RU1563302C

RU1563302C - Shaft-to-shaft joint for two-shaft gas-turbine engine

Info

Publication number: RU1563302C
Authority: RU
Inventors: В.А. Кузнецов; С.И. Фадеев
Original assignee: Акционерное общество "Авиадвигатель"
Priority date: 1988-05-10
Filing date: 1988-05-10
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: aircraft engine manufacture. SUBSTANCE: gas-generator-to-gas turbine engine shaft joint has intermediate shaft 1 joined on front end to compressor rotor shaft 2 and on rear end to turbine rotor shaft 4 through spline coupling 3; shaft 4 has annular groove on its end. Intermediate shaft 1 accommodates in its hollow external spherical ring 5 with internal spherical ring 7 pressed to the latter through outer boss of threaded bush 6 driven into turbine rotor shaft 4. Novelty in device is cylindrical centering boss 8 provided on outer spherical ring 5 which is located in annular groove of shaft 4 and installed above threaded bush 6 and fitted to inner surface of shaft 4. Boss 8 made on outer spherical ring 5 provides for maintaining radial clearances between turbine stator and rotor adjusted during engine assembly due to reducing radial clearances in spline coupling joint of shaft 4. EFFECT: reduced misalignment of shaft. 2 dwg

Description

Изобретение относится к авиадвигателестроению, в частности к узлам для соединения валов. The invention relates to aircraft engines, in particular to nodes for connecting shafts.

Целью изобретения является уменьшение несоосности ротора и статора турбины в статическом положении. The aim of the invention is to reduce the misalignment of the rotor and stator of the turbine in a static position.

На фиг. 1 изображена схема установки ротора турбины высокого давления двухвального газотурбинного двигателя; на фиг. 2 представлен продольный разрез узла. In FIG. 1 shows a mounting diagram of a rotor of a high pressure turbine of a twin-shaft gas turbine engine; in FIG. 2 shows a longitudinal section of the assembly.

Узел соединения валов содержит промежуточный вал 1, соединенный передним концом с валом 2 ротора компрессора, а задним концом сочлененный шлицевой муфтой 3 с валом 4 ротора турбины, имеющим кольцевую проточку. Внутри промежуточного вала 1 установлено наружное сферическое кольцо 5, к которому наружным буртом резьбовой втулки 6, ввернутой в вал 4 ротора турбины, прижато внутреннее сферическое кольцо 7. The shaft coupling unit comprises an intermediate shaft 1 connected by the front end to the compressor rotor shaft 2 and the rear end articulated by a spline coupling 3 to the turbine rotor shaft 4 having an annular groove. Inside the intermediate shaft 1, an outer spherical ring 5 is installed, to which an inner spherical ring 7 is pressed against the outer collar of the threaded sleeve 6 screwed into the shaft 4 of the turbine rotor.

В узле дополнительно на наружном сферическом кольце 5 выполнен удлиненный цилиндрический центрирующий буртик 8, размещенный в кольцевой проточке вала 4 и установленный над резьбовой втулкой 6, с посадкой по внутренней поверхности вала 4. In addition to the outer spherical ring 5, the assembly has an elongated cylindrical centering collar 8 located in the annular groove of the shaft 4 and mounted above the threaded sleeve 6, with a fit on the inner surface of the shaft 4.

Узел соединения валов работает следующим образом. The node connecting the shafts operates as follows.

При сборке двигателя вал 4 ротора турбины устанавливается концентрично промежуточному валу 1 (и жестко связанному с ним валу 2 ротора компрессора) при помощи центрирующего буртика 9 на наружном сферическом кольце 5. When assembling the engine, the turbine rotor shaft 4 is mounted concentrically to the intermediate shaft 1 (and the compressor rotor shaft 2 rigidly connected to it) using a centering collar 9 on the outer spherical ring 5.

Гарантированный зазор δ₁ между наружной поверхностью буртика 8 и внутренней поверхностью вала 4, а также зазор δ₂ между посадочными поверхностями вала 10 и наружного сферического кольца 5 обеспечивают необходимую точность концентричности валов при сборке и исключают задевание ротора о статор при выбеге ротора или при запуске двигателя.The guaranteed gap δ ₁ between the outer surface of the shoulder 8 and the inner surface of the shaft 4, as well as the gap δ ₂ between the seating surfaces of the shaft 10 and the outer spherical ring 5 provide the necessary accuracy of concentricity of the shafts during assembly and exclude the impact of the rotor on the stator when the rotor runs out or when the engine starts .

В то же время зазор δ₁ позволяет при работе двигателя на режиме валу 4 ротора турбины перекашиваться относительно промежуточного вала 1 без деформации силовых элементов конструкции.At the same time, the gap δ ₁ allows during operation of the engine on the shaft 4 of the turbine rotor to warp relative to the intermediate shaft 1 without deformation of the structural elements.

Использование данного устройства для соединения валов обеспечивает концентричность ротора и статора турбины высокого давления двухвального газотурбинного двигателя как при сборке, так и при работе двигателя. Это гарантирует сохранение радиальных зазоров между ротором и статором турбины, отрегулированных при сборке двигателя. (56) Авиационный двухконтурный турбореактивный двигатель Д-ЗОКУ. Техническое описание. М. : Машиностроение, 1975, рис. 75. The use of this device for connecting shafts ensures concentricity of the rotor and stator of the high pressure turbine of a twin-shaft gas turbine engine both during assembly and during engine operation. This ensures that the radial clearances between the rotor and stator of the turbine are maintained, adjusted during engine assembly. (56) Aircraft dual-circuit turbojet engine D-ZOKU. Technical description. M.: Mechanical Engineering, 1975, Fig. 75.

Авторское свидетельство СССР N 187458, кл. F 16 D 3/20, 1966. USSR copyright certificate N 187458, cl. F 16 D 3/20, 1966.

Claims

SHAFT JOINT FOR TWO-SHAFT GAS TURBINE ENGINE, containing an intermediate shaft connected at one end to the compressor shaft and the other end via a splined coupling with a turbine shaft having at its end an annular groove installed inside the intermediate shaft and the spherical ring threaded into a threaded sleeve into a threaded sleeve into a shaft and in contact with the outer collar with the inner spherical ring, characterized in that, in order to reduce the misalignment of the rotor and stator of the turbine in a static position, on The outer spherical ring has a cylindrical centering collar located in the annular groove of the turbine shaft and mounted above the threaded sleeve.