RU2507405C1 - Gas turbine engine resilient damping bearing support - Google Patents

Gas turbine engine resilient damping bearing support Download PDF

Info

Publication number
RU2507405C1
RU2507405C1 RU2012147312/06A RU2012147312A RU2507405C1 RU 2507405 C1 RU2507405 C1 RU 2507405C1 RU 2012147312/06 A RU2012147312/06 A RU 2012147312/06A RU 2012147312 A RU2012147312 A RU 2012147312A RU 2507405 C1 RU2507405 C1 RU 2507405C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elastic element
roller bearing
zigzag
gas turbine
ball bearing
Prior art date
Application number
RU2012147312/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Тункин
Леонид Шмерович Нихамкин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2012147312/06A priority Critical patent/RU2507405C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2507405C1 publication Critical patent/RU2507405C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/23Gas turbine engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/04Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
    • F16C27/045Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies with a fluid film, e.g. squeeze film damping

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: proposed support comprises ball bearing with resilient element with cutouts and roller bearing. The latter incorporates zigzag-like resilient element with cutouts. Length of cutouts made at said zigzag-like resilient element is 1.5-5 times smaller than that of cutouts made on ball bearing resilient element.
EFFECT: higher reliability of gas turbine engine bearing support.
4 dwg

Description

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

Известна упругодемпферная опора двигателей семейства CF34 - 10Е, в которой наружное кольцо роликоподшипника закреплено без упругого элемента сзади, а наружное кольцо шарикоподшипника закреплено в упругом элементе спереди («Иностранные авиационные двигатели», выпуск 14, Москва, ЦИАМ, 2005 год, стр.75-79).Known is the elastic damper support for engines of the CF34 - 10E family, in which the outer ring of the roller bearing is fixed without an elastic element at the rear, and the outer ring of the ball bearing is fixed in the elastic element at the front ("Foreign Aircraft Engines", issue 14, Moscow, TsIAM, 2005, p. 75- 79).

Недостатком известной конструкции является отсутствие упругого и масляного демпфирования роликоподшипника.A disadvantage of the known design is the lack of elastic and oil damping of the roller bearing.

Наиболее близкой к заявляемой является упругодемпферная опора газотурбинных двигателей семейства GP 7200, которая содержит расположенные внутри корпуса шарикоподшипник с упругим элементом, имеющим прорези, и роликоподшипник. При этом наружное кольцо роликоподшипника закреплено с масляным демпфированием без упругого элемента спереди, а наружное кольцо шарикоподшипника выполнено заодно с упругим элементом и закреплено сзади («Иностранные авиационные двигатели», выпуск 14, Москва, ЦИАМ, 2005 г., стр.176-192).Closest to the claimed is the elastic damper support of gas turbine engines of the GP 7200 family, which contains located inside the housing a ball bearing with an elastic element having slots, and a roller bearing. In this case, the outer ring of the roller bearing is fixed with oil damping without an elastic element in front, and the outer ring of the ball bearing is integral with the elastic element and fixed at the back ("Foreign Aircraft Engines", issue 14, Moscow, TsIAM, 2005, pp. 176-192) .

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является отсутствие у роликоподшипника упругого элемента при наличии масляного демпфирования, а также неравномерный зазор масляного демпфера по окружности из-за неудовлетворительного центрирования в упругом элементе.A disadvantage of the known design adopted as a prototype is the lack of an elastic element in the roller bearing in the presence of oil damping, as well as the uneven circumference of the oil damper due to poor centering in the elastic element.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности опоры газотурбинного двигателя за счет упругого демпфирования в роликоподшипнике и равномерного радиального зазора в масляном демпфере.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability of the support of the gas turbine engine due to the elastic damping in the roller bearing and uniform radial clearance in the oil damper.

Технический результат достигается тем, что упругодемпферная опора газотурбинного двигателя содержит расположенные внутри корпуса шарикоподшипник с упругим элементом, имеющим прорези, и роликоподшипник, который снабжен зигзагообразным упругим элементом с прорезями, при этом длина прорезей, выполненных на зигзагообразном упругом элементе роликоподшипника, меньше в 1,5…5 раз длины прорезей, выполненных на упругом элементе шарикоподшипника.The technical result is achieved in that the elastic damper support of the gas turbine engine comprises a ball bearing located inside the housing with an elastic element having slots, and a roller bearing that is provided with a zigzag elastic element with slots, while the length of the slots made on the zigzag elastic element of the roller bearing is less than 1.5 ... 5 times the length of the slots made on the elastic element of the ball bearing.

