МЕЖРОТОРНАЯ ОПОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
GAS TURBINE WHEEL SUPPORT

Изобретение относится к газотурбинным двигателям (ГТД) авиационного и наземного применения, в частности к опорам между роторами высокого и низкого давления.
Наиболее близкой является межроторная опора ГТД, содержащая наружный и внутренний валы, между которыми установлен радиальный роликоподшипник с наружным и внутренним кольцами, и гайку, наружный вал снабжен радиальным буртом, выполненный на внутреннем диаметре последнего (Патент РФ №2414612 от 26.08.2009, опубл. 20.03.2011, МПК F02C 7/06).
Недостатками данной опоры является то, что наличие обязательных перекосов валов во время работы ГТД сказывается на взаимном угловом положении колец подшипника, при этом происходит неравномерная нагрузка на ролики, приводящая к повышенным контактным напряжениям между роликами и кольцами и снижению грузоподъемности подшипника. В результате снижается ресурс опоры в целом.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение надежности работы опоры за счет исключения перекоса колец подшипника и снижение контактных напряжений между роликами и кольцами, следовательно, повышение грузоподъемности подшипника за счет полного контакта роликов с кольцами.
Технический результат достигается тем, что межроторная опора ГТД, содержащая наружный и внутренний валы, между которыми установлен радиальный роликоподшипник с наружным и внутренним кольцами, и гайку, наружный вал снабжен радиальным буртом, выполненным на внутреннем диаметре последнего, в отличие от известной снабжена двумя кольцевыми элементами, установленными между наружным кольцом радиального роликоподшипника и наружным валом, с осевым зазором относительно друг друга, причем контактирующие поверхности кольцевых элементов и наружного кольца роликоподшипника выполнены сферическими, при этом кольцевые элементы зафиксированы относительно наружного вала при помощи радиального бурта и гайки и подпружинены в осевом направлении посредством разрезного кольца, установленного между гайкой или радиальным буртом наружного вала и близлежащим кольцевым элементом, причем контактирующие поверхности разрезного кольца и кольцевого элемента выполнены коническими относительно продольной оси опоры.
На чертеже показана межроторная опора газотурбинного двигателя.
Межроторная опора ГТД содержит наружный 1 и внутренний 2 валы. Между валами установлен радиальный роликоподшипник 3 с наружным 4 и внутренним 5 кольцами.
Наружный вал 1 снабжен радиальным буртом 6, выполненным на внутреннем диаметре последнего.
Опора снабжена двумя кольцевыми элементами 7, 8, установленными между наружным кольцом 4 радиального роликоподшипника 3 и наружным валом 1, с осевым зазором относительно друг друга. Причем контактирующие поверхности кольцевых элементов 7, 8 и наружного кольца 4 роликоподшипника 3 выполнены сферическими.
Кольцевые элементы 7, 8 зафиксированы относительно наружного вала 1 при помощи радиального бурта 6 и гайки 9 и подпружинены в осевом направлении посредством разрезного кольца 10, установленного между гайкой 9 или радиальным буртом 6 наружного вала 1 и близлежащим кольцевым элементом. Контактирующие поверхности разрезного кольца 10 и кольцевого элемента выполнены коническими относительно продольной оси опоры.
Межроторная опора ГТД работает следующим образом.
Во время работы газотурбинного двигателя вращаются оба вала 1, 2, при их вращении возникают перекосы. Наличие сферической поверхности контакта наружного кольца 4 роликоподшипника 3 и кольцевых элементов 7, 8 позволяет подстраиваться под необходимый угол перекоса. Пружинное разрезное кольцо 10 во время работы обеспечивает отсутствие зазора по сферическому контакту при различных тепловых расширениях наружного вала 1 и наружного кольца 4 роликоподшипника 3.
При увеличении частоты вращения наружного вала 1 плотность этого контакта возрастает за счет массы разрезного кольца 10 от центробежной силы.
Благодаря тому, что межроторная опора ГТД, содержащая наружный и внутренний валы, между которыми установлен радиальный роликоподшипник с наружным и внутренним кольцами, и гайку, наружный вал снабжен радиальным буртом, выполненным на внутреннем диаметре последнего, в отличие от известной снабжена двумя кольцевыми элементами, установленными между наружным кольцом радиального роликоподшипника и наружным валом с осевым зазором относительно друг друга, причем контактирующие поверхности кольцевых элементов и наружного кольца роликоподшипника выполнены сферическими, при этом кольцевые элементы зафиксированы относительно наружного вала при помощи радиального бурта и гайки, и подпружинены в осевом направлении посредством разрезного кольца, установленного между гайкой или радиальным буртом наружного вала и близлежащим кольцевым элементом, причем контактирующие поверхности разрезного кольца и кольцевого элемента выполнены коническими относительно продольной оси опоры, достигается повышение надежности работы опоры, а также повышение грузоподъемности подшипника.