УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ДИСКА ТУРБИНЫ С ВАЛОМ

Полезная модель относится к газотурбинному двигателестроению, и может найти применение в двигателях авиационного и наземного применения.
Известен узел соединения диска турбины с валом [Тимофеев Н.И. Конструкция и летная эксплуатация двигателя НК-8-2У. Учебное пособие. - М.: Машиностроение, 1978, 144 с., рис.27], содержащий диск турбины, фланец вала и цапфу дефлектора, при этом фланец вала, цапфа дефлектора и диск турбины последовательно соединены при помощи сквозного осевого болтового соединения.
Недостатками такой конструкции является то, что сквозное отверстие в диске снижает его прочность.
Также известен узел соединения диска турбины с валом [Иноземцев А.А. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Учеб./А.А.Иноземцев, М.А.Нихамкин, В.Л.Сандрацкий. - М.: Машиностроение, 2008. - Т.2, стр.181, рис.8.25 (Серия: Газотурбинные двигатели)], который содержит фланец диска турбины, фланец вала и цапфу дефлектора. Фланцы диска и вала соединены между собой, болтовым соединением. Цапфа дефлектора снабжена фланцем, соединенным с фланцем диска турбины с помощью штифтов, при этом смещение штифтов ограничивается фланцем вала.
Недостатком такой конструкции является расположение фланца цапфы дефлектора посадочными торцевыми поверхностями фланцев вала и диска турбины, которое не позволяет обеспечить полное прилегание (контакт) этих фланцев и, следовательно, снижает надежность их соединения, что может приводить к повышенным вибрациям.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении надежности соединения фланцев вала и диска турбины, за счет полного прилегания (контакта) торцевых поверхностей фланцев вала и диска турбины.
Поставленная задача решается тем, что узел соединения диска турбины с валом, содержит фланец вала, фланец диска турбины и цапфу дефлектора, фланцы диска и вала соединены между собой болтовым соединением, цапфа дефлектора закреплена на фланце диска турбины штифтами.
Новым в полезной модели является то, что цапфа дефлектора закреплена на наружной поверхности фланца диска турбины, торец цапфы расположен в пределах между торцом фланца диска и штифтами, причем элемент ограничения смещения штифтов выполнен в виде кольцевого пояска, внутренняя поверхность которого охватывает наружную поверхностью цапфы дефлектора.
Для центрирования диска турбины и вала во время монтажа, а также на режимах работы двигателя, фланец вала может быть снабжен дополнительным кольцевым пояском, внутренняя поверхность охватывает наружную поверхностью фланца диска турбины.
Для упрощения сборки и демонтажа дефлектора в штифтах могут быть выполнены центральные отверстия.
На чертеже изображен узел соединения диска турбины с валом.
Узел соединения диска 1 турбины (не показана) с валом 2 содержит фланец 3 диска 1 турбины, фланец 4 вала 2 и цапфу 5 дефлектора 6. Цапфа 5 дефлектора 6 закреплена на наружной поверхности 7 фланца 3 штифтами 8, в которых выполнены центральные отверстия 9. Торец 10 цапфы 5 расположен в пределах между торцом 11 фланца 3 и штифтами 8.
Фланцы 1 и 3 соединены при помощи осевого болтового соединения 12. Фланец 3 снабжен кольцевым пояском 13, внутренняя поверхность 14 которого охватывает наружную поверхность 15 цапфы 5. Фланец 4 вала 2 снабжен дополнительным кольцевым пояском 16, наружная поверхность 17 которого охватывает внутреннюю поверхностью 18 фланца 3.
Предложенная конструкция работает следующим образом.
В процессе сборки на диск 1 турбины устанавливается дефлектор 6, цапфа 5 дефлектора закрепляется радиальными штифтами 8 на наружной поверхности 7 фланца 3. Затем фланец 3 диска 1 стягивается с фланцем 4 вала при помощи болтового соединения 12. Кольцевой поясок 13 охватывает наружную поверхность 15 цапфы 5 и фиксирует штифты 8 от радиального смещения.
Данное конструктивное решение, за счет исключения расположения фланца цапфы дефлектора между посадочными поверхностями фланцев вала и диска турбины, обеспечивает надежное соединения фланцев вала и диска турбины, и, следовательно, исключает возможность появления повышенных вибраций.