RU2382886C2 - Турбомашина со средствами для осевого удержания ротора - Google Patents

Турбомашина со средствами для осевого удержания ротора Download PDF

Info

Publication number
RU2382886C2
RU2382886C2 RU2005118145/06A RU2005118145A RU2382886C2 RU 2382886 C2 RU2382886 C2 RU 2382886C2 RU 2005118145/06 A RU2005118145/06 A RU 2005118145/06A RU 2005118145 A RU2005118145 A RU 2005118145A RU 2382886 C2 RU2382886 C2 RU 2382886C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bearing
turbomachine
protective ring
support element
fixed structure
Prior art date
Application number
RU2005118145/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2005118145A (ru
Inventor
Ги ЛАПЕРГ (FR)
Ги Лаперг
Режи СЕРВАН (FR)
Режи Серван
Гаэль БУШИ (FR)
Гаэль Буши
Ален БОМ (FR)
Ален Бом
Original Assignee
Снекма
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Снекма filed Critical Снекма
Publication of RU2005118145A publication Critical patent/RU2005118145A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2382886C2 publication Critical patent/RU2382886C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/04Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
    • F01D21/045Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position special arrangements in stators or in rotors dealing with breaking-off of part of rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Abstract

Турбомашина включает защитное кольцо и ротор, содержащий приводной вал. Приводной вал выполнен с возможностью вращения вокруг оси и опирается, по меньшей мере, на первый подшипник, закрепленный на неподвижной конструкции турбомашины посредством опорного элемента подшипника. Защитное кольцо закреплено на неподвижной конструкции турбомашины для взаимодействия с опорным элементом первого подшипника. В случае смещения ротора по отношению к неподвижной конструкции защитное кольцо осуществляет осевое удержание ротора на одном уровне, не допуская образования угла между осью турбомашины и осью приводного вала. Опорный элемент первого подшипника имеет шейку, выполненную с возможностью взаимодействия с поверхностью ободка защитного кольца и имеющую суженную форму. Защитное кольцо по длине окружает нижнюю по потоку часть опорного элемента первого подшипника, не касаясь ее при обычном режиме работы. Изобретение позволяет исключить повреждения турбомашины, за счет осевого удержания ротора вне зависимости от относительного углового положения валов компрессора и турбины в момент удержания. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к области турбомашин, в частности турбореактивных двигателей с вентилятором, прикрепленным к приводному валу, опирающемуся, по меньшей мере, на первый подшипник.
Такой турбореактивный двигатель включает в себя, от стороны входа до стороны выхода в направлении потока газов, вентилятор, одну или более ступеней компрессора, камеру сгорания, одну или более ступеней турбины и выхлопное сопло. Вентилятор включает ротор, снабженный лопатками по своей периферии, которые при вращении нагнетают воздух в турбореактивный двигатель. Ротор вентилятора поддерживается валом ротора низкого давления двигателя. Его центрируют на оси турбореактивного двигателя посредством первого подшипника, который находится выше по потоку, чем второй подшипник, соединенный с неподвижной конструкцией, в частности с промежуточным корпусом.
Далее, поскольку вентилятор прикреплен к валу компрессора, который является валом низкого давления в двухвальном двигателе, этот вал будет называться «вал компрессора».
Первый подшипник опирается на опорный элемент, охватывающий вал компрессора, расположенный ниже по потоку от первого подшипника и закрепленный на неподвижной конструкции турбореактивного двигателя. Второй подшипник опирается на опорный элемент, который также закреплен на неподвижной конструкции турбореактивного двигателя.
Может случиться так, что лопатка случайно отсоединится от вентилятора. Это вызовет ощутимый дисбаланс на валу компрессора, который приведет к нагрузкам и вибрациям в подшипниках, передающимся через опорные элементы к неподвижной конструкции турбореактивного двигателя, который в результате этого может быть поврежден.
Для того чтобы предотвратить угрозу чрезмерного повреждения турбореактивного двигателя, можно увеличить размеры конструкции или, как в патенте FR 2752024, использовать устройство отсоединения первого подшипника. Опорный элемент первого подшипника прикрепляют к конструкции турбореактивного двигателя винтами плавкого или разрывного типов, которые включают в себя ослабленный участок, вызывающий их разрушение в случае чрезмерных усилий. Таким образом, при возникновении дисбаланса на вале компрессора, действующие на первую опору силы передаются к разрывным винтам, которые ломаются, отсоединяя опорный элемент первого подшипника от конструкции турбореактивного двигателя. Согласно другим способам исполнения опору второго подшипника связывают с опорой первого подшипника для того, чтобы сопровождать ее в случае отсоединения, или снабжают своей собственной системой отсоединения, независимой от такой же системы первого подшипника. После отсоединения, усилия, создаваемые дисбалансом, больше не передаются на неподвижную конструкцию турбореактивного двигателя через опорные элементы подшипника или подшипников.
