shaft support of the low pressure rotor, improving the operation of the lubricating and cooling system of the rear support, increasing the efficiency of the support and compressor service life by 2 times and the duration of the overhaul of the engine by 18-20% due to reduce wear of the elements of the rear support of the rotor shaft of the KND, adapt the compressor, as part of the engine, more sensitive to the external air flow mode, to intensive work in l tnyh conditions highly maneuverable aircraft, optimizing the performance of low pressure rotor shaft bearing and its elements to the operating conditions, as well as improving of assembly and dismantling operations capabilities.
Разработанная в группе изобретений конструкция опоры вала ротора с барабанно-дисковой и цилиндрической составляющими, разъемно соединенных в осевом направлении внутренним полым стяжным болтом, обеспечивает улучшенную работу опоры подвергаемого рабочим колебаниям вала ротора и обеспечивает стабильность работы роторной части при вращении вала относительно оси вала ротора. Проработанные в настоящем изобретении цилиндрическая составляющая вала и расположенные внутри нее стяжной болт, шлицевая и стяжная трубы практически не имеют ассиметрично расположенных относительно оси вращения вала элементов, что позволяет им избежать в процессе вращения собственных колебаний.The design of the rotor shaft support with a drum-disk and cylindrical components, which are detachably axially connected by an internal hollow coupling bolt developed in the group of inventions, provides improved operation of the support of the rotor shaft subjected to working vibrations and ensures the stability of the rotor part when the shaft rotates relative to the axis of the rotor shaft. The cylindrical component of the shaft worked out in the present invention and the coupling bolt, spline and coupling pipes located inside it have practically no elements asymmetrically located relative to the axis of rotation of the shaft, which allows them to avoid natural oscillations during rotation.
За счет разработанной системы сбора и напорной подачи смазочно-охлаждающей жидкости через открытый коллектор, образованный внешним стяжным элементом, систему наклонных и продольных каналов, выполненных на цилиндрической составляющей вала, через радиальные каналы к телам качения шарикоподшипника, а также пролонгированных каналов 46 с переводом потока к развернутому каналу, по которому смазочно-охлаждающая жидкость поступает к контактной втулке браслетного уплотнения и после чего в масляную полость и далее на рециркуляцию с охлаждением и очисткой, достигают взаимодействие статорной и роторной части опоры в единой масляной среде, которая в результате подвергается интенсивному перемешиванию и, как следствие, повышение ресурса опоры за счет снижения перегрева и стабилизации теплового режима шарикоподшипника и браслетного уплотнения, что приводит к повышению ресурса компрессора и продолжительности межремонтной работы.Due to the developed system for collecting and pressure supply of cutting fluid through an open collector formed by an external coupling element, a system of inclined and longitudinal channels made on the cylindrical component of the shaft, through radial channels to the rolling elements of the ball bearing, as well as prolonged
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 изображена задняя опора вала ротора КНД ТРД, продольный разрез;in FIG. 1 shows the rear bearing of the rotor shaft of the low pressure turbojet engine, longitudinal section;
на фиг. 2 - цилиндрическая составляющая вала ротора, продольный разрез.in FIG. 2 - a cylindrical component of the rotor shaft, a longitudinal section.
