УПРУГАЯ ОПОРА РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ
RESILIENT SUPPORT OF TURBOMACHINE ROTOR

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругих опор роторов турбомашин.
В качестве прототипа выбрана упругая опора ротора турбомашины, содержащая корпус, подшипник, наружное кольцо которого выполнено с фланцем, упругие элементы, каждый из которых выполнен в виде балки цилиндрического сечения с резьбой на концах и установлен одним концом в корпусе, а другим концом во фланце наружного кольца подшипника (патент на ПМ; RU №99839 U1, опубл. 27.11.2010).
Конструкция известной опоры не обеспечивает достаточной надежности в случае частичной передачи крутящего момента с подшипника на корпус в результате подклинки тел качения, так как в ней отсутствует устройство от проворота упругих элементов. Описанные случаи известны и приводили к разрушению упругих элементов при эксплуатации или стендовых испытаниях турбомашин.
Задачей заявленного изобретения является создание упругой опоры ротора турбомашины, лишенной вышеприведенных недостатков.
Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной упругой опоры ротора турбомашины, является повышение ее надежности при работе за счет снижения вероятности разрушения упругих элементов в случае нештатной работы опоры турбомашины, а именно в случае частичной передачи крутящего момента с подшипника на корпус и превышении допустимой радиальной нагрузки.
Указанный технический результат достигается тем, что в упругой опоре ротора турбомашины, содержащей корпус, подшипник, наружное кольцо которого выполнено с фланцем, упругие элементы, каждый из которых выполнен в виде балки цилиндрического сечения с резьбой на концах и установлен одним концом в корпусе, а другим концом во фланце наружного кольца подшипника, при этом согласно настоящему изобретению корпус снабжен обечайкой с фланцем, в котором выполнены сквозные отверстия, в которые установлены с зазором упругие элементы, с возможностью выборки зазоров между упругими элементами и фланцем обечайки.
Введение в конструкцию обечайки с фланцем, в котором выполнены отверстия описанным выше образом, позволяет в случае частичной передачи крутящего момента с вала турбомашины на корпус и превышении допустимой радиальной нагрузки исключить из силовой связи упругие элементы, тем самым предотвратив их разрушение. Данный эффект достигается путем дальнейшей передачи крутящего момента с вала через выполненную на корпусе обечайку с отверстиями, минуя упругие элементы, за счет выборки зазора между ними и отверстиями во фланце обечайки. Подобная реализация устройства от проворота в опоре позволяет корпусу воспринимать без разрушения упругих элементов в несколько раз больший крутящий момент.
На фигуре чертежа представлен продольный разрез заявленной упругой опоры ротора турбомашины.
Упругая опора ротора турбомашины, содержащая корпус 1, подшипник 2, наружное кольцо 3 которого выполнено с фланцем 4, упругие элементы 5, каждый из которых выполнен в виде балки цилиндрического сечения с резьбой на концах и установлен одним концом в корпусе 1, а другим концом во фланце 4 наружного кольца 3 подшипника 2, при этом корпус 1 снабжен обечайкой 6 с фланцем 7, в котором выполнены сквозные отверстия, в которые установлены с зазором упругие элементы 5, с возможностью выборки зазоров между упругими элементами 5 и фланцем 7 обечайки 6.
При работе турбомашины в ситуации подклинки тел качения подшипника 2 крутящий момент частично передается с них на наружное кольцо 3 подшипника 2 и через фланец 4 далее на упругие элементы 5. В результате этого выбирается зазор между упругими элементами 5 и отверстиями во фланце 7 обечайки 6. Это приводит к тому, что крутящий момент начинает передаваться на корпус 1 через обечайку 6, минуя менее прочные упругие элементы 5, предотвращая их разрушение и повышая надежность заявленной опоры.