Узел межвальной опоры газотурбинного двигателя. Опорный узел двигателя


Узел межвальной опоры газотурбинного двигателя

 

Использование: в энергетическом и транспортном машиностроении, в конструкциях авиационных газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: на вал 1 компрессора высокого давления устанавливают промежуточный вал 3 привода компрессора высокого давления и затягивают гайкой 4. Далее производят установку подшипника 6, предварительно собранного с полой цилиндрической втулкой 10 и гайкой 12. Наружное кольцо 5 подшипника 6 через пакет деталей 7 затягивают гайкой 8 и устанавливают турбину высокого давления с валом 2. Вал 14 ротора турбины низкого давления 12 и втулка 10 имеют между собой переходную посадку. Шлицы на деталях 10 и 12 входят в зацепление со шлицами на валу 14 ротора турбины низкого давления 16. 1 ил.

Изобретение относится к энергетическому и транспортному машиностроению и может быть использовано в конструкциях авиационных газотурбинных двигателей.

Известен узел соединения валов двухвального газотурбинного двигателя, где для ограничения прогиба внутреннего вала в его средней части применен межвальный подшипник [1] Однако данная конструкция позволяет применять подшипники с буртами на наружном кольце и ограничивает использование в конструкции иных типов подшипников. Кроме того, в процессе сборки во время постановки ротора турбины низкого давления (ТНД) детали подшипника (ролики, сепаратор) имеют контакты с пакетом деталей на валу ТНД и могут быть повреждены последними. Сборка осуществляется вслепую, отсутствует возможностью осмотра подшипника после окончательной сборки. Наиболее близкой к изобретению является конструкция узла межвальной опоры турбомашины, имеющей роликовый подшипник с буртами на наружном кольце, которое установлено на внутренней поверхности вала привода компрессора высокого давления (КВД), а внутреннее кольцо на валу ТНД [2] Данная конструкция узла межвальной опоры имеет ряд существенных недостатков. Бурты на наружном кольце подшипника препятствует сбросу масла и загрязнений под действием центробежных сил, которые оказывают дополнительное гидравлическое сопротивление на комплект роликов и сепаратор и тем самым способствуют их проскальзыванию. Для улучшения условий сброса масла и загрязнений в наружном кольце необходимо выполнять специальное отверстие, что ослабляет его. При постановке узла ТНД в двигатель имеет место контакт роликов с деталями на валу ТНД, что повышает вероятность их повреждения. Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в улучшении условий смазки, сброса масла и загрязнений, а также улучшении условий сборки. Выполнение такой задачи позволяет повысить надежность работы узла межвального подшипника и всего двигателя в целом. На чертеже представлена схема узла межвальной опоры ГТД. Внешний вал состоит из вала 1 КВД, вала 2 ТВД и промежуточного вала 3 привода КВД. Валы 1 и 3 стянуты гайкой 4. Наружное кольцо 5 подшипника 6 выполнено без буртов и посажено на внутреннюю поверхность вала 3 с упором в торец гайки 4. С другой стороны оно поджато через пакет деталей 7 гайкой 8. Внутреннее кольцо 9 подшипника 6 установлено на полую цилиндрическую втулку 10 с упором в бурт 11, выполненный за одно целое со втулкой 10, с другого конца оно поджато гайкой 12. Втулка 10 и гайка 12 имеют шлицы 13, которые входят в зацепление со шлицами на валу 14 ротора ТНД 15. Вал 14 имеет каналы 16 для подвода масла к подшипнику 6, а в полой цилиндрической втулке 10 выполнены проточка 17 и каналы 18. Сепаратор 19 подшипника 6 имеет крылышки 20, а для слива отработанного масла в детали 3 выполнены отверстия 21. Сборка межвальной опоры осуществляется в следующей последовательности. На вал 1 устанавливают вал 3 и затягивают гайкой 4. Далее производят установку подшипника 6, предварительно собранного с деталями 10 и 12. Наружное кольцо 5 подшипника 6 через пакет деталей 7 затягивают гайкой 8 и устанавливают ТВД с валом 2. Вал 14 ротора ТНД 15 и втулка 10 имеют между собой переходную посадку. Шлицы на деталях 10 и 12 входят в зацепление со шлицами на валу 14 ротора ТНД 15. В процессе работы двигателя смазка и охлаждение подшипника осуществляется следующим образом: масло по каналам 16 вала 14 поступает в протоку 17 на втулке 10 и далее по каналам 18 забрасывается под крылышки 20 сепаратора 19, при этом смазывая и охлаждая подшипник 6. Слив масла осуществляется через каналы 21 вала 3 привода КВД.

Формула изобретения

УЗЕЛ МЕЖВАЛЬНОЙ ОПОРЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, выполненный по двухвальной схеме, содержащий подшипник, установленный между опорами на концах вала ротора турбины низкого давления, наружное кольцо которого размещено на промежуточном валу привода компрессора высокого давления, а внутреннее кольцо охватывает вал ротора турбины низкого давления, отличающийся тем, что узел снабжен полой цилиндрической втулкой, установленной на валу ротора турбины низкого давления и контактирующей наружной поверхностью с внутренним кольцом подшипника, на одном из концов втулки выполнен бурт, на другом резьба, причем втулка снабжена установленной по резьбе гайкой, бурт и гайка фиксируют подшипник в осевом направлении, а на концах втулки и гайки выполнены шлицы, входящие в зацепление со шлицами вала ротора турбины низкого давления.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Узел межвальной опоры газотурбинного двигателя

Узел межвальной опоры газотурбинного двигателя (ГТД) относится к авиационному двигателестроению и может быть использован в наиболее напряженных межвальных опорах. Узел содержит валы компрессоров высокого (КВД) и низкого давления (КНД), промежуточный вал, установленный на валу компрессора низкого давления, регулировочный элемент, межвальный радиально-упорный шарикоподшипник, наружное кольцо которого установлено на внутренней поверхности вала компрессора высокого давления, а внутреннее - на наружной поверхности промежуточного вала, размещенный в масляной полости, ограниченной графитовым контактным уплотнением, и радиально-упорный шарикоподшипник, размещенный на валу компрессора высокого давления. Во внутреннем кольце межвального шарикоподшипника выполнены сквозные радиальные пазы, между валами компрессоров высокого и низкого давления образован кольцевой канал, на статоре компрессора высокого давления установлена масляная форсунка, а на наружной поверхности промежуточного вала со стороны кольцевого канала выполнены продольные пазы, соединенные между собой на их выходах кольцевой канавкой, расположенной напротив радиальных пазов внутреннего кольца межвального подшипника. Регулировочный элемент выполнен в виде резьбовой втулки, соединенной резьбой с промежуточным валом и шлицами с наружной поверхностью вала компрессора низкого давления. Изобретение обеспечивает оптимальную подачу масла для смазки и эффективного охлаждения подшипников и предотвращает утечку масла в проточную часть двигателя и таким образом увеличивает ресурс работы опоры. Кроме того, упрощается процесс сборки и разборки роторов КНД и турбины низкого давления. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к газотурбинным двигателям (ГТД) авиационного и наземного применения, а именно к конструкции межвальной опоры, и может использоваться в наиболее напряженных межвальных опорах ГТД.

Известна опора двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащая межвальный радиально-упорный шарикоподшипник, установленный между валами компрессоров низкого и высокого давления, промежуточный вал с установленным на нем внутренним кольцом подшипника, масляную полость для смазки и охлаждения подшипников (Г.С. Скубачевский "Авиационные газотурбинные двигатели". Конструкция и расчет деталей. М.: Машиностроение, 1974, стр.71, рис.3.22).

Недостатком такой опоры является то, что промежуточный вал с внутренним кольцом подшипника передает через шлицы крутящий момент от турбины к компрессору и при перекосах в шлицевом соединении негативно влияет на работу подшипника, перекашивая кольца подшипника относительно друг друга. Сложная система подачи масла на подшипники ухудшает их работу. Для регулировки взаимного осевого положения турбины и компрессора имеется регулировочное кольцо, которое устанавливается между внутренним кольцом подшипника и буртом на промежуточном валу.

Для выставления осевого положения компрессора и турбины необходимо иметь набор таких колец. При его замене требуется сложная разборка компрессора.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является газотурбинный двигатель, содержащий валы компрессора высокого и низкого давления, вал турбины низкого давления (ТНД), промежуточный вал, установленный на валу компрессора низкого давления (КНД), регулировочный элемент, межвальный радиально-упорный шарикоподшипник, наружное кольцо которого установлено на внутренней поверхности вала компрессора высокого давления (КВД), а внутреннее - на наружной поверхности промежуточного вала, размещенного в масляной полости, ограниченной контактным уплотнением, и радиально-упорный шарикоподшипник, размещенный на валу КВД (А.Н. Никитин "Технология сборки двигателей летательных аппаратов", Москва, Машиностроение, 1982, стр.213...216).

Недостатком известного устройства является организация подачи масла на межвальный шарикоподшипник через отверстия в валу КВД. Таким образом, подача масла на подшипник производится с его одной стороны в зазор между внутренним кольцом и сепаратором, что приводит к неравномерному охлаждению подшипника. Кроме того, масляная полость отделена от воздушных полостей разрезными металлическими кольцами, которые не обеспечивают длительный ресурс работы опоры из-за их износа по мере увеличения наработки, и через такие уплотнения происходит утечка масла в проточную часть двигателя.

Задачей изобретения является организация оптимальной подачи масла для смазки и охлаждения подшипников межвальной опоры ГТД.

Указанная задача достигается тем, что в узле межвальной опоры ГТД, содержащем валы компрессоров высокого и низкого давления, вал турбины низкого давления, промежуточный вал, установленный на валу КНД, регулировочный элемент, межвальный радиально-упорный шарикоподшипник, наружное кольцо которого установлено на внутренней поверхности вала КВД, а внутреннее - на наружной поверхности промежуточного вала, размещенный в масляной полости, ограниченной контактным уплотнением, и радиально-упорный шарикоподшипник, размещенный на валу КВД, согласно изобретению во внутреннем кольце межвального подшипника выполнены сквозные радиальные пазы, между валами компрессоров высокого и низкого давления образован кольцевой канал, на статоре КВД напротив входа в этот канал установлена масляная форсунка, а на наружной поверхности промежуточного вала со стороны кольцевого канала выполнены продольные пазы, соединенные между собой на их выходах кольцевой канавкой, расположенной напротив радиальных пазов внутреннего кольца межвального подшипника.