Однако, после отсоединения одного или обоих подшипников, вентилятор продолжает вращаться, при этом вал компрессора не может больше вращаться вокруг своей оси и подвергается большим смещениям, способным повредить неподвижную конструкцию турбореактивного двигателя. В этом случае согласно патенту FR 2752024 предлагается на неподвижной конструкции турбореактивного двигателя поместить полосу для придания прочности, окружающую опорный элемент первого подшипника, к которому в этом случае присоединяют опорный элемент второго подшипника, и осуществляющую функцию ограничителя движения или резервного подшипника.
Тем не менее, продолжающееся вращение вентилятора может привести к появлению напряжений на вале компрессора и вале турбины, которые соединяются друг с другом, и началу поломки одного из них или обоих. В любом случае, мы говорим о разрушении вала компрессора. В этом случае вращение вентилятора приводит к последнему, поскольку он прикреплен к валу компрессора спереди. Вентилятор в таком случае выбрасывается из турбореактивного двигателя, что должно быть предотвращено.
Полоса, предложенная в патенте FR 2752024, в случае разрушения вала компрессора, тем не менее, может выполнить функцию осевого удержания ротора вентилятора посредством фиксации кронштейна опорного элемента первого подшипника на неподвижной конструкции турбореактивного двигателя, которая в таком случае помещается по радиальной стенке этой полосы. Однако вследствие изгиба, которому может подвергнуться вал компрессора в этой ситуации, может образоваться угол между стенкой кронштейна и стенкой полосы вплоть до их соприкосновения, приводящего в любом случае к скорой остановке вала с повреждением элементов конструкции при трении или даже, если угол слишком большой, к прохождению кронштейна, имеющего радиальный наклон по отношению к оси турбореактивного двигателя, за полосу, таким образом делая невозможным остановку поступательного движения вала компрессора и ротора вентилятора, которые в таком случае выскочат или остановятся поперек удерживающих их обтекателей, повреждая, таким образом, всю конструкцию турбореактивного двигателя.
Настоящее изобретение направлено на устранение этих недостатков.
Согласно настоящему изобретению создана турбомашина, расположенная вдоль оси, включающая в себя ротор, содержащий приводной вал, выполненный с возможностью вращения вокруг оси, опирающийся, по меньшей мере, на первый подшипник, закрепленный на неподвижной конструкции турбомашины посредством опорного элемента подшипника. Турбомашина включает в себя защитное кольцо, закрепленное на неподвижной конструкции турбомашины для взаимодействия с опорным элементом первого подшипника и, в случае смещения ротора по отношению к неподвижной конструкции, осуществления функции осевого удержания ротора, на одном уровне, не допуская образования угла между осью турбомашины и осью приводного вала; при этом опорный элемент первого подшипника имеет шейку, выполненную с возможностью взаимодействия с поверхностью ободка защитного кольца и имеющую суженную форму; причем защитное кольцо по длине окружает нижнюю по потоку часть опорного элемента первого подшипника, не касаясь ее при обычном режиме работы турбомашины.
Благодаря изобретению, осевое удержание ротора, например, в случае разрыва вала компрессора после потери лопатки вентилятора, если ротор является ротором вентилятора, происходит на одном уровне, несмотря на угол между осью компрессора и осью турбины в момент удержания. Поэтому этот угол, который может изменяться вследствие дисбаланса, испытываемого ротором, никак не влияет на осевое удержание ротора.
Предпочтительно, поверхность ободка защитного кольца имеет изогнутую в осевом сечении форму, с вращательной симметрией вокруг оси турбомашины.
Предпочтительно, изогнутая форма имеет форму дуги круга.
Предпочтительно, приводной вал опирается на второй подшипник, и второй подшипник установлен на неподвижной конструкции турбомашины посредством опорного элемента подшипника, опорный элемент первого подшипника прикреплен к опорному элементу второго подшипника посредством винтов разрывного типа, обеспечивающих его отсоединение от опорного элемента второго подшипника.
