Турбомашина

Предполагаемая полезная модель относится к двигателестроению и может быть использована в конструкции газотурбинного двигателя (ГТД) для авиационного, судового и наземного (в составе энергоустановки) применения.
Известна конструкция турбомашины 1, содержащая ротор, подшипник, корпус узла подшипника, силовой корпус и силовые стойки, которые соединяют силовой корпус с корпусом подшипника.
Основным недостатком такой конструкции является то, что вся осевая нагрузка, возникающая на роторе, передается непосредственно на подшипник и, далее, через корпус узла подшипника и силовые стойки на силовой корпус. Вследствие этого, подшипник в известной конструкции необходимо выполнять упорным, а корпус узла подшипника и силовые стойки необходимо усиливать, что приводит к значительному увеличению массы конструкции.
Также известна конструкция турбомашины 2, включающая ротор, корпус узла подшипника, силовой корпус, силовые стойки, соединяющие силовой корпус с корпусом узла подшипника, канал для подвода сжатого воздуха и сообщенн то с ним разгрузочную полость, образованную стенками. При этом одна из стенок разгрузочной полости образована корпусом узла подшипника, жестко связанным с силовым корпусом, а вторая - торцевой поверхностью ротора.
2003110111
мшипиишшии
2F003110111
Турбомашина.
позволяет разгрузить его. Однако, при этом возникает дополнительное осевое усилие, действующее на корпус  подшипника и, далее, на силовые стойки и приводящее к их изгибу. Для обеспечения достаточной прочности силовых стоек в таких условиях, их необходимо усиливать, что приводит к увеличению массы турбомашины.
Предполагаемая полезная модель направлена на исключение изгибных нагрузок, действующих на силовые стойки, и повышение прочности конструкции турбомашины за счет организации разгрузочной полости, не имеющей силовой связи с корпусом узла подшипника.
Поставленная задача решается следуюшим образом.
Турбомашина включает ротор, имеюший торцевую поверхность, силовой корпус, канал для подвода воздуха и сообшенную с ним разгрузочную полость, образованную стенками. Одна из стенок разгрузочной полости образована торцевой поверхностью ротора.
Новым в предполагаемой полезной модели является то, что турбомашина снабжена подвижной в осевом направлении диафрагмой, которая образует другую стенку разгрузочной полости, и тягами, один конец которых закреплен на силовом корпусе, а дрзтой - на диафрагме. При этом стенка, образованная диафрагмой, расположена напротив стенки, образованной торцевой поверхностью ротора.
Турбомашина включает ротор 1 с торцевой поверхностью 2 и цапфой 3, подшипник 4, установленный в корпусе 5, силовой корпус 6, силовые стойки 7, связывающие корпус 5 подшипника 4 и силовой корпус 6, тяги 8, канал 9 для подвода сжатого воздуха и сообщенную с ним разгрузочную полость 10. Одна стенка разгрузочной полости 10 образована торцевой поверхностью 2 ротора 1, а другая - подвижной в осевом направлении диафрагмой 11, причем стенка, образованная диафрагмой 11, расположена напротив стенки образованной поверхностью 2. Тяги 8 имеют шарнирные соединения с одной стороны с диафрагмой 11, а с другой - с силовым корпусом 6.
При работе турбомашины на роторе 1 возникает осевое усилие, вследствие действия на него газодинамических сил. Одновременно, для разгрузки силовых стоек 7 в разгрузочную полость 10 через канал 9 подают сжатый воздух. В результате, в полости 10 увеличивается давление воздуха, создающее осевое усилие, которое действует с одной стороны на поверхность 2 ротора 1, компенсируя усилие от действия газодинамических сил и разгружая подшипник 4, а с другой - на подвижную в осевом направлении диафрагму 11. С диафрагмы 11 усилие передается через тяги 8 на силовой корпус 6, при этом, поскольку диафрагма 11 имеет силовую связь только с силовым корпусом 6 корпус 5 подшипника 4 и силовые стойки 7 остаются разгруженными от осевых усилий.
Библиографические данные:
1.Максимов И.А. , Секистов В.А. «Двигатели самолетов и вертолетов. Основы устройства и летной эксплуатации. М., Воениздат, 1977, с.144, рис. 6.11.
2.Скубачевский Г.С. «Авиационные газотурбинные двигатели констрзтсция и расчет деталей - изд.З перераб., М. , Машиностроение 1969 г., стр. 38