Кроме того, в устройстве может иметь место следующее:

- контактные уплотнения, ограничивающие масляную полость, выполнены графитовыми;

- регулировочный элемент выполнен в виде резьбовой втулки, соединенной резьбой с промежуточным валом и шлицами - с наружной поверхностью вала компрессора низкого давления;

- наружная поверхность вала компрессора низкого давления и внутренняя поверхность вала турбины низкого давления соединены шлицами;

- на наружной поверхности вала компрессора высокого давления выполнены продольные каналы, соединенные между собой на их выходах кольцевой канавкой, расположенной напротив радиальных пазов внутреннего кольца радиально-упорного шарикоподшипника;

- внутренняя поверхность промежуточного вала и наружная поверхность вала компрессора низкого давления соединены шлицами.

Такое выполнение устройства позволяет осуществить подачу масла для смазки и охлаждения межвального подшипника отдельными форсунками по кольцевому каналу между валами КВД и КНД и далее по осевым каналам в промежуточном валу и по радиальным пазам внутреннего кольца подшипника, что способствует его эффективной смазке и равномерному охлаждению. Отделение масляной полости опоры от воздушных контактными графитовыми уплотнениями исключает утечку масла в проточную часть двигателя.

На приведенном чертеже показан продольный разрез узла межвальной опоры ГТД.

Узел содержит вал 1 КНД, вал 2 турбины, вал 3 КВД, промежуточный вал 4, установленный на валу 1 КНД, и межвальный радиально-упорный шарикоподшипник 5, закрепленный гайкой 6, наружное кольцо 7 которого установлено на внутренней поверхности вала 3 КВД, а внутреннее кольцо 8 - на наружной поверхности промежуточного вала 4. Шарикоподшипник 5 размещен в масляной полости 9, ограниченной графитовым контактным уплотнением 10, отделяющим ее от воздушной полости 11. На промежуточном валу 4 за графитовым уплотнением 10 установлено лабиринтное уплотнение 12, закрепленное гайкой 13. Между промежуточным валом 4 и валом 1 КНД установлен регулировочный элемент 14, выполненный в виде резьбовой втулки, соединенной резьбой 15 с внутренней поверхностью промежуточного вала 4 и шлицами 16 - с наружной поверхностью вала 1 КНД. На цапфе 17 вала 3 КВД установлено внутреннее кольцо 18 радиально-упорного шарикоподшипника 19, закрепленное гайкой 20. Подшипник 19 размещен в масляной полости 21, ограниченной графитовым контактным уплотнением 22, отделяющим ее от воздушной полости 23, ограниченной лабиринтным уплотнением 24. Между валами 1 и 3 КНД и КВД образован кольцевой канал 25, напротив входа в который размещена масляная форсунка 26, установленная на статоре КВД (не показан). Во внутреннем кольце 8 межвального шарикоподшипника 5 выполнены сквозные радиальные пазы 27, а во внутреннем кольце 18 шарикоподшипника 19 - сквозные радиальные пазы 28. На наружной поверхности промежуточного вала 4 со стороны кольцевого канала 25 выполнены продольные пазы 29, соединенные между собой на их выходах кольцевой канавкой 30, расположенной напротив радиальных пазов 27 внутреннего кольца 8 межвального подшипника 5. На наружной поверхности вала 3 КВД выполнены продольные пазы 31, соединенные между собой кольцевой канавкой 32, расположенной напротив радиальных пазов 28 внутреннего кольца 18 подшипника 19. На наружной поверхности вала 1 КНД выполнены шлицы 33, контактирующие со шлицами, выполненными на внутренних поверхностях промежуточного вала 4 и вала 2 ТНД.

Сборка узла осуществляется следующим образом.

На промежуточном валу 4 устанавливают межвальное графитовое уплотнение 10 и лабиринтное уплотнение 12 и затягивают гайкой 13. Затем устанавливается межвальный шарикоподшипник 5 и затягивается гайкой 6. Полученный узел заводится в осевом направлении в цапфу 17 вала 3 КВД, устанавливается контактная втулка 34, совмещенная с крышкой 35 лабиринтного уплотнения 12, и фиксируется гайкой 36. Вал 2 ТНД соединяется шлицами 33 с валом 1 КНД, стягивается шлицевой втулкой 37 и контрится втулкой 38. Осевое положение вала 1 КНД и вала 2 ТНД определяется регулировочным элементом 14, в который упирается вал 2 ТНД.

При работе двигателя масло из форсунки 26 подается в кольцевой канал 25 и поступает в кольцевые полости 39 и 40 гаек 20 и 6, затем под действием центробежных сил проходит по продольным пазам 31 и 29 и поступает в радиальные пазы 27 и 28 во внутренних кольцах 8 и 18 подшипников 5 и 19.

Изобретение позволяет организовать оптимальную подачу масла для смазки и эффективного охлаждения подшипников межвальной опоры ГТД, а также исключить утечку масла в проточную часть двигателя, что приводит к увеличению ресурса работы опоры и двигателя в целом. Введение регулировочного элемента в виде резьбовой втулки позволяет значительно упростить сборку и разборку роторов КНД и ТНД. При этом посадка промежуточного вала выполняется с натягом, что улучшает работу межвальной опоры.

1. Узел межвальной опоры газотурбинного двигателя, содержащий валы компрессоров высокого и низкого давления, вал турбины низкого давления, промежуточный вал, установленный на валу компрессора низкого давления, регулировочный элемент, межвальный радиально-упорный шарикоподшипник, наружное кольцо которого установлено на внутренней поверхности вала компрессора высокого давления, а внутреннее - на наружной поверхности промежуточного вала, размещенный в масляной полости, ограниченной контактным уплотнением, и радиально-упорный шарикоподшипник, размещенный на валу компрессора высокого давления, отличающийся тем, что во внутреннем кольце межвального шарикоподшипника выполнены сквозные радиальные пазы, между валами компрессоров высокого и низкого давления образован кольцевой канал, на статоре компрессора высокого давления установлена масляная форсунка, а на наружной поверхности промежуточного вала со стороны кольцевого канала выполнены продольные пазы, соединенные между собой на их выходах кольцевой канавкой, расположенной напротив радиальных пазов внутреннего кольца межвального подшипника.

2. Узел межвальной опоры газотурбинного двигателя по п.1, отличающийся тем, что контактное уплотнение выполнено графитовым.

3. Узел межвальной опоры газотурбинного двигателя по п.1, отличающийся тем, что регулировочный элемент выполнен в виде резьбовой втулки, соединенной резьбой с промежуточным валом и шлицами с наружной поверхностью вала компрессора низкого давления.

4. Узел межвальной опоры газотурбинного двигателя по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность вала компрессора низкого давления и внутренняя поверхность вала турбины низкого давления соединены шлицами.

5. Узел межвальной опоры газотурбинного двигателя по п.1, отличающийся тем, что на наружной поверхности вала компрессора высокого давления выполнены продольные пазы, соединенные между собой на их выходах кольцевой канавкой, расположенной напротив радиальных пазов внутреннего кольца радиально-упорного шарикоподшипника.

6. Узел межвальной опоры газотурбинного двигателя по п.1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность промежуточного вала и наружная поверхность вала компрессора низкого давления соединены шлицами.

www.findpatent.ru

Крепежная конструкция для узла двигателя

Изобретение относится к конструкциям для крепления узлов двигателей электроприводных ручных инструментов. Крепежная конструкция для узла (10) двигателя, обеспечивающая прикрепление узла (10) двигателя, включающего коллекторный двигатель и щеткодержательный узел (20), который удерживает щетки в подвижном скользящем контакте с коллектором коллекторного двигателя, к трубчатому корпусу (1) механического инструмента, содержит гнездо (5), имеющее дно, выполненное в корпусе (1), конструкция которого позволяет установить в него узел (10) двигателя с щеткодержательным узлом (20), обращенным вниз. Приемный участок (6) выполнен в гнезде (5), конструкция которого предназначена для позиционирования щеткодержательного узла (20) при вступлении с ним в контакт. Упорный участок (26) выполнен на статоре (11) коллекторного двигателя и/или на щеткодержательном узле (20) и предназначен для вступления в контакт с соответствующим щеткодержательным узлом (20) или статором (11), примыкающими к нему в сборке для обеспечения относительного позиционирования статора (11) и щеткодержательного узла (20). Крепежный элемент (8, 9) вставлен с открытой стороны корпуса (1) для приведения в контакт со статором (11) и крепления к корпусу (1). Причем узел (10) двигателя позиционируется внутри гнезда (5) таким образом, что щеткодержательный узел (20) находится в контакте с приемным участком (6), и статор (11) и щеткодержательный узел (20) контактируют друг с другом через упорный участок (26). При этом узел (10) двигателя размещается и закрепляется между крепежным элементом (8, 9) и приемным участком (6) при помощи крепежного элемента (8, 9). Технический результат заключается в облегчении сборки узла двигателя и повышении жесткости опоры. 15 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

Уровень техники

1. Область техники

Настоящее изобретение относится к конструкции для крепления узла двигателя, содержащего коллекторный двигатель и щеткодержательный узел, к трубчатому корпусу, например к корпусу механического инструмента.

2. Описание известного уровня техники

Как описано в выложенной патентной заявке Японии №2007-143314, механический инструмент, такой как электрический отбойный молоток, имеет трубчатый корпус, и статор коллекторного двигателя (например, универсального двигателя) размещается в корпусе, тогда как ротор коллекторного двигателя с возможностью вращения опирается на подшипник, установленный в корпусе. Рядом с коллекторным двигателем к корпусу прикреплен щеткодержательный узел, который удерживает щетки в подвижном скользящем контакте с коллектором, предусмотренном на роторе.

