УПРУГОДЕМПФЕРНАЯ ОПОРА ТУРБОМАШИНЫ
ELASTIC DAMPER SUPPORT OF TURBOMACHINE

Изобретение относится к упругодемпферным опорам турбомашин авиационного и наземного применения.
Известна упругодемпферная опора турбомашины, жиклер подвода масла на подшипник в которой выполнен за одно целое с внутренним упругим элементом опоры (Патент РФ №RU 2189475, F02C 7/06, 2002 г.).
Недостатком известной конструкции является ее низкая надежность из-за нестабильности поступающего через жиклер расхода масла, вызванной возможными утечками масла через упругие кольца, уплотняющие щелевую масляную полость между внутренним и внешним упругими элементами.
Наиболее близкой к заявляемой является упругодемпферная опора турбомашины, в которой внутренняя упругая втулка закреплена во внешней упругой втулке, которая в свою очередь установлена в корпусе статора (Патент РФ №2166677, F16C 27/00, F16F 9/14.2001 г.).
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является ее низкая надежность из-за повышенного теплоподвода в масло и из-за возможной несоосности подшипника опоры с другими подшипниками вследствие большого количества соединительных элементов, необходимых для крепления между собой упругих втулок.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности упругодемпферной опоры за счет снижения теплоподвода в масляную полость и повышения долговечности упругих втулок.
Сущность изобретения заключается в том, что в упругодемпферной опоре турбомашины с установленными на статорном корпусе внутренней и внешней упругими втулками, опорным кольцом, также фланцами, ограничивающими масляную полость, согласно изобретению, внутренняя и внешняя упругие втулки выполнены за одно целое и соединены с С-образным упругим элементом, на внешней втулке размещен коробчатый кольцевой корпус с внешней и внутренней кольцевыми воздушными полостями, разделенными цилиндрической стенкой, в коробчатом кольцевом корпусе выполнены радиальные каналы подвода, откачки масла и суфлирования масляной полости, а в цилиндрической стенке - осевые каналы для болтового соединения опорного кольца и фланцев с внешней упругой втулкой, причем указанный корпус размещен между втулкой и опорным кольцом.
Выполнение внутренней и внешней упругих втулок упругодемпферной опоры за одно целое и соединенных с С-образным упругим элементом повышает надежность опоры за счет снижения количества крепежных элементов и снижения концентрации напряжений. При этом уменьшаются осевые габариты опоры.
Размещение на внешней втулке коробчатого кольцевого корпуса с внешней и внутренней кольцевыми воздушными полостями, разделенными цилиндрической стенкой, позволяет повысить надежность опоры за счет снижения теплоподвода в масляную полость опоры, так как поступающий с внешней стороны тепловой поток снимается потоком охлаждающего воздуха, проходящим через кольцевые воздушные полости.
Выполнение в коробчатом кольцевом корпусе радиальных каналов подвода, откачки масла и суфлирования масляной полости позволяет повысить надежность опоры за счет минимального подвода тепла в трубопроводы подвода, откачки масла и суфлирования, так как они окружены воздушными полостями с охлаждающим воздухом.
Выполнение в цилиндрической стенке осевых каналов для болтового соединения опорного кольца и фланцев с внешней упругой втулкой обеспечивает необходимую осевую жесткость соединения и герметичность масляной полости, что также повышает надежность упругодемпферной опоры. Размещение упругой втулки и опорного кольца с разных сторон от коробчатого кольцевого корпуса позволяет выполнить в нижней части корпуса дополнительную полость для сбора отработанного масла, что улучшает его эвакуацию из масляной полости опоры и повышает надежность упругодемпферной опоры.
На фиг.1 показан продольный разрез упругодемпферной опоры турбомашины заявляемой конструкции, на фиг.2 представлено сечение А-А на фиг.1, а на фиг.3-сечение Б-Б на фиг.2. Фиг.4 представляет собой сечение В-В на фиг.2.
Упругодемпферная опора турбомашины 1 состоит из упругой втулки 2, установленной в статорном корпусе 3 и состоящей из внешней 4 и внутренней 5 упругих втулок, соединенных между собой С-образным упругим элементом 6.
Во внутренней втулке 5 установлено внешнее кольцо 7 подшипника 8, внутреннее кольцо 9 которого установлено на валу 10. Масляная полость 11 опоры 1 ограничена с боковых сторон передним и задним фланцами 12 и 13, а с внешней стороны - коробчатым кольцевым корпусом 14, который выполнен с внешней и внутренней кольцевыми воздушными полостями 15 и 16, разделенными между собой кольцевой цилиндрической стенкой 17.
Внешняя упругая втулка 4, фланцы 12 и 13, кольцевой корпус 14, а также опорное кольцо 18 зафиксированы между собой в осевом направлении передним и задним болтовыми соединениями 19 и 20, осевые каналы 21 для которых выполнены в цилиндрической стенке 17.
Внешняя упругая втулка 4 и опорное кольцо 18 установлены по разным боковым сторонам 22 и 23 коробчатого кольцевого корпуса 14, что позволяет выполнить в корпусе 14 радиальный канал 24 для трубопровода 25 подвода масла в демпферную щелевую полость 26 между опорным кольцом 18 и внутренней упругой втулкой 5, радиальные каналы 27 для размещения жиклеров 28 подвода масла для смазки подшипника 8, а также дополнительную полость 29 для сбора отработанного масла и полость 30 для трубопровода 31 суфлирования масляной полости 11.
Работает данное устройство следующим образом.
При работе упругодемпферной опоры турбомашины 1 радиальные колебания от вала 10 через подшипник 8 передаются на внутреннюю упругую втулку 5, которая перемещается в радиальном направлении за счет упругой деформации упругого С-образного элемента 6. При этом энергия колебания вала «гасится» за счет поглощения энергии при выдавливании масла из масляной демпферной щелевой полости 26 между опорным кольцом 18 и внутренней упругой втулкой 5, а упругая втулка 2, установленная непосредственно в статорном корпусе 3 способствует сохранению соосности подшипника 8 с другими подшипниками турбомашины (не показано) в течение всего ресурса.
После остановки турбомашины тепловые потоки от нагретых массивных элементов турбомашины (не показано) «отсекаются» от масляной полости 11 и подшипника 8 кольцевым коробчатым корпусом 14 с внешней 15 и внутренней 16 кольцевыми воздушными полостями, что исключает коксование масла в масляной полости 11.