При этом зигзагообразный упругий элемент может быть выполнен заодно с наружной обоймой роликоподшипника.In this case, the zigzag elastic element can be made integral with the outer cage of the roller bearing.

Упругий элемент выполнен заодно с наружной обоймой шарикоподшипника.The elastic element is made integral with the outer cage of the ball bearing.

Наличие у роликоподшипника зигзагообразного упругого элемента с прорезями обеспечивает дополнительное демпфирование ротора и центрирование с обеспечением равномерной масляной пленки. Кроме того, уменьшается радиальное перемещение ротора при приемистости и сбросе режимов, что уменьшает рабочие радиальные зазоры по лопаткам турбокомпрессора.The presence of a zigzag elastic element with slots in the roller bearing provides additional damping of the rotor and centering to ensure a uniform oil film. In addition, the radial movement of the rotor is reduced during acceleration and reset modes, which reduces the working radial clearances along the blades of the turbocharger.

Выполнение длины L прорезей на зигзагообразном упругом элементе роликоподшипника меньше в 1,5…5 раз длины L1 прорезей на упругом элементе шарикоподшипника обеспечивает превышение жесткости зигзагообразного упругого элемента роликоподшипника по отношению к жесткости упругого элемента шарикоподшипника, что повышает надежность опоры газотурбинного двигателя.The execution of the length L of the slots on the zigzag elastic element of the roller bearing is less than 1.5 ... 5 times the length L1 of the slots on the elastic element of the ball bearing provides excess stiffness of the zigzag elastic element of the roller bearing with respect to the stiffness of the elastic element of the ball bearing, which increases the reliability of the support of the gas turbine engine.

Выполнение зигзагообразного упругого элемента заодно с наружной обоймой роликоподшипника и выполнение упругого элемента заодно с наружной обоймой шарикоподшипника также повышает надежность опоры за счет отсутствия гаек.The implementation of a zigzag elastic element integral with the outer race of the roller bearing and the execution of the elastic element integral with the outer race of the ball bearing also increases the reliability of the support due to the absence of nuts.

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 показан поперечный разрез упругодемпферной опоры по зигзагообразному упругому элементу роликоподшипника.Figure 2 shows a cross section of an elastic damper support along a zigzag elastic element of a roller bearing.

На фиг.3 приведен поперечный разрез упругодемпферной опоры по упругому элементу шарикоподшипника.Figure 3 shows a cross-section of an elastic damper support along the elastic element of a ball bearing.

На фиг.4 показано выполнение наружных обойм шарикоподшипника и роликоподшипника заодно, соответственно, с упругим элементом и зигзагообразным упругим элементом.Figure 4 shows the implementation of the outer cage of the ball bearing and roller bearing at the same time, respectively, with an elastic element and a zigzag elastic element.

Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя состоит из корпуса 1, в котором установлены упругие элементы 2 и 3, при этом упругий элемент 2 выполнен зигзагообразной формы. Упругие элементы 2 и 3 посредством гаек 4 и 5 зафиксированы, соответственно, с наружной обоймой 6 роликоподшипника 7 и наружной обоймой 8 шарикоподшипника 9. Роликоподшипник 7 выполнен с роликами 10, а шарикоподшипник 9 - с шариками 11. Упругие элементы 2 и 3 установлены, соответственно, над роликоподшипником 7 и шарикоподшипником 9. Между корпусом 1 и зигзагообразным упругим элементом 2 роликоподшипника 7 выполнена кольцевая масляная полость 12, в которую через отверстия 13 поступает масло, которое служит для демпфирования колебаний ротора 14. Уплотнительные кольца 15 на наружной поверхности зигзагообразного упругого элемента 2 ограничивают и уплотняют масляную полость 12. Зигзагообразный элемент 2 роликоподшипника 7 выполнен с прорезями 16, а упругий элемент 3 шарикоподшипника 9 выполнен с прорезями 17. Длина L прорезей 16 на зигзагообразном упругом элементе 2 роликоподшипника 7 выполнена в 1,5-5 раз меньше, чем длина L1 прорезей 17 на упругом элементе 2 шарикоподшипника 9.The elastic damper support of the gas turbine engine consists of a housing 1 in which elastic elements 2 and 3 are installed, while the elastic element 2 is made in a zigzag shape. The elastic elements 2 and 3 by means of nuts 4 and 5 are fixed, respectively, with the outer race 6 of the roller bearing 7 and the outer race 8 of the ball bearing 9. The roller bearing 7 is made with rollers 10, and the ball bearing 9 with balls 11. The elastic elements 2 and 3 are installed, respectively , above the roller bearing 7 and ball bearing 9. Between the housing 1 and the zigzag elastic element 2 of the roller bearing 7, an annular oil cavity 12 is made, into which oil flows through the holes 13, which serves to damp the vibrations of the rotor 14. Seals the ring rings 15 on the outer surface of the zigzag elastic element 2 limit and seal the oil cavity 12. The zigzag element 2 of the roller bearing 7 is made with slots 16, and the elastic element 3 of the ball bearing 9 is made with slots 17. The length L of the slots 16 on the zigzag elastic element 2 of the roller bearing 7 is made 1.5-5 times less than the length L1 of the slots 17 on the elastic element 2 of the ball bearing 9.

