RU2302541C2

RU2302541C2 - Device to transmit torque from compressor shaft to gas turbine engine auxiliaries

Info

Publication number: RU2302541C2
Application number: RU2005129936/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Семенов (RU); Александр Николаевич Семенов; Юрий Абрамович Трубников (RU); Юрий Абрамович Трубников; Виктор Павлович Герасимов (RU); Виктор Павлович Герасимов; Александр Владимирович Мехоношин (RU); Александр Владимирович Мехоношин; Алексей Викторович Микрюков (RU); Алексей Викторович Микрюков; нов Владимир Алексеевич Ахмадз (RU); Владимир Алексеевич Ахмадзянов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Авиадвигатель"
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2007-07-10
Also published as: RU2005129936A

Abstract

FIELD: aircraft engineering; gas turbine engines.

SUBSTANCE: invention relates to units of drives of gas-turbine engines of aircraft and ground application. Proposed device to transmit torque from compressor shaft to box of auxiliaries of gas-turbine engine includes spur gear wheel and bevel gear spaced and connected by seat surfaces and splines. Bevel gear is mounted on separate bearing support. Inductor is fitted in inner space of spur gear.

EFFECT: improved reliability of engine by provision of accurate signal from device checking frequency of rotation of compressor rotor.

1 dwg

Description

Изобретение относится к узлам приводов газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.The invention relates to drive units of gas turbine engines for aviation and ground applications.

Известна конструкция авиационного газотурбинного двигателя с передачей крутящего момента от вала компрессора через коническую шестерню к коническому зубчатому колесу центрального привода, передающего крутящий момент на коническую пару зубчатых колес коробки приводных агрегатов (WO 99/47799).A known design of an aircraft gas turbine engine with the transmission of torque from the compressor shaft through the bevel gear to the bevel gear of the central drive transmitting torque to the bevel gear pair of gear wheels of the drive unit box (WO 99/47799).

Недостатком известной конструкции является то, что на качество сигнала от датчика частоты вращения ротора компрессора влияет совокупность всех боковых зазоров в кинематической цепи на участке от зубчатого колеса, связанного с датчиком, до ротора компрессора, что в свою очередь влияет на работу топливной автоматики. В конечном итоге это приводит к незапланированным изменениям в работе двигателя.A disadvantage of the known design is that the quality of the signal from the compressor rotor speed sensor is affected by the totality of all the side gaps in the kinematic chain in the area from the gear wheel connected to the sensor to the compressor rotor, which in turn affects the operation of fuel automation. Ultimately, this leads to unplanned changes in the engine.

Наиболее близкой к заявляемой конструкции является конструкция центрального привода авиационного газотурбинного двигателя, включающая в себя сборочную единицу, состоящую из цилиндрического колеса и конической шестерни, которые собраны по посадочным поверхностям, стянуты между собой гайкой и передают друг другу крутящий момент через шлицы. («Отечественная авиация и ракетно-космическая техника», Двигателя авиационные, ракетные, морские, промышленные. 1944-2000, Москва, «АКС-Конверсалт», 2000, раздел 3VR< «Прогресс», стр.320 - прототип).Closest to the claimed design is the design of the central drive of an aircraft gas turbine engine, which includes an assembly unit consisting of a cylindrical wheel and a bevel gear, which are assembled along the seating surfaces, tightened by a nut and transmit torque to each other through the splines. ("Domestic aviation and rocket and space technology", Aviation, rocket, marine, industrial engines. 1944-2000, Moscow, AKS-Conversalt, 2000, section 3VR <"Progress", page 320 - prototype).

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является недостаточная точность сигнала от датчика частоты вращения ротора компрессора. Привод датчика расположен в приливе разделительного корпуса и на его работу влияет совокупность боковых зазоров в кинематической цепи от зубчатого колеса, приводящего во вращение датчик, до ротора компрессора.A disadvantage of the known design adopted for the prototype is the lack of accuracy of the signal from the rotor speed sensor of the compressor rotor. The drive of the sensor is located in the tide of the separation housing and its operation is affected by the set of lateral gaps in the kinematic chain from the gears that drive the sensor into rotation, to the compressor rotor.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности работы газотурбинного двигателя путем обеспечения высокой точности сигнала от устройства контроля частоты вращения ротора.The technical problem to which the claimed invention is directed is to increase the reliability of the gas turbine engine by providing high accuracy of the signal from the rotor speed control device.

