RU86664U1

RU86664U1 - GAS-TURBINE ENGINE COMPRESSOR ROTOR SUPPORT

Info

Publication number: RU86664U1
Application number: RU2009104778/22U
Authority: RU
Inventors: Николай Владимирович Кикоть; Геннадий Иванович Колобов; Ольга Николаевна Фомина
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн")
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2009-02-12
Publication date: 2009-09-10

Abstract

1. Опора ротора компрессора газотурбинного двигателя, содержащая вал ротора с установленной на нем конической шестерней, центральный привод агрегатов, снабженный конической шестерней, контактирующей с конической шестерней вала ротора, и радиально-упорный шарикоподшипник вала ротора, наружное кольцо которого соединено с корпусом центрального привода агрегатов, отличающаяся тем, что наружное кольцо радиально-упорного шарикоподшипника соединено со статором через демпфирующее устройство. ! 2. Опора ротора по п.1, отличающаяся тем, что демпфирующее устройство выполнено в виде внутренней втулки, прикрепленной к наружному кольцу радиально-упорного шарикоподшипника, и прикрепленной к статору наружной упругой разрезной втулки, между которыми установлено уплотнительное кольцо, причем между внутренней втулкой и уплотнительным кольцом образована полость, ограниченная уплотнениями. ! 3. Опора ротора по п.2, отличающаяся тем, что в полости установлено уплотнительное кольцо.1. The rotor support of the compressor of a gas turbine engine, comprising a rotor shaft with a bevel gear mounted thereon, a central drive of units equipped with a bevel gear in contact with the bevel gear of the rotor shaft, and an angular contact ball bearing of the rotor shaft, the outer ring of which is connected to the housing of the central drive of the units characterized in that the outer ring of the angular contact ball bearing is connected to the stator through a damping device. ! 2. The rotor support according to claim 1, characterized in that the damping device is made in the form of an inner sleeve attached to the outer ring of an angular contact ball bearing and attached to a stator of an external elastic split sleeve, between which an o-ring is installed, and between the inner sleeve and the sealing ring is formed by a cavity bounded by seals. ! 3. The rotor support according to claim 2, characterized in that a sealing ring is installed in the cavity.

Description

Полезная модель относится к газотурбинным двигателям (ГТД) авиационного и наземного применения, а именно, к конструкции упруго-демпферной опоры ротора компрессора ГТД.The utility model relates to gas turbine engines (GTE) for aviation and ground applications, namely, to the design of the elastic-damper support of the rotor of a GTE compressor.

Известна опора ротора компрессора газотурбинного двигателя, в которой корпус центрального привода агрегатов закреплен на статоре двигателя. При этом подшипник опоры ротора также установлен в корпусе статора (патент RU №2295043 класса F01D 25/16, опубл. в 2005 г.).Known support for the rotor of the compressor of a gas turbine engine, in which the housing of the Central drive units is mounted on the stator of the engine. In this case, the bearing of the rotor support is also installed in the stator housing (patent RU No. 2295043 of class F01D 25/16, published in 2005).

Недостатком такой конструкции является отсутствие демпфирования при возникновении повышенных вибраций ротора. Повышенные вибрации могут возникать при условии увеличения дисбаланса ротора при нештатной работе, например, обрыве лопатки, либо попадании масла в ротор компрессора, а также при прохождении критических частот вращения ротора.The disadvantage of this design is the lack of damping in the event of increased vibration of the rotor. Increased vibrations can occur if the imbalance of the rotor increases during abnormal operation, for example, a broken blade, or oil getting into the compressor rotor, and also when critical rotor speeds are passed.

Задачей, на решение которой направлено заявленное решение, является обеспечение демпфирования повышенных вибраций, возникающих во время работы двигателя.The problem to which the claimed solution is directed is to provide damping of increased vibrations that occur during engine operation.

Технический результат достигается тем, что в известной опоре ротора компрессора ГТД, содержащей вал ротора с установленной на нем конической шестерней, центральный привод агрегатов, снабженный конической шестерней, контактирующей с конической шестерней вала ротора, и радиально-упорный шарикоподшипник вала ротора, наружное кольцо которого соединено с корпусом центрального привода агрегатов, согласно предложенному решению, наружное кольцо радиально-упорного шарикоподшипника соединено со статором через демпфирующее устройство. Последнее выполнено в виде внутренней втулки, прикрепленной к наружному кольцу радиально-упорного шарикоподшипника, и прикрепленной к статору наружной упругой разрезной втулки, между которыми установлено уплотнительное кольцо. Между внутренней втулкой и уплотнительным кольцом образована полость, ограниченная уплотнениями. В полости может быть установлено уплотнительное кольцо.The technical result is achieved by the fact that in the known rotor support of a gas turbine compressor containing a rotor shaft with a bevel gear mounted on it, a central drive of units equipped with a bevel gear in contact with the bevel gear of the rotor shaft and an angular contact ball bearing of the rotor shaft, the outer ring of which is connected with the housing of the central drive of the units, according to the proposed solution, the outer ring of the angular contact ball bearing is connected to the stator through a damping device. The latter is made in the form of an inner sleeve attached to the outer ring of an angular contact ball bearing, and attached to the stator of an external elastic split sleeve, between which an o-ring is installed. A cavity defined by seals is formed between the inner sleeve and the o-ring. An o-ring may be installed in the cavity.

