RU2594323C2 - Turbo-machine containing film damping fluid of guide bearing shaft of turbine machine, and method of controlling thickness of said film of damping fluid - Google Patents
Turbo-machine containing film damping fluid of guide bearing shaft of turbine machine, and method of controlling thickness of said film of damping fluid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2594323C2 RU2594323C2 RU2014107843/11A RU2014107843A RU2594323C2 RU 2594323 C2 RU2594323 C2 RU 2594323C2 RU 2014107843/11 A RU2014107843/11 A RU 2014107843/11A RU 2014107843 A RU2014107843 A RU 2014107843A RU 2594323 C2 RU2594323 C2 RU 2594323C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbomachine
- ring
- damping fluid
- casing
- support ring
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области пленок демпфирующих жидкостей направляющего подшипника вала турбомашины и, более конкретно, относится к регулированию толщины такой пленки демпфирующей жидкости.The present invention relates to the field of damping fluid films of a turbomachine shaft guide bearing, and more particularly relates to adjusting the thickness of such a damping fluid film.
Направляющие подшипники, используемые в турбомашине, содержат внутреннее кольцо и наружное кольцо, между которыми расположены элементы качения, например шарики или ролики. Как правило, наружное кольцо неподвижно установлено в неподвижной части кожуха турбомашины, а внутреннее кольцо закреплено на валу турбомашины, например, путем горячей посадки. Подшипник, таким образом, обеспечивает вращение вала относительно кожуха турбомашины.The guide bearings used in the turbomachine comprise an inner ring and an outer ring, between which rolling elements, such as balls or rollers, are located. As a rule, the outer ring is fixedly mounted in the fixed part of the casing of the turbomachine, and the inner ring is mounted on the shaft of the turbomachine, for example, by hot landing. The bearing, thus, provides rotation of the shaft relative to the casing of the turbomachine.
В некоторых конфигурациях подшипник установлен между двумя вращающимися валами турбомашины. Этот тип подшипника часто называют «междувальным» подшипником, такой подшипник известен, например, из заявки на патент FR 2939843 А1 компании SNECMA.In some configurations, a bearing is mounted between two rotating shafts of the turbomachine. This type of bearing is often referred to as an “inter-shaft” bearing; such a bearing is known, for example, from patent application FR 2939843 A1 of SNECMA.
В качестве примера, со ссылкой на фиг.1 и 2, авиационный турбореактивный двигатель обычно включает промежуточный кожух 1, в котором приводится во вращение вращающийся вал 2 низкого давления. Как показано на фиг.1, вал 2 низкого давления размещен своим входным концом в промежуточном кожухе 1 во входном направляющем подшипнике 6, известном специалистам под обозначением «подшипник 1». Входной направляющий подшипник 6 содержит радиально наружное кольцо 62, установленное в кольцевом посадочном месте 11 кожуха 1. Наружное кольцо 62, кроме того, жестко соединено с промежуточным кожухом 1 выходным фланцем 64, содержащим на своем выходном конце радиальный фланец 65 для крепления к кожуху 1. Входной направляющий подшипник содержит, кроме того, внутреннее кольцо 61, жестко соединенное с валом 2 низкого давления, и элементы качения 63, удерживаемые кольцами 61, 62. В этом примере внутреннее кольцо 61 установлено с тугой посадкой на валу 2 низкого давления таким образом, чтобы помешать любому перемещению и любому повороту внутреннего кольца 61 подшипника 6 относительно вала 2 низкого давления.By way of example, with reference to FIGS. 1 and 2, an aircraft turbojet engine typically includes an
Подобным образом, на фиг.2 вал 2 низкого давления установлен своим выходным концом в промежуточном кожухе 1 в выходном направляющем подшипнике 6', известном специалистам под наименованием «подшипник 5». Внутреннее кольцо 61' входного направляющего подшипника 6' установлено с тугой посадкой на валу низкого давления 2, тогда как наружное кольцо 62' установлено в посадочном месте 11' промежуточного кожуха 1 и содержит фланец 64' для соединения с радиальным фиксирующим фланцем 65', обеспечивающим жесткое крепление наружного кольца 62' к кожуху 1 на выходе элементов качения 63', как изображено на фиг.2.Similarly, in FIG. 2, the
Для демпфирования движений вала 2 низкого давления направляющие подшипники 6, 6' содержат каждый жидкую демпфирующую пленку F, размещенную радиально между наружной поверхностью наружного кольца 62, 62' подшипника 6, 6' и внутренней поверхностью посадочного места 11, 11' промежуточного кожуха 1 и аксиально удерживаемую уплотнительными кольцами. Уплотнительные кольца, известные специалистам, позволяют предпочтительно калибровать сечения утечки для достижения желаемого давления жидкости в жидкой демпфирующей пленке для обеспечения малого расхода демпфирующей жидкости.For damping the movements of the low-
Пленка демпфирующей жидкости направляющего подшипника, известная специалистам под названием «сжатая пленка», улучшает динамические характеристики турбомашины при заданном режиме работы.The film of the damping fluid of the guide bearing, known to experts as the “compressed film”, improves the dynamic characteristics of the turbomachine at a given operating mode.
