RU2447301C1

RU2447301C1 - Elastic damper support of turbomachine

Info

Publication number: RU2447301C1
Application number: RU2010151803/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Константинович Сычев (RU); Владимир Константинович Сычев; Владимир Михайлович Язев (RU); Владимир Михайлович Язев; Валерий Алексеевич Кузнецов (RU); Валерий Алексеевич Кузнецов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Авиадвигатель"
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2012-04-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: in an elastic damper support of a turbomachine with inner and outer elastic bushings installed on a stator casing, a support ring, also flanges that limit an oil cavity, according to the invention, the inner and outer elastic bushings are made as a whole and are connected with a C-shaped elastic element, on the outer bushing there is a box-like circular casing with outer and inner circular air cavities separated with a cylindrical wall, in the box-like circular body there are radial channels of supply and discharge of oil and breathing of the oil cavity, and in the cylindrical wall - axial channels for bolt connection of the support ring and flanges with the outer elastic bushing, besides, the specified body is installed between the bushing and the support ring.

EFFECT: higher reliability of the elastic damper support due to reduction of heat supply to the oil cavity and higher durability of elastic bushings.

4 dwg

Description

Изобретение относится к упругодемпферным опорам турбомашин авиационного и наземного применения.The invention relates to elastic damper supports of turbomachines for aviation and land applications.

Известна упругодемпферная опора турбомашины, жиклер подвода масла на подшипник в которой выполнен за одно целое с внутренним упругим элементом опоры (Патент РФ №RU 2189475, F02C 7/06, 2002 г.).Known elastic damper support of a turbomachine, the nozzle for supplying oil to the bearing in which is made in one piece with the internal elastic element of the support (RF Patent No.RU 2189475, F02C 7/06, 2002).

Недостатком известной конструкции является ее низкая надежность из-за нестабильности поступающего через жиклер расхода масла, вызванной возможными утечками масла через упругие кольца, уплотняющие щелевую масляную полость между внутренним и внешним упругими элементами.A disadvantage of the known design is its low reliability due to the instability of the oil flow through the nozzle caused by possible oil leaks through the elastic rings that seal the gap oil cavity between the internal and external elastic elements.

Наиболее близкой к заявляемой является упругодемпферная опора турбомашины, в которой внутренняя упругая втулка закреплена во внешней упругой втулке, которая в свою очередь установлена в корпусе статора (Патент РФ №2166677, F16C 27/00, F16F 9/14.2001 г.).Closest to the claimed is the elastic damper support of the turbomachine, in which the internal elastic sleeve is fixed in the external elastic sleeve, which in turn is installed in the stator housing (RF Patent No. 2166677, F16C 27/00, F16F 9/14/2001).

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является ее низкая надежность из-за повышенного теплоподвода в масло и из-за возможной несоосности подшипника опоры с другими подшипниками вследствие большого количества соединительных элементов, необходимых для крепления между собой упругих втулок.A disadvantage of the known design adopted for the prototype is its low reliability due to the increased heat input to the oil and due to the possible misalignment of the bearing support with other bearings due to the large number of connecting elements necessary for fixing elastic bushings to each other.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности упругодемпферной опоры за счет снижения теплоподвода в масляную полость и повышения долговечности упругих втулок.The technical problem solved by the invention is to increase the reliability of the elastic damper support by reducing heat supply to the oil cavity and increasing the durability of the elastic bushings.

Сущность изобретения заключается в том, что в упругодемпферной опоре турбомашины с установленными на статорном корпусе внутренней и внешней упругими втулками, опорным кольцом, также фланцами, ограничивающими масляную полость, согласно изобретению, внутренняя и внешняя упругие втулки выполнены за одно целое и соединены с С-образным упругим элементом, на внешней втулке размещен коробчатый кольцевой корпус с внешней и внутренней кольцевыми воздушными полостями, разделенными цилиндрической стенкой, в коробчатом кольцевом корпусе выполнены радиальные каналы подвода, откачки масла и суфлирования масляной полости, а в цилиндрической стенке - осевые каналы для болтового соединения опорного кольца и фланцев с внешней упругой втулкой, причем указанный корпус размещен между втулкой и опорным кольцом.The essence of the invention lies in the fact that in the elastic damper support of the turbomachine with internal and external elastic bushings mounted on the stator housing, a support ring, and also flanges restricting the oil cavity, according to the invention, the inner and outer elastic bushings are made in one piece and connected to a C-shaped an elastic element, a box-shaped annular housing with an external and internal annular air cavities separated by a cylindrical wall is placed on the outer sleeve, in a box-shaped annular housing us radial feed channels, pump oils and oil venting the cavity, and in the cylindrical wall - axial channels for bolting flanges of the support ring and the outer resilient sleeve, wherein said body is arranged between the sleeve and the support ring.

