RU2316667C2 - Турбореактивный двигатель сверхвысокой степени двухконтурности с редукторным приводом двухрядного вентилятора противоположного вращения - Google Patents
Турбореактивный двигатель сверхвысокой степени двухконтурности с редукторным приводом двухрядного вентилятора противоположного вращения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2316667C2 RU2316667C2 RU2006103474/06A RU2006103474A RU2316667C2 RU 2316667 C2 RU2316667 C2 RU 2316667C2 RU 2006103474/06 A RU2006103474/06 A RU 2006103474/06A RU 2006103474 A RU2006103474 A RU 2006103474A RU 2316667 C2 RU2316667 C2 RU 2316667C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fan
- gear
- double
- turbojet engine
- rotor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Gear Transmission (AREA)
Abstract
Турбореактивный двигатель сверхвысокой степени двухконтурности выполнен с двухрядным вентилятором противоположного вращения, роторы которого через редуктор связаны с турбиной низкого давления. Ведущее центральное колесо редуктора через промежуточные шестерни соединено с установленной на первом роторе вентилятора ведомой шестерней внешнего зацепления и с установленной на втором роторе вентилятора ведомой шестерней внутреннего зацепления. Промежуточные шестерни установлены на комбинированном подшипниковом узле, состоящем из двух подшипников скольжения с размещенным между ними подшипником качения. Внутреннее кольцо подшипника качения установлено на оси промежуточных шестерен с помощью упругого элемента. Отношение диаметра начальной окружности ведомой шестерни внутреннего зацепления к диаметру начальной окружности ведущего центрального колеса равно 2÷5. Изобретение повышает надежность и экономичность, а также снижает массу двигателя. 5 ил.
Description
Изобретение относится к авиационным турбореактивным двигателям сверхвысокой степени двухконтурности.
Известен турбореактивный двигатель, состоящий из газогенератора, компрессора низкого давления и однорядного вентилятора, привод которого осуществляется от турбины низкого давления через редуктор [С.А.Вьюнов. Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1981, стр.548, рис.13.3].
Недостатками такой конструкции являются низкая экономичность двигателя и повышенный уровень шума турбореактивного двигателя из-за низкого КПД и повышенных окружных скоростей однорядного вентилятора.
Наиболее близким к заявляемому по конструкции является турбореактивный двигатель с противоточной схемой газовоздушного тракта, привод двухрядного вентилятора противоположного вращения в котором производится от биротативной турбины, установленной за вентилятором [патент РФ №2075658, F 16 C 21/00, 1980].
Недостатками известной конструкции являются низкая экономичность двигателя из-за гидравлических потерь воздуха и газа в петлевом газовоздушном тракте двигателя, большая масса двигателя, а также его низкая надежность из-за повышенных напряжений во внешнем роторе биротативной турбины.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности и экономичности, а также в снижении массы двигателя путем осуществления привода двухрядного вентилятора противоположного вращения от осевой турбины через редуктор с фиксированным передаточным соотношением для каждого ряда лопастей вентилятора.
Сущность технического решения заключается в том, что в турбореактивном двигателе сверхвысокой степени двухконтурности с двухрядным вентилятором противоположного вращения, роторы которого через редуктор связаны с турбиной низкого давления, согласно изобретению, ведущее центральное колесо редуктора через промежуточные шестерни соединено с установленной на первом роторе вентилятора ведомой шестерней внешнего зацепления и с установленной на втором роторе вентилятора ведомой шестерней внутреннего зацепления, промежуточные шестерни установлены на комбинированном подшипниковом узле, состоящем из двух подшипников скольжения с размещенным между ними подшипником качения, причем внутреннее кольцо подшипника качения установлено на оси промежуточных шестерен с помощью упругого элемента и Dш/Dк=2÷5, где:
Dш - диаметр начальной окружности ведомой шестерни внутреннего зацепления;
Dк - диаметр начальной окружности ведущего центрального колеса.
Соединение ведущего центрального колеса через промежуточные шестерни с установленной на первом роторе вентилятора ведомой шестерней внешнего зацепления и с установленной на втором роторе вентилятора ведомой шестерней внутреннего зацепления позволяет выполнить турбореактивный двигатель с фиксированным передаточным отношением от турбины низкого давления к первому и второму роторам двухрядного вентилятора, что позволяет выполнить лопатки вентилятора неповоротными, т.е. с фиксированным их положением относительно первого и второго дисков вентилятора с соответствующим снижением веса и повышением надежности двухрядного вентилятора.
Установка промежуточных шестерен на комбинированном подшипниковом узле, состоящем из двух подшипников качения с размещенным между ними подшипником качения, внутреннее кольцо которого установлено на оси промежуточных шестерен через упругий элемент, позволяет обеспечить надежную работу редуктора на режимах запуска и авторотации турбореактивного двигателя, т.е. в условиях масляного голодания или ограниченной подачи масла на подшипниках качения.
