УЗЕЛ ОПОРЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения и энергетического машиностроения, преимущественно к системам смазки подшипниковых опор газотурбинных двигателей, и может быть использована для подачи и отвода масла в подшипниках, например, высокотемпературных авиационных газотурбинных двигателей.
Известен узел опоры газотурбинного двигателя, содержащий вал, корпус, в котором с гарантированным зазором установлено наружное кольцо подшипника, сепаратор, в гнезда которого, установлены тела качения, и маслоподводящие каналы, выполненные в корпусе и наружном кольце подшипника. Оси маслоподводящих каналов в корпусе и наружном кольце подшипника выполнены в радиальном направлении (Скубачевский Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей. - М.: Машиностроение, 1969. - 544 с. (с.467 рис.11.09).
Наиболее близким к предлагаемому является узел опоры газотурбинного двигателя, содержащий вал, корпус, в котором с гарантированным зазором установлено наружное кольцо подшипника, сепаратор с гнездами, в которые установлены тела качения, и маслоподводящие каналы, выполненные в корпусе и наружном кольце подшипника, при этом маслоподводящие каналы в наружном кольце подшипника наклонены в направлении вращения вала (авторское свидетельство №377571, МПК F16C 33/10, опубл. 29.06.1973).
В известных решениях подвод масла осуществляется сверху через наружное кольцо подшипника. Отвод масла в маслокартер осуществляется только за счет действия центробежных сил через зазоры между сепаратором и наружным кольцом.
Кроме того, известные решения имеют ограниченный подвод масла к внутреннему кольцу подшипника, т.к. масло для охлаждения через сепаратор в зону контакта практически не поступает из-за малого зазора между телом качения и сепаратором и из-за радиального расположения пазов в сепараторе.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности и долговечности работы опоры газотурбинного двигателя и, следовательно, всего двигателя путем улучшения условий смазки и усиления охлаждения подшипника, за счет обеспечения равномерного подвода масла к зонам контакта наружного кольца подшипника и тел качения и принудительного отвода масла из зоны контакта внутреннего кольца подшипника и тел качения.
Дополнительным техническим результатом является улучшение условий подвода масла к внутреннему кольцу подшипника.
Технический результат достигается тем, что узел опоры газотурбинного двигателя, содержащий вал, корпус, в котором с гарантированным зазором установлено наружное кольцо подшипника, сепаратор с гнездами, в которые установлены тела качения, и маслоподводящие каналы, выполненные в корпусе и наружном кольце подшипника, при этом маслоподводящие каналы в наружном кольце подшипника наклонены в направлении вращения вала, в отличие от известного, содержит два центробежных колеса с элементами отвода масла, установленных на валу с торцев подшипника, элементы отвода масла которого наклонены в направлении вращения вала, при этом маслоподводящие каналы в корпусе также наклонены в направлении вращения вала и соосны маслоподводящим каналам в наружном кольце подшипника.
Для улучшения подвода масла к внутреннему кольцу подшипника боковые поверхности гнезд сепаратора могут быть выполнены наклонными в направлении вращения тел качения, при этом ширина гнезда сепаратора может превышать диаметр тела качения.
Для фиксации сепаратора в подшипнике в осевом направлении гнезда сепаратора могут быть выполнены в шахматном порядке относительно друг друга.
Элементы отвода масла могут быть выполнены в виде лопаток или пазов.
Заявляемое решение поясняется чертежами, на которых изображены:
фиг.1 - конструкция узла опоры вала ГТД;
фиг.2 - разрез А-А конструкции опоры на фиг.1;
фиг.3 - центробежное колесо с элементами отвода масла;
фиг.4 - сепаратор с гнездами.
Узел опоры газотурбинного двигателя (фиг.1) содержит вал 1, подшипник с внутренним 2 и наружным 3 кольцами, сепаратором 4, в гнезда 5 которого установлены тела качения 6, и корпус 7 (или втулка), в котором с гарантированным зазором установлено наружное 3 кольцо подшипника.
В корпусе 7 и наружном 3 кольце подшипника выполнены соосные маслоподводящие каналы 8 и 9, соответственно, при этом их оси наклонены в направлении вращения вала 1 (фиг.2).
На валу 1 с боковых торцев подшипника установлены два центробежных колеса 10 с элементами 11 отвода масла. Элементы 11 отвода масла выполнены, например, в виде лопаток или пазов, и наклонены в направлении вращения вала 1 (фиг.3).
Боковые поверхности 12 гнезд 5 сепаратора выполнены наклонными в направлении вращения тел качения 6 (фиг.2) При этом ширина о гнезда 5 сепаратора 4 может превышать диаметр d тела качения, за счет чего образуются полости 13, которые в сепараторе 4 могут быть выполнены в шахматном порядке относительно друг друга (фиг.4).
Узел опоры работает следующим образом.
При работе двигателя масло под давлением подается в каналы 8 корпуса 7 и далее по каналам 9 в наружном 3 кольце подшипника в полость между наружным кольцом и сепаратором 4. По гнездам 5 сепаратора 4 масло переходит в полость между сепаратором 4 и внутренним 2 кольцом подшипника, из которой центробежными силами, созданными элементами 11 отвода масла центробежных колес 10, выбрасывается в маслокартер опоры вала.
Полезная модель повышает надежность и долговечность работы опоры газотурбинного двигателя, позволяет уменьшить тепловыделения в зонах контакта тел качения с наружным и внутренним кольцами подшипника, что увеличивает КПД опоры газотурбинного двигателя в результате равномерного подвода масла в зону контакта и его принудительного отвода из опоры качения.