Качество демпфирования, в основном, зависит от давления демпфирующей жидкости и радиальной толщины пленки демпфирующей жидкости. При проектировании турбомашины известна возможность изменения давления пленки демпфирующей жидкости для определения оптимального демпфирования. Учитывая, что радиальная толщина пленки демпфирующей жидкости зависит, в основном, от геометрии смежных деталей, то есть от размеров посадочного места 11, 11' промежуточного кожуха 1 и размеров наружного кольца 62, 62' подшипника 6, 6', невозможно просто регулировать радиальную толщину пленки демпфирующей жидкости для определения оптимального демпфирования. Единственное решение заключается в использовании смежных деталей различных диаметров и исследовании каждой из них. Учитывая количество тестируемых деталей, продолжительность установки детали и сжатые сроки проектирования турбомашины, на практике практически невозможно определить путем исследований оптимальную толщину пленки демпфирующей жидкости для заданного типа турбомашины.The quality of the damping mainly depends on the pressure of the damping fluid and the radial thickness of the film of the damping fluid. When designing a turbomachine, the possibility of changing the pressure of the damping fluid film to determine the optimum damping is known. Given that the radial film thickness of the damping fluid depends mainly on the geometry of the adjacent parts, that is, on the dimensions of the
Обходное решение заключалось бы в определении путем расчета оптимальной толщины пленки демпфирующей жидкости. На практике расчеты дают теоретические неточные толщины, не позволяющие осуществить оптимальное демпфирование. Действительно, регулирование толщины пленки амортизирующей жидкости должно быть выполнено точно, при этом варьирование толщины от 0,1 до 0,2 мм значительно изменяет характеристики демпфирования.A workaround would be to determine by calculating the optimum film thickness of the damping fluid. In practice, calculations give theoretical inaccurate thicknesses that do not allow optimal damping. Indeed, the adjustment of the thickness of the film of the shock-absorbing liquid must be carried out accurately, while varying the thickness from 0.1 to 0.2 mm significantly changes the damping characteristics.
Задачей изобретения является устранение по меньшей мере некоторых из недостатков предшествующего уровня техники. Для решения задачи предлагается турбомашина, содержащая кожух, вал турбомашины, простирающийся аксиально, направляющий подшипник вала турбомашины в кожухе, причем направляющий подшипник содержит внутреннее кольцо, жестко соединенное по окружности с валом турбомашины, и наружное кольцо, установленное в посадочном месте кожуха, между которыми размещены элементы качения, при этом демпфирующая полость, предназначенная для приема демпфирующей жидкости для формирования пленки демпфирующей жидкости направляющего подшипника, радиально ограничена внешней поверхностью наружного кольца и внутренней поверхностью посадочного места, при этом в турбомашине внешняя поверхность наружного кольца и внутренняя поверхность посадочного места представляют собой конические поверхности.The objective of the invention is to eliminate at least some of the disadvantages of the prior art. To solve the problem, a turbomachine is proposed, comprising a casing, a turbomachine shaft extending axially, a guide bearing of the turbomachine shaft in the casing, the guide bearing comprising an inner ring rigidly connected around the circumference with the turbomachine shaft, and an outer ring mounted in the seat of the casing, between which are placed rolling elements, wherein the damping cavity is designed to receive damping fluid for forming a film of damping fluid of the guide bearing, radially is identical to the outer surface of the outer ring and the inner surface of the seat, while in the turbomachine the outer surface of the outer ring and the inner surface of the seat are conical surfaces.