Сущность технического решения заключается в том, что в устройстве передачи крутящего момента от вала компрессора к коробке приводных агрегатов газотурбинного двигателя, включающем прямозубое цилиндрическое колесо и коническую шестерню, согласно изобретению цилиндрическое колесо и коническая шестерня разнесены, соединены по посадочным поверхностям и шлицам, при этом коническая шестерня расположена на отдельной подшипниковой опоре, а во внутреннюю полость цилиндрического колеса установлен индуктор.The essence of the technical solution lies in the fact that in the device for transmitting torque from the compressor shaft to the gearbox of the gas turbine engine, comprising a spur gear and a bevel gear, according to the invention, the spur gear and bevel gear are spaced, connected along the seating surfaces and splines, while the bevel the gear is located on a separate bearing support, and an inductor is installed in the inner cavity of the cylindrical wheel.

Расположение конической шестерни на отдельной подшипниковой опоре в передней части центрального привода, соединение с ней по посадочным поверхностям и шлицам цилиндрического колеса позволяет установить во внутреннюю полость этого колеса индуктор. Работа индуктора, расположенного в центральном приводе, исключает влияние боковых зазоров между зубьями зубчатых колес коробки центрального привода, шлицами зубчатых колес и приводных валов на качество сигнала с датчиков частоты вращения, что в целом повышает надежность двигателя.The location of the bevel gear on a separate bearing support in front of the central drive, the connection with it on the seating surfaces and the slots of the cylindrical wheel allows you to install an inductor in the inner cavity of this wheel. The operation of the inductor located in the central drive eliminates the influence of lateral gaps between the teeth of the gears of the central drive box, the splines of the gears and drive shafts on the signal quality from the speed sensors, which generally increases the reliability of the engine.

На чертеже изображено устройство передачи крутящего момента.The drawing shows a torque transmission device.

На передней части вала ротора компрессора 1 по шлицам установлена прямозубая шестерня 2. В корпусе 3 центрального привода расположено прямозубое зубчатое колесо 4 на подшипниковой опоре 5, связанное по посадочным поверхностям 6 и шлицам 7 с конической шестерней 8, расположенной на подшипниковой опоре 9. Колесо 4 и шестерня 8 стянуты гайкой 10. Во внутреннюю полость 11 колеса 4 установлен индуктор 12, представляющий собой зубчатое колесо с прямозубым профилем. Индуктор 12 закреплен на зубчатом колесе 4 болтом 13 с гайкой 14. На некотором расстоянии от наружного диаметра зубчатого венца редуктора расположены датчики контроля частоты вращения 15.On the front part of the compressor rotor shaft 1, a spur gear 2 is installed along the slots. In the central drive housing 3, a spur gear 4 is located on the bearing support 5, connected along the seating surfaces 6 and the slots 7 with a bevel gear 8 located on the bearing support 9. Wheel 4 and the gear 8 is pulled together by a nut 10. An inductor 12 is installed in the inner cavity 11 of the wheel 4, which is a gear wheel with a spur profile. The inductor 12 is mounted on the gear wheel 4 by a bolt 13 with a nut 14. At some distance from the outer diameter of the gear ring of the gearbox there are speed sensors 15.

Работает устройство следующим образом. Ротор компрессора 1 через шестерню 2 вращает зубчатое колесо 4 с индуктором 12. При вращении индуктора 12 зубья индуктора наводят в датчиках контроля частоты вращения 15 индуктивный сигнал, который затем регистрируется двигательными и далее бортовыми системами самолета. В случае колебания нагрузки в кинематической цепи от зубчатых колес коробки до промежуточного колеса 4 с индуктором 12 центрального привода сам индуктор не испытывает окружных колебаний и качество сигнала с датчиков 15 обеспечивает надежную работу двигателя.The device operates as follows. The compressor rotor 1 rotates the gear wheel 4 with the inductor 12 through the gear 2. When the inductor 12 rotates, the teeth of the inductor induce an inductive signal in the speed sensors 15, which is then recorded by the engine and then on-board systems of the aircraft. In the case of fluctuations in the load in the kinematic chain from the gears of the box to the intermediate wheel 4 with the inductor 12 of the central drive, the inductor itself does not experience circumferential vibrations and the signal quality from the sensors 15 ensures reliable operation of the engine.

Claims

A device for transmitting torque from the compressor shaft to the gearbox of the gas turbine engine, including a spur gear and bevel gear, characterized in that the cylindrical gear and bevel gear are spaced and connected along the seating surfaces and splines, while the bevel gear is located on a separate bearing support, and an inductor is installed in the inner cavity of the cylindrical wheel.