RU2414613C1 - Elastic damping support of gas-turbine engine - Google Patents

Elastic damping support of gas-turbine engine Download PDF

Info

Publication number
RU2414613C1
RU2414613C1 RU2009139578/06A RU2009139578A RU2414613C1 RU 2414613 C1 RU2414613 C1 RU 2414613C1 RU 2009139578/06 A RU2009139578/06 A RU 2009139578/06A RU 2009139578 A RU2009139578 A RU 2009139578A RU 2414613 C1 RU2414613 C1 RU 2414613C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flange
bearing
radial
visor
shield
Prior art date
Application number
RU2009139578/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Алексеевич Кузнецов (RU)
Валерий Алексеевич Кузнецов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Авиадвигатель"
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 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" filed Critical Открытое акционерное общество "Авиадвигатель"
Priority to RU2009139578/06A priority Critical patent/RU2414613C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2414613C1 publication Critical patent/RU2414613C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: bearing is installed in inner elastic element in elastic damping support of gas-turbine engine. Above outer surface of inner bearing race there is conical shield on spraying flange. The latter is installed on inner elastic element on air cavity side. Radial spraying channel of flange is connected at the outlet to radial spraying groove. Sealing comb is installed mirror-like to the shield above cylindrical surface of labyrinth. Oil drain channels tangent to outer surface of shield are made in spraying flange. Shield is connected through annular wall of flange to cylindrical wall of flange, which is directed towards air cavity. Ratio of radial gap δ2 between shield and outer surface of inner bearing race to radial gap δ1 between comb and cylindrical surface of labyrinth is equal to 1.5…4. Ratio of radial gap δ3 between flange of labyrinth seal and cylindrical wall of flange is 2…20.
EFFECT: by decreasing the temperature of bearing of support and by reducing the amount of contaminants supplied to working surfaces of bearing the reliability of elastic damping support of gas-turbine engine is improved.
4 dwg

Description

Изобретение относится к упругодемпферным опорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения.The invention relates to elastic damping supports of gas turbine engines of aviation and ground applications.

Известна упругодемпферная опора газотурбинного двигателя, масляная полость в которой уплотнена от воздушной полости контактным графитовым уплотнением (патент RU №2191935).Known elastic damper support of a gas turbine engine, the oil cavity in which is sealed from the air cavity by a graphite contact seal (patent RU No. 2191935).

Недостатком известной конструкции является ее низкий ресурс из-за износа контактного графитового уплотнения, что снижает ее надежность.A disadvantage of the known design is its low resource due to wear of the contact graphite seal, which reduces its reliability.

Наиболее близкой к заявляемой конструкции является упругодемпферная опора газотурбинного двигателя, жиклер подвода масла в которой установлен с передней стороны подшипника (со стороны масляной полости), а масляная полость отделена от воздушной полости лабиринтным уплотнением с промежуточной воздушно-масляной полостью, образованной Л-образным выступом статорного фланца с направленным к подшипнику коническим козырьком (патент RU №2189475).Closest to the claimed design is the elastic damper support of the gas turbine engine, the oil supply nozzle in which is installed on the front side of the bearing (from the oil cavity), and the oil cavity is separated from the air cavity by a labyrinth seal with an intermediate air-oil cavity formed by an L-shaped protrusion of the stator a flange with a conical visor directed towards the bearing (patent RU No. 2189475).

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является ее низкая надежность из-за перегрева подшипника опоры протекающим через лабиринтное уплотнение воздухом.A disadvantage of the known design adopted for the prototype is its low reliability due to overheating of the bearing bearings flowing through the labyrinth seal air.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности упругодемпферной опоры газотурбинного двигателя путем снижения температуры подшипника опоры и уменьшения количества загрязняющих частиц, поступающих на рабочие поверхности подшипника.The technical problem solved by the invention is to increase the reliability of the elastic damper bearings of a gas turbine engine by lowering the temperature of the bearing bearings and reducing the amount of contaminants entering the working surfaces of the bearing.

