RU2654156C1 - Power turbine - Google Patents
Power turbine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654156C1 RU2654156C1 RU2016152406A RU2016152406A RU2654156C1 RU 2654156 C1 RU2654156 C1 RU 2654156C1 RU 2016152406 A RU2016152406 A RU 2016152406A RU 2016152406 A RU2016152406 A RU 2016152406A RU 2654156 C1 RU2654156 C1 RU 2654156C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roller bearing
- turbine
- ring
- annular
- shaft
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 235000020637 scallop Nutrition 0.000 claims description 7
- 241000237503 Pectinidae Species 0.000 claims description 4
- 241000237509 Patinopecten sp. Species 0.000 claims description 3
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
- F01D25/162—Bearing supports
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/06—Arrangements of bearings; Lubricating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/28—Arrangement of seals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к газотурбинным двигателям с силовой свободной турбиной.The invention relates to gas turbine engines with a power free turbine.
Известна силовая турбина, включающая в себя статор с размещенным в статоре роликоподшипником и ротор с установленным в роликоподшипнике ротором турбины (патент US 6711887, МПК В64С 11/48, опубл. 19.04.2004). Недостатком такой конструкции являются повышенные температурные деформации внутреннего кольца роликоподшипника, что снижает надежность силовой турбины.A known power turbine includes a stator with a roller bearing located in the stator and a rotor with a turbine rotor installed in the roller bearing (patent US 6711887, IPC ВСС 11/48, published on April 19, 2004). The disadvantage of this design is the increased temperature deformation of the inner ring of the roller bearing, which reduces the reliability of the power turbine.
Наиболее близкой по конструкции к заявляемой и принятой за прототип является силовая турбина, включающая в себя статор с роликоподшипником и установленный в роликоподшипнике ротор турбины (патент US 7437877, МПК F02K 3/04, опубл. 2005-08-18).The closest in design to the claimed and adopted as a prototype is a power turbine, which includes a stator with a roller bearing and a turbine rotor installed in the roller bearing (patent US 7437877, IPC F02K 3/04, publ. 2005-08-18).
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является ее низкая надежность из-за попадания масла в воздушные полости турбины и из-за недостаточного ресурса роликоподшипника силовой турбины вследствие повышенной температурной деформации вала турбины.A disadvantage of the known design adopted as a prototype is its low reliability due to the ingress of oil into the air cavity of the turbine and due to the insufficient resource of the roller bearing of the power turbine due to increased temperature deformation of the turbine shaft.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности силовой турбины путем снижения напряжений, создаваемых во внутреннем кольце роликоподшипника валом силовой турбины, а также путем исключения попадания масла в воздушные полости и в газовый тракт турбины на пониженных режимах работы турбины.The technical problem solved by the invention is to increase the reliability of the power turbine by reducing the stresses generated in the inner ring of the roller bearing by the shaft of the power turbine, as well as by eliminating the ingress of oil into the air cavities and into the gas path of the turbine at reduced turbine operating conditions.
Технический результат достигается тем, что в силовой турбине, содержащей статор с размещенным в ней роликоподшипником и установленный в роликоподшипнике вал ротора турбины с дисками турбины, согласно изобретению, внутреннее кольцо роликоподшипника силовой турбины установлено на промежуточной втулке, размещенной на валу силовой турбины и зафиксировано в осевом направлении с задней по потоку газа стороны установленной на валу гайкой через пружинное кольцо, причем гайка выполнена с кольцевым осевым направленным к роликоподшипнику ребром, размещенным с внешней стороны от пружинного кольца, а между промежуточной втулкой и валом выполнена кольцевая щелевая полость; с передней по потоку газа стороны на промежуточной втулке установлено лабиринтное кольцо с радиальными кольцевыми гребешками лабиринта, а также размещенное между лабиринтным кольцом и внутренним кольцом роликоподшипника регулировочное кольцо, к внешней поверхности которого обращено кольцевое радиальное ребро статорного фланца с образованием между ребром и гребешком лабиринтного кольца промежуточной кольцевой полости, соединенной на выходе радиальными каналами с масляной полостью опоры.The technical result is achieved in that in a power turbine containing a stator with a roller bearing located in it and a turbine rotor shaft with turbine disks installed in a roller bearing, according to the invention, the inner ring of the power turbine roller bearing is mounted on an intermediate sleeve located on the shaft of the power turbine and fixed in axial the direction from the back of the gas flow side of the nut mounted on the shaft through the spring ring, and the nut is made with an annular axial directed to the roller bearing ribs Ohm, located on the outer side of the spring ring, and between the intermediate sleeve and the shaft is made an annular gap cavity; a labyrinth ring with radial annular scallops of the labyrinth is installed on the front side of the gas flow side of the gas flow, as well as an adjustment ring located between the labyrinth ring and the inner ring of the roller bearing, the annular radial rib of the stator flange is facing its outer surface with the formation of an intermediate labyrinth ring between the rib and scallop an annular cavity connected at the outlet by radial channels to an oil cavity of a support.