В вариантном исполнении опора вала ротора турбореактивного двигателя, имеющего шлицевую и стяжную трубы 1 и 2, а также рессору 3, соединяющую валы компрессора низкого давления (КНД) и турбины низкого давления (ТНД) выполнена в качестве задней опоры вала ротора КНД. Опора выполнена радиально-упорной и прикреплена к промежуточному силовому корпусу 4 двигателя. Опора включает соединенные барабанно-дисковую составляющую 5 и цилиндрическую составляющую 6 вала ротора и содержит шарикоподшипник 7. Шарикоподшипник 7 выполнен опорно-упорным и разделяющий опору на статорную и роторную части.In an embodiment, the support of the rotor shaft of a turbojet engine having spline and coupling pipes 1 and 2, as well as a spring 3 connecting the shafts of the low pressure compressor (KND) and the low pressure turbine (LP), is made as the rear support of the KND rotor shaft. The support is made angularly and attached to the
Статорная часть включает корпус опоры в виде силовой конической диафрагмы 8, переходящей у торцов во внешнее и внутреннее силовые кольца 9 и 10 разных диаметров. Внешнее силовое кольцо 9 наделено посадочным местом 11 и фланцем 12 для разъемного соединения с ответным фланцем 13 промежуточного корпуса 4 двигателя у внешнего торца диафрагмы 8. Внутреннее силовое кольцо 10 наделено посадочным местом 15 и фланцем 16 для разъемного соединения с ответным фланцем наружного кольца 17 шарикоподшипника 7 у внутреннего торца диафрагмы 8.The stator part includes a support housing in the form of a power
Фронтальная часть внутреннего силового кольца 10 корпуса опоры пролонгирована в кольцевой элемент 18, выполненный с
Роторная часть опоры включает выполненные заодно нижнюю часть конической диафрагмы 28 барабанно-дисковой составляющей 5 и заднюю цапфу 29 вала ротора КНД. Цапфа 29 выполнена разъемно соединенной с цилиндрической составляющей 6 вала ротора на силовых шлицах 30 и через последнюю соединенную с рессорой 3, посредством которой вал ротора КНД соединен с валом ТНД с возможностью пропуска через опору крутящего момента к барабанно-дисковой составляющей вала ротора. Цапфа 29 и цилиндрическая составляющая 6 вала ротора КНД разъемно соединены в осевом направлении внутренним полым стяжным болтом 31.The rotor part of the support includes at the same time the lower part of the
Цилиндрическая составляющая 6 вала ротора снабжена с наружной стороны кольцевым выступом 32, отнесенным от торца на расстояние, достаточное для размещения с фронтальной стороны выступа 32 лабиринтного уплотнения 22. На цилиндрической поверхности выступа 32 с примыканием к его фронтальной грани установлен многогребешковый кольцевой элемент 33 лабиринтного уплотнения 22. С тыльной стороны выступа 32 на посадочной поверхности вала размещены контактная втулка 34 браслетного уплотнения, маслоотражательное кольцо 35 и внутреннее кольцо шарикоподшипника 7 с поджатием их в пакет через внешний стяжной элемент 36. Внутреннее кольцо шарикоподшипника 7 выполнено из двух полуколец 37 и 38 с образованием на их стыке радиальных каналов 39 для подачи смазочно-охлаждающей жидкости к телам 40 качения шарикоподшипника. Стяжной элемент 36 выполнен типа круглой гайки, снабженной на свободном конце обращенным к валу кольцевым бортовым элементом 41 с образованием в теле средней части цилиндрической составляющей вала ротора открытого коллектора 42. Открытый коллектор 42 снабжен системой наклонных каналов 43, пролонгированных в каналы 44 под тыльным внутренним полукольцом 38 шарикоподшипника 7.The
Каналы 44 в свою очередь сообщены с закрытым кольцевым коллектором 45, выполненным в посадочной поверхности цилиндрической составляющей 6 вала ротора и сообщенным с радиальными каналами 39 к телам 40 качения шарикоподшипника 7. Часть каналов 46 в посадочной поверхности вала от закрытого коллектора 45 пролонгирована под фронтальное внутреннее полукольцо 37 шарикоподшипника 7 и под маслоотражательное кольцо 35 с разворотом у торца последнего во встречном направлении под контактную втулку 34 браслетного уплотнения и с преобразованием системы локальных каналов 46 в развернутый канал 47. Канал 47 выполнен для охлаждающего омывания контактной втулки 34 браслетного уплотнения с общей охлаждаемой поверхностью, равной внутренней поверхности последней, с последующим выходом охлаждающего потока в масляную полость 23 и далее на рециркуляцию с охлаждением и очисткой.
Для разъемного соединения фланца 15 у внутреннего торца диафрагмы 8 с ответным фланцем 16 наружного кольца 17 шарикоподшипника 7 отверстия под крепежные элементы выполнены разнесенными по периметру с угловой частотой γкэш, определенной в диапазонеFor detachable connection of the
γкэш=Nкэш/2π(1,27÷2,39) [ед/рад],γ cache = N cache / 2π (1.27 ÷ 2.39) [units / rad],
где Nкэш - число отверстий под крепежные элементы соединения фланцев 15, 16.where N cache is the number of holes for
Внешнее силовое кольцо 9 снабжено не менее чем двумя кольцевыми проточками с установленными в них кольцами 48 уплотнений. Для разъемного соединения фланца 12 у внешнего торца диафрагмы 8 с фланцем 13 промежуточного корпуса 4 двигателя отверстия под крепежные элементы выполнены разнесенными по периметру с угловой частотой увкэ, определенной в диапазонеThe
γвкэ=Nвкэ/2π(3,98÷5,73) [ед/рад],γ vke = N vke / 2π (3.98 ÷ 5.73) [u / rad],
где Nвкэ - число отверстий под крепежные элементы соединения фланцев 12, 13. TBEV where N - number of holes for
Если угловая частота γкэш<1,27 ед/рад или γвкэ<3,98 ед/рад, то прочность соединения будет недостаточной, если же γкэш>2,39 ед/рад или γвкэ>5,73 ед/рад, то это приведет к неоправданному для обеспечения прочности повышению материалоемкости и трудоемкости соединений.If the angular frequency γ cache <1.27 u / rad or γ vke <3.98 u / rad, then the strength of the connection will be insufficient, if γ cache > 2.39 u / rad or γ vke > 5.73 u / rad , then this will lead to an unjustified increase in material consumption and laboriousness of compounds for providing strength.