Под конической поверхностью понимают общую коническую поверхность, причем поверхность может быть цилиндрической по меньшей мере на одном из своих концов.A conical surface is understood to mean a common conical surface, wherein the surface may be cylindrical at least at one of its ends.
Предпочтительно, пленка демпфирующей жидкости имеет коническую форму для направления вала турбомашины в кожух. Выбирая угол наклона конических поверхностей и/или осевой зазор между двумя коническими поверхностями, предпочтительно регулируют толщину пленки демпфирующей жидкости, что позволяет оптимизировать демпфирование. Регулирование толщины пленки демпфирующей жидкости может также быть выполнено без использования операций монтажа/демонтажа направляющего подшипника, что дает выигрыш во времени.Preferably, the damping fluid film is tapered to guide the shaft of the turbomachine into the casing. By choosing the angle of inclination of the conical surfaces and / or the axial clearance between the two conical surfaces, it is preferable to adjust the film thickness of the damping liquid, which makes it possible to optimize the damping. The adjustment of the film thickness of the damping fluid can also be performed without the use of mounting / dismounting the guide bearing, which gives a gain in time.
Предпочтительно, наружная поверхность наружного кольца и внутренняя поверхность посадочного места являются коническими поверхностями вращения, имеющими одинаковый конусный угол.Preferably, the outer surface of the outer ring and the inner surface of the seat are conical surfaces of revolution having the same conical angle.
Так, для заданного осевого зазора радиальная толщина пленки демпфирующей жидкости является постоянной между двумя коническими поверхностями. Достаточно изменить осевой зазор между двумя коническими поверхностями для того, чтобы получить желаемую радиальную толщину.So, for a given axial clearance, the radial thickness of the damping fluid film is constant between two conical surfaces. It is enough to change the axial clearance between the two conical surfaces in order to obtain the desired radial thickness.
Предпочтительно также турбомашина содержит средства регулирования относительного осевого положения наружной поверхности наружного кольца подшипника относительно внутренней поверхности посадочного места. Встраивая такие средства регулирования в турбомашине, можно просто и практично изменить толщину пленки демпфирующей жидкости без замены основных элементов турбомашины, таких как кожух или направляющий подшипник турбомашины. Таким образом, можно быстро и эффективно выполнить демпфирующие измерения для нескольких толщин и, таким образом, определить оптимальную толщину.Preferably, the turbomachine also comprises means for adjusting the relative axial position of the outer surface of the outer ring of the bearing relative to the inner surface of the seat. By incorporating such control means in a turbomachine, it is possible to simply and practically change the thickness of the damping fluid film without replacing the main components of the turbomachine, such as a casing or a guide bearing of the turbomachine. Thus, it is possible to quickly and efficiently perform damping measurements for several thicknesses and, thus, determine the optimal thickness.
В соответствии с аспектом изобретения средства регулирования установлены между посадочным местом и кожухом. Таким образом, предпочтительно, достаточно изменить осевое положение посадочного места относительно кожуха для регулирования толщины пленки демпфирующей жидкости. Предпочтительным образом средства регулирования содержат регулирующую прокладку, размещенную между посадочным местом и кожухом. Такая регулирующая прокладка позволяет, предпочтительно, компенсировать дефекты механической обработки демпфирующей камеры таким образом, чтобы образовать камеру оптимального объема для улучшения демпфирования при работе.In accordance with an aspect of the invention, control means are installed between the seat and the casing. Thus, it is preferable to change the axial position of the seat relative to the casing to control the film thickness of the damping fluid. Preferably, the control means comprises an adjustment gasket located between the seat and the casing. Such an adjustment gasket preferably makes it possible to compensate for defects in the machining of the damping chamber in such a way as to form an optimal volume chamber for improving damping during operation.