Фиг.9 - вид в перспективе корпуса 30 двигателя, к которому прикреплен узел двигателя. Фиг.10 - вид в вертикальном разрезе ″справа налево″, а Фиг.11 - вид в вертикальном разрезе ″вперед-назад″. Как видно на чертежах, подшипник 31 для обеспечения опоры с возможностью вращения ротора (не показан) коллекторного двигателя выступает с нижнего конца трубчатого корпуса 30 двигателя. Корпус 30 двигателя имеет открытый верхний торец. Корпус 30 двигателя содержит крепежную поверхность 32, расположенную по периферии вокруг опоры 31, и дисковидный щеткодержательный узел 35 для удерживания пары щеток 36, 36, каждая из которых находится в подвижном скользящем контакте с пластиной коллектора, установленного на роторе, установлен на крепежной поверхности 32 и привинчен болтами снизу. Между тем в корпусе 30 двигателя выполнено гнездо 33 для размещения коллекторного двигателя, и на дне гнезда 33 выполнены бобышки 34, 34, с которыми контактирует торцевая поверхность статора 37 и к которым она прикреплена винтами.

Следовательно, когда щеткодержательный узел 35 и статор 37 прикреплены к корпусу 30 двигателя, как видно на Фиг.12 и 13, щеткодержательный узел 35 прикреплен к крепежной поверхности 32 винтами 38, 38 снизу корпуса 30 двигателя. Напротив, статор 37 вставляют в гнездо 33 сверху корпуса 30 двигателя и прикрепляют к бобышкам 34, 34 винтами 39, 39.

Как описано выше, щеткодержательный узел 35 и статор 37 установлены с противоположных сторон и прикреплены к корпусу 30 двигателя винтами. Это приводит к снижению удобства сборки, увеличению диаметра статора 37 из-за необходимости в резьбовых отверстиях и к возможным ограничениям, связанным с конструкцией щеткодержательного узла 35.

Кроме того, так как подшипник 31 ротора выступает из корпуса 30 двигателя посередине крепежной поверхности 32 щеткодержательного узла 35, не достигается достаточная жесткость опоры, поэтому срок службы щеток 36, 36 может сократиться из-за вибраций ротора.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение крепежной конструкции для узла двигателя, с помощью которой можно более легким и удобным способом собрать узел двигателя, содержащий коллекторный двигатель и щеткодержательный узел, а также можно улучшить жесткость опоры, чтобы гарантировать достаточный срок службы щеток, избежав при этом увеличения диаметра статора и возможных ограничений, связанных с конструкцией щеткодержательного узла.

Сущность изобретения

Согласно настоящему изобретению, как оно представлено и описано в данной заявке в виде первого варианта осуществления, крепежная конструкция для узла двигателя, позволяющая узлу двигателя, включающему в себя коллекторный двигатель и щеткодержательный узел, предназначенный для удерживания щеток в подвижном скользящем контакте с коллектором коллекторного двигателя, устанавливаемого в трубчатом корпусе, содержит: гнездо, имеющее дно, выполненное в корпусе и предназначенное для размещения в нем узла двигателя с щеткодержательным узлом, обращенным вниз; приемный участок, выполненный в гнезде и предназначенный для позиционирования щеткодержательного узла при вступлении с ним в контакт; упорный участок, выполненный, по меньшей мере, на одном из элементов - статоре коллекторного двигателя или щеткодержательном узле, - и предназначенный для вступления в контакт с соответствующим щеткодержательным узлом или статором, примыкающим к нему, во время сборки с целью относительного позиционирования статора и щеткодержательного узла; и крепежный элемент, вставляемый с открытой стороны корпуса, контактирующий со статором и прикрепленный к корпусу, причем узел двигателя размещен внутри гнезда таким образом, что щеткодержательный узел контактирует с приемным участком, а статор и щеткодержательный узел контактируют друг с другом посредством упорного участка, при этом при помощи крепления узла двигателя с применением крепежного элемента узел двигателя расположен и закреплен между крепежным элементом и гнездом.

Предпочтительно, согласно второму варианту осуществления, крепежная конструкция по первому варианту осуществления может отличаться тем, что крепежным элементом является винт, вставляемый с открытой стороны корпуса сквозь статор и щеткодержательный узел ввинчивается в корпус.

Предпочтительно, согласно третьему варианту осуществления, крепежная конструкция по второму варианту осуществления может отличаться тем, что приемный участок и упорный участок выровнены, а винт вставляют через статор, и щеткодержательный узел в месте расположения упорного участка и ввинчивают в приемный участок.

Предпочтительно, согласно четвертому варианту осуществления, крепежная конструкция по первому варианту осуществления может отличаться тем, что на корпус вблизи отверстия установлена перегородка, закрывающая заднюю по ходу сторону охлаждающего вентилятора, обеспеченного на роторе коллекторного двигателя, а также тем, что, по меньшей мере, на одном из элементов - статоре или перегородке, - выполнен второй упорный участок, который вступает в контакт с соответствующей перегородкой или статором во время сборки, с целью относительного позиционирования статора и перегородки, при этом перегородка функционирует как крепежный элемент таким образом, что путем крепления перегородки к корпусу узла двигателя помещается и закрепляется между перегородкой и приемным участком.

Согласно вышеупомянутой компоновке крепежной конструкции по первому варианту осуществления, узел двигателя проще и удобнее прикреплять к корпусу двигателя. Кроме того, так как узел двигателя располагают и закрепляют между крепежным элементом и приемным участком, нет необходимости в увеличении диаметра статора, чтобы гарантировать наличие резьбовых участков, и не существует ограничений, касающихся конструкции щеткодержательного узла. Кроме того, так как нет необходимости в обеспечении выступающего подшипника для ротора на корпусе двигателя, достигается повышение жесткости опоры, что приводит к уменьшению вибраций на роторе, а также к достижению достаточного срока службы щеток.

Согласно вышеупомянутой компоновке крепежной конструкции по второму варианту осуществления, в дополнение к вышеупомянутым преимуществам первого варианта осуществления узел двигателя закреплен винтом, вставленным через статор и щеткодержательный узел и ввинченным в корпус, так что узел двигателя может быть размещен и закреплен между винтом и приемным участком без люфта в радиальном, или периферийном, направлении корпуса.

Согласно вышеупомянутой компоновке крепежной конструкции по третьему варианту осуществления, в дополнение к вышеупомянутым преимуществам второго варианта осуществления, промежуточное положение узла двигателя относительно винта и примыкание комплектующих друг к другу находятся в соответствии, что позволяет обеспечить более устойчивую сборку.

Кроме того, согласно вышеупомянутой компоновке крепежной конструкции по четвертому варианту осуществления, в дополнение к вышеупомянутым преимуществам первого варианта осуществления, является возможным обеспечить эффективную крепежную конструкцию, с помощью которой узел двигателя может быть размещен и закреплен между крепежным элементом и приемным участком одновременно с установкой обычной перегородки.

Краткое описание чертежей

Вышеописанный объект, другие преимущества и дополнительные признаки настоящего изобретения станут более понятными из подробного описания иллюстративных, не носящих ограничительного характера вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - вид корпуса двигателя в перспективе;

Фиг.2 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей крепежной конструкции для узла двигателя;

Фиг.3 - вид корпуса двигателя в вертикальном разрезе в направлении ″справа-налево″;

Фиг.4 - вид в разрезе по линии А-А на Фиг.3;

Фиг.5 вид в перспективе узла двигателя;

Фиг.6А и 6В виды в перспективе щеткодержательного узла, из которых Фиг.6А - вид сверху, а Фиг.6В - вид снизу;

Фиг.7 - увеличенный вид в перспективе, иллюстрирующий узел двигателя в собранном состоянии;

Фиг.8 - местный вид в перспективе согласно модификации;

Фиг.9 - вид в перспективе обычного корпуса двигателя;

Фиг.10 - вид в вертикальном разрезе обычного корпуса двигателя в направлении ″справа налево″;

Фиг.11 - вид в вертикальном разрезе обычного корпуса двигателя в направлении ″вперед-назад″;

Фиг.12 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей обычной крепежной конструкции для узла двигателя; и

Фиг.13 - вид в перспективе, иллюстрирующий обычный узел двигателя в собранном состоянии.

Подробное описание иллюстративного варианта осуществления

Далее иллюстративные варианты осуществления изобретения будут подробно описаны со ссылками на прилагаемые чертежи.

Электрический отбойный молоток является общеизвестным механическим инструментом, содержащим: корпус 1 двигателя; корпус редуктора, прикрепленный к верхней части корпуса 1 двигателя, в котором находится кривошипный механизм; трубчатый корпус, прикрепленный к передней стороне (т.е. к правой стороне на Фиг.1) корпуса редуктора, в котором расположен ударный механизм; и долото, прикрепленное к передней стороне трубчатого корпуса, к которому прикладывается ударная сила. Корпус рукоятки прикреплен к задней поверхности корпуса 1 двигателя.

Как видно на Фиг.1, корпус 1 двигателя имеет трубчатую форму, в которой нижний торец закрыт, а верхний торец открыт. Нижний торец корпуса 1 двигателя обеспечивает закрытый участок 2, и опорный участок 3, конструкция которого обеспечивает опору подшипника для обеспечения вращательной опоры ротора коллекторного двигателя, обеспечен в виде углубления в центре закрытого участка 2. Множество всасывающих воздух отверстий 4, 4 для всасывания охлаждающего воздуха с целью охлаждения коллекторного двигателя выполнено по периферии, вокруг опорного участка 3.

Как лучше всего видно на Фиг.2, гнездо 5, имеющее дно, выполнено в корпусе 1 двигателя. Гнездо 5 предназначено для размещения узла 10 двигателя, включающего в себя коллекторный двигатель и щеткодержательный узел 20, с помощью запрессовки соответствующих частей, при этом щеткодержательный узел 20 обращен вниз. Как видно на Фиг.3 и 4, пара бобышек 6, 6 обеспечены в качестве приемных участков на дне гнезда 5 и расположены центросимметрично. Каждая бобышка 6, 6 имеет резьбовое отверстие 7, открытое сверху.

Коллекторный двигатель, установленный в гнезде 5, включает в себя статор 11 и ротор (не показан). Как видно на Фиг.5, статор 11 содержит сердечник 12, продолжающийся вдоль оси статора, пару клеммных колодок 13, 13, расположенных на верхнем и нижнем концах сердечника 12, пару главных обмоток 14, 14, обмотанных вокруг сердечника 12, и пару комплектов металлических выводов 15, 15, расположенных центросимметрично и выступающих относительно верхней поверхности верхней клеммной пластины 13 (на Фиг.5 верхняя часть чертежа упоминается как верхняя сторона при разъяснении конструкции узла 10 двигателя. То же самое верно в отношении Фиг.6А). Между металлическими выводами каждого комплекта 15, 15 имеется сквозное отверстие 16, которое проникает в осевом направлении через сердечник 12 и клеммную колодку 13 и открыто сверху донизу. Положение сквозных отверстий 16, 16 соответствует положению бобышек 6, 6 гнезда 5.