Сущность технического решения заключается в том, что в упругодемпферной опоре газотурбинного двигателя с подшипником, установленным во внутреннем упругом элементе, а также с воздушной полостью, отделенной от масляной полости лабиринтным уплотнением с промежуточной воздушно-масляной полостью, образованной статорным, направленным к подшипнику коническим козырьком, согласно изобретению конический козырек расположен над наружной поверхностью внутреннего кольца подшипника на жиклерном фланце, установленном на внутреннем упругом элементе со стороны воздушной полости, при этом радиальный жиклерный канал фланца на выходе соединен с радиальной жиклерной канавкой, а над цилиндрической поверхностью лабиринта зеркально козырьку расположен уплотняющий гребешок, при этом в жиклерном фланце выполнены касательные к внешней поверхности козырька каналы слива масла, а козырек через кольцевую стенку жиклерного фланца соединен с цилиндрической, направленной к воздушной полости, стенкой жиклерного фланца, при этом δ2/δ1=1,5…4, а δ3/δ1=2…20, где:The essence of the technical solution lies in the fact that in the elastic damper support of a gas turbine engine with a bearing installed in the internal elastic element, as well as with an air cavity separated from the oil cavity by a labyrinth seal with an intermediate air-oil cavity formed by a stator conical visor directed towards the bearing, according to the invention, a conical visor is located above the outer surface of the inner ring of the bearing on the nozzle flange mounted on the inner elastic element not from the side of the air cavity, while the radial nozzle channel of the flange at the outlet is connected to the radial nozzle groove, and a sealing comb is located above the cylindrical surface of the labyrinth, the sealing flange is made in the nozzle flange, the oil drain channels are tangent to the outer surface of the visor, and the visor is through the annular the wall of the nozzle flange is connected to the cylindrical wall of the nozzle flange directed towards the air cavity, with δ 2 / δ 1 = 1.5 ... 4, and δ 3 / δ 1 = 2 ... 20, where:

δ1 - радиальный зазор между уплотняющим гребешком и цилиндрической поверхностью лабиринта,δ 1 is the radial clearance between the sealing comb and the cylindrical surface of the maze,

δ2 - радиальный зазор между коническим козырьком и наружной поверхностью внутреннего кольца подшипника,δ 2 is the radial clearance between the conical visor and the outer surface of the inner ring of the bearing,

δ3 - радиальный зазор между фланцем лабиринтного уплотнения и цилиндрической стенкой жиклерного фланца.δ 3 is the radial clearance between the flange of the labyrinth seal and the cylindrical wall of the nozzle flange.

Расположение конического козырька над наружной поверхностью внутреннего кольца подшипника на жиклерном фланце, установленном на внутреннем упругом элементе со стороны воздушной полости, минимизирует осевые габариты опоры и исключает прострел струи масла от переднего жиклера через лабиринтное уплотнение в воздушную полость, так как частицы масла отражаются от конического козырька и через каналы слива в жиклерном фланце уходят в систему откачки масла (не показано), что повышает надежность опоры.The location of the conical visor above the outer surface of the inner ring of the bearing on the nozzle flange mounted on the internal elastic element from the side of the air cavity minimizes the axial dimensions of the support and eliminates the lumbago of the oil jet from the front nozzle through the labyrinth seal into the air cavity, since oil particles are reflected from the conical visor and through the drain channels in the nozzle flange go into the oil pumping system (not shown), which increases the reliability of the support.

Соединение радиального жиклерного канала фланца с радиальной жиклерной канавкой позволяет защитить струю масла, выходящую из жиклерного канала, от воздействия на нее частиц масла и пены, обеспечив таким образом необходимое охлаждение маслом наружной поверхности внутреннего кольца подшипника со стороны жиклерного фланца, что повышает надежность упругодемпферной опоры.The connection of the radial nozzle channel of the flange with the radial nozzle groove allows you to protect the oil stream leaving the nozzle channel from exposure to oil particles and foam, thus ensuring the necessary cooling by oil of the outer surface of the inner ring of the bearing from the side of the nozzle flange, which increases the reliability of the elastic-damper support.

Выполнение жиклерного фланца с зеркальным козырьку уплотняющим гребешком, расположенным над цилиндрической поверхностью лабиринта, позволяет минимизировать расход воздуха, поступающего на рабочие поверхности подшипника, что снижает температуру и уменьшает загрязнение подшипника посторонними частицами, повышая таким образом надежность упругодемпферной опоры.The implementation of the nozzle flange with a mirror visor sealing comb located above the cylindrical surface of the labyrinth minimizes the flow rate of air entering the working surfaces of the bearing, which reduces temperature and reduces contamination of the bearing with foreign particles, thereby increasing the reliability of the elastic damper support.

Выполнение в жиклерном фланце касательно к внешней поверхности козырька каналов слива масла позволяет ускоренно производить эвакуацию масла от рабочих поверхностей подшипника, что уменьшает вспенивание и подогрев масла за счет сил трения, что также повышает надежность опоры.The execution in the nozzle flange with respect to the outer surface of the visor of the oil drain channels allows you to quickly evacuate the oil from the working surfaces of the bearing, which reduces foaming and heating of the oil due to friction, which also increases the reliability of the support.