Такое выполнение устройства позволяет передавать осевую нагрузку ротора компрессора ГТД на статор через упругую разрезную втулку, что способствует уменьшению колебаний ротора. Наличие упругого кольца в демпфере приводит к дополнительному демпфированию колебаний благодаря образованию дополнительных полостей, в которых энергия колебаний ротора гасится за счет перетекания масла.This embodiment of the device allows you to transfer the axial load of the rotor of the GTE compressor to the stator through an elastic split sleeve, which helps to reduce rotor vibrations. The presence of an elastic ring in the damper leads to additional vibration damping due to the formation of additional cavities in which the rotor vibration energy is damped due to oil flow.

На фиг.1 показан продольный разрез опоры ротора компрессора ГТД,Figure 1 shows a longitudinal section of the support of the rotor of the compressor GTE,

на фиг.2 - расположение упругого кольца.figure 2 - the location of the elastic ring.

Опора ротора компрессора ГТД содержит вал 1 ротора, на котором установлена коническая шестерня 2, центральный привод агрегатов 3, снабженный конической шестерней 4, контактирующей с конической шестерней 2 вала ротора, и радиально-упорный шарикоподшипник 5, наружное кольцо 6 которого соединено с корпусом 7 центрального привода агрегатов 3. Наружное кольцо 6 шарикоподшипника 5 соединено также со статором 8 через демпфирующее устройство, выполненное в виде внутренней втулки 9, прикрепленной к наружному кольцу 6 шарикоподшипника 5, и прикрепленной к статору 8 наружной упругой разрезной втулки 10, между которым установлено уплотнительное кольцо 11. Между внутренней втулкой и уплотнительным кольцом образована полость 12, ограниченная уплотнениями 13. В полости 12 может быть установлено упругое кольцо 14.The rotor support of the GTE compressor comprises a rotor shaft 1 on which a bevel gear 2 is mounted, a central drive of units 3 provided with a bevel gear 4 in contact with the bevel gear 2 of the rotor shaft, and an angular contact ball bearing 5, the outer ring 6 of which is connected to the central housing 7 drive units 3. The outer ring 6 of the ball bearing 5 is also connected to the stator 8 through a damping device, made in the form of an inner sleeve 9, attached to the outer ring 6 of the ball bearing 5, and attached to the stator 8 of the outer elastic split sleeve 10, between which a sealing ring 11 is installed. A cavity 12 defined by the seals 13 is formed between the inner sleeve and the sealing ring 13. An elastic ring 14 can be installed in the cavity 12.

Во время работы газотурбинного двигателя при прохождении критических частот вращения ротор компрессора 1 начинает значительно перемещаться в радиальном направлении, через шарикоподшипник 5 смещает внутреннюю втулку 9 и включает в работу масляную полость 12, в которой гасится энергия колебания ротора. При этом уплотнительное кольцо 11 жестко связано со статором 7, а силовая связь со статором происходит через упругую разрезную втулку 10. Корпус 7 центрального привода агрегатов 3, жестко связанный с наружным кольцом 6 шарикоподшипника 5, перемещается вместе с ротором 1 и шестерня 4 следит за перемещениями шестерни 2.During operation of the gas turbine engine, when the critical rotational speeds pass, the rotor of the compressor 1 starts to move significantly in the radial direction, displaces the inner sleeve 9 through the ball bearing 5 and turns on the oil cavity 12, in which the vibration energy of the rotor is damped. In this case, the sealing ring 11 is rigidly connected with the stator 7, and the power connection with the stator occurs through an elastic split sleeve 10. The housing 7 of the central drive of the aggregates 3, rigidly connected to the outer ring 6 of the ball bearing 5, moves together with the rotor 1 and the gear 4 monitors the movements gears 2.

Заявленное устройство способствует расширению диапазона работы двигателя, так как позволяет проходить критические частоты вращения ротора компрессора без повышенных вибраций. Устройство также уменьшает уровень вибраций при нештатных условиях работы ГТД, при попадании масла в двигатель.The claimed device helps to expand the range of the engine, as it allows you to go through the critical rotational speed of the compressor rotor without increased vibrations. The device also reduces the level of vibration under abnormal conditions of operation of the gas turbine engine, when oil enters the engine.

Claims

1. The rotor support of the compressor of a gas turbine engine, comprising a rotor shaft with a bevel gear mounted thereon, a central drive of units equipped with a bevel gear in contact with the bevel gear of the rotor shaft, and an angular contact ball bearing of the rotor shaft, the outer ring of which is connected to the housing of the central drive of the units characterized in that the outer ring of the angular contact ball bearing is connected to the stator through a damping device.

2. The rotor support according to claim 1, characterized in that the damping device is made in the form of an inner sleeve attached to the outer ring of an angular contact ball bearing and attached to a stator of an external elastic split sleeve, between which an o-ring is installed, and between the inner sleeve and the sealing ring is formed by a cavity bounded by seals.

3. The rotor support according to claim 2, characterized in that a sealing ring is installed in the cavity.