Выполнение внутренней и внешней упругих втулок упругодемпферной опоры за одно целое и соединенных с С-образным упругим элементом повышает надежность опоры за счет снижения количества крепежных элементов и снижения концентрации напряжений. При этом уменьшаются осевые габариты опоры.The execution of the inner and outer elastic bushings of the elastic damper support in one piece and connected to a C-shaped elastic element increases the reliability of the support by reducing the number of fasteners and reducing the stress concentration. In this case, the axial dimensions of the support are reduced.

Размещение на внешней втулке коробчатого кольцевого корпуса с внешней и внутренней кольцевыми воздушными полостями, разделенными цилиндрической стенкой, позволяет повысить надежность опоры за счет снижения теплоподвода в масляную полость опоры, так как поступающий с внешней стороны тепловой поток снимается потоком охлаждающего воздуха, проходящим через кольцевые воздушные полости.Placing a box-shaped annular housing on the outer sleeve with an outer and inner annular air cavities separated by a cylindrical wall allows to increase the reliability of the support by reducing heat supply to the oil cavity of the support, since the heat flow coming from the outside is removed by the flow of cooling air passing through the annular air cavities .

Выполнение в коробчатом кольцевом корпусе радиальных каналов подвода, откачки масла и суфлирования масляной полости позволяет повысить надежность опоры за счет минимального подвода тепла в трубопроводы подвода, откачки масла и суфлирования, так как они окружены воздушными полостями с охлаждающим воздухом.The implementation in the box-shaped annular case of radial channels for supplying, pumping out oil and venting the oil cavity improves the reliability of the support due to the minimum heat supply to the pipelines for supplying, pumping out oil and venting, as they are surrounded by air cavities with cooling air.

Выполнение в цилиндрической стенке осевых каналов для болтового соединения опорного кольца и фланцев с внешней упругой втулкой обеспечивает необходимую осевую жесткость соединения и герметичность масляной полости, что также повышает надежность упругодемпферной опоры. Размещение упругой втулки и опорного кольца с разных сторон от коробчатого кольцевого корпуса позволяет выполнить в нижней части корпуса дополнительную полость для сбора отработанного масла, что улучшает его эвакуацию из масляной полости опоры и повышает надежность упругодемпферной опоры.The execution in the cylindrical wall of the axial channels for bolting the support ring and flanges with an external elastic sleeve provides the necessary axial rigidity of the connection and the tightness of the oil cavity, which also increases the reliability of the elastic damper support. Placing the elastic sleeve and the support ring on different sides of the box-shaped annular housing allows an additional cavity to be used to collect the used oil in the lower part of the housing, which improves its evacuation from the oil cavity of the support and increases the reliability of the elastic-damper support.

На фиг.1 показан продольный разрез упругодемпферной опоры турбомашины заявляемой конструкции, на фиг.2 представлено сечение А-А на фиг.1, а на фиг.3-сечение Б-Б на фиг.2. Фиг.4 представляет собой сечение В-В на фиг.2.Figure 1 shows a longitudinal section of an elastic damper support of a turbomachine of the claimed design, figure 2 shows a section aa in figure 1, and figure 3 a section bb in figure 2. Figure 4 is a section bb in figure 2.

Упругодемпферная опора турбомашины 1 состоит из упругой втулки 2, установленной в статорном корпусе 3 и состоящей из внешней 4 и внутренней 5 упругих втулок, соединенных между собой С-образным упругим элементом 6.The elastic damper support of the turbomachine 1 consists of an elastic sleeve 2 mounted in the stator housing 3 and consisting of an external 4 and an internal 5 elastic bushings interconnected by a C-shaped elastic element 6.

Во внутренней втулке 5 установлено внешнее кольцо 7 подшипника 8, внутреннее кольцо 9 которого установлено на валу 10. Масляная полость 11 опоры 1 ограничена с боковых сторон передним и задним фланцами 12 и 13, а с внешней стороны - коробчатым кольцевым корпусом 14, который выполнен с внешней и внутренней кольцевыми воздушными полостями 15 и 16, разделенными между собой кольцевой цилиндрической стенкой 17.In the inner sleeve 5, an outer ring 7 of the bearing 8 is installed, the inner ring 9 of which is mounted on the shaft 10. The oil cavity 11 of the support 1 is bounded on the sides by the front and rear flanges 12 and 13, and on the outside by a box-shaped ring housing 14, which is made with external and internal annular air cavities 15 and 16, separated by an annular cylindrical wall 17.