В соответствии с другим аспектом изобретения средства регулирования установлены между наружным кольцом подшипника и кожухом. Так, предпочтительным образом, достаточно изменить осевое положение наружного кольца относительно кожуха для регулирования толщины пленки демпфирующей жидкости. Предпочтительным образом средства регулирования содержат регулирующую прокладку, размещенную между наружным кольцом и кожухом.In accordance with another aspect of the invention, adjusting means are installed between the outer race of the bearing and the housing. Thus, in a preferred manner, it is sufficient to change the axial position of the outer ring relative to the casing to control the film thickness of the damping fluid. Preferably, the adjusting means comprise an adjusting gasket disposed between the outer ring and the casing.
В соответствии с аспектом изобретения посадочные средства содержат окружное опорное кольцо, установленное в кольцевой полости кожуха, при этом опорное кольцо содержит продольный корпус, внешняя поверхность которого находится в контакте с внутренней поверхностью кольцевой полости кожуха и внутренняя поверхность которого выполнена конической. Другими словами, направляющий подшипник установлен в кольцевой полости кожуха через посадочное кольцо.In accordance with an aspect of the invention, the landing means comprise a circumferential support ring mounted in an annular cavity of the casing, wherein the support ring comprises a longitudinal housing whose outer surface is in contact with an inner surface of the annular cavity of the casing and whose inner surface is tapered. In other words, the guide bearing is installed in the annular cavity of the casing through the seat ring.
Предпочтительно, турбомашина содержит средства регулирования осевого положения опорного кольца относительно кожуха. Изменяя положение опорного кольца в кольцевой полости кожуха, регулируют толщину пленки демпфирующей жидкости. Предпочтительно, средства регулирования содержат регулирующую прокладку, установленную съемно на опорном кольце. Таким образом, достаточно вставить в опорное кольцо прокладку для регулирования заданного осевого размера, чтобы изменить толщину пленки демпфирующей жидкости.Preferably, the turbomachine comprises means for adjusting the axial position of the support ring relative to the casing. By changing the position of the support ring in the annular cavity of the casing, the thickness of the damping fluid film is adjusted. Preferably, the control means comprise an adjusting gasket removably mounted on the support ring. Thus, it is enough to insert a gasket in the support ring to regulate a given axial dimension in order to change the film thickness of the damping fluid.
Таким образом, предпочтительно, регулирующая прокладка и опорное кольцо жестко установлены в кожухе с помощью по меньшей мере одного фиксирующего винта. Регулирующая прокладка выполнена также легко съемной с опорного кольца.Thus, it is preferable that the adjusting gasket and the support ring are rigidly mounted in the casing with at least one fixing screw. The regulating gasket is also easily removable from the support ring.
Предпочтительно, опорное кольцо содержит радиальный фланец, выполненный на продольном конце корпуса, на котором закреплены регулирующие средства. Так, регулирующие средства позволяют увеличить осевой размер радиального фланца, что изменяет осевое положение опорного кольца.Preferably, the support ring comprises a radial flange made at the longitudinal end of the housing to which the regulatory means are fixed. So, the regulatory means allow to increase the axial dimension of the radial flange, which changes the axial position of the support ring.
В соответствии с еще одним аспектом изобретения продольный корпус опорного кольца содержит множество радиальных распределительных отверстий для обеспечения питания пленки демпфирующей жидкости. Предпочтительным образом, продольный корпус опорного кольца содержит кольцевую канавку, в которой выполнено множество радиальных распределительных отверстий, при этом кольцевая канавка обеспечивает равномерное распределение жидкости в демпфирующей полости.In accordance with another aspect of the invention, the longitudinal body of the support ring comprises a plurality of radial distribution openings for supplying a film of damping fluid. Preferably, the longitudinal housing of the support ring comprises an annular groove in which a plurality of radial distribution holes are provided, wherein the annular groove ensures uniform distribution of fluid in the damping cavity.