Как видно на Фиг.6А и 6В, щеткодержательный узел 20 содержит кольцевое основание 21, размер которого, по существу, равен размеру клеммной колодки 13 статора 11. Щеткодержатели 22, 22 имеют форму прямоугольной трубки и осесимметрично расположены на верхней поверхности основания 21, и щетки (не показаны на чертежах), находящиеся в скользящем подвижном контакте с коллектором ротора, удерживаются в щеткодержателях 22. Ссылочная позиция 23 обозначает спиральную пружину, которая обеспечена сбоку от щеткодержателя 22 и своим концом подталкивает щетку к центру щеткодержательного узла 22 (т.е. к коллектору), а ссылочная позиция 24 обозначает соединительный участок, содержащий металлический вывод 25 и предназначенный для электрического соединения с металлическими выводами 15, 15 клеммной колодки 13 посредством вставки металлических выводов 15, 15 в соединительный участок 24. Пара спиральных пружин 23, 23 и пара соединительных участков 24, 24 расположены центросимметрично. Один участок металлического вывода 25 выступает вверх, к выключателю, а другие участки металлического вывода 25 продолжаются в направлении щеткодержателя 22, образуя между ними электрическое соединение.

Цилиндрический участок 26, выступающий в качестве упора, обеспечен между металлическими выводами 25, 25 каждого соединительного участка 24 внизу основания 21. Цилиндрический участок 26 выступает вниз, а сквозное отверстие 27 проникает в осевом направлении через основание 21 и цилиндрический участок 26, и открыто сверху донизу. Цилиндрический участок 26 приводят в контакт с верхней поверхностью клеммной колодки 13 статора 11 в процессе установления фазы. Кроме того, буртик 28 подковообразной формы, как видно на виде сверху, обеспечен на верхней поверхности основания 21 по периферии каждого сквозного отверстия 27. Буртик 28 открыт радиально наружу, в сторону периферии основания 21. Бобышки 6, 6, обеспеченные на корпусе 1 двигателя, во время сборки устанавливают в углубления, образуемые буртиками 28, 28.

Согласно вышеописанной конструкции узла 10 двигателя, как видно на Фиг.5, щеткодержательный узел 20 в процессе установления фазы прикрепляют к верхней поверхности статора 11, между сквозными отверстиями 16, 16 и цилиндрическими участками 26, 26. Это позволяет вставить металлические выводы 15, 15 клеммной колодки 13 в соответствующие соединительные участки 24, 24 и цилиндрические участки 26, 26 для приведения в контакт с верхней поверхностью клеммной колодки 13 с целью установки сопряжения между сквозными отверстиями 16, 27.

Как лучше всего видно на Фиг.7, в процессе отладки сопряжения между сквозными отверстиями 27, 27 и бобышками 6, 6 собранный упомянутым образом узел 10 двигателя вставляют и запрессовывают в гнездо 5 корпуса 1 двигателя через верхнее отверстие корпуса 1 двигателя, при этом щеткодержатель 20 обращен вниз. Это позволяет установить связи между сквозными отверстиями 27, 27 и резьбовыми отверстиями 7, 7 в результате того, что основание 21 сцепляют с бобышками 6, 6 внутри гнезда 5, а бобышки 6, 6 устанавливают внутрь буртиков 28, 28.

В этом положении, когда узел 10 двигателя размещен в гнезде 5, два винта 8, 8 вставляют сверху статора 11 в сквозные отверстия 16, 16 и ввинчивают в резьбовые отверстия 7, 7 бобышек 6, 6, пропуская сквозь цилиндрические участки 26, 26 щеткодержательного узла 20 и сквозные отверстия 27, 27. Соответственно, статор 11 и щеткодержательный узел 20 закреплены, как видно на Фиг.3 и 4, находясь при этом между бобышками 6, 6 и головками винтов 8, 8. И, наконец, ротор (не показан) вставляют в статор 11 сверху, и нижний конец ротора с возможностью вращения устанавливают в опорный участок 3, завершая крепление узла 10 двигателя.

Как описано выше, крепежная конструкция для узла двигателя 10 согласно данному иллюстративному варианту осуществления имеет следующую компоновку: гнездо 5, имеющее дно, выполнено в корпусе 1 двигателя, и в нем установлен узел 10 двигателя, при этом щеткодержательный узел 20 обращен вниз; бобышки 6, 6 выполнены в гнезде 5 таким образом, чтобы контактировать с щеткодержательным узлом 20, размещаемым между ними; цилиндрические участки 26, 26 обеспечены на щеткодержательном узле 20 таким образом, чтобы контактировать со статором 11, примыкающим к ним, во время сборки, с целью размещения между статором 11 и щеткодержательным узлом 20; также используются крепежные элементы (винты 8, 8), которые вставляют через открытую сторону корпуса 1 двигателя, приводят в контакт со статором 11 и прикрепляют к корпусу 1 двигателя; причем узел 10 двигателя расположен внутри гнезда 5 таким образом, что щеткодержательный узел 20 конактирует с бобышками 6, 6, а статор 11 и щеткодержательный узел 20 контактируют друг с другом посредством цилиндрических участков 26, 26, при этом при помощи крепления узла 10 двигателя с применением винтов 8, 8 узла 10 двигателя располагают и закрепляют между винтами 8, 8 и бобышками 6, 6.

Согласно данной конструкции, узел 10 двигателя, содержащий коллекторный двигатель и щеткодержательный узел 20, проще и удобнее прикрепить к корпусу двигателя. Кроме того, так как узел 10 двигателя располагают и закрепляют между винтами 8, 8 и бобышками 6, 6, нет необходимости в увеличении диаметра статора 11, чтобы гарантировать наличие резьбовых участков, и не существует ограничений, касающихся конструкции щеткодержательного узла 20. Кроме того, так как нет необходимости в обеспечении выступающего подшипника для ротора на корпусе 1 двигателя, достигается повышение жесткости опоры, что приводит к уменьшению вибраций на роторе, а также к достижению достаточного срока службы щеток.

В данном иллюстративном варианте осуществления крепежными элементами являются винты 8, 8, каждый из которых вставляют с открытой стороны корпуса 1 двигателя и ввинчивают в корпус 1 двигателя через статор 11 и щеткодержательный узел 20 таким образом, что узел 10 двигателя может быть размещен и закреплен между винтами 8, 8 и бобышками 6, 6 без люфта в радиальном, или периферийном, направлении корпуса 1 двигателя.

В данном иллюстративном варианте осуществления, так как бобышки 6, 6 и цилиндрические участки 26, 26 выровнены, а винты 8, 8 вставляются через статор 11 и щеткодержательный узел 20 в цилиндрические участки и ввинчиваются в бобышки 6, 6, промежуточное положение узла 10 двигателя относительно винтов 8, 8 и примыкание комплектующих друг к другу находятся в соответствии, что позволяет обеспечить более устойчивую сборку.

В вышеупомянутом иллюстративном варианте осуществления узел 10 двигателя вставляют в корпус 1 двигателя и крепят к нему после сборки щеткодержательного узла 20 и статора 11. Однако в качестве альтернативы можно вначале прикрепить щеткодержательный узел 20 к корпусу 1 двигателя, а затем вставить в корпус 1 двигателя статор 11, прикрепить его и окончательно закрепить винтами.

Кроме того, упорный участок не обязательно должен быть цилиндрическим, могут быть выполнены различные изменения и модификации. Например, в качестве упорного участка можно использовать многосторонний трубчатый элемент или пару буртиков, между которыми вставляется винт. Подобные изменения или модификации также могут быть выполнены и с гнездом. Конечно, можно менять количество упорных участков и гнезд. Кроме того, упорный участок может быть обеспечен на торцевой поверхности статора 11, а не на щеткодержательном узле 20. Пара или пары соответствующих упорных участков могут быть обеспечены на противоположных поверхностях щеткодержательного узла 20 и статора 11.

Кроме того, нет необходимости, чтобы упорный участок был выровнен с гнездом. Упорный участок и сквозное отверстие для винта могут быть не выровненными.

В вышеупомянутом иллюстративном варианте осуществления каждый винт 8 вставляют сквозь статор 11 и щеткодержательный узел 20 и ввинчивают в соответствующую бобышку 6. Однако нет необходимости, чтобы винты 8, 8 проникали сквозь узел 10 двигателя. Например, можно выполнить резьбовые участки на корпусе 1 двигателя вблизи отверстия корпуса 1 двигателя и снаружи относительно статора 11 и ввинтить винт в соответствующий резьбовой участок через шайбу, чтобы прижать торец статора 11 шайбой. Следовательно, статор расположен между резьбовыми участками и закреплен винтами. В этом случае винты и шайбы играют роль крепежных элементов.

Можно обеспечить еще одну модификацию, согласно которой узел 10 двигателя размещают и закрепляют между крепежным элементом и гнездом без винтов, проходящих сквозь узел 10 двигателя. В данном примере перегородка, закрывающая заднюю по ходу сторону охлаждающего вентилятора, обеспеченного на роторе коллекторного двигателя, установлена на корпусе 1 двигателя, рядом с отверстием корпуса 1 двигателя. Более конкретно, как лучше всего видно на Фиг.8, на перегородке 17 выполнена пара участков 18, 18 в виде блоков, в качестве упорных участков, расположенных центросимметрично. Участки 18, 18 в виде блоков вступают в контакт с торцевой поверхностью статора, примыкающей к ним во время сборки. Между тем, резьбовые участки 19, 19 выполнены на корпусе 1 двигателя рядом с отверстием корпуса 1 двигателя, с которым контактируют участки 18, 18 в виде блоков во время сборки, так что винты 9, 9 вставляют через соответствующие участки 18, 18 в виде блоков и ввинчивают в резьбовые участки 19, 19.

Согласно данной модификации, как и в предыдущем иллюстративном варианте осуществления, щеткодержательный узел 20 и статор 11 запрессовывают в корпус 1 двигателя, пока щеткодержательный узел 20 не войдет в контакт с бобышками 6, 6. Затем перегородку 17 прикрепляют к отверстию корпуса 1 двигателя таким образом, чтобы участки 18, 18 в виде блоков контактировали как с торцевой поверхностью статора, так и с резьбовыми участками 19, 19. Наконец, винты 9, 9 вставляют с открытой стороны корпуса 1 двигателя и ввинчивают в резьбовые участки 19, 19 через участки 18, 18 в виде блоков. Соответственно, узел 10 двигателя размещен и закреплен между перегородкой 17 и бобышками 6, 6.