Предпочтительно, когда опорный элемент первого подшипника установлен на неподвижной конструкции турбомашины с помощью устройства, используемого для его открепления от неподвижной конструкции турбомашины, защитное кольцо устанавливается так, чтобы не влиять на процесс открепления.
Предпочтительно, когда опорный элемент первого подшипника установлен на неподвижной конструкции турбомашины с помощью устройства, используемого для его открепления от неподвижной конструкции турбомашины, защитное кольцо устанавливается для ограничения смещения вала компрессора при отсоединении.
Предпочтительно, когда приводной вал опирается на второй подшипник, второй подшипник установлен на неподвижной конструкции турбомашины с помощью устройства, используемого для его отсоединения относительно неподвижной конструкции турбомашины.
Предпочтительно, когда приводной вал опирается на второй подшипник, и второй подшипник установлен на неподвижной конструкции турбомашины посредством опорного элемента подшипника, закрепленного винтами, защитное кольцо включает в себя продольные отверстия, предназначенные для прохождения вышеупомянутых винтов для прикрепления защитного кольца к неподвижной конструкции турбомашины.
Предпочтительно, турбомашина является элементом одного из: турбореактивного двигателя с двойным валом, включающим в себя второй подшипник, являющийся подшипником, поддерживающим ротор низкого давления; турбинной силовой установки; турбокомпрессора и турбины.
Предпочтительно, когда опорный элемент первого подшипника установлен на неподвижной конструкции турбомашины с помощью устройства, используемого для его отсоединения от неподвижной конструкции турбомашины, защитное кольцо, в частности, осуществляет осевое удержание ротора в случае разрыва приводного вала после отсоединения первого подшипника.
Изобретение, в частности, применимо к двухвальному турбореактивному двигателю, в котором второй подшипник поддерживает ротор низкого давления, но это не ограничивает использование изобретения только в таком двигателе.
Изобретение будет лучше понято из нижеследующего описания предпочтительного варианта воплощения турбореактивного двигателя согласно изобретению со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - вид сбоку в осевом сечении предпочтительного варианта воплощения изобретения;
фиг.2 - увеличенный вид участка с фиг.1, заключенного в рамке С;
фиг.3 - вид сбоку в осевом сечении участка второго подшипника турбореактивного двигателя согласно предпочтительному варианту воплощения изобретения при отсоединении, и
фиг.4 - вид сбоку в осевом сечении участка второго подшипника турбореактивного двигателя согласно предпочтительному варианту воплощения изобретения после разрыва вала компрессора.
На фиг.1 показан турбореактивный двигатель 1 согласно настоящему изобретению, содержащий вентилятор 2, ротор которого включает в себя лопатки 3, проходящие радиально вокруг оси 4 турбореактивного двигателя. Вал вентилятора 2, ниже по потоку лопаток 3, прикреплен к валу 5 компрессора. Здесь используется вал компрессора низкого давления. В дальнейшем, мы будем называть весь вал вентилятора 2 и вал 5 компрессора как вал 5 компрессора или приводной вал 5. Вал 5 компрессора опирается на первый подшипник 6 и второй подшипник 7, расположенные ниже по потоку относительно первого подшипника 6.
Первый подшипник 6 включает в себя внутреннее кольцо 8 и внешнее кольцо 9, между которыми установлен шарикоподшипник 10 или любой другой подшипник. Внутреннее кольцо 8 прикреплено к валу 5 компрессора, а внешнее кольцо прикреплено к опорному элементу 11 подшипника, называемого опорой первого подшипника 11. Шарикоподшипник 10 обеспечивает вращение внутреннего кольца 8 и, таким образом, вала 5 компрессора по отношению к наружному кольцу 9 и, следовательно, к опоре первого подшипника 11.
Опора первого подшипника 11 проходит от первого подшипника 6 вниз по направлению потока. Она имеет слегка суженную форму с диаметром, увеличивающимся вниз по направлению потока.
Второй подшипник 7 включает в себя внутреннее кольцо 14 и наружное кольцо 15, между которыми установлен роликовый подшипник 16 или любой другой подшипник. Внутреннее кольцо 14 прикреплено к валу 5 компрессора, а внешнее кольцо 15 прикреплено к неподвижной конструкции турбореактивного двигателя 1. Роликовые подшипники 16 установлены параллельно оси 4 турбореактивного двигателя 1 в выемке, проходящей по окружности внутреннего кольца 14, и удерживаются на расстоянии друг от друга посредством обоймы подшипника, что является известным любому специалисту в данной области техники. Это делает возможным вращение внутреннего кольца 14 по отношению к наружному кольцу 15 и, следовательно, посредством этого и вала 5 компрессора по отношению к неподвижной конструкции турбореактивного двигателя 1.