С повышением режима работы турбореактивного двигателя, увеличением нагрузки на промежуточные шестерни и подачи масла на смазку подшипников упругий элемент деформируется, что приводит к образованию масляного клина в подшипниках скольжения, которые обладают повышенной несущей способностью по сравнению с подшипниками качения. Применение комбинированного подшипникового узла позволяет обеспечить надежную работу редуктора при малых нагрузках, на условиях масляного голодания, а также при полной подаче масла при повышенных нагрузках.
При Dш/Dк<2 - увеличивается количество ступеней турбины низкого давления с соответствующим увеличением веса турбореактивного двигателя сверхвысокой степени двухконтурности, а при Dш/Dк>5 - снижается надежность турбореактивного двигателя из-за повышенных нагрузок на подшипники промежуточных шестерен.
Изобретение проиллюстрировано следующим образом.
На фиг.1 показан продольный разрез газотурбинного двигателя сверхвысокой степени двухконтурности, на фиг.2 - элемент I на фиг.1 в увеличенном виде, а на фиг.3 - элемент II на фиг.2 в увеличенном виде. Фиг.4 представляет собой вариант конструкции комбинированного подшипникового узла заявляемой конструкции, а фиг.5 - сечение А-А на фиг.3.
Турбореактивный двигатель сверхвысокой степени двухконтурности 1 состоит из двухрядного вентилятора 2 с первым 3 и вторым 4 роторами противоположного вращения, а также компрессора низкого давления 5, компрессора высокого давления 6, камеры сгорания 7, турбины высокого давления 8 и турбины низкого давления 9, которая через редуктор 10 соединена с роторами 3 и 4 вентилятора 2.
Редуктор 10 состоит из ведущего центрального колеса 11, которое через промежуточные шестерни 12 и 13 соединено с ведомой шестерней 14 внешнего зацепления, установленной на первом роторе 3 вентилятора 2, и через промежуточную шестерню 12 соединено с ведомой шестерней 15 внутреннего зацепления, установленной на втором роторе 4 вентилятора 2.
Промежуточные шестерни 12 и 13 установлены на неподвижных в окружном направлении осях 16, которые, в свою очередь, установлены на подшипниках 17 и 18 в корпусе 19 редуктора 10.
Каждый из подшипников 17, 18 состоит из переднего 20 и заднего 21 подшипников скольжения, между которыми установлен подшипник качения 22, внутреннее кольцо 23 которого через упругий элемент 24 установлено на оси 16. С внутренней стороны оси 16 выполнены канавки 25 с отверстиями 26 для подачи масла в упругий элемент 24 с целью демпфирования колебаний осей 16 редуктора 10.
Передний 20 и задний 21 подшипники скольжения состоят из наружных втулок 27 и 28, соответственно, установленных в корпусе 19 редуктора 10, а также внутренних втулок 29 и 30, соответственно, установленных на оси 16 и своими боковыми поверхностями 31 и 32 ограничивающих осевые перемещения внутреннего кольца 23 подшипника качения 22 и упругого элемента 24.
Пакет деталей из внутренних втулок 29, 30 и упругого элемента 24 закреплен на оси 16 гайкой 33.
Внешняя беговая дорожка 34 для тел качения 35 подшипника качения 22 может совпадать или не совпадать с рабочими поверхностями 36 и 37 подшипников скольжения 20 и 21; сами «тела качения» 35 располагаются в пазах 38 внутренней втулки 29 подшипника скольжения 20 или в пазах 39 сепаратора 40.
Полезная мощность от турбины низкого давления 9 через редуктор 10 с фиксированным передаточным отношением на роторах 3 и 4 поступает на вентилятор 2, лопатки 41 и 42 которого установлены неподвижно относительно дисков 43 и 44 первого 3 и второго 4 роторов противоположного вращения.
Работает устройство следующим образом.
При работе турбореактивного двигателя 1 сверхвысокой степени двухконтурности соотношение оборотов роторов 3 и 4 первого и второго рядов вентилятора 2 сохраняется постоянным, что позволяет лопатки 41 и 42 вентилятора выполнить неподвижными (неповоротными) относительно дисков 43 и 44, что повышает надежность двигателя 1 и снижает его массу. Низкие окружные скорости роторов 3, 4 двухрядного вентилятора 2 способствуют снижению уровня шума двигателя 1 и повышению его экономичности.
При запуске двигателя 1 или при его работе в режиме авторотации масло на смазку подшипников 17, 18 не поступает или поступает в ограниченном количестве, что могло бы привести к поломке этих подшипников. Однако этого не происходит, так как на запуске или при работе в режиме авторотации в условиях масляного голодания надежно работает подшипник качения 22. По рабочим поверхностям 36 и 37 подшипников скольжения 20, 21 при этом сохраняется гарантированный зазор, что исключает повреждение подшипников 20, 21 и повышает надежность двигателя 1.
При переходе на большие режимы работы двигателя 1 расход масла через подшипники 17, 18 увеличивается до необходимого. Под действием нагрузки упругий элемент 24 деформируется в радиальном направлении, что приводит к образованию масляного клина по подшипникам скольжения 20, 21 с устойчивой работой этих подшипников, обладающих повышенной несущей способностью, что также повышает надежность двигателя 1.
