Изобретение относится к ракетной технике и может использоваться при создании ракетных двигателей.The invention relates to rocket technology and can be used to create rocket engines.
Известен ракетный двигатель, содержащий корпус, смонтированное на корпусе на соосно разнесенных радиально-опорных подшипниках вращающееся сопло (см. патент Великобритании №994591).Known rocket engine containing a housing mounted on the housing on coaxially spaced radial bearings, a rotating nozzle (see UK patent No. 994591).
Недостатком указанной конструкции является то, что осевые нагрузки (значительно превышающие радиальные) от действия внутрикамерного давления воспринимают радиально-упорные шарикоподшипники, что приводит к значительному увеличению момента трения в шарикоподшипнике при вращении сопла и к последующему выходу его из строя, поскольку шарик подшипника качения может вращаться только вокруг одной собственной оси (например, вокруг горизонтальной оси), а вокруг другой (например, вертикальной оси) вращения не будет, а будет скольжение.The disadvantage of this design is that axial loads (significantly exceeding radial) from the action of the inner chamber pressure are absorbed by angular contact ball bearings, which leads to a significant increase in the friction moment in the ball bearing during rotation of the nozzle and to its subsequent failure, since the rolling bearing ball can rotate only around one proper axis (for example, around a horizontal axis), and around another (for example, a vertical axis) there will be no rotation, but there will be a slip.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности ракетного двигателя за счет уменьшения момента трения и обеспечения нормального функционирования радиальных подшипников при работе двигателя с одновременным вращением сопла.The technical task of the present invention is to increase the reliability of a rocket engine by reducing the friction moment and ensuring the normal functioning of radial bearings during engine operation with simultaneous rotation of the nozzle.
Сущность изобретения состоит в том, что ракетный двигатель, содержащий корпус, смонтированное на корпусе на соосно разнесенных радиальных подшипниках вращающееся сопло, конструктивно исполнен так, что в нем между радиальными подшипниками установлен осевой подшипник, размещенный в кольцевой перегородке, выполненной в корпусе, при этом радиальный подшипник, наиболее отдаленный от выходной части сопла, установлен с упором одной из обойм на подвижной в осевом направлении втулке, контактирующей своим торцом с осевым подшипником.The essence of the invention lies in the fact that the rocket engine containing the housing mounted on the housing on coaxially spaced radial bearings of a rotating nozzle is structurally designed so that between the radial bearings there is an axial bearing located in an annular partition made in the housing, while the radial the bearing farthest from the outlet of the nozzle is mounted with the stop of one of the cages on an axially movable sleeve, which contacts its end with an axial bearing.
Технический результат достигается тем, что осевую нагрузку (вызванную внутрикамерным давлением) от вращающегося сопла воспринимает и передает радиальный подшипник, наиболее отдаленный от выходной части сопла, через одну из своих обойм и втулку на осевой подшипник, упирающийся в кольцевую перегородку корпуса, а это исключает осевое зажатие радиальных подшипников при работе двигателя.The technical result is achieved by the fact that the axial load (caused by intracameral pressure) from the rotating nozzle is received and transmitted by the radial bearing, the most distant from the output part of the nozzle, through one of its cages and a sleeve onto an axial bearing abutting against the annular partition of the housing, and this eliminates the axial clamping of radial bearings during engine operation.
На фигуре представлен ракетный двигатель. Он содержит корпус 1, смонтированное на корпусе на соосно разнесенных радиальных подшипниках 2 и 3 вращающееся сопло 4 с выходной частью 5, втулку 6, осевой подшипник 7, расположенный в кольцевой перегородке 8 корпуса 1.The figure shows a rocket engine. It contains a housing 1 mounted on a housing on coaxially spaced radial bearings 2 and 3, a rotating nozzle 4 with an output part 5, a sleeve 6, an axial bearing 7 located in the annular partition 8 of the housing 1.
Предложенная конструкция работает следующим образом. При работе двигателя вращающееся сопло 4 под действием внутрикамерного давления воздействует на внутреннюю обойму радиального подшипника 2, наиболее отдаленного от выходной части 5 сопла. Радиальный подшипник 2, установленный с упором одной из обойм, воздействует этой же обоймой на подвижную в осевом направлении втулку 6, которая равномерно давит на осевой подшипник 7, упирающийся в кольцевую перегородку 8 корпуса 1. Поскольку вторая обойма радиального подшипника 2 не зафиксирована в осевом направлении, то указанный радиальный подшипник осевые нагрузки не воспринимает.The proposed design works as follows. When the engine is running, the rotating nozzle 4 under the action of the internal chamber pressure acts on the inner race of the radial bearing 2, which is farthest from the outlet part 5 of the nozzle. The radial bearing 2, mounted with the stop of one of the cages, acts in the same cage on the axially movable sleeve 6, which evenly presses on the axial bearing 7, abutting against the annular partition 8 of the housing 1. Since the second cage of the radial bearing 2 is not fixed in the axial direction , then the specified radial bearing does not accept axial loads.
Радиальный подшипник 3 не зафиксирован от осевого перемещения и служит для обеспечения точного центрирования сопла только в радиальном направлении. В случае если втулка 6 установлена на вращающееся сопло 4 с зазором, то она должна быть зафиксирована в окружном направлении относительно вращающегося сопла, например, с помощью шлица, шпонки и т.д. Это обеспечивает выявление конструктивных недостатков теплозащиты радиального подшипника 2 на этапе отработки, а также выявление дефектности этого подшипника при заводских приемосдаточных испытаниях всей конструкции в том случае, если подшипник 2 будет заклинивать.The radial bearing 3 is not fixed from axial movement and serves to ensure accurate centering of the nozzle only in the radial direction. If the sleeve 6 is mounted on the rotating nozzle 4 with a gap, then it must be fixed in the circumferential direction relative to the rotating nozzle, for example, using a slot, keys, etc. This ensures the identification of design flaws of the thermal protection of the radial bearing 2 at the mining stage, as well as the identification of defects in this bearing during factory acceptance tests of the entire structure in the event that the bearing 2 seizes.
Разработка позволит повысить надежность ракетного двигателя за счет уменьшения момента трения при вращении сопла и обеспечения нормального функционирования радиальных подшипников при работе двигателя с одновременным вращением сопла.The development will improve the reliability of the rocket engine by reducing the friction moment during rotation of the nozzle and ensuring the normal functioning of radial bearings during engine operation with simultaneous rotation of the nozzle.