Второй подшипник 7 опирается на опорный элемент подшипника 19, называемый в дальнейшем опорой 19 второго подшипника, обычно принимающей форму диска, проходящего поперек оси 4 турбореактивного двигателя 1. Наружное кольцо 15 второго подшипника 7 включает в себя на своей наружной поверхности радиальный кронштейн 20, прикрепленный к опоре 19 второго подшипника с помощью винтов 21.
На фиг.2 показано, что опора 19 второго подшипника крепится посредством радиального кронштейна 22 к неподвижной конструкции турбореактивного двигателя 1, в данном случае, к корпусу 23, называемом промежуточным корпусом 23, посредством винтов 24.
На своем нижнем по потоку конце опора первого подшипника 11 имеет стопорную часть 26, имеющую здесь толщину больше, чем на участке выше по потоку. В осевом сечении эта стопорная часть 26 имеет форму прямоугольного треугольника - форму профиля. Внутренняя стенка 27 этой стопорной части 26 имеет цилиндрическую форму, а ее нижняя по направлению потока стенка 28 проходит поперек оси 4 турбореактивного двигателя, внутренняя 27 и нижняя по направлению потока 28 стенки соединены стенкой 29, с поверхностью в основном суженной формы, диаметр которой увеличивается вниз по направлению потока и которая соответствует гипотенузе прямоугольного треугольника, образуемого стопорной частью 26 в осевом сечении. В своей нижней по направлению потока части, опора первого подшипника 11, имеет, таким образом, сужающуюся шейку 29, образуемую сужаемой стенкой 29.
Стопорная часть 26 содержит продольные отверстия 26', используемые для прохождения винтов 25 разрывного типа для крепления опоры первого подшипника 11 к кронштейну 22 опоры второго подшипника 19. Эти винты 25 разрывного типа расположены по радиусу между осью 4 турбореактивного двигателя 1 и винтами 24 для крепления опоры второго подшипника 19 к промежуточному корпусу 23. Эти винты 25 разрывного типа включают участок ослабленной зоны 25', предоставляющий сопротивление растягиванию, которое приводит к их разрыву в случае чрезмерных усилий, в частности, при появлении дисбаланса на вале 5 компрессора, например, после потери лопасти 3.
Промежуточный корпус 23 опирается на защитное кольцо 30, которое проходит вокруг стопорной части 26 опоры первого подшипника 11, окружая их по длине, не касаясь их при обычной работе турбореактивного двигателя 1. Это защитное кольцо 30 имеет суженную форму с диаметром, увеличивающимся к его задней части, и внутреннюю 30' и внешнюю 30” стенки, параллельные друг другу на большей части длины кольца. На своем нижнем по потоку конце оно содержит радиальный кронштейн 31, с помощью которого оно крепится к промежуточному корпусу 23 посредством винтов 24 для крепления опоры второго подшипника 19 к промежуточному корпусу 23.
На своем верхнем по потоку конце, защитное кольцо 30 содержит ободок 32, который выступает по радиусу во внутреннюю часть. Внутренняя поверхность 33 ободка 32 выпукло изогнута в осевом сечении, следуя изгибу изогнутой части 33', как показано на фиг.2.
Защитное кольцо 30 установлено так, что поверхность суженной шейки 29 опоры первого подшипника 11 упирается во внутреннюю поверхность 33 его ободка 32, если случится, что опора первого подшипника 11 сдвинется по оси вперед. Функция защитного кольца 30 заключается в осевой блокировке вала 5 компрессора при разрыве посредством опоры первого подшипника 11 с тем, чтобы вентилятор 2, который прикреплен к ней, в этом случае не смещался вперед, как будет описано далее.
Теперь будет более подробно раскрыто функционирование турбореактивного двигателя 1 согласно изобретению при потере лопатки 3 с вентилятора 2.