Поступающее через отверстия 26 в упругий элемент 24 масло способствует демпфированию возможных колебаний осей 16 редуктора 10.
Claims (1)
- Турбореактивный двигатель сверхвысокой степени двухконтурности с двухрядным вентилятором противоположного вращения, роторы которого через редуктор связаны с турбиной низкого давления, отличающийся тем, что ведущее центральное колесо редуктора через промежуточные шестерни соединено с установленной на первом роторе вентилятора ведомой шестерней внешнего зацепления и с установленной на втором роторе вентилятора ведомой шестерней внутреннего зацепления, промежуточные шестерни установлены на комбинированном подшипниковом узле, состоящем из двух подшипников скольжения с размещенным между ними подшипником качения, причем внутреннее кольцо подшипника качения установлено на оси промежуточных шестерен с помощью упругого элемента и Dш/Dк=2÷5, где Dш - диаметр начальной окружности ведомой шестерни внутреннего зацепления; dk - диаметр начальной окружности ведущего центрального колеса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006103474/06A RU2316667C2 (ru) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | Турбореактивный двигатель сверхвысокой степени двухконтурности с редукторным приводом двухрядного вентилятора противоположного вращения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006103474/06A RU2316667C2 (ru) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | Турбореактивный двигатель сверхвысокой степени двухконтурности с редукторным приводом двухрядного вентилятора противоположного вращения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006103474A RU2006103474A (ru) | 2007-08-27 |
RU2316667C2 true RU2316667C2 (ru) | 2008-02-10 |
Family
ID=38596941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006103474/06A RU2316667C2 (ru) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | Турбореактивный двигатель сверхвысокой степени двухконтурности с редукторным приводом двухрядного вентилятора противоположного вращения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2316667C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2528236C1 (ru) * | 2013-08-27 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Планетарно-дифференциальный редуктор |
RU2532089C1 (ru) * | 2013-10-29 | 2014-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Дифференциальный редуктор турбовинтовного двигателя |
RU2665572C2 (ru) * | 2012-07-24 | 2018-08-31 | Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн | Зубчатый вентилятор, содержащий внутренний компрессор противоположного вращения |
-
2006
- 2006-02-06 RU RU2006103474/06A patent/RU2316667C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2665572C2 (ru) * | 2012-07-24 | 2018-08-31 | Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн | Зубчатый вентилятор, содержащий внутренний компрессор противоположного вращения |
US10125694B2 (en) | 2012-07-24 | 2018-11-13 | United Technologies Corporation | Geared fan with inner counter rotating compressor |
RU2528236C1 (ru) * | 2013-08-27 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Планетарно-дифференциальный редуктор |
RU2532089C1 (ru) * | 2013-10-29 | 2014-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Дифференциальный редуктор турбовинтовного двигателя |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006103474A (ru) | 2007-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7694505B2 (en) | Gas turbine engine assembly and method of assembling same | |
EP1806491B1 (en) | Squeeze film damper bearing assembly | |
US7269938B2 (en) | Counter-rotating gas turbine engine and method of assembling same | |
US8939864B2 (en) | Gas turbine engine lubrication | |
US10316855B2 (en) | Shaft anti-rotation device | |
US20120219245A1 (en) | Improved bearing system | |
US10247107B2 (en) | Accessory gearbox for gas turbine engine | |
US10196926B2 (en) | Lubricating a rotating component during forward and/or reverse rotation | |
EP2901030A1 (en) | Journal bearing and method of facilitating hydrodynamic oil flow, load capacity and optimization of bearing performance | |
US9234542B2 (en) | Bearing system | |
JP6218234B2 (ja) | ガスタービンエンジンのベアリング潤滑構造 | |
CN102947550B (zh) | 一种涡轮发动机内的齿轮箱及涡轮发动机 | |
CN110268175B (zh) | 优选用于飞行器涡轮喷气发动机减速器的具有改进的润滑剂排放的自对准滚子轴承 | |
US8375916B2 (en) | Mass balancing mechanism of an internal combustion engine | |
RU2316667C2 (ru) | Турбореактивный двигатель сверхвысокой степени двухконтурности с редукторным приводом двухрядного вентилятора противоположного вращения | |
US10006520B2 (en) | System for regulating stresses in ring gears | |
US10428691B2 (en) | Bearing device for a turbocharger and turbocharger | |
CN111664225A (zh) | 飞行器涡轮发动机机械减速器 | |
RU2347092C2 (ru) | Редуктор газотурбинного двигателя | |
US10641332B2 (en) | Roller element bearing with preloaded hydrodynamic cage guides | |
RU2311554C2 (ru) | Двухконтурный газотурбинный двигатель | |
RU2346176C1 (ru) | Двухконтурный газотурбинный двигатель с приводом вентилятора через простой соосный редуктор с внутренним зацеплением | |
RU2346172C2 (ru) | Редуктор газотурбинного двигателя | |
RU2347928C1 (ru) | Редуктор привода однорядного вентилятора газотурбинного двигателя | |
RU2347929C2 (ru) | Газотурбинный двигатель сверхвысокой степени двухконтурности с биротативным вентилятором |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100207 |