Выбор указанного соотношения длин L прорезей 16 и L1 прорезей 17 обусловлен тем, что только данное соотношение обеспечивает превышение жесткости зигзагообразного упругого элемента 2 роликоподшипника 7 по отношению к жесткости упругого элемента 3 шарикоподшипника 9. Выполнение соотношений длин L и L1 менее 1,5 не позволяет получить превышение жесткости упругого элемента 2 над упругим элементом 3 для передачи большей части радиального усилия от ротора через опору роликоподшипника 7, а выполнение соотношений длин L и L1 более 5 увеличивает жесткость опоры роликоподшипника 7 до величины, когда перестает работать масляный демпфер.The choice of the specified ratio of the lengths L of the slots 16 and L1 of the slots 17 is due to the fact that only this ratio provides an excess of stiffness of the zigzag elastic element 2 of the roller bearing 7 with respect to the stiffness of the elastic element 3 of the ball bearing 9. The fulfillment of the ratio of lengths L and L1 less than 1.5 does not allow excess of the stiffness of the elastic element 2 over the elastic element 3 to transfer most of the radial force from the rotor through the support of the roller bearing 7, and the fulfillment of the ratio of lengths L and L1 more than 5 increases the stiffness bearings of the roller bearing 7 to a value when the oil damper stops working.

Для повышения надежности опоры зигзагообразный упругий элемент 2 может быть выполнен заодно с наружной обоймой 6 роликоподшипника 7, а упругий элемент 3 - заодно с наружной обоймой 8 шарикоподшипника 9, Такое выполнение позволяет исключить использование гаек 4 и 5 в конструкции опоры.To increase the reliability of the support, the zigzag elastic element 2 can be made integral with the outer race 6 of the roller bearing 7, and the elastic element 3 can be integral with the outer race 8 of the ball bearing 9. This embodiment eliminates the use of nuts 4 and 5 in the construction of the support.

Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя работает следующим образом.Elastic damper gas turbine engine operates as follows.

При работе двигателя и при колебаниях вала ротор 14, находящийся в опоре роликоподшипника 7, гарантированно центрируется при помощи упругого элемента 2, имеющего большую жесткость, передающего в основном радиальное усилие, и масляной пленки кольцевой полости 12, в которой обеспечивается равномерный зазор. Шарикоподшипник 8 воспринимает в основном осевую нагрузку. При демпфировании энергия колебаний ротора 14 расходуется на перекачку масла по окружности. Кроме масляного демпфирования колебаний ротора 14 в опоре роликоподшипника 7 происходит дополнительное демпфирование в упругих элементах 2 и 3, соответственно, роликоподшипника 7 и шарикоподшипника 9, что позволяет также уменьшить выработку по лопаткам и лабиринтам.When the engine is running and when the shaft vibrates, the rotor 14, which is located in the support of the roller bearing 7, is guaranteed to be centered using an elastic element 2 having great rigidity, transmitting mainly radial force, and an oil film of the annular cavity 12, in which uniform clearance is ensured. Ball bearing 8 mainly accepts axial load. When damping, the vibrational energy of the rotor 14 is spent on pumping oil around the circumference. In addition to the oil damping of the vibrations of the rotor 14 in the support of the roller bearing 7, additional damping takes place in the elastic elements 2 and 3, respectively, of the roller bearing 7 and the ball bearing 9, which also reduces the production of blades and labyrinths.