Согласно данной модификации, запирающие участки 18, 18 выполнены на перегородке 17, вступающей в контакт со статором 11, примыкающим к ней, во время сборки, а именно в процессе относительного позиционирования статора 11 и перегородки 17, при этом перегородка 17 функционирует как крепежный элемент таким образом, что путем крепления перегородки 17 к корпусу 1 узла 10 двигатель помещают и закрепляют между перегородкой 17 и бобышками 6, 6. Следовательно, можно прикрепить узел 10 двигателя к корпусу 1 двигателя более легким и удобным способом, не увеличивая при этом диаметр статора 11 и без ограничений в отношении конструкции щеткодержательного узла 20. Кроме того, как и в случае с вышеупомянутым иллюстративным вариантом осуществления, можно увеличить жесткость подшипника, что приводит к уменьшению вибраций на роторе, а также к достижению удовлетворительного срока службы щеток. В частности, согласно данной модификации, можно обеспечить эффективную крепежную конструкцию, с помощью которой узел 10 двигателя может быть размещен и закреплен между перегородкой 17 и бобышками 6, 6 одновременно с прикреплением перегородки 11 к корпусу 1 двигателя.

Различные изменения и модификации могут быть выполнены и по отношению к данной модификации. Например, второй упорный участок может иметь вид не участков 18, 18 в виде блоков, а другую форму, например, цилиндрического участка с парой буртиков. Второй упорный участок может быть обеспечен на торцевой поверхности статора 11, а не на перегородке 17. Конечно, пара или пары соответствующих вторых упорных участков могут быть обеспечены на противоположных поверхностях перегородки 17 и статора 11. Кроме того, при условии наличия перегородки 17, прикрепленной к гнезду, вместо использования винтов перегородку 17 можно присоединить и прикрепить к корпусу 1 двигателя другими средствами, например байонетным соединением.

Крепежная конструкция согласно изобретению применима и к другим механическим инструментам, а не только к отбойному молотку.

Подчеркиваем, что все признаки, раскрытые в описании и/или формуле изобретения, следует рассматривать отдельно и независимо друг от друга, что касается как первоначального описания, так и ограничения заявленного изобретения, независимо от состава признаков вариантов осуществления и/или формулы изобретения. Подчеркиваем, что все диапазоны значений или указания на группы предметов подразумевают любые возможные промежуточные значения или предметы, как с точки зрения первоначального описания, так и с точки зрения ограничения заявленного изобретения, в особенности что касается пределов диапазонов значений.

1. Крепежная конструкция для узла (10) двигателя, обеспечивающая прикрепление узла (10) двигателя, включающего коллекторный двигатель и щеткодержательный узел (20), который удерживает щетки в подвижном скользящем контакте с коллектором коллекторного двигателя, к трубчатому корпусу (1) механического инструмента, содержащая гнездо (5), имеющее дно, выполненное в корпусе (1), конструкция которого позволяет установить в него узел (10) двигателя с щеткодержательным узлом (20), обращенным вниз, приемный участок (6), выполненный в гнезде (5), конструкция которого предназначена для позиционирования щеткодержательного узла (20) при вступлении с ним в контакт, упорный участок (26), выполненный на статоре (11) коллекторного двигателя и/или на щеткодержательном узле (20) и предназначенный для вступления в контакт с соответствующим щеткодержательным узлом (20) или статором (11), примыкающими к нему в сборке для обеспечения относительного позиционирования статора (11) и щеткодержательного узла (20), и крепежный элемент (8, 9), вставленный с открытой стороны корпуса (1) для приведения в контакт со статором (11) и крепления к корпусу (1), причем узел (10) двигателя позиционируется внутри гнезда (5) таким образом, что щеткодержательный узел (20) находится в контакте с приемным участком (6), и статор (11) и щеткодержательный узел (20) контактируют друг с другом через упорный участок (26), при этом узел (10) двигателя размещается и закрепляется между крепежным элементом (8, 9) и приемным участком (6) при помощи крепежного элемента (8, 9).

2. Крепежная конструкция по п.1, в которой крепежный элемент (8, 9) выполнен в виде винта (8, 9), вставленного с открытой стороны корпуса (1) и ввинченного в корпус (1) сквозь статор (11) и щеткодержательный узел (20).

3. Крепежная конструкция по п.2, в которой приемный участок (6) и упорный участок (26) выровнены друг с другом, при этом винт (8, 9) вставлен через статор (11) и щеткодержательный узел (20) в месте расположения упорного участка (26) и ввинчен в приемный участок (6).

4. Крепежная конструкция по п.2, в которой приемный участок (6) и упорный участок (26) не выровнены друг с другом.

5. Крепежная конструкция по п.1, в которой пара приемных участков (6) и пара упорных участков (26) расположены центросимметрично относительно оси корпуса (1).

6. Крепежная конструкция по п.1, в которой упорный участок (26) представляет собой цилиндрический участок (26), обеспеченный на щеткодержательном узле (20).

7. Крепежная конструкция по п.1, в которой на щеткодержательном узле (20) выполнен буртик (28) в месте контакта с приемным участком (6), при этом периферия приемного участка (6) окружена буртиком (28), а приемный участок (6) вставлен в буртик (28).

8. Крепежная конструкция по п.7, в которой буртик (28) имеет подковообразную форму.

9. Крепежная конструкция по п.2, в которой статор (11) содержит сердечник (12), расположенный вдоль оси статора, пару клеммных колодок (13), расположенных на обоих концах сердечника (12), пару главных обмоток (14), обмотанных вокруг сердечника (12), и пару комплектов металлических выводов (15, 25), расположенных центросимметрично на клеммной колодке (13), расположенной со стороны щеткодержательного узла (20).

10. Крепежная конструкция по п.9, в которой для вставки винта (8, 9) выполнено сквозное отверстие (16, 27) между металлическими выводами (15, 25) каждого комплекта, проходящее через сердечник (12) и клеммную колодку (13).

11. Крепежная конструкция по п.9, в которой щеткодержательный узел (20) содержит пару металлических выводов (15, 25), соответственно, причем металлические выводы (15, 25) соединительных участков (24) образуют электрическое соединение с металлическими выводами клеммной колодки (13).

12. Крепежная конструкция по п.11, в которой упорный участок (26) обеспечен у каждого соединительного участка (24) между металлическими выводами (15, 25) каждого комплекта.

13. Крепежная конструкция по п.1, в которой на корпус (1) рядом с отверстием корпуса (1) установлена перегородка (17), закрывающая заднюю по ходу сторону охлаждающего вентилятора, предусмотренного на роторе коллекторного двигателя.

14. Крепежная конструкция по п.13, в которой второй упорный участок (26) выполнен на статоре (11) и/или на перегородке (17) и выполнен с возможностью контакта с соответствующей перегородкой (17) или со статором (11) в сборке для обеспечения относительного позиционирования статора (11) и перегородки (17), а перегородка (17) выполнена с возможностью осуществления функции крепежного элемента таким образом, что при креплении перегородки (17) к корпусу (1) узла (10) двигателя второй упорный участок (26) имеет возможность размещения и закрепления между перегородкой (17) и базовыми участками (6).

15. Крепежная конструкция по п.14, в которой выполнен на корпусе (1) рядом с отверстием корпуса (1) резьбовой участок (19), с отверстием которого контактирует второй упорный участок (26) и в которое через соответствующий упорный участок (26) винт (8, 9) вставлен и ввинчен в резьбовой участок (19) для закрепления перегородки (17).

16. Крепежная конструкция по п.14, в которой второй упорный участок (26) содержит пару участков (18) в виде блоков.

www.findpatent.ru

Узел опоры газотурбинного двигателя

Изобретение относится к энергетическому и транспортному машиностроению, в частности к системам смазки подшипниковых опор газотурбинных двигателей, и может быть использовано для подачи масла в подшипники, например межроторные подшипники высокотемпературных авиационных газотурбинных двигателей. Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности работы подшипника и, следовательно, всего двигателя путем улучшения условий смазки подшипника и его охлаждения и обеспечение повышения ресурса двигателя. Указанный технический результат достигается тем, что узел опоры газотурбинного двигателя содержит подшипник с роликом, внутренним кольцом и сепаратором, причем узел опоры выполнен с возможностью подвода масла к подшипнику, а во внутреннем кольце подшипника дополнительно выполнен, по меньшей мере, один канал для подвода масла к беговой дорожке внутреннего кольца подшипника, причем для канала выполняется отношение 20°≤α≤90°, где α - угол между осью канала и осью вращения подшипника. Для подшипника узла опоры выполняется соотношение B/L=1,1-5,0, где В - ширина сепаратора, L - ширина ролика. В узле опор газотурбинного двигателя подвод масла к беговой дорожке внутреннего кольца подшипника может быть осуществлен в выполненные во внутренней обойме подшипника канавки выхода шлифовального круга. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к энергетическому и транспортному машиностроению, в частности к системам смазки подшипниковых опор газотурбинных двигателей, и может быть использовано для подачи масла в подшипники, например межроторные подшипники высокотемпературных авиационных газотурбинных двигателей.

Широко известны различные устройства для подачи масла к опорам подшипников от общей маслосистемы газотурбинного двигателя (ГТД), содержащие маслоподводящие форсунки струйного типа. Каждая форсунка содержит корпус с форсуночным каналом подвода масла к рабочим органам подшипника, соединенный с масляной магистралью двигателя, причем отверстия форсуночных каналов имеют расчетный размер в соответствии с требованиями и условиями смазки (Штода А.В. и др. «Конструкция авиационных двигателей», изд. ВВИА, 1959 г., с.114-117).

Данные конструкции оправдывают себя для двигателей, работающих в режимах невысоких температур.

Однако подшипниковые опоры роторов, особенно роторов турбин современных высокотемпературных газотурбинных авиадвигателей подвергаются воздействию температур порядка 300°С из-за подвода к ним тепла от горячих газов работающего двигателя, а после его останова - от нагретых до высокой температуры массивных деталей турбины.