Установка внутреннего кольца роликоподшипника на промежуточную втулку, установленную, в свою очередь, на валу силовой турбины с радиальным зазором, а также осевая фиксация внутреннего кольца роликоподшипника гайкой через пружинное кольцо позволяет компенсировать избыточную радиальную и осевую температурные деформации высокотемпературного вала, повышая таким образом надежность роликоподшипника и газотурбинного двигателя.The installation of the inner ring of the roller bearing on the intermediate sleeve, which, in turn, is mounted on the shaft of the power turbine with a radial clearance, as well as the axial fixing of the inner ring of the roller bearing with a nut through the spring ring, can compensate for the excessive radial and axial temperature deformations of the high temperature shaft, thereby increasing the reliability of the roller bearing and gas turbine engine.
Выполнение между кольцевым радиальным ребром статорного фланца и гребешком лабиринтного кольца промежуточной кольцевой полости, соединенной на выходе радиальными каналами с масляной полостью опоры силовой турбины, позволяет на пониженных режимах работы силовой турбины за счет центробежных сил сбрасывать частицы масла в масляную полость опоры, исключая, таким образом, попадание масла в газовый тракт силовой турбины.The execution between the annular radial rib of the stator flange and the scallop of the labyrinth ring of the intermediate annular cavity connected at the outlet by the radial channels to the oil cavity of the support of the power turbine allows for reduced operating modes of the power turbine due to centrifugal forces to dump oil particles into the oil cavity of the support, thus eliminating , oil entering the gas path of the power turbine.
На фиг. 1 показан продольный разрез силовой турбины;In FIG. 1 shows a longitudinal section through a power turbine;
На фиг. 2 показан продольный разрез роликоподшипника;In FIG. 2 shows a longitudinal section through a roller bearing;
На фиг. 3 показан продольный разрез роликоподшипника.In FIG. 3 shows a longitudinal section through a roller bearing.
Силовая турбина 1 включает в себя статор 2 с опорой 3 с размещенным в ней роликоподшипником 4, во внутреннем кольце 5 которого установлен через промежуточную втулку 6 вал 7 ротора 8 с дисками 9. Роликоподшипник 4 выполнен с роликами 10 и установлен в масляной полости 11 опоры 3. С задней стороны по потоку газа 12 в газовом тракте 13 турбины 1 от внутреннего кольца 5 роликоподшипника 4 на промежуточной втулке 6 установлено пружинное кольцо 14, которое совместно с внутренним кольцом 5 фиксируется в осевом положении установленной на валу 7 гайкой 15, которая выполнена с кольцевым осевым ребром 16, расположенным с внешней стороны от пружинного кольца 14. В окружном направлении гайка 15 относительно вала 6 фиксируется замком 17. С внутренней стороны от внутреннего кольца 5 роликоподшипника 4, между промежуточной втулкой 6 и валом 7 выполнена кольцевая щелевая полость 18.The
С передней по потоку газа 12 стороны на промежуточной втулке 6 установлено лабиринтное кольцо 19 с радиальными кольцевыми гребешками 20, а также размещенное между лабиринтным кольцом 19 и внутренним кольцом 5 роликоподшипника 4 регулировочное кольцо 21, к внешней поверхности 22 которого обращено кольцевое радиальное ребро 23 статорного фланца 24 с образованием между ребром 23 и гребешками 20 промежуточной кольцевой полости 25, соединенной на выходе радиальными каналами 26 с масляной полостью 11 опоры 3. Кольцевая полсть 25 отделена от воздушной полости 27 гребешками 20 лабиринтного кольца 19.On the front side of the
Работает данное устройство следующим образом. При работе силовой турбины 1 вал 7 имеет существенно более высокую температуру по сравнению с температурой внутреннего кольца 5 роликоподшипника 4, что приводит к повышенной радиальной температурной деформации вала 7 по сравнению с температурной деформацией внутреннего кольца 5 роликоподшипника 4. Однако это не приводит к заклиниванию роликоподшипника 4 и к поломке внутреннего кольца 5, так как повышенная радиальная температурная деформация вала 7 парируется кольцевой щелевой полостью 18, расположенной с внутренней стороны от кольца 5. Осевая повышенная температурная деформация вала 7 парируется за счет упругости пружинного кольца 14, что сохраняет осевую фиксацию внутреннего кольца 5 роликоподшипника 4. При монтаже ротора 8 в статор 2 гайка 15 должна перемещаться в осевом направлении под роликами 10 роликоподшипника 4, что могло бы привести к повреждению роликов 10 пружинным кольцом 14. Однако этого не происходит, так как пружинное кольцо 14 прикрыто с внешней стороны осевым кольцевым ребром 16 гайки 15.This device works as follows. During operation of the
Таким образом, выполнение предлагаемого изобретения с вышеуказанными отличительными признаками, в совокупности с известными признаками, заявляемого изобретения, позволяет повысить надежность силовой турбины путем снижения напряжений, создаваемых во внутреннем кольце роликоподшипника валом силовой турбины, а также путем исключения попадания масла в воздушные полости и в газовый тракт турбины на пониженных режимах работы турбины.Thus, the implementation of the present invention with the above distinguishing features, together with the known features of the claimed invention, can improve the reliability of the power turbine by reducing the stresses generated in the inner ring of the roller bearing by the shaft of the power turbine, as well as by eliminating the ingress of oil into the air cavities and into the gas turbine path at reduced turbine operating conditions.