Для разъемного соединения фланца 20 кольцевого элемента 18 с
γм=Nкэш/2π=(l,91÷3,98) [ед/рад],γ m = N cache / 2π = (l, 91 ÷ 3.98) [units / rad],
где Nм - число отверстий под крепежные элементы соединения указанных фланцев. Угловая частота γм в указанном диапазоне значений достаточна и необходима с точки зрения прочности и материалоемкости так же, как и диапазоны частот γкэш и γвкэ.where N m - number of holes for fasteners compound of said flanges. The angular frequency γ m in the indicated range of values is sufficient and necessary from the point of view of strength and material consumption , as well as the frequency ranges γ cache and γ wke .
Браслетное уплотнение включает корпус 49 с фланцем и снабженной кольцевым уплотнением 50 цилиндрической полкой 51, переходящей в кольцевую радиально ориентированную стенку 52 корпуса. В корпусе 49 установлен уплотнительный браслет 53, упруго-податливо зафиксированный прижатием к стенке 52 корпуса и выполненный с подвижным примыканием к контактной втулке 34. Фланец корпуса 49 браслетного уплотнения выполнен опорно сообщенным с ответным фланцем 20
Разъемное соединение задней цапфы 29 с цилиндрической составляющей 6 вала ротора выполнено на силовых шлицах 53 с угловой частотой γш, определенной в диапазонеThe detachable connection of the
γш=Nш/2π=(8,28÷8,92), [ед/рад],γ W = N W / 2π = (8.28 ÷ 8.92), [U / rad],
где Nш - число силовых шлицев. Угловая частота расположения шлицев 53 γш<8,28 ед/рад ухудшает сцепление цапфы 29 с цилиндрической составляющей 6, а частота γш>8,92 ед/рад из-за увеличения частоты ослабляет прочность самих шлицев 53, когда эти шлицы нужно будет выполнять более мелкими, что тоже ухудшает сцепление.where N w - the number of power splines. The angular frequency of the arrangement of the
Каналы 39 для подачи смазочно-охлаждающей жидкости к телам 40 качения шарикоподшипника 7 выполнены на стыке двух полуколец 37 и 38 внутреннего кольца шарикоподшипника с угловой частотой γкп, определенной в диапазоне
γкп=Nкп/2π(0,64÷1,43) [ед/рад],γ CP = N CP / 2π (0.64 ÷ 1.43) [units / rad],
где Nкп - число каналов во внутреннем кольце шарикоподшипника.where N kn - the number of channels in the inner ring of the ball bearing.