Известен узел опоры газотурбинного двигателя, содержащий подшипник с роликом, внутренним кольцом и сепаратором, соединенный каналами подвода масла с валом. В этом решении используется подшипник, содержащий так называемый сепаратор «с крылышками», а также каналы, выполненные во втулке и позволяющие осуществлять подвод масла к подшипнику (патент РФ №2038513, МПК 6: F 04 D 29/04, дата публикации 1995.06.27) - аналог.

Недостатком данного решения является: то, что масло не попадает на внутреннее кольцо подшипника, а захватывается «крылышками» сепаратора, выполняющими функцию улавливания масла. Таким образом, смазываются только ролики и внешнее кольцо подшипника, что не обеспечивает эффективную смазку подшипника и отвод тепла.

Так же известен узел опоры газотурбинного двигателя, в котором масло на подшипник с роликом, внутренним кольцом и сепаратором подается следующим образом. Через отверстия, выполненные в цапфе носка турбины низкого давления, масло попадает в кольцевые коллекторы и через форсунки подается в подшипник в осевом направлении (патент РФ №2144995, F 02 C 7/06, дата публикации - 2000.01.27) - прототип.

Недостатком данной конструкции является, то, что масло из форсунок отбрасывается центробежными силами непосредственно на наружное кольцо подшипника, а на внутреннее кольцо подшипника масло попадает в незначительном количестве, недостаточном для обеспечения надежной работы подшипника и двигателя в целом.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности работы подшипника и, следовательно, всего двигателя путем улучшения условий смазки подшипника и его охлаждения и обеспечение повышения ресурса двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что узел опоры газотурбинного двигателя содержит подшипник с роликом, внутренним кольцом и сепаратором, причем узел опоры выполнен с возможностью подвода масла к подшипнику, а во внутреннем кольце подшипника дополнительно выполнен, по меньшей мере, один канал для подвода масла к беговой дорожке внутреннего кольца подшипника, причем для канала выполняется отношение 20°≤α≤90°, где α - угол между осью канала и осью вращения подшипника.

Для подшипника узла опоры может выполняться соотношение B/L=1,1-5,0, где В - ширина сепаратора, L - ширина ролика.

В узле опор газотурбинного двигателя подвод масла к беговой дорожке внутреннего кольца подшипника может быть осуществлен в выполненные во внутреннем кольце подшипника канавки выхода шлифовального круга.

Заявляемое изобретение характеризуется тем, что для достижения заявляемого технического результата необходимо, чтобы во внутреннем кольце подшипника дополнительно был выполнен, по меньшей мере, один канал для подвода масла к беговой дорожке внутреннего кольца подшипника, причем для канала выполняется отношение 20°≤α≤90°, где α - угол между осью канала и осью вращения подшипника, причем для подшипника может выполняться соотношение B/L=1,1-5,0, где В - ширина сепаратора, L - ширина ролика, а подвод масла к беговой дорожке внутреннего кольца подшипника может быть осуществлен в выполненные во внутреннем кольце подшипника канавки выхода шлифовального круга.

Такое выполнение обусловлено следующим:

Для обеспечения эффективности смазки подшипника требуется поступление смазки ко всем рабочим поверхностям подшипника, например к ролику подшипника. Внутреннее кольцо подшипника, особенно в случае наличия направляющих бортов находится в зоне масляного «голодания» и для обеспечения ее смазки требуется непосредственный подвод масла на ее рабочую поверхность, что обеспечивается выполнением в ней каналов подвода масла.

Масло поступает по каналам под действием центробежных сил. Эффективность скорости поступления масла зависит от угла между осью канала и осью вращения подшипника, а следовательно, и двигателя.

Выполнение, по меньшей мере, одного из каналов под углом 20°≤α≤90°, где α - угол между осью канала и осью вращения подшипника, позволяет получить заявляемый технический результат, который может быть оптимизирован тем, что подвод масла непосредственно к внутреннему кольцу подшипника может быть осуществлен в выполненные во внутреннем кольце подшипника канавки выхода шлифовального круга.

Для конкретного подшипника выполненные в нем каналы могут иметь как одинаковый диаметр, так и различные диаметры. Это зависит от конструкции узла опоры ГТД, от рекомендуемого расхода масла через подшипник и от количества каналов, выполненных во внутренней обойме подшипника, причем взаимное радиальное угловое расположение каналов с обеих сторон может быть различным, т.е. оси каналов могут быть расположены как в одной, так и в разных плоскостях.

Выполнение для подшипника узла опоры соотношения B/L=1,1-5,0, где В - ширина сепаратора, L - ширина ролика, позволяет дополнительно обеспечить компактность конструкции всей масляной магистрали и повысить улавливание и удержание масла в подшипнике.

При выполнении угла наклона каналов меньше 20° и больше 90° к оси вращения подшипника приведет к уменьшению надежности подшипника из-за увеличения потерь в скорости и дополнительного расхода масла, а также из-за значительного увеличения габаритов и усложнения всего подшипникового узла.

Для обеспечения более полного улавливания и удержания масла в подшипнике отношение B/L должно быть в пределе от 1,1 до 5,0. Соотношение меньше 1,1 не обеспечит улавливания масла, а при соотношении больше 5,0 масло, не попадая в подшипник, будет вытесняться на слив, что значительно увеличит габариты конструкции и ухудшит прочностные характеристики узла опоры газотурбинного двигателя.

Осуществление подвода масла именно через отверстия, выполненные во внутреннем кольце подшипника и выходящие в канавки выхода шлифовального круга, обеспечивает целостность беговой дорожки и направляющих бортов подшипника, что увеличивает ресурс и оптимизирует прочностные характеристики, а следовательно, и надежность работы подшипникового узла.

Заявляемое решение иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1 и 2, где на фиг.1 - узел опоры газотурбинного двигателя (ГТД), на фиг.2 - увеличенный вид А фиг.1.

Узел опоры ГТД, например узел опоры турбины ГТД, включает подшипник 1 с роликом 2, внутренним кольцом 3 и сепаратором с «крылышками» 4, канавки 5, 6 и каналы 7 и 8 подвода масла, вал 9 турбины, форсунку 10, масляный коллектор 11, закрепленный на корпусе опоры турбины, и носок турбины 12. Во внутреннем кольце 3 подшипника дополнительно выполнены каналы 13 и 14, служащие для подвода масла к подшипнику 1. Каналы 13 и 14 выполнены во внутреннем кольце 3 подшипника 1 с образованием между их осями и осью вращения подшипника углов 20°-90°, например 45°. Каналы 13 и 14, выполненные во внутреннем кольце подшипника 1, могут быть соединены с каналами вала 7 и 8 или непосредственно (в случае отсутствия цапфы), или через вал 9 и соответственно через каналы 5 и 6, выполненные в вале 9.

Каналы 13 и 14 могут быть выполнены таким образом, что они соединяют вал 9 с канавками выхода шлифовального круга (проточками) 15 и 16, выполненными во внутреннем кольце 3 и образующими полости между внутренним кольцом 3 подшипника 1 и роликом 2.

Устройство работает следующим образом.

Через форсунку 10 масляного коллектора 11, закрепленного на корпусе опоры турбины, масло под давлением от маслонасоса (на чертеже не показан) подается во внутреннюю полость вала 9, где за счет его конструктивного выполнения, например распорного кольца, формируется масляная ванна. Далее за счет центробежных сил, возникающих от вращения вала 9 турбины, например турбины низкого давления, масло попадает через отверстия в вале 9 в пространство, образованное наружной поверхностью вала и внутренней поверхностью носка 12 турбины низкого давления. Далее масло перемещается в радиальные каналы, выполненные в носке 12 турбины низкого давления под внутренним кольцом 13 подшипника 1.

Далее масло подается во внутреннее кольцо 3 подшипника по каналам 13 и 14, выполненным во внутреннем кольце 3, при этом масло подается под углом к вертикальной оси и попадает на ролик 2 и внутреннее кольцо 3 подшипника, например межроторного подшипника. «Крылышки» сепаратора 4 удерживают масло в подшипнике 1, что повышает эффективность смазки и теплоотдачи.

Преимущество данного решения заключается в следующем:

- масло поступает не только на ролики и внешнее кольцо подшипника, но и в большей степени непосредственно на беговую дорожку внутреннего кольца подшипника, что обеспечивает улучшение смазки по сравнению с прототипом, в котором масло попадает лишь на ролики и внешнее кольцо;

- использование сепаратора с крылышками позволяет более полно использовать масло, так как масло более полно улавливается и удерживается в подшипнике;

- соответственно обеспечивается и более эффективный отвод тепла от колец подшипника, что повышает надежность и ресурс подшипника в узле и двигателя в целом.

Как показали сравнительные испытания узла опоры ГТД с заявляемым подшипником с выполненными во внутреннем кольце каналами и подшипника прототипа (патент РФ №2144995).

Подшипник с 8 каналами (по 4 на сторону) диаметром 1 мм, выполненными под углом 45 градусов к оси вращения подшипника и соотношением B/L=2,5, имеет температуру колец на 10°С ниже, чем у прототипа, и контроль качества рабочих поверхностей заявляемого подшипника и прототипа показал, что подшипник по заявляемому решению имеет меньший износ рабочих поверхностей, что повышает надежность подшипникового узла и ресурс двигателя.

1. Узел опоры газотурбинного двигателя, содержащий подшипник с роликом, внутренним кольцом и сепаратором, и выполненный с возможностью подвода масла к подшипнику, отличающийся тем, что во внутреннем кольце подшипника дополнительно выполнен, по меньшей мере, один канал для подвода масла к беговой дорожке внутреннего кольца подшипника, причем для канала выполняется отношение 20°≤α≤90°, где α - угол между осью канала и осью вращения подшипника, а для подшипника выполняется соотношение B/L=1,1-5,0, где В - ширина сепаратора, L - ширина ролика.

2. Узел опоры по п.1, отличающийся тем, что подвод масла к беговой дорожке внутреннего кольца подшипника осуществляется в выполненные во внутренней обойме подшипника канавки выхода шлифовального круга.

www.findpatent.ru

опорный узел двигателя - это... Что такое опорный узел двигателя?

 опорный узел двигателя

Engineering: engine mounting group

Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.