Потеря лопатки 3 во время работы турбореактивного двигателя 1 и, следовательно, во время вращения вентилятора 2 создает дисбаланс на вале 5 компрессора. Обращаясь к фиг.3, возникающие усилия вызывают разрыв винтов 25 разрывного типа, скрепляющих опору первого подшипника 11 с опорой второго подшипника 19, в области ослабленной зоны 25'. Винты 25 разрывного типа не все сломаются одновременно, а это в основном произойдет последовательно. На фиг.3 винт 25 разрывного типа в нижней части чертежа показан сломанным, в то время как винт 25 разрывного типа в верхней части показан неповрежденным. В этой ситуации дисбаланс приведет к изгибу вала 5 компрессора, ось 5' которого отклонится от оси 4 турбореактивного двигателя 1. Этот изгиб вала 5 компрессора допускается скольжением роликов второго подшипника 7 по его внешнему кольцу 15, но в результате возможно вероятное повреждение подшипника 7.
Опора первого подшипника 11, прикрепленная к валу 5 компрессора, подобным же образом отклоняется от оси 4 турбореактивного двигателя 1. Поверхность суженной шейки 29 первого подшипника 11 сможет тогда опереться на поверхность стенки 33 ободка 32 защитного кольца 30 в области, где винты 25 разрывного типа сломаны. Благодаря должным образом выполненной форме поверхности 33 ободка 32, угол не влияет на этот контакт, который возникает в случае независимо от описываемого угла. Таким образом, при отсоединении опоры первого подшипника 11 от неподвижной конструкции турбореактивного двигателя 1, защитное кольцо 30 в варианте осуществления, описанном здесь, до некоторой степени ограничивает изгибание вала 5 компрессора. Изгибание также может быть ограничено в основном при компенсации зазора между краями лопаток 3 вентилятора 2 и его удерживающего корпуса.
Согласно другому варианту осуществления продольный интервал между суженной шейкой 29 опоры первого подшипника 11 и ободка 32 защитного кольца 30 может быть выполнен с таким расчетом, что поверхности суженной стенки 29 и ободка 32 никогда не соприкоснутся при отсоединении. Этот вариант осуществления изобретения является предпочтительным, так как защитное кольцо 30 осуществляет только функцию удержания оси, не ограничивая радиальные движения.
Какой бы ни был вариант осуществления, в какой-то момент все винты 25 разрывного типа сломаются, опора первого подшипника 11 отсоединится от опоры второго подшипника 19 и, таким образом, от промежуточного корпуса 23, что означает отсоединение от неподвижной конструкции турбореактивного двигателя 1. Усилия тогда больше не будут передаваться неподвижной конструкции турбореактивного двигателя от опоры первого подшипника 11, и вал 5 компрессора может вращаться свободно на своей оси 5' с того момента, как суженная шейка 29 опоры первого подшипника 11 и ободок 32 защитного кольца 30 не соприкасаются.
Тем не менее, продолжающееся вращение вентилятора 2 может привести к появлению напряжений в вале 5 компрессора и в вале турбины, которые соединены друг с другом, и вызвать поломку одного из них или их обоих. Как упоминалось ранее, мы в таком случае говорим о разрыве вала 5 компрессора. В этом случае вращение вентилятора 2 приводит к последнему, и вал 5 компрессора, который присоединен к нему, движется вперед.
Опора первого подшипника 11 в таком случае тоже движется по направлению к передней части, так же как и ролики 16 второй опоры 7, которые скользят по своему наружному кольцу 15. Обращаясь к фиг.4, это движение по направлению к передней части удерживается посредством защитного кольца 30, прикрепленного к неподвижной конструкции турбореактивного двигателя 1. Фактически, при движении вперед опоры первого подшипника 11, суженная шейка 29 опоры первого подшипника 11 упирается в стенку 33 ободка 32 защитного кольца 30, которое, таким образом, обеспечивает задержку вдоль оси опоры первого подшипника 11 и, следовательно, вентилятора 2, который не выбрасывается из турбореактивного двигателя. Вращение вентилятора 2 может продолжаться короткое время до остановки по причине трения.
Кривая 33', образующая внутреннюю поверхность 33 ободка 32, оптимизирована таким образом, что примыкание шейки 29 первого подшипника 11 к этой поверхности 33 и, следовательно, вентилятора 2 возникает в любом случае, независимо от угла, который может быть образован между осью 5' вала 5 компрессора и осью 4 турбореактивного двигателя 1. Изогнутая форма внутренней поверхности 33 ободка 32 является меридиональной кривой в осевой плоскости, с вращательной симметрией вокруг оси 4 турбореактивного двигателя. Здесь, в осевом сечении, кривая 33' имеет круговую форму. Эта кривая 33' может быть более сложной формы для того, чтобы, например, сочетаться с различными фазами процесса отсоединения - с контактом или без него, в зависимости от стадии.