Нижняя часть конической диафрагмы 29 барабанно-дисковой составляющей 5 вала ротора КНД содержит узел 54 с двусторонним кольцевым выступом. Внутренняя часть выступа выполнена в виде конической диафрагмы 55, переходящей в опорный кольцевой участок 56, конгруэнтно соединенный со шлицевой трубой 1 с образованием внутренней части полости наддува. Внешняя часть выступа образует кольцевой буртик 57. На кольцевой буртик 57 оперт многогребешковый кольцевой элемент 58 лабиринтного уплотнения 26, который совместно с крышкой лабиринтного уплотнения подвижно замыкает с фронтальной стороны полость 27 наддува. Коническая диафрагма 29 снабжена понизу вторым буртиком 59, образующим кольцевой упор для торца цилиндрической составляющей 6 вала ротора.The lower part of the
Задняя цапфа 29 барабанно-дисковой составляющей 6 вала ротора КНД на внутренней цилиндрической поверхности, снабжена кольцевым буртиком 60 для взаимной осевой фиксации барабанно-дисковой и цилиндрической составляющих вала ротора стяжным болтом 31. Стяжной болт 31 в свою очередь снабжен с противоположного конца внешней резьбой для соединения со снабженным ответной резьбой радиальным кольцевым выступом 61 цилиндрической составляющей 6 вала. В полость стяжного болта 31 введены на фиксирующих шлицах 62 шлицевая труба 1, соединенная на шлицах 63 со стяжной трубой 2 с образованием напорного канала 64 подвода воздуха в полости наддува других опор.The
Цилиндрическая составляющая вала ротора КНД ТРД выполнена включающей фронтальную, среднюю и тыльную части. Фронтальная часть цилиндрической составляющей вала снабжена с наружной стороны кольцевым выступом 32, отнесенным от торца на расстояние, достаточное для размещения с фронтальной стороны выступа 32 лабиринтного уплотнения 22. На цилиндрической поверхности 32 выступа с примыканием к его фронтальной грани фиксированно установлен многогребешковый кольцевой элемент 33 лабиринтного уплотнения 22. С тыльной стороны выступа 32 выполнена посадочная поверхность для размещения контактной втулки 34 браслетного уплотнения, маслоотражательного кольца 35, а также двух полуколец 37 и 38 внутреннего кольца опорно-упорного шарикоподшипника 7. Средняя часть цилиндрической составляющей 6 вала снабжена по наружной поверхности в зоне тыльного приторцевого участка резьбой 65 под внешний стяжной элемент 36.The cylindrical component of the rotor shaft of the low pressure turbojet engine is made including the front, middle and rear parts. The front part of the cylindrical component of the shaft is provided on the outside with an
В теле средней части цилиндрической составляющей 6 вала в зоне под резьбой 65 выполнен открытый с тыльного торца кольцевой коллектор 42. Открытый коллектор 42 снабжен системой наклонных каналов 43, включающей не менее 12 каналов. Наклонными каналы 43 пролонгированы в каналы 44, выполненные в посадочной поверхности цилиндрической составляющей вала и объединенные с закрытым кольцевым коллектором 45, выполненным в виде кольцевой канавки в той же посадочной поверхности с возможностью в последующем отвода части смазочно-охлаждающей жидкости по радиальным каналам 39 к телам 40 качения шарикоподшипника. Часть каналов 46 пролонгирована за закрытый коллектор 45 на длину, обеспечивающую в последующем возможность доведения масляного тракта для подачи другой части смазочно-охлаждающей жидкости под контактную втулку 34 браслетного уплотнения опоры.In the body of the middle part of the
Внутренняя поверхность цилиндрической составляющей 6 вала снабжена центрирующими посадочными местами 66 и 67 соответственно под заднюю цапфу 29 и стяжную трубу 2, а также силовыми шлицами 30 во фронтальной части для соединения с задней цапфой 29 и силовыми шлицами 68 в тыльной части для соединения с рессорой 3 с возможностью передачи крутящего момента от ТНД. Средняя часть цилиндрической составляющей 6 вала выполнена с внутренними радиальным кольцевым выступом 61 и осевым кольцевым выступом 69. Внутренняя поверхность выступа 69 снабжена резьбой 70 для соединения с внутренним стяжным болтом 31. Радиальный выступ 61 выполнен для осевого стягивания барабанно-дисковой составляющей 5 вала и стяжной трубы 2.The inner surface of the
Внешний стяжной элемент 36 цилиндрической составляющей вала ротора КНД ТРД предназначен для стягивания в пакет контактной втулки 34 браслетного уплотнения, маслоотражательного кольца 35, внутреннего кольца шарикоподшипника опоры с подачей смазочно-охлаждающей жидкости к телам 40 качения шарикоподшипника. Внешний стяжной элемент 36 выполнен в виде круглоцилиндрической с внешней и внутренней сторон гайки, снабженной на части осевой высоты последней внутренней резьбой диаметром под внешнюю резьбу 65 посадочной поверхности цилиндрической составляющей 6 вала. С внешней стороны гайка снабжена пазами 71 для силовой затяжки посредством ответных выступов технологического инструмента, а также снабжена пазами (на чертежах не показано) для фиксации положения гайки контровочным элементом 72. Частота расположенных равномерно по окружности пазов 71 для силовой затяжки гайки принята в диапазонеThe