  • опорный узел генератора
  • опорный узел кабины

Смотреть что такое "опорный узел двигателя" в других словарях:

  • АВТОМОБИЛЬ ЛЕГКОВОЙ — самодвижущееся четырехколесное транспортное средство с двигателем, предназначенное для перевозок небольших групп людей по автодорогам. Легковой автомобиль, обычно вмещающий от одного до шести пассажиров, именно этим, в первую очередь, отличается… …   Энциклопедия Кольера

  • 1: — Терминология 1: : dw Номер дня недели. «1» соответствует понедельнику Определения термина из разных документов: dw DUT Разность между московским и всемирным координированным временем, выраженная целым количеством часов Определения термина из… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ 15888-90: Аппаратура дизелей топливная. Термины и определения — Терминология ГОСТ 15888 90: Аппаратура дизелей топливная. Термины и определения оригинал документа: 12. V образный топливный насос Vee fuel injection pump Топливный насос высокого давления с приводным валом, имеющий два ряда насосных секций, оси… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Проверенный в боях, и не только. Испытание английского танка в СССР —        В Западном танкостроении не так много танков, имеющих титул танк солдат , и как раз Центурион занимает в этом списке одно из первых мест.         Отдельными представителями английских военных кругов неоднократно высказывались мнения о… …   Энциклопедия техники

  • АСУ-57 — ранних серий в бронетанковом музее в Кубинке …   Википедия

  • ПБ 10-559-03: Правила устройства и безопасной эксплуатации пассажирских подвесных и буксировочных канатных дорог — Терминология ПБ 10 559 03: Правила устройства и безопасной эксплуатации пассажирских подвесных и буксировочных канатных дорог: Буксировочная канатная дорога (БКД) сооружение, предназначенное для буксировки лыжников с помощью буксировочных… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Советские самоходки в развитии и бою — Межвоенный период         Самоходная артиллерия на гусеничном бронированном шасси появилась почти сразу же после выхода на поле боя танков. Вообще говоря, французская боевая машина тех лет Сен Шамон (St. Chammond) гораздо сильнее напоминает САУ… …   Энциклопедия техники

  • Ясногорск (Тульская область) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ясногорск. Город Ясногорск Герб …   Википедия

  • Татра КТ4 — Татра KT4 Изготовлено в общей сложности (шт) 1798 Выпускался, гг. 1973 1997 Габариты Длина кузова вагона (мм) 18 110 Ширина кузова вагон …   Википедия

  • Tatra KT4 — Завод изготовитель ЧКД …   Википедия

  • Tatra КТ4 — Татра KT4 Изготовлено в общей сложности (шт) 1798 Выпускался, гг. 1973 1997 Габариты Длина кузова вагона (мм) 18 110 Ширина кузова вагон …   Википедия

universal_ru_en.academic.ru

опорный узел двигателя — с русского на английский

См. также в других словарях:

  • АВТОМОБИЛЬ ЛЕГКОВОЙ — самодвижущееся четырехколесное транспортное средство с двигателем, предназначенное для перевозок небольших групп людей по автодорогам. Легковой автомобиль, обычно вмещающий от одного до шести пассажиров, именно этим, в первую очередь, отличается… …   Энциклопедия Кольера

  • 1: — Терминология 1: : dw Номер дня недели. «1» соответствует понедельнику Определения термина из разных документов: dw DUT Разность между московским и всемирным координированным временем, выраженная целым количеством часов Определения термина из… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ 15888-90: Аппаратура дизелей топливная. Термины и определения — Терминология ГОСТ 15888 90: Аппаратура дизелей топливная. Термины и определения оригинал документа: 12. V образный топливный насос Vee fuel injection pump Топливный насос высокого давления с приводным валом, имеющий два ряда насосных секций, оси… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Проверенный в боях, и не только. Испытание английского танка в СССР —        В Западном танкостроении не так много танков, имеющих титул танк солдат , и как раз Центурион занимает в этом списке одно из первых мест.         Отдельными представителями английских военных кругов неоднократно высказывались мнения о… …   Энциклопедия техники

  • АСУ-57 — ранних серий в бронетанковом музее в Кубинке …   Википедия

  • ПБ 10-559-03: Правила устройства и безопасной эксплуатации пассажирских подвесных и буксировочных канатных дорог — Терминология ПБ 10 559 03: Правила устройства и безопасной эксплуатации пассажирских подвесных и буксировочных канатных дорог: Буксировочная канатная дорога (БКД) сооружение, предназначенное для буксировки лыжников с помощью буксировочных… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Советские самоходки в развитии и бою — Межвоенный период         Самоходная артиллерия на гусеничном бронированном шасси появилась почти сразу же после выхода на поле боя танков. Вообще говоря, французская боевая машина тех лет Сен Шамон (St. Chammond) гораздо сильнее напоминает САУ… …   Энциклопедия техники

  • Ясногорск (Тульская область) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ясногорск. Город Ясногорск Герб …   Википедия

  • Татра КТ4 — Татра KT4 Изготовлено в общей сложности (шт) 1798 Выпускался, гг. 1973 1997 Габариты Длина кузова вагона (мм) 18 110 Ширина кузова вагон …   Википедия

  • Tatra KT4 — Завод изготовитель ЧКД …   Википедия

  • Tatra КТ4 — Татра KT4 Изготовлено в общей сложности (шт) 1798 Выпускался, гг. 1973 1997 Габариты Длина кузова вагона (мм) 18 110 Ширина кузова вагон …   Википедия

translate.academic.ru

Цилиндрическое опорное устройство для узла статора газотурбинного двигателя и узел статора газотурбинного двигателя

 

Опорой для узла статора газотурбинного двигателя служит внешний корпус, включающий две наружные кольцевые части, между которыми устанавливаются сегменты направляющих аппаратов турбины. Направляющие аппараты турбины образуют кольцо внутри цилиндрического опорного устройства. Между наружными кольцевыми частями предусмотрена центральная кольцевая часть, соединяемая с ними с помощью перемычек. Центральная кольцевая часть служит для фиксации опорного устройства внутри корпуса двигателя. Перемычки изогнуты под углом относительно продольной оси узла статора и образуют между собой отверстия. Изобретение позволит свести к минимуму тепловую деформацию, передаваемую от наружных кольцевых частей к центральной кольцевой части. 2 с. и 10 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к опорным устройствам для сегментов направляющих аппаратов статора, используемым в газотурбинных двигателях. Изобретение также относится к усовершенствованному узлу статора для газотурбинного двигателя, в котором используется это опорное устройство. В частности, изобретение относится к усовершенствованному узлу статора газотурбинного двигателя, закрепленного своей наружной радиальной частью и включающего это опорное устройство.