Внешняя упругая втулка 4, фланцы 12 и 13, кольцевой корпус 14, а также опорное кольцо 18 зафиксированы между собой в осевом направлении передним и задним болтовыми соединениями 19 и 20, осевые каналы 21 для которых выполнены в цилиндрической стенке 17.The external elastic sleeve 4, the flanges 12 and 13, the annular body 14, as well as the support ring 18 are axially fixed to each other by the front and rear bolt joints 19 and 20, the axial channels 21 for which are made in a cylindrical wall 17.

Внешняя упругая втулка 4 и опорное кольцо 18 установлены по разным боковым сторонам 22 и 23 коробчатого кольцевого корпуса 14, что позволяет выполнить в корпусе 14 радиальный канал 24 для трубопровода 25 подвода масла в демпферную щелевую полость 26 между опорным кольцом 18 и внутренней упругой втулкой 5, радиальные каналы 27 для размещения жиклеров 28 подвода масла для смазки подшипника 8, а также дополнительную полость 29 для сбора отработанного масла и полость 30 для трубопровода 31 суфлирования масляной полости 11.The external elastic sleeve 4 and the support ring 18 are installed on different lateral sides 22 and 23 of the box-shaped annular housing 14, which allows the radial channel 24 to be provided in the housing 14 for the oil supply pipe 25 into the damper slot cavity 26 between the support ring 18 and the internal elastic sleeve 5, radial channels 27 for accommodating the oil supply nozzles 28 for lubricating the bearing 8, as well as an additional cavity 29 for collecting the used oil and a cavity 30 for the oil cavity 11 venting pipe 31.

Работает данное устройство следующим образом.This device works as follows.

При работе упругодемпферной опоры турбомашины 1 радиальные колебания от вала 10 через подшипник 8 передаются на внутреннюю упругую втулку 5, которая перемещается в радиальном направлении за счет упругой деформации упругого С-образного элемента 6. При этом энергия колебания вала «гасится» за счет поглощения энергии при выдавливании масла из масляной демпферной щелевой полости 26 между опорным кольцом 18 и внутренней упругой втулкой 5, а упругая втулка 2, установленная непосредственно в статорном корпусе 3 способствует сохранению соосности подшипника 8 с другими подшипниками турбомашины (не показано) в течение всего ресурса.When the elastic-damper support of the turbomachine 1 is operating, radial vibrations from the shaft 10 are transmitted through the bearing 8 to the internal elastic sleeve 5, which moves in the radial direction due to the elastic deformation of the elastic C-shaped element 6. In this case, the vibration energy of the shaft is “damped” due to energy absorption at squeezing oil from the oil damper slot 26 between the support ring 18 and the inner elastic sleeve 5, and the elastic sleeve 2 mounted directly in the stator housing 3 helps to maintain alignment along bearing 8 with other turbomachine bearings (not shown) for the entire life.

После остановки турбомашины тепловые потоки от нагретых массивных элементов турбомашины (не показано) «отсекаются» от масляной полости 11 и подшипника 8 кольцевым коробчатым корпусом 14 с внешней 15 и внутренней 16 кольцевыми воздушными полостями, что исключает коксование масла в масляной полости 11.After stopping the turbomachine, heat fluxes from heated massive elements of the turbomachine (not shown) are “cut off” from the oil cavity 11 and the bearing 8 by an annular box body 14 with an external 15 and an internal 16 ring air cavities, which eliminates the coking of oil in the oil cavity 11.

Claims

Упругодемпферная опора турбомашины с установленными на статорном корпусе внутренней и внешней упругими втулками, опорным кольцом, также фланцами, ограничивающими масляную полость, отличающаяся тем, что внутренняя и внешняя упругие втулки выполнены за одно целое и соединены с С-образным упругим элементом, на внешней втулке размещен коробчатый кольцевой корпус с внешней и внутренней кольцевыми воздушными полостями, разделенными цилиндрической стенкой, в коробчатом кольцевом корпусе выполнены радиальные каналы подвода, откачки масла и суфлирования масляной полости, а в цилиндрической стенке - осевые каналы для болтового соединения опорного кольца и фланцев с внешней упругой втулкой, причем указанный корпус размещен между втулкой и опорным кольцом. Elastic damper support of the turbomachine with internal and external elastic bushings mounted on the stator housing, a support ring, and also flanges defining an oil cavity, characterized in that the internal and external elastic bushings are made in one piece and connected to a C-shaped elastic element, located on the outer sleeve box-shaped annular housing with external and internal annular air cavities separated by a cylindrical wall; radial channels for supplying, pumping out oil and venting of the oil cavity, and in the cylindrical wall - axial channels for bolting the support ring and flanges with an external elastic sleeve, and the specified housing is placed between the sleeve and the support ring.