Предпочтительно, турбомашина содержит по меньшей мере входное герметизирующее кольцо и по меньшей мере выходное герметизирующее кольцо, продольно ограничивающие демпфирующую полость.Preferably, the turbomachine comprises at least an inlet sealing ring and at least an outlet sealing ring longitudinally defining a damping cavity.
В соответствии с другим аспектом изобретения посадочное место выполнено в виде кольцевой полости, образованной в кожухе. Другими словами, наружное кольцо направляющего подшипника установлено непосредственно в кожухе турбомашины без промежуточных средств.In accordance with another aspect of the invention, the seat is in the form of an annular cavity formed in the casing. In other words, the outer ring of the guide bearing is mounted directly in the casing of the turbomachine without any intermediate means.
Изобретение, кроме того, касается способа регулирования толщины пленки демпфирующей жидкости направляющего подшипника вала турбомашины в кожухе турбомашины, при этом направляющий подшипник содержит внутреннее окружное кольцо, жестко соединенное с валом турбомашины, и наружное окружное кольцо, установленное в посадочном месте кожуха, между которыми расположены элементы качения, демпфирующую полость, предназначенную для приема демпфирующей жидкости для образования пленки демпфирующей жидкости направляющего подшипника, ограниченной радиально между наружной конической поверхностью наружного кольца и внутренней конической поверхностью посадочного места, при этом способ включает этап осевого перемещения внешнего кольца относительно посадочного места для изменения радиальной толщины пленки демпфирующей жидкости.The invention also relates to a method for controlling the film thickness of a damping fluid of a turbomachine shaft guide bearing in a turbomachine housing, wherein the guide bearing comprises an inner circumferential ring rigidly connected to the turbomachine shaft and an outer circumferential ring mounted in the seat of the housing, between which there are elements rolling, damping cavity, designed to receive damping fluid for forming a film of damping fluid guide bearing, limited radially between the outer conical surface of the outer ring and the inner conical surface of the seat, the method includes the step of axially moving the outer ring relative to the seat to change the radial thickness of the damping fluid film.
В результате нет необходимости заменять направляющий подшипник турбомашины для изменения толщины пленки демпфирующей жидкости. Таким образом, можно быстро тестировать большое количество пленки демпфирующей жидкости.As a result, there is no need to replace the guide bearing of the turbomachine to change the film thickness of the damping fluid. Thus, a large amount of damping fluid film can be quickly tested.
В соответствии с аспектом изобретения способ включает этап размещения регулирующей прокладки между посадочным местом и кожухом турбомашины.In accordance with an aspect of the invention, the method includes the step of placing a control gasket between the seat and the casing of the turbomachine.
В соответствии с другим аспектом изобретения способ включает этап размещения регулирующей прокладки между наружным кольцом направляющего подшипника и кожухом турбомашины.In accordance with another aspect of the invention, the method includes the step of placing a control gasket between the outer ring of the guide bearing and the casing of the turbomachine.
В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, не являющиеся ограничительными, на которых:The invention is further explained in the following description, which is not restrictive, with reference to the accompanying drawings, which are not restrictive, in which:
Фиг.1 схематично изображает вид в разрезе турбомашины, содержащей входной направляющий подшипник вращающегося вала турбомашины (описанной ранее);Figure 1 schematically depicts a sectional view of a turbomachine containing an input guide bearing of a rotating shaft of a turbomachine (described previously);
Фиг.2 схематично изображает вид в осевом разрезе турбомашины, содержащей выходной направляющий подшипник вращающегося вала турбомашины (описанной ранее);Figure 2 schematically depicts an axial section of a turbomachine containing an output guide bearing of a rotating shaft of a turbomachine (described previously);
Фиг.3 схематично изображает вид в осевом разрезе первого варианта выполнения турбомашины по изобретению, содержащей пленку демпфирующей жидкости входного направляющего подшипника;Figure 3 schematically depicts an axial section of a first embodiment of a turbomachine according to the invention, comprising a damping fluid film of an input guide bearing;
Фиг.4 изображает в более крупном масштабе пленку демпфирующей жидкости по фиг.3; иFigure 4 depicts on a larger scale a film of damping fluid in figure 3; and
Фиг.5 схематично изображает вид в осевом разрезе второго варианта выполнения изобретения, содержащего пленку демпфирующей жидкости выходного направляющего подшипника.5 schematically depicts an axial section of a second embodiment of the invention comprising a damping fluid film of an output guide bearing.