γп=Nп/2π(1,27÷2,38) [ед/рад], гдеγ p = N p / 2π (1.27 ÷ 2.38) [units / rad], where
Nп - целое и четное число пазов 71, находящееся в указанном диапазоне угловых частот для силовой затяжки гайки. Равномерность расположения по окружности и четность числа пазов 71 обеспечивают симметричность стяжного элемента 36 относительно оси вращения вала ротора.N p - an integer and even number of
Внешний стяжной элемент 36 снабжен обращенным к оси вала кольцевым бортовым элементом 41, радиальная высота которого выполнена превышающей толщину, выполненную в теле средней части цилиндрической составляющей вала кольцевой стенки 73 открытого с торца коллектора 42 на величину, достаточную для образования кольцевого маслоотражательного козырька коллектора 42.The
Внешний стяжной элемент 36 снабжен контровочным элементом 72, который выполнен в виде кольцевой колпачковой шайбы с внутренним диаметром кольцевого проема в донце шайбы, обеспечивающем конгруэнтное примыкание к посадочной поверхности цилиндрической части вала ротора, которая снабжена не менее чем одним локальным фиксирующим выступом. Внутренний диаметр цилиндрической стенки контровочного элемента 72 выполнен конгруэнтным фронтальному кольцевому участку внешней поверхности внешнего стяжного элемента 36. Стенка контровочного элемента 72 выполнена из материала и диаметром, допускающими выполнение пластичных технологических прогибов до примыкания к ложу пазов внешнего стяжного элемента 36.The
Пазы 71 для силовой затяжки гайки выполнены прямоугольной конфигурации в поперечном сечении. Пазы для фиксации положения затянутой гайки выполнены в поперечном сечении криволинейными с постоянным или переменным радиусом, в том числе в виде дуги окружности, эллипса, овоида, параболы или гиперболы.The
Пример реализации изобретения.An example implementation of the invention.
Опору вала ротора КНД выполняют радиально-упорной в качестве задней опоры вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя. Опору вала ротора и ее элементы монтируют следующим образом.The support of the rotor shaft of the low pressure rotor is performed angularly as the rear support of the rotor shaft of the low pressure compressor of a turbojet engine. The support of the rotor shaft and its elements are mounted as follows.
Собирают контактное браслетное уплотнение. В корпусе 49 браслетного уплотнения устанавливают уплотнительный браслет 52, который упруго-податливо фиксируют прижатием к стенке 52 корпуса. Заканчивают монтаж браслетного уплотнения установкой упорного и стопорного колец (на чертежах не показано).Assemble a contact bracelet seal. A sealing
На фланец 20 корпуса опоры устанавливают ответный фланец собранного браслетного уплотнения с установленным на цилиндрической полке 51 корпуса 49 браслетного уплотнения кольцевым уплотнением 50. Далее на фланец 20 корпуса опоры последовательного устанавливают ответные фланцы кольцевого держателя 21 крышки лабиринтного уплотнения 26 и кольцевого держателя 21 крышки лабиринтного уплотнения 22. После этого весь пакет деталей стягивают крепежными винтами.On the
На цилиндрическую составляющую 6 вала ротора КНД последовательно устанавливают многогребешковый кольцевой элемент 33 лабиринтного уплотнения 22, кольцевое уплотнение 74, контактную втулку 34 браслетного уплотнения. После чего на цилиндрическую составляющую 6 вала опускают ранее собранный корпус опоры. После установки корпуса опоры устанавливают маслоотражательное кольцо 35 и собранный шарикоподшипник 7. Затем производят затяжку пакета деталей, установленных на валу, внешним стяжным элементом 36, выполненным в виде гайки. После затяжки гайки устанавливают крепежные винты наружного кольца 17 шарикоподшипника 7. Далее на вал устанавливают шестерню 75 привода блока датчиков частоты вращения и фиксируют на валу собственной гайкой 76. Далее на соответствующие фланцы корпуса опоры устанавливают блок шестерен привода датчиков частоты вращения со смонтированной на них маслоподающей форсункой (на чертежах не показано), после чего во внутреннюю полость вала устанавливают приводная рессора 3, которую фиксируют от выпадения из вала гайкой (на чертежах не показано).On the
Работает задняя опора вала ротора ТРД следующим образом.The back support of the rotor shaft of the turbojet engine operates as follows.