Claims (2)

1. Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя, содержащая расположенные внутри корпуса шарикоподшипник с упругим элементом, имеющим прорези, и роликоподшипник, отличающаяся тем, что роликоподшипник снабжен зигзагообразным упругим элементом с прорезями, при этом длина прорезей, выполненных на зигзагообразном упругом элементе роликоподшипника, меньше в 1,5…5 раз длины прорезей, выполненных на упругом элементе шарикоподшипника.1. An elastic damper support for a gas turbine engine comprising a ball bearing located inside the housing with an elastic element having slots, and a roller bearing, characterized in that the roller bearing is provided with a zigzag elastic element with slots, while the length of the slots made on the zigzag elastic element of the roller bearing is less than 1 5 ... 5 times the length of the slots made on the elastic element of the ball bearing. 2. Упругодемпферная опора по п.1, отличающаяся тем, что зигзагообразный упругий элемент выполнен заодно с наружной обоймой роликоподшипника. 2. The elastic damper support according to claim 1, characterized in that the zigzag elastic element is integral with the outer race of the roller bearing.
RU2012147312/06A 2012-11-07 2012-11-07 Gas turbine engine resilient damping bearing support RU2507405C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012147312/06A RU2507405C1 (en) 2012-11-07 2012-11-07 Gas turbine engine resilient damping bearing support

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012147312/06A RU2507405C1 (en) 2012-11-07 2012-11-07 Gas turbine engine resilient damping bearing support

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2507405C1 true RU2507405C1 (en) 2014-02-20

Family

ID=50113337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012147312/06A RU2507405C1 (en) 2012-11-07 2012-11-07 Gas turbine engine resilient damping bearing support

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2507405C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2644003C1 (en) * 2017-02-08 2018-02-06 Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" Resilient damping support of turbine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3628687C2 (en) * 1986-08-23 1990-06-07 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
EP0486082B1 (en) * 1990-11-16 1994-08-17 General Motors Corporation Bearing support for a gas turbine
RU2151896C1 (en) * 1998-10-19 2000-06-27 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Support of gas turbine engine
RU2225954C2 (en) * 2001-12-21 2004-03-20 Самарская государственная академия путей сообщения Elastic damping support for rotor
RU2403417C1 (en) * 2009-06-02 2010-11-10 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Elasto-damper bearing of gas turbine engine
RU126074U1 (en) * 2012-08-01 2013-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) ELASTIC DAMPING ROTOR SUPPORT

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3628687C2 (en) * 1986-08-23 1990-06-07 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
EP0486082B1 (en) * 1990-11-16 1994-08-17 General Motors Corporation Bearing support for a gas turbine
RU2151896C1 (en) * 1998-10-19 2000-06-27 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Support of gas turbine engine
RU2225954C2 (en) * 2001-12-21 2004-03-20 Самарская государственная академия путей сообщения Elastic damping support for rotor
RU2403417C1 (en) * 2009-06-02 2010-11-10 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Elasto-damper bearing of gas turbine engine
RU126074U1 (en) * 2012-08-01 2013-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) ELASTIC DAMPING ROTOR SUPPORT

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2644003C1 (en) * 2017-02-08 2018-02-06 Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" Resilient damping support of turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5604066B2 (en) Telescopic bearing cage
EP2224103B1 (en) Bearing support apparatus with squeeze film damper
US10267181B2 (en) Turbomachine with axial stop member
JP6856404B2 (en) Squeeze film damper bearing device
RU2012118628A (en) CENTERING AND GUIDING ON ROTARY MOTION DEVICE FOR A GAS-TURBINE ENGINE SHAFT
JP2007198374A (en) Gas turbine engine assembly, differential squeezing oil film damper bearing assembly and gas turbine engine
JP2015520829A (en) Double spring bearing support housing
JP6250360B2 (en) Turbocharger bearing device and method of manufacturing turbocharger bearing device
SG183095A1 (en) Rotating machinery with damping system
US20110064340A1 (en) Method and apparatus for stabilizing a squeeze film damper for a rotating machine
CN102947550B (en) Gear-box in a kind of turbogenerator and turbogenerator
JP2018138806A (en) Squeeze film damper bearing device
RU2507405C1 (en) Gas turbine engine resilient damping bearing support
CA2729261C (en) Axial load damping system for rotor shaft
US9004774B1 (en) Ball bearing system for internal combustion engine turbochargers
CN203730078U (en) Turbocharger
RU157069U1 (en) COMBINED BRACKET
RU2386831C1 (en) Gas turbine engine elastic damper support
JP6540281B2 (en) Double row ball bearing
RU2513062C1 (en) Resilient damping support of turbo machine
RU2318136C1 (en) Front support of fan of gas-turbine engine
RU2563954C1 (en) Turbomachine rotor support
RU2623674C1 (en) Gas-turbine engine rotor support angular contact
JP2013174216A (en) Turbocharger
RU2658163C1 (en) Device for fixing the lower flange of the blade of transition channel between turbines of high and low pressure

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20190923

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180706

Effective date: 20210325

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180706

Effective date: 20210520

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180924

Effective date: 20210701

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180924

Effective date: 20211018

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180706

Effective date: 20220426