Соединение конического козырька через кольцевую стенку фланца с цилиндрической, направленной к воздушной полости стенкой фланца, позволяет на максимальное расстояние отвести от подшипника проходящий через лабиринтное уплотнение совместно с загрязняющими частицами воздух, с дальнейшим выбросом его через систему суфлирования, что также повышает надежность опоры.The connection of the conical visor through the annular wall of the flange with the cylindrical wall of the flange directed towards the air cavity allows air to pass through the labyrinth seal together with contaminating particles to the maximum distance, with its further discharge through the venting system, which also increases the reliability of the support.

При δ2/δ1<1,5 возможно задевание конического козырька о наружную поверхность внутреннего кольца подшипника, что может привести к поломке подшипника.When δ 2 / δ 1 <1.5, it is possible to touch the conical visor on the outer surface of the inner ring of the bearing, which can lead to breakage of the bearing.

При δ2/δ1>4 возможен «прострел» струи масла переднего жиклера.When δ 2 / δ 1 > 4, a "lumbago" of the front jet jet oil jet is possible.

При δ3/δ1<2 увеличивается поступление воздуха совместно с загрязняющими частицами на рабочие поверхности подшипника.When δ 3 / δ 1 <2, air intake increases together with polluting particles on the working surfaces of the bearing.

При δ3/δ1>20 увеличиваются габариты упругодемпферной опоры.When δ 3 / δ 1 > 20, the dimensions of the elastic damper support increase.

На фиг.1 изображен продольный разрез упругодемпферной опоры газотурбинного двигателя.Figure 1 shows a longitudinal section of an elastic damper support of a gas turbine engine.

На фиг.2 - элемент I на фиг.1 в увеличенном виде.Figure 2 - element I in figure 1 in an enlarged view.

На фиг.3 - элемент II на фиг.1 в увеличенном виде.Figure 3 - element II in figure 1 in an enlarged view.

На фиг.4 - сечение А-А на фиг.2.Figure 4 is a section aa in figure 2.

Упругодемпферная опора 1 газотурбинного двигателя состоит из статора 2, в котором установлены наружный 3 и внутренний 4 упругие элементы с размещенным в упругом элементе 4 наружным кольцом 5 подшипника 6. На статоре 2 в масляной полости 7 опоры 1, с передней стороны от подшипника 6 установлен передний жиклер 8 подвода масла на подшипник 6. Для снижения температуры наружной поверхности 9 внутреннего кольца 10 подшипника 6, а также для дополнительной его смазки на внутреннем упругом элементе 4 со стороны воздушной полости 11 установлен жиклерный фланец 12, радиальный жиклерный канал 13 которого на выходе соединен с радиальной жиклерной канавкой 14, которая в свою очередь на выходе соединена с наружной поверхностью 15 конического козырька 16, установленного на жиклерном фланце 12 над наружной поверхностью 9 внутреннего кольца 10 подшипника 6 и направленного в сторону подшипника 6. На жиклерном фланце 12 установлен также зеркально козырьку 16 уплотнительный гребешок 17, расположенный над цилиндрической поверхностью 18 лабиринта 19 и образующий совместно с лабиринтом 19 и фланцем лабиринта 20 промежуточную воздушно-масляную полость 21. Во фланце 12 выполнены касательные к внешней поверхности 15 конического козырька 16 каналы слива масла 22, а сам козырек 16 через кольцевую стенку 23 соединен с цилиндрической, расположенной с внешней стороны от фланца 20 лабиринтного уплотнения 24 и направленной к воздушной полости 11 цилиндрической стенкой 25. Для сброса с минимальным гидравлическим сопротивлением прорвавшихся через лабиринтное уплотнение 24 утечек воздуха 26 совместно с загрязняющими частицами 27, радиальный зазор δ3 между фланцем 20 лабиринтного уплотнения 24 и цилиндрической стенкой 25 выполнен увеличенным, с образованием кольцевой щелевой полости 28. Сброс воздуха 26 и частиц масла в систему суфлирования (на фиг. не показано) осуществляется через каналы 29 в статоре 2 опоры 1.The elastic damper support 1 of the gas turbine engine consists of a stator 2, in which the outer 3 and inner 4 elastic elements are installed with the outer ring 5 of the bearing 6 located in the elastic element 4. On the stator 2 in the oil cavity 7 of the bearing 1, the front side of the bearing 6 is mounted a nozzle 8 for supplying oil to the bearing 6. To reduce the temperature of the outer surface 9 of the inner ring 10 of the bearing 6, as well as to additionally lubricate it, an nozzle flange is installed on the inner elastic element 4 from the side of the air cavity 11 EC 12, the radial nozzle channel 13 of which at the outlet is connected to the radial nozzle groove 14, which in turn is connected to the outer surface 15 of the conical visor 16 mounted on the nozzle flange 12 above the outer surface 9 of the inner ring 10 of the bearing 6 and directed to the side bearing 6. On the nozzle flange 12, a sealing ridge 17 located above the cylindrical surface 18 of the labyrinth 19 and forming together with the labyrinth 19 and the flange of the labyrinth 20 between a weft air-oil cavity 21. In the flange 12, oil drain channels 22 are tangent to the outer surface 15 of the conical visor 16, and the visor 16 is connected through an annular wall 23 to a cylindrical one located on the outside from the flange 20 of the labyrinth seal 24 and directed towards the air the cavity 11 of the cylindrical wall 25. to reset with a minimum hydraulic resistance break through labyrinth seal 24 leaks air 26 together with the dusts 27, a radial clearance δ between the flange 20 3 maze th seal 24 and the cylindrical wall 25 is enlarged to form an annular slit 28. The Venting the cavity 26 and the oil particles in the venting system (FIG. not shown) is carried out through channels 29 in the stator 2 of the support 1.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