Claims (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152406A RU2654156C1 (en) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Power turbine |
CN201710963673.0A CN108252810B (en) | 2016-12-28 | 2017-10-17 | Power turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152406A RU2654156C1 (en) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Power turbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2654156C1 true RU2654156C1 (en) | 2018-05-16 |
Family
ID=62152939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016152406A RU2654156C1 (en) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Power turbine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108252810B (en) |
RU (1) | RU2654156C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2785900C1 (en) * | 2021-04-02 | 2022-12-14 | Мицубиси Хэви Индастриз, Лтд. | Gas turbine unit |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2189475C2 (en) * | 2000-10-26 | 2002-09-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Support of gas turbine engine |
RU26819U1 (en) * | 2002-05-30 | 2002-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | COOLED TURBINE OF TWO-ROTOR GAS-TURBINE ENGINE |
US20070028590A1 (en) * | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Snecma | Sealing system for the rear lubricating chamber of a jet engine |
RU2513062C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Resilient damping support of turbo machine |
RU2596899C1 (en) * | 2015-09-07 | 2016-09-10 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" | Support of low-pressure compressor of turbomachine |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005226584A (en) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Honda Motor Co Ltd | Compressor and gas turbine engine |
CN203614232U (en) * | 2013-12-12 | 2014-05-28 | 中航商用航空发动机有限责任公司 | Peripheral sealing cooling structure and aero-engine |
CN105863847B (en) * | 2016-04-13 | 2018-05-22 | 中国科学院工程热物理研究所 | A kind of bearing bore axle center aeration structure and the gas-turbine unit with the structure |
CN106224100B (en) * | 2016-09-02 | 2018-09-04 | 中国科学院工程热物理研究所 | lantern ring |
-
2016
- 2016-12-28 RU RU2016152406A patent/RU2654156C1/en active
-
2017
- 2017-10-17 CN CN201710963673.0A patent/CN108252810B/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2189475C2 (en) * | 2000-10-26 | 2002-09-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Support of gas turbine engine |
RU26819U1 (en) * | 2002-05-30 | 2002-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | COOLED TURBINE OF TWO-ROTOR GAS-TURBINE ENGINE |
US20070028590A1 (en) * | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Snecma | Sealing system for the rear lubricating chamber of a jet engine |
RU2513062C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Resilient damping support of turbo machine |
RU2596899C1 (en) * | 2015-09-07 | 2016-09-10 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" | Support of low-pressure compressor of turbomachine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2785900C1 (en) * | 2021-04-02 | 2022-12-14 | Мицубиси Хэви Индастриз, Лтд. | Gas turbine unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108252810B (en) | 2020-12-01 |
CN108252810A (en) | 2018-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2517992C2 (en) | Turbine blade and method of assembly of turbine rotor with such blade | |
US7465148B2 (en) | Air-guiding system between compressor and turbine of a gas turbine engine | |
JP2017521588A (en) | Turbine engine compressor with variable pitch blades | |
KR100814169B1 (en) | Torque tube bearing assembly | |
US10907649B2 (en) | Turbine housing, exhaust turbine, and turbocharger | |
EP3445951B1 (en) | Turbocharger heat shield | |
JP2009236108A (en) | Diffuser-nozzle assembly for turbo machine | |
WO2016002037A1 (en) | Compressor cover, centrifugal compressor, and supercharger, and compressor cover manufacturing method | |
US9709072B2 (en) | Angular diffuser sector for a turbine engine compressor, with a vibration damper wedge | |
KR20060045627A (en) | Compressor housing | |
US10907541B2 (en) | Turbine housing, exhaust turbine, and turbocharger | |
KR101055231B1 (en) | Turbine housing | |
EP3078861B1 (en) | Multi-stage electrically-powered centrifugal compressor | |
JP7192878B2 (en) | Variable displacement turbocharger | |
RU2654156C1 (en) | Power turbine | |
JP2019094899A (en) | Turbine and turbocharger | |
RU2378517C1 (en) | Gas turbine rotor | |
CA2977699C (en) | Housing for bearing cavity in a gas turbine engine | |
RU2403417C1 (en) | Elasto-damper bearing of gas turbine engine | |
JP2016538483A (en) | Turbomachine with shaft sleeve and associated sleeve tube | |
EP3708844B1 (en) | Turbocharger and bearing housing therefor | |
RU2659694C2 (en) | Free power turbine | |
RU2567892C1 (en) | High-pressure compressor stator | |
RU2513062C1 (en) | Resilient damping support of turbo machine | |
RU2318136C1 (en) | Front support of fan of gas-turbine engine |