Следует отметить, что чертежи представляют детально изобретение, причем упомянутые чертежи, разумеется, могут лучше представлять изобретение в необходимом случае.It should be noted that the drawings represent in detail the invention, and said drawings, of course, can better represent the invention if necessary.
Первый вариант выполнения турбомашины по изобретению, содержащей входной направляющий подшипник, представлен на фиг.3 и 4, фиг.5 представляет второй вариант выполнения турбомашины по изобретению, содержащей выходной направляющий подшипник.A first embodiment of a turbomachine according to the invention containing an input guide bearing is shown in FIGS. 3 and 4, FIG. 5 is a second embodiment of a turbomachine according to the invention comprising an output guide bearing.
В обоих вариантах выполнения турбомашина содержит промежуточный кожух 1, в котором вращается по меньшей мере вал 2 низкого давления, как представлено выше. Турбомашина содержит направляющий подшипник 3, установленный между промежуточным кожухом 1 и вращающимся валом низкого давления 2 для обеспечения вращения. Для этого кожух 1 содержит посадочное место направляющего подшипника 3 в кожухе 1. Направляющий подшипник 3 и посадочное место рассчитаны вместе для выполнения между ними демпфирующей полости С, в которой циркулирует демпфирующая жидкость для образования пленки демпфирующей жидкости направляющего подшипника 3, радиальная толщина которой может регулироваться.In both embodiments, the turbomachine comprises an
Первый вариант изобретенияFirst Embodiment
В соответствии с первым вариантом осуществления изобретения со ссылками на фиг.3 и 4 направляющий подшипник 3 содержит внутреннее окружное кольцо 31 и наружное окружное кольцо, между которыми расположены вращающиеся элементы, например шарики или ролики. Направляющий подшипник 3, изображенный на фиг.3, содержит шарики. Внутреннее кольцо 31 подшипника 3 жестко установлено на вращающемся валу 2 низкого давления турбомашины, например, тугой посадкой. Радиально внутренняя поверхность внутреннего кольца 31 является цилиндрической для обеспечения скользящего перемещения на валу 2 низкого давления, как показано на фиг.3.According to a first embodiment of the invention, with reference to FIGS. 3 and 4, the guide bearing 3 comprises an inner
Наружное кольцо 32 подшипника 3 жестко удерживается в промежуточном кожухе 1 фланцем 34, простирающимся продольно к выходу. Фланец 34 предпочтительно оканчивается на выходном конце радиальным фланцем для крепления к кожуху 1. Радиально наружная поверхность наружного кольца 32 выполнена конической, как изображено на фиг.3 и 4. Предпочтительным образом, наружная поверхность наружного кольца 32 расширяется от входа к выходу. Другими словами, осевое сечение наружной поверхности наружного кольца 32 расположено наклонно относительно оси турбомашины, как изображено на фиг.3.The
В дальнейшем наружная коническая поверхность наружного кольца 32 подшипника 3 обозначена первой конической поверхностью S1.Hereinafter, the outer conical surface of the
Опорное кольцоSupport ring
В соответствии с первым вариантом выполнения, изображенным на фиг.3 и 4, наружное кольцо 32 направляющего подшипника 3 установлено в кожухе 1 с помощью опорного кольца 4.According to the first embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the
Окружное опорное кольцо 4 содержит продольный корпус 41, установленный в кольцевой полости 12 промежуточного кожуха 1. Продольный корпус 41 на своем входном конце содержит радиальный фланец 42, простирающийся радиально кнаружи, как изображено на фиг.3 и 4, при этом радиальный фланец 42 образует входной кольцевой обод.The