При работе упругодемпферной опоры 1 газотурбинного двигателя прорвавшиеся через лабиринтное уплотнение 24 утечки воздуха 26 совместно с загрязняющими частицами 27 отражаются от кольцевой стенки 23 жиклерного фланца 12 и через кольцевую щелевую полость 28 отводятся на максимальное расстояние от подшипника 6, а затем сбрасываются через каналы 29 в статоре 2 в систему суфлирования (не показано). При этом расход утечек воздуха 26 через радиальный зазор δ1 существенно меньше, чем через кольцевую полость 28 с радиальным зазором δ3, поэтому поступление воздуха 26 с загрязняющими частицами 27 на рабочие поверхности подшипника 6 минимально, что способствует повышению надежности опоры 1. На некоторых переходных режимах опоры 1 перепад давления может быть обратным, т.е. из масляной полости 7 в воздушную 11, что могло бы привести к утечкам масла из масляной полости 7. Однако этого не происходит, так как частицы масла, прошедшие через радиальный зазор р1 между уплотняющим гребешком 17 и цилиндрической поверхностью 18 лабиринта 19 под действием центробежных сил отражаются от поверхности 18 и через промежуточную воздушно-масляную полость 21 и щелевую кольцевую полость 28 сбрасываются через отверстия 29 в систему суфлирования или в систему откачки масла (не показано).When the elastic-damper support 1 of the gas turbine engine is operating, air leaks 26 that burst through the labyrinth seal 24 together with the polluting particles 27 are reflected from the annular wall 23 of the nozzle flange 12 and are diverted to the maximum distance from the bearing 6 through the annular slot 28 and then discharged through the channels 29 in the stator 2 into a venting system (not shown). Moreover, the flow rate of air leaks 26 through the radial clearance δ 1 is significantly less than through the annular cavity 28 with a radial clearance δ 3 ; therefore, the intake of air 26 with contaminants 27 on the working surfaces of the bearing 6 is minimal, which increases the reliability of the support 1. On some transitional modes of support 1, the pressure drop can be the opposite, i.e. from the oil cavity 7 to the air 11, which could lead to oil leakage from the oil cavity 7. However, this does not happen, since oil particles passing through the radial clearance p 1 between the sealing comb 17 and the cylindrical surface 18 of the labyrinth 19 under the action of centrifugal forces reflected from the surface 18 and through the intermediate air-oil cavity 21 and the slotted annular cavity 28 are discharged through the holes 29 into the venting system or into the oil pumping system (not shown).

Claims (1)

Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя с подшипником, установленным во внутреннем упругом элементе, а также с воздушной полостью, отделенной от масляной полости лабиринтным уплотнением с промежуточной воздушно-масляной полостью, образованной статорным, направленным к подшипнику коническим козырьком, отличающаяся тем, что конический козырек расположен над наружной поверхностью внутреннего кольца подшипника на жиклерном фланце, установленном на внутреннем упругом элементе со стороны воздушной полости, при этом радиальный жиклерный канал фланца на выходе соединен с радиальной жиклерной канавкой, а над цилиндрической поверхностью лабиринта зеркально козырьку расположен уплотняющий гребешок, при этом в жиклерном фланце выполнены касательные к внешней поверхности козырька каналы слива масла, а козырек через кольцевую стенку жиклерного фланца соединен с цилиндрической направленной к воздушной полости стенкой жиклерного фланца, при этом δ2/δ1=1,5…4, a δ3/δ1=2…20, где:
δ1 - радиальный зазор между уплотняющим гребешком и цилиндрической поверхностью лабиринта,
δ2 - радиальный зазор между коническим козырьком и наружной поверхностью внутреннего кольца подшипника,
δ3 - радиальный зазор между фланцем лабиринтного уплотнения и цилиндрической стенкой жиклерного фланца. Elastic damper support of a gas turbine engine with a bearing installed in the internal elastic element, as well as with an air cavity separated from the oil cavity by a labyrinth seal with an intermediate air-oil cavity formed by a stator conical visor directed to the bearing, characterized in that the conical visor is located above the outer the surface of the inner ring of the bearing on the nozzle flange mounted on the inner elastic element from the side of the air cavity, while the radial the outlet channel of the flange at the outlet is connected to the radial nozzle groove, and a sealing comb is located above the cylindrical surface of the labyrinth in the mirror visor, while oil drainage channels are tangent to the outside of the visor and the visor is connected through the annular wall of the nozzle flange to the cylindrical direction to the air cavity wall of the nozzle flange, with δ 2 / δ 1 = 1.5 ... 4, a δ 3 / δ 1 = 2 ... 20, where:
δ 1 is the radial clearance between the sealing comb and the cylindrical surface of the maze,
δ 2 is the radial clearance between the conical visor and the outer surface of the inner ring of the bearing,
δ 3 - radial clearance between the flange of the labyrinth seal and the cylindrical wall of the nozzle flange.
RU2009139578/06A 2009-10-26 2009-10-26 Elastic damping support of gas-turbine engine RU2414613C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009139578/06A RU2414613C1 (en) 2009-10-26 2009-10-26 Elastic damping support of gas-turbine engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009139578/06A RU2414613C1 (en) 2009-10-26 2009-10-26 Elastic damping support of gas-turbine engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2414613C1 true RU2414613C1 (en) 2011-03-20

Family

ID=44053740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009139578/06A RU2414613C1 (en) 2009-10-26 2009-10-26 Elastic damping support of gas-turbine engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2414613C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2514527C1 (en) * 2013-03-28 2014-04-27 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Turbo machine rotor elastically damping bearing assembly
RU2570792C1 (en) * 2014-08-08 2015-12-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Elastic damping support of gas-turbine engine
RU2574945C1 (en) * 2014-11-14 2016-02-10 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Resilient support of turbomachine rotor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2514527C1 (en) * 2013-03-28 2014-04-27 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Turbo machine rotor elastically damping bearing assembly
RU2570792C1 (en) * 2014-08-08 2015-12-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Elastic damping support of gas-turbine engine
RU2574945C1 (en) * 2014-11-14 2016-02-10 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Resilient support of turbomachine rotor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8348595B2 (en) Sealing system between bearing and compressor housing
EP2657465B1 (en) Mitigating Vortex Pumping Effect Upstream of Oil Seal
CN101156008B (en) Shaft sealing and vacuum pump with the shaft sealing
US8210316B2 (en) Oil scavenge system for a gas turbine engine
US6565095B2 (en) Face seal with internal drain
RU2358132C2 (en) Lubricating device for lubrication of turbo-machine elements and turbojet engine
CN102213117A (en) Shaft seal
RU2414613C1 (en) Elastic damping support of gas-turbine engine
JP6684280B2 (en) Shaft seal device and submersible pump
US10240617B2 (en) Water pump bearing with active condensate purging system
US20070092387A1 (en) Oil discharge assembly for a turbocharger
KR101344648B1 (en) Device for optimizing cooling in gas turbines
RU2383790C1 (en) Gas turbine engine support
JP5861287B2 (en) Turbocharger
RU2403417C1 (en) Elasto-damper bearing of gas turbine engine
CN104315150B (en) Rotary lip labyrinth sealing device
JP2014152634A (en) Supercharger
US20130183149A1 (en) Housing-side structure of a turbomachine
RU2386831C1 (en) Gas turbine engine elastic damper support
JP5395106B2 (en) Turbo engine
RU2369760C1 (en) Gas turbine engine bearing
RU2250386C2 (en) Two-shaft gas-turbine engine
KR101536061B1 (en) Shaft seal
RU2534339C1 (en) Turbine of double-rotor gas turbine engine
US10851664B2 (en) Sealing assembly for a gas turbine engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151027