Статорная часть опоры вала ротора КНД закреплена по периметру в промежуточном корпусе 4 двигателя и через шарикоподшипник 7 обеспечивает стабильность работы роторной части при вращении вала относительно оси вала ротора.The stator part of the support of the rotor shaft of the low pressure rotor is fixed around the perimeter in the
В процессе работы двигателя крутящий момент от турбины низкого давления (ТНД) передается через шлицевую рессору 3 и цилиндрическую составляющую 6 вала и приводит во вращение роторную часть задней опоры. Цилиндрическая составляющая 6 и расположенные внутри нее стяжной болт 31, шлицевая и стяжная трубы 1 и 2 практически не имеют ассиметрично расположенных относительно оси вращения вала элементов, что позволяет им избежать в процессе вращения собственных колебаний.In the process of engine operation, the torque from the low pressure turbine (low pressure turbine) is transmitted through a spline spring 3 and a
От цилиндрической составляющей 6 через шлицы 68 рессоры 3 крутящий момент передается барабанно-дисковой составляющей 5, которая взаимодействует с неподвижной статорной частью задней опоры вала КНД через каскад лабиринтных уплотнений 22 и 26. Лабиринтные уплотнения 22, 26 препятствуют попаданию частиц масла из масляной полости 23 в работающую с воздушным потоком барабанно-дисковую часть КНД.From the
Первое лабиринтное уплотнение 22 разделяет полость 24 суфлирования и полость 27 наддува воздуха. Многогребешковый кольцевой элемент 33 устанавливают на цилиндрической составляющей 6 вала ротора. Многогребешковый кольцевой элемент 58 второго лабиринтного уплотнения 26 устанавливают на кольцевом выступе 57 конической диафрагмы 28 барабанно-дисковой составляющей 5 вала и совместно с крышкой лабиринтного уплотнения 26, подвижно запирает полость 27 наддува воздуха с внешней стороны каскада уплотнений опоры.The
При этом через масляную форсунку масло подается в открытый коллектор 42 для сбора и напорной подачи смазочно-охлаждающей жидкости внешнего стяжного элемента 36. Под воздействием центробежных сил и систему наклонных каналов 43, продольных каналов 44, выполненных на цилиндрической составляющей 6 вала, и через радиальные каналы 39 между полукольцами 37 и 38 внутреннего кольца шарикоподшипника 4 смазочно-охлаждающая жидкость поступает к телам 40 качения шарикоподшипника 4. Через другую часть пролонгированных каналов 46 смазочно-охлаждающая жидкость проходит под маслоотражательным кольцом 35, огибает его с переводом потока к развернутому каналу 47, который омывает охлаждая нижнюю поверхность контактной втулки 34 браслетного уплотнения. После чего поток смазочно-охлаждающей жидкости поступает в масляную полость 23 и из последней на рециркуляцию с охлаждением и очисткой. Таким образом, статорная и роторная части опоры взаимодействуют в единой масляной среде, которая в результате подвергается интенсивному перемешиванию.At the same time, oil is supplied through an oil nozzle to an
Таким образом, каскад уплотнений масляной полости, последовательно включающий браслетное уплотнение, первое лабиринтное уплотнение и подпираемое избыточное давление воздуха в полости суфлирования, затем второе лабиринтное уплотнение и избыточное давление в полости наддува обеспечивают улучшенную работу смазочно-охлаждающей системы задней опоры, повышение КПД и ресурса работы опоры и компрессора в целом.Thus, the cascade of oil cavity seals, which consistently includes a bracelet seal, the first labyrinth seal and propped up excess air pressure in the venting cavity, then the second labyrinth seal and overpressure in the boost cavity provide improved operation of the lubricating-cooling system of the rear support, increasing the efficiency and service life support and compressor as a whole.