На фиг.3 продольный корпус 41 опорного кольца 4 содержит внешнюю цилиндрическую поверхность, которая контактирует с внутренней поверхностью кольцевой полости 12 промежуточного корпуса 1 и внутренней конической поверхностью, которая находится напротив первой конической поверхности S1 наружного кольца 32 направляющего подшипника 3.3, the
Ниже внутренняя коническая поверхность продольного корпуса 41 опорного кольца 4 будет называться второй конической поверхностью S2.Below, the inner conical surface of the
Таким образом, первая коническая поверхность S1 размещена напротив второй конической поверхности S2 так, чтобы радиально образовать между ними демпфирующую полость С, как изображено на фиг.4. Эта демпфирующая полость является окружной и предназначена для размещения в ней демпфирующей жидкости, предпочтительно демпфирующего масла, для образования пленки демпфирующей жидкости между опорным кольцом 4 и направляющим подшипником 3. Далее, на фиг.4 позицией Е обозначают толщину демпфирующей полости С как радиальное расстояние, разделяющее конические поверхности S1, S2, при этом толщина Е соответствует толщине пленки демпфирующей жидкости при работе.Thus, the first conical surface S1 is placed opposite the second conical surface S2 so as to radially form a damping cavity C between them, as shown in FIG. This damping cavity is circumferential and is designed to accommodate a damping fluid, preferably damping oil, in order to form a damping fluid film between the
Предпочтительным образом, конические поверхности S1, S2 являются коническими поверхностями вращения, конусный угол β которых, по существу, равен 2°.Preferably, the conical surfaces S1, S2 are conical surfaces of revolution, the conical angle β of which is substantially equal to 2 °.
Предпочтительно, когда перемещают опорное кольцо 4 в осевом направлении к входу или выходу, то изменяют толщину Е пленки демпфирующей жидкости вследствие конусности поверхностей S1, S2, которые радиально ограничивают демпфирующую полость С. Регулирование толщины Е пленки демпфирующей жидкости в зависимости от осевого положения опорного кольца 4 будет представлено ниже.Preferably, when the
В этом примере внутренняя поверхность кольцевой полости 12 промежуточного кожуха 1 содержит кольцевую канавку 13, предназначенную для питания амортизирующей жидкостью, как изображено на фиг.4. Опорное кольцо 4 содержит множество распределительных отверстий 71, проходящих радиально через продольный корпус 41 и предназначенных для подачи демпфирующей жидкости из питающей канавки 13 в демпфирующую полость С, образованную между коническими поверхностями S1, S2. Коническая поверхность S2 опорного кольца 4 в данном примере содержит кольцевую распределительную канавку 72, в которую открываются распределительные отверстия 71 для обеспечения равномерного распределения демпфирующей жидкости в демпфирующей полости С на входе и выходе распределительных отверстий 71.In this example, the inner surface of the
На фиг.4 турбомашина содержит входные 91 и выходные 92 герметизирующие средства, выполненные в виде кольцевых герметизирующих средств 91, 92, расположенных радиально. Кольцевые герметизирующие средства 91, 92 позволяют ограничить продольно демпфирующую камеру С и, таким образом, герметично изолировать демпфирующую жидкость. В этом примере каждый кольцевой герметизирующий сегмент 91, 92 имеет калиброванное проходное сечение для обеспечения выхода демпфирующей жидкости из демпфирующей камеры С. Каждый кольцевой герметизирующий сегмент 91, 92 содержит в данном примере радиальную щель (не изображенную на чертеже) в угловом диапазоне порядка 1° между двумя краями сегмента 91, 92. Так, в процессе работы демпфирующая жидкость обновляется в демпфирующей камере С.4, the turbomachine contains