Уровень техники. Узлы статора второй ступени газотурбинного двигателя обычно имеют внутреннюю радиальную часть, установленную на плавающем уплотнении на вращающемся валу турбины. Внешняя радиальная часть узла должна быть прикреплена к внешнему корпусу двигателя. Это обычно осуществляется с помощью кольцеобразного опорного устройства. Однако при прикреплении наружной части статора второй ступени турбины ко внешнему корпусу двигателя может произойти деформация опорного устройства из-за теплового расширения направляющих аппаратов статора, что в свою очередь приводит к деформации внешнего корпуса двигателя. Деформация внешнего корпуса двигателя может привести к изменению зазора вершин рабочих лопаток соседних ступеней турбины, что может понизить кпд двигателя. Деформацию можно уменьшить с помощью адекватного охлаждения направляющих аппаратов статора турбины. Однако эффективное охлаждение жестко закрепленных наружными концами направляющих аппаратов является затруднительным. Из публикации GB-А-1052324 (ближайший аналог изобретения) известно цилиндрическое опорное устройство для узла статора газотурбинного двигателя с корпусом, содержащее две наружные кольцевые части, между которыми установлены сегменты направляющих аппаратов узла статора с образованием кольца в опорном устройстве. Сущность изобретения Задачей настоящего изобретения является обеспечение опорного устройства для крепления наружной части узла статора турбины к внешнему корпусу двигателя, обеспечивающее минимальную деформацию внешнего корпуса при тепловом расширении направляющих аппаратов турбины. Другой задачей настоящего изобретения является опорное устройство, обеспечивающее более эффективное охлаждение направляющих аппаратов статора, в частности наружной опоры направляющих аппаратов статора. Предлагаемое усовершенствованное опорное устройство представляет собой легкий цилиндр, внутри которого устанавливаются направляющие аппараты. Цилиндр выполнен из двух колец, между которыми устанавливаются направляющие аппараты, и центрального кольца, используемого для установки цилиндра в радиальном направлении относительно внешнего корпуса двигателя. Для образования цилиндрической формы кольца соединяются тонкими, разнесенными по окружности соединительными элементами - перемычками, соединяющими оба наружных кольца с центральным кольцом. Перемычки достаточно тонкие и могут изгибаться или деформироваться при тепловом расширении направляющих аппаратов статора, расширяя или деформируя наружные опорные кольца с целью минимизации деформации, передаваемой от наружных опорных колец к внутреннему установочному кольцу, и от него к корпусу двигателя. Таким образом, обеспечивается сведение к минимуму деформации, передаваемой на корпус, и улучшение контроля зазора вершин рабочих лопаток турбины. Использование тонких перемычек для соединения колец опорного устройства позволяет создать большие отверстия в цилиндрическом устройстве для подвода охлаждающего воздуха к наружным опорам направляющих аппаратов, что обеспечивает дополнительное уменьшение деформации. В частности, предлагается также в основном цилиндрическое опорное устройство для узла статора турбины газотурбинного двигателя с корпусом. Опорное устройство имеет две наружные кольцевые части, между которыми устанавливаются направляющие аппараты статора, и центральная кольцевая часть, служащая для установки опорного устройства в радиальном направлении внутри корпуса двигателя. Перемычки, соединяющие наружные кольцевые части с центральной кольцевой частью, выполнены таким образом, чтобы обеспечивалось уменьшение деформации теплового расширения, передаваемой от наружных кольцевых частей к центральной кольцевой части. Предлагается также узел статора турбины газотурбинного двигателя с корпусом, включающий ряд направляющих аппаратов, образующих статор, и в основном цилиндрическое опорное устройство, внутри которого устанавливаются направляющие аппараты, образующие кольцо статора. Опорное устройство состоит из двух наружных кольцевых частей, между которыми устанавливаются направляющие аппараты, и центральной кольцевой части, с помощью которой опорное устройство устанавливается в радиальном направлении внутри корпуса двигателя. Соединительные элементы - перемычки, соединяющие наружные кольцевые части с центральной кольцевой частью, выполнены таким образом, чтобы обеспечивалось уменьшение деформации теплового расширения, передаваемой от наружных кольцевых частей к центральной кольцевой части. Перечень фигур чертежей и иных материалов Описав в целом предлагаемое изобретение, рассмотрим его более подробно со ссылками на следующие приведенные ниже иллюстрации, показывающие предпочтительный способ выполнения изобретения. Фиг.1 - поперечный разрез статора газотурбинного двигателя. Фиг.2 - частичный перспективный вид предлагаемого опорного устройства. Фиг.3 - детальный вид сверху части опорного устройства. Фиг.4 - детальный поперечный разрез опорного устройства и внешнего корпуса двигателя. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Показанный на фиг. 1 газотурбинный двигатель 1 имеет расположенные на расстоянии друг от друга по оси двигателя ступени 3, 5 ротора, между которыми установлена статорная ступень 7. Статорная ступень 7 состоит из ряда сегментов 9 направляющего аппарата, установленных друг за другом и образующих круговое кольцо. Каждый сегмент 9 направляющего аппарата состоит из одной или более лопаток 11 статора, установленных между наружной платформой (башмаком) лопатки 13 и внутренней платформой 15. Боковые кромки наружных платформ 13 прилегают друг к другу так же, как и боковые кромки внутренних платформ 15, образуя кольцо. Для того чтобы обеспечить фиксацию внутренних платформ 15 в осевом и радиальном направлениях, они устанавливаются между внутренними кожухами 17, 19 двигателя. На фиг. 1 и 2 показано также предусматриваемое в общем случае цилиндрическое опорное устройство 25, внутри которого устанавливается кольцо сегментов 9 направляющих аппаратов. Цилиндрическое опорное устройство 25 состоит из трех разнесенных в осевом направлении кольцевых частей 27, 29 и 31. Кольцевые части 27, 29 и 31 обладают достаточной толщиной в радиальном направлении. Относительно тонкие цилиндрические соединительные элементы, или перегородки 33,35 обеспечивают соединение наружных кольцевых частей 27, 29 с центральной кольцевой частью 31. Сегменты 9 направляющих аппаратов установлены опирающимися на наружные кольцевые части 27, 29, для чего каждая из наружных кольцевых частей 27, 29 опорного устройства имеет обращенные внутрь радиальные фланцы 39, 41, между которыми располагаются наружные платформы 13 сегментов направляющих аппаратов 9 с целью их фиксации в осевом и радиальном направлениях. Центральная кольцевая часть 31 опорного устройства 25 упирается во внешний корпус 43 двигателя для фиксации опорного устройства в радиальном направлении относительно корпуса. Тепловое расширение сегментов 9 направляющих аппаратов может не соответствовать в радиальном отношении тепловому расширению опорного устройства 25. Опорное устройство в соответствии с настоящим изобретением уменьшает любую тепловую деформацию, передаваемую через опорное устройство между наружными кольцевыми частями 27, 29 и центральной кольцевой частью 31 в результате расширения сегментов 9 направляющих аппаратов. В частности, уменьшение деформации обеспечивается соединительными элементами или перегородками 33,35, установленными соединяющими наружные кольцевые части 27, 29 с центральной кольцевой частью 31. Это осуществляется посредством больших вырезов 47 в соединительных элементах, образующих перемычки 49 между кольцевыми частями 27, 31 и кольцевыми частями 29, 31, расположенные соединяющими наружные кольцевые части 27, 29 с центральной кольцевой частью 31. Причем перемычки 49 связаны указанными кольцевыми частями с формированием опоры для направляющих аппаратов 9 и являются средствами уменьшения деформации теплового расширения, передаваемой от наружных кольцевых частей 27, 29 к центральной кольцевой части 31. Количество, размеры, форма и расположение вырезов 47 выбираются таким образом, чтобы перегородки 33, 35 обеспечивали максимальное уменьшение тепловой деформации опорного устройства 25. Предпочтительно, чтобы перемычки 49 были выполнены в виде узких, тонких перемычек между разнесенными по окружности вырезами 47 в перегородках 33, 35. Форма вырезов 47 должна также обеспечивать подвод максимально возможного расхода охлаждающего воздуха и его направления непосредственно на наружные платформы 13 сегментов 9 направляющих аппаратов от корпуса 43 двигателя при минимальном перепаде давлений. Предпочтительно, чтобы форма вырезов 47 обеспечивала наклонное расположение перемычек 49 под углом относительно продольной оси опорного устройства для обеспечения минимальной турбулентности потока охлаждающего воздуха. Опорное устройство 25 может выполняться как цельный элемент (из одной заготовки) или может быть выполнено из цилиндрических сегментов, соединенных друг с другом каким-либо подходящим способом. Опорное устройство 25 обладает малым весом. Оно обеспечивает хорошее осевое и радиальное уплотнение с корпусом двигателя 43 относительно потока текучей среды, проходящего через статор и торцевую плоскость статора. Зазор между сегментами 9 направляющих аппаратов статора при комнатной температуре устанавливается таким образом, чтобы на устоявшихся режимах работы двигателя обеспечивалось и поддерживалось уплотнение между сегментами 9, между внутренними кожухами 17, 19 двигателя и сегментами 9, а также между опорным устройством 25 и сегментами 9. Могут также предусматриваться замковые средства предотвращения вращения опорного устройства 25 относительно внешнего корпуса двигателя 43, расположенные на опорном устройстве 25 и корпусе двигателя 43. Замковые средства могут представлять собой ряд показанных на фиг. 2 и 3 разнесенных по окружности пазов 61 в одной из перегородок 33, 35. Как показано на фиг. 4, предусмотренные на корпусе 43 выступы 63, выполненные на корпусе двигателя 43 выступающими радиально внутрь с размером и расположением, соответствующими пазам 61 на опорном устройстве 25, входят в пазы 61, предупреждая поворот опорного устройства 25 относительно корпуса 43.

Формула изобретения

1. Цилиндрическое опорное устройство (25) для узла статора газотурбинного двигателя с корпусом (43), содержащее две наружные кольцевые части (27, 29), между которыми установлены сегменты направляющих аппаратов узла статора с образованием кольца в опорном устройстве (25), отличающееся тем, что оно снабжено центральной кольцевой частью (31), расположенной в осевом направлении между двумя наружными кольцевыми частями (27, 29) на расстоянии от них с опорой на корпус (43) двигателя, а сегменты (9) направляющих аппаратов установлены опирающимися на наружные кольцевые части (27, 29), и перемычками (49), расположенными между наружными кольцевыми частями (27, 29) и центральной кольцевой частью (31), связанными с ними с формированием опоры для направляющих аппаратов (9) и расположением опорного устройства (25) в радиальном направлении внутри двигателя, причем перемычки (49) являются средствами уменьшения деформации теплового расширения, передаваемой от наружных кольцевых частей (27, 29) к центральной кольцевой части (49). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перемычки (49) представляют собой узкие, тонкие перемычки (49), расположенные соединяющими наружные кольцевые части (27, 29) с центральной кольцевой частью (31). 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что перемычки (49) расположены под углом относительно оси опорного устройства (25). 4. Устройство по п.1 отличающееся тем, что перемычки (49) выполнены в виде узких, тонких перемычек (49) между разнесенными по окружности вырезами (47) в перегородках (33, 35), установленных соединяющими наружные кольцевые части (27, 29) с центральной кольцевой частью (31). 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно содержит взаимодействующие замковые средства (61, 63) предотвращения поворота опорного устройства (25) относительно корпуса двигателя (43), расположенные на опорном устройстве (25) и корпусе двигателя (43). 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что замковые средства (61, 63) содержат группу разнесенных по окружности пазов (61), выполненных по крайней мере в одной из перегородок (33, 35), и взаимодействующие с ними выступы (63), выполненные на корпусе двигателя (43) выступающими радиально внутрь с размером и расположением, соответствующим пазам (61) на опорном устройстве (25). 7. Узел статора турбины газотурбинного двигателя с корпусом (43), содержащий группу расположенных прилегающими друг к другу сегментов (9) направляющих аппаратов статора, и в основном цилиндрическое опорное устройство (25), имеющее две наружных кольцевых части (27, 29), между которыми установлены сегменты (9) направляющих аппаратов с образованием кольца в опорном устройстве (25), отличающийся тем, что он снабжен центральной кольцевой частью (31), установленной между двумя наружными кольцевыми частями (27, 29) опирающейся на корпус двигателя (43), причем сегменты (9) направляющих аппаратов установлены опирающимися на наружные кольцевые части (27, 29), и перемычками (49), расположенными между наружными кольцевыми частями (27, 29) и центральной кольцевой частью (31), связанными с ними с формированием опоры для направляющих аппаратов (9) и расположением опорного устройства (25) в радиальном направлении внутри двигателя, при этом перемычки (49) являются средствами уменьшения деформации теплового расширения, передаваемой от наружных кольцевых частей (27, 29) к центральной кольцевой части (31). 8. Узел статора по п.7, отличающийся тем, что перемычки (49) расположены под углом относительно оси опорного устройства (25). 9. Узел статора по п.7 или 8, отличающийся тем, что он содержит взаимодействующие замковые средства (61, 63) предотвращения поворота опорного устройства (25) относительно корпуса двигателя (43), расположенные на опорном устройстве (25) и корпусе (43) двигателя. 10. Узел статора по п.7, отличающийся тем, что перемычки (49) выполнены в виде узких, тонких перемычек (49) между разнесенными по окружности вырезами (47) в перегородках (33, 35), установленных соединяющими наружные кольцевые части (27, 29) с центральной кольцевой частью (31). 11. Узел статора по п. 10, отличающийся тем, что он содержит взаимодействующие замковые средства (61, 63) предотвращения поворота опорного устройства (25) относительно корпуса двигателя (43), расположенные на опорном устройстве (25) и корпусе двигателя (43). 12. Узел статора по п. 11, отличающийся тем, что замковые средства (61, 63) содержат группу разнесенных по окружности пазов (61), выполненных по крайней мере в одной из перегородок (33, 35), и взаимодействующие с ними выступы (63), выполненные на корпусе двигателя (43) выступающими радиально внутрь с размером и расположением соответствующими пазам (61) на опорном устройстве (25).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

www.findpatent.ru