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110452A RU2614018C1 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Rotor shaft bearing of low-pressure compressor of turbojet engine (versions), cylinder constituent of rotor shaft, external tightening component of rotor shaft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110452A RU2614018C1 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Rotor shaft bearing of low-pressure compressor of turbojet engine (versions), cylinder constituent of rotor shaft, external tightening component of rotor shaft |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2614018C1 true RU2614018C1 (en) | 2017-03-22 |
Family
ID=58452960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016110452A RU2614018C1 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Rotor shaft bearing of low-pressure compressor of turbojet engine (versions), cylinder constituent of rotor shaft, external tightening component of rotor shaft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2614018C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2729579C1 (en) * | 2019-04-24 | 2020-08-11 | Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" | Compressor rotor front support |
| RU2736210C1 (en) * | 2020-03-25 | 2020-11-12 | Акционерное общество "ОДК-Климов" | Turbomachine rotor |
| RU2773774C1 (en) * | 2021-04-15 | 2022-06-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" | Method for centering the magnetic suspension sensor unit |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2130124C1 (en) * | 1996-05-28 | 1999-05-10 | Акционерное общество "Авиадвигатель" | Multistage turbine rotor |
| WO2012114032A1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-08-30 | Snecma | Fan rotor and associated turbojet engine |
| RU2498117C2 (en) * | 2008-06-25 | 2013-11-10 | Снекма | Gas-turbine engine compressor |
| RU2567887C1 (en) * | 2014-08-08 | 2015-11-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Gas turbine engine compressor rotor |
-
2016
- 2016-03-22 RU RU2016110452A patent/RU2614018C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2130124C1 (en) * | 1996-05-28 | 1999-05-10 | Акционерное общество "Авиадвигатель" | Multistage turbine rotor |
| RU2498117C2 (en) * | 2008-06-25 | 2013-11-10 | Снекма | Gas-turbine engine compressor |
| WO2012114032A1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-08-30 | Snecma | Fan rotor and associated turbojet engine |
| RU2567887C1 (en) * | 2014-08-08 | 2015-11-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Gas turbine engine compressor rotor |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2729579C1 (en) * | 2019-04-24 | 2020-08-11 | Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" | Compressor rotor front support |
| RU2736210C1 (en) * | 2020-03-25 | 2020-11-12 | Акционерное общество "ОДК-Климов" | Turbomachine rotor |
| RU2773774C1 (en) * | 2021-04-15 | 2022-06-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" | Method for centering the magnetic suspension sensor unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2070188C (en) | Wheel lock, centering and drive means and turbocharger impeller combination | |
| EP1091089A2 (en) | Cooling air supply through bolted flange assembly | |
| US10788131B2 (en) | Face seal arrangement | |
| US9322293B2 (en) | Turbojet venting pipe, method for mounting one such pipe and turbojet provided with one such pipe | |
| CA2957464C (en) | Sump housing for a gas turbine engine | |
| US9869198B2 (en) | Intershaft integrated seal and lock-nut | |
| WO1993002278A1 (en) | Compressor wheel and shaft assembly for turbocharger | |
| RU2567483C2 (en) | Gas turbine engine and method of disassembly of its front part | |
| CN106337740A (en) | Bearing housing and related bearing assembly for a gas turbine engine | |
| JP2020506324A (en) | Lock nut sun gear for gas turbine engine | |
| WO2013173054A1 (en) | Flinger oil seal and turbocharger incorporating the same | |
| CN104653294A (en) | Annular cover for defining a turbomachine lubrication chamber | |
| GB2402991A (en) | Rotor of turbo machine with integral threaded shaft stud for shaft coupling | |
| RU2614018C1 (en) | Rotor shaft bearing of low-pressure compressor of turbojet engine (versions), cylinder constituent of rotor shaft, external tightening component of rotor shaft | |
| US9683520B2 (en) | Turbocharger and method | |
| US20150063990A1 (en) | Turbomachine Axial Compressor Seal with a Brush Seal | |
| US10724533B2 (en) | Bearing anti-rotation spacer with integrated oil deflection features | |
| RU2632066C2 (en) | Device to provide seal between coaxial shafts of turbomachine | |
| CN109595265A (en) | Axile connection structure | |
| EP3835606B1 (en) | Curved beam centering spring for a thrust bearing | |
| CN110773760B (en) | Double output mechanical spindle mechanism with airtight seal | |
| RU149739U1 (en) | DISC OF THE THIRD STEP OF THE TURBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR | |
| RU2614017C1 (en) | Rotor shaft bearing of low-pressure compressor of turbojet engine (versions), sealing spool of rotor shaft bearing, rotor shaft bearing block, contact hub of rotor shaft bracelet sealing, oil-control ring of rotor shaft | |
| RU144432U1 (en) | DISC SECOND STAGE OF THE TORBOJET ENGINE LOW PRESSURE COMPRESSOR ROTOR | |
| RU149748U1 (en) | DISC OF THE FIRST STAGE OF THE ROTOR COMPRESSOR OF THE LOW PRESSURE OF THE TURBO-REACTIVE ENGINE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20180601 |