Предпочтительным образом, коническая поверхность S1 наружного кольца 32 направляющего подшипника 3 содержит по меньшей мере два радиальных кольцевых посадочных места 93, 94, предназначенных для размещения кольцевых герметизирующих сегментов 91, 92. Таким образом, кольцевые герметизирующие сегменты 91, 92 способны радиально перемещаться в своих посадочных местах 93, 94 для обеспечения осевого перемещения опорного кольца 4. При работе кольцевые герметизирующие сегменты 91, 92 опираются на коническую поверхность S2 опорного кольца 4 под действием центробежных сил для продольного ограничения демпфирующей камеры С. Предпочтительно, наружная поверхность наружного кольца 32 подшипника 3 и внутренняя поверхность опорного кольца 4 содержат на продольных концах цилиндрические части, между которыми установлены кольцевые герметизирующие сегменты 91, 92.Preferably, the conical surface S1 of the
Опорное кольцо 4 предпочтительно содержит средства регулирования относительного осевого положения конической поверхности S2 опорного кольца 4 относительно конической поверхности S1 направляющего подшипника 3. В этом примере, изображенном на фиг.3, средства регулирования выполнены в виде регулирующей прокладки 5, съемно установленной на опорном кольце 4 и предназначенной для размещения между выходной поверхностью радиального фланца 42 опорного кольца 4 и входной поверхностью промежуточного кожуха 1. Регулирующая прокладка 5 выполнена в виде кругового кольца, радиальный размер которого по существу равен радиальному размеру радиальной части 42 опорного кольца 4. Осевой размер Х регулирующей прокладки 5 позволяет регулировать осевое положение опорного кольца 4 относительно промежуточного кожуха 1 и, таким образом, относительно наружного кольца 32 направляющего подшипника 3, который жестко соединен с промежуточным кожухом 1.The
Вследствие конусности поверхностей S1, S2, которые радиально ограничивают демпфирующую полость С, толщина Е пленки демпфирующей жидкости непосредственно зависит от осевого размера Х регулирующей прокладки 5. В данном примере осевое перемещение ΔХ приводит к изменению толщины ΔЕ пленки демпфирующей жидкости в соответствии со следующей формулой ΔЕ=ΔХ·tan(β), где β соответствует конусному углу конических поверхностей вращения S1, S2.Due to the conicity of the surfaces S1, S2 that radially limit the damping cavity C, the thickness E of the damping fluid film directly depends on the axial dimension X of the
Опорное кольцо 4 и регулирующая прокладка 5 соединены с промежуточным кожухом 1 множеством фиксирующих винтов 51, проходящих от входа к выходу через продольные отверстия опорного кольца 4 и регулирующую прокладку 5 для входа в фиксирующие отверстия, выполненные во входной поверхности промежуточного кожуха 1, на которую опирается регулирующая прокладка 5, как изображено на фиг.4.The
Способ регулированияRegulation method
Для увеличения толщины Е пленки амортизирующей жидкости оператор вынимает фиксирующие винты 51 и удаляет регулирующую прокладку 5 для ее замены регулирующей прокладкой 5 большего осевого размера. Для этого он перемещает опорное кольцо 4 к входу для обеспечения достаточного осевого пространства между радиальным фланцем 42 и кожухом 1. Осевое перемещение ко входу опорного кольца 4 приводит к увеличению радиальной толщины Е пленки демпфирующей жидкости вследствие конусности поверхностей S1, S2, радиально ограничивающих пленку демпфирующей жидкости. Новая регулирующая прокладка закреплена на кожухе 1 с опорным кольцом 4 путем ввинчивания фиксирующих винтов 51 в фиксирующие отверстия кожуха 1.To increase the thickness E of the film of the shock-absorbing liquid, the operator removes the fixing screws 51 and removes the regulating
При работе демпфирующая жидкость поступает из питающей канавки 13 кожуха 1 в демпфирующую полость С, проходя в распределительные отверстия 71 опорного кольца 4, как изображено на фиг.4. Благодаря изобретению можно быстро и точно измерить динамическое демпфирование пленки демпфирующей