В результате, продолжающееся вращение вентилятора 2 после отсоединения опоры первого подшипника 11, не обязательно будет осуществляться вокруг оси 4 турбореактивного двигателя 1, так как вал 5 компрессора фактически больше не центрируется первым подшипником 6. В момент разрыва вала 5 компрессора и его движения вперед, угол между его осью 5' и осью 4 турбореактивного двигателя 1 является случайным. Эта случайность не нарушает остановку вентилятора 2 удерживающим кольцом 30, вследствие оптимизированной формы стенки 33 его ободка 32. С продолжающимся вращением вентилятора 2, совмещенным с его движением вперед, ободок также обеспечивает возможность вентилятору 2 и валу 5 компрессора вернуться к оси 4 турбореактивного двигателя 1, как и в случае с фиг.4.
Изобретение было описано по отношению к опоре первого подшипника, прикрепленного к неподвижной конструкции турбореактивного двигателя посредством опоры второго подшипника, в то время как защитное кольцо прикреплено к неподвижной конструкции турбореактивного двигателя посредством винтов для крепления опоры второго подшипника к этой неподвижной конструкции. Само собой разумеется, что опора первого подшипника, опора второго подшипника и защитное кольцо могут быть прикреплены к неподвижной конструкции турбореактивного двигателя независимо друг от друга, и так они могут осуществлять те же функции, которые были описаны.
Более того, в случае, когда защитное кольцо прикреплено к неподвижной конструкции турбореактивного двигателя, опора второго подшипника может быть прикреплена к этой конструкции винтами разрывного типа. Таким образом, было бы возможно отсоединение обоих подшипников, с осевой остановкой посредством защитного кольца, возникающей только в случае разрыва вала компрессора.
Нижняя по потоку шейка 29 первого подшипника 11 описана здесь, как имеющая сужающуюся форму. Само собой разумеется, что она также может иметь форму кривой в осевом сечении, причем эта форма оптимизирована в соотношении с кривой 33', образуемой поверхностью 33 ободка 32 защитного кольца 30, так что остановка вентилятора возникнет в любом случае, без углового эффекта.
Следует отметить, что защитное кольцо 30 может также осуществлять функцию резервного подшипника, работающего как подшипник вала 5 компрессора в случае его разрыва после отсоединения первого подшипника 6.
Изобретение было описано по отношению к турбореактивному двигателю, в частности к двухвальному турбореактивному двигателю, у которого второй подшипник поддерживает ротор низкого давления. Изобретение также применимо в других типах турбин, таких как турбинная силовая установка, промышленный турбокомпрессор или промышленная турбина, где ротор используется не в качестве ротора вентилятора, а просто как ротор.

Claims (10)

1. Турбомашина, расположенная вдоль оси, включающая в себя ротор, содержащий приводной вал, выполненный с возможностью вращения вокруг оси, опирающийся, по меньшей мере, на первый подшипник, закрепленный на неподвижной конструкции турбомашины посредством опорного элемента подшипника, отличающаяся тем, что она включает в себя защитное кольцо, закрепленное на неподвижной конструкции турбомашины для взаимодействия с опорным элементом первого подшипника и, в случае смещения ротора по отношению к неподвижной конструкции, осуществления функции осевого удержания ротора на одном уровне, не допуская образования угла между осью турбомашины и осью приводного вала; при этом опорный элемент первого подшипника имеет шейку, выполненную с возможностью взаимодействия с поверхностью ободка защитного кольца и имеющую суженную форму; причем защитное кольцо по длине окружает нижнюю по потоку часть опорного элемента первого подшипника, не касаясь ее при обычном режиме работы турбомашины.
2. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что поверхность ободка защитного кольца имеет изогнутую в осевом сечении форму с вращательной симметрией вокруг оси турбомашины.
3. Турбомашина по п.2, отличающаяся тем, что изогнутая форма имеет форму дуги круга.
4. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что приводной вал опирается на второй подшипник, и второй подшипник установлен на неподвижной конструкции турбомашины посредством опорного элемента подшипника, опорный элемент первого подшипника прикреплен к опорному элементу второго подшипника посредством винтов разрывного типа, обеспечивающих его отсоединение от опорного элемента второго подшипника.
5. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что когда опорный элемент первого подшипника установлен на неподвижной конструкции турбомашины с помощью устройства, используемого для его открепления от неподвижной конструкции турбомашины, защитное кольцо устанавливается так, чтобы не влиять на процесс открепления.
6. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что когда опорный элемент первого подшипника установлен на неподвижной конструкции турбомашины с помощью устройства, используемого для его открепления от неподвижной конструкции турбомашины, защитное кольцо устанавливается для ограничения смещения вала компрессора при отсоединении.
7. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что когда приводной вал опирается на второй подшипник, второй подшипник установлен на неподвижной конструкции турбомашины с помощью устройства, используемого для его отсоединения относительно неподвижной конструкции турбомашины.
8. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что когда приводной вал опирается на второй подшипник, и второй подшипник установлен на неподвижной конструкции турбомашины посредством опорного элемента подшипника, закрепленного винтами, защитное кольцо включает в себя продольные отверстия, предназначенные для прохождения вышеупомянутых винтов для прикрепления защитного кольца к неподвижной конструкции турбомашины.
9. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что она является элементом одного из турбореактивного двигателя с двойным валом, включающим в себя второй подшипник, являющийся подшипником, поддерживающим ротор низкого давления; турбинной силовой установки; турбокомпрессора и турбины.
10. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что когда опорный элемент первого подшипника установлен на неподвижной конструкции турбомашины с помощью устройства, используемого для его отсоединения от неподвижной конструкции турбомашины, защитное кольцо, в частности, осуществляет осевое удержание ротора в случае разрыва приводного вала после отсоединения первого подшипника.
RU2005118145/06A 2004-06-11 2005-06-10 Турбомашина со средствами для осевого удержания ротора RU2382886C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0406306A FR2871517B1 (fr) 2004-06-11 2004-06-11 Turbomachine avec moyens de retenue axiale du rotor
FR0406306 2004-06-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005118145A RU2005118145A (ru) 2006-12-20
RU2382886C2 true RU2382886C2 (ru) 2010-02-27

Family

ID=34940148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005118145/06A RU2382886C2 (ru) 2004-06-11 2005-06-10 Турбомашина со средствами для осевого удержания ротора

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7340882B2 (ru)
EP (1) EP1605139B1 (ru)
CN (1) CN1740523B (ru)
CA (1) CA2509489C (ru)
FR (1) FR2871517B1 (ru)
RU (1) RU2382886C2 (ru)
UA (1) UA89021C2 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2866068B1 (fr) * 2004-02-06 2006-07-07 Snecma Moteurs Turboreacteur a soufflante solidaire d'un arbre d'entrainement supporte par un premier et un deuxieme paliers
FR2866069A1 (fr) * 2004-02-06 2005-08-12 Snecma Moteurs Turboreacteur a soufflante solidaire d'un arbre d'entrainement supporte par un premier et un deuxieme paliers
FR2925123A1 (fr) * 2007-12-14 2009-06-19 Snecma Sa Etancheite de fixation de support de palier dans une turbomachine
FR2960026B1 (fr) * 2010-05-11 2014-05-16 Snecma Turboreacteur a montage frangible et moyen de retenue axiale de la soufflante
US8845277B2 (en) 2010-05-24 2014-09-30 United Technologies Corporation Geared turbofan engine with integral gear and bearing supports
FR2965298B1 (fr) * 2010-09-28 2012-09-28 Snecma Moteur a turbine a gaz comprenant des moyens de retention axiale d'une soufflante dudit moteur
FR2966208B1 (fr) * 2010-10-13 2012-12-28 Snecma Boitier de liaison entre un arbre d'entrainement de soufflante de moteur et un palier de roulement
CN103775212B (zh) * 2012-10-25 2016-11-23 中航商用航空发动机有限责任公司 一种航空发动机的风扇失效制动装置
US9909451B2 (en) 2015-07-09 2018-03-06 General Electric Company Bearing assembly for supporting a rotor shaft of a gas turbine engine
US10316742B2 (en) * 2016-05-13 2019-06-11 Garrett Transportation I Inc. Turbocharger assembly
FR3063310B1 (fr) * 2017-02-28 2019-04-26 Safran Aircraft Engines Moteur d'aeronef comprenant un palier entre deux arbres concentriques
US10487684B2 (en) 2017-03-31 2019-11-26 The Boeing Company Gas turbine engine fan blade containment systems
US10550718B2 (en) 2017-03-31 2020-02-04 The Boeing Company Gas turbine engine fan blade containment systems
CN108343512B (zh) * 2018-01-24 2019-11-12 深圳意动航空科技有限公司 一种发动机转子支架
CN111238355B (zh) * 2020-02-14 2021-09-03 中国航发沈阳发动机研究所 一种发动机高压涡轮转子轴向位移测量方法
FR3129174A1 (fr) * 2021-11-15 2023-05-19 Safran Aircraft Engines Module de turbomachine comprenant un dispositif d’amortissement et turbomachine correspondante

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2109481B (en) * 1981-11-12 1985-03-13 Rolls Royce Gas turbine engine and shaft
FR2749883B1 (fr) * 1996-06-13 1998-07-31 Snecma Procede et support de palier permettant de maintenir en fonctionnement un turbomoteur pour aeronef apres apparition d'un balourd accidentel sur un rotor
FR2752024B1 (fr) 1996-08-01 1998-09-04 Snecma Support d'arbre cassant a l'apparition d'un balourd
GB2320526B (en) * 1996-12-20 2000-09-20 Rolls Royce Plc Ducted fan gas turbine engine
GB2322165B (en) * 1997-02-15 2001-02-28 Rolls Royce Plc Ducted fan gas turbine engine
US5791789A (en) * 1997-04-24 1998-08-11 United Technologies Corporation Rotor support for a turbine engine
FR2832195B1 (fr) * 2001-10-31 2004-01-30 Snecma Moteurs Systeme decoupleur pour l'arbre d'une soufflante de turboreacteur

Also Published As

Publication number Publication date
FR2871517A1 (fr) 2005-12-16
RU2005118145A (ru) 2006-12-20
US7340882B2 (en) 2008-03-11
CA2509489A1 (fr) 2005-12-11
UA89021C2 (ru) 2009-12-25
US20050276683A1 (en) 2005-12-15
EP1605139B1 (fr) 2014-07-30
CN1740523B (zh) 2011-07-20
FR2871517B1 (fr) 2006-09-01
CN1740523A (zh) 2006-03-01
EP1605139A1 (fr) 2005-12-14
CA2509489C (fr) 2012-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2382886C2 (ru) Турбомашина со средствами для осевого удержания ротора
US7195444B2 (en) Turbomachine with a decoupling device common to first and second bearings of its drive shaft, compressor comprising the decoupling device and decoupling device
RU2386050C2 (ru) Турбореактивный двигатель с вентилятором, составляющим одно целое с ведущим валом, поддерживаемым первым и вторым подшипниками
US10815825B2 (en) Post FBO windmilling bumper
US6109022A (en) Turbofan with frangible rotor support
US7404678B2 (en) Rotor recentering after decoupling
RU2317421C2 (ru) Турбонагнетатель и средство для осевой фиксации вала
RU2681392C2 (ru) Турбомашина, содержащая средство для отсоединения вентилятора
EP1903185B1 (en) Thermal and external load isolating impeller shroud
US7322181B2 (en) Turbofan engine with the fan fixed to a drive shaft supported by a first and a second bearing
EP1967718B1 (en) Shroud for variable vane structure in a gas turbine engine
RU2418208C2 (ru) Узел подшипника вращающегося вала и турбореактивный двигатель, оборудованный указанным узлом
EP2119876A2 (en) Supporting gas turbine rotor during unbalances
RU2559953C2 (ru) Подшипник качения для авиационного турбореактивного двигателя, оборудованный средствами осевого удержания своего наружного кольца
US4498291A (en) Turbine overspeed limiter for turbomachines
US6079200A (en) Ducted fan gas turbine engine with fan shaft frangible connection
GB2322165A (en) Radial movement limitation in a gas turbine engine shaft
JPH10110622A (ja) ターボチャージャの半径流タービン用の裂損防止装置
US9995179B2 (en) Compressor assembly for turbocharger burst containment
RU2761506C2 (ru) Диск вентилятора турбореактивного двигателя и турбореактивный двигатель
US10443451B2 (en) Shroud housing supported by vane segments
JP2013500899A (ja) 可変ピッチの羽根を有するプロペラのためのハブ
JP5722318B2 (ja) プロペラハブ
US4503667A (en) Turbine overspeed limiter for turbomachines
CN111954752A (zh) 涡轮机的涡轮轴以及用于保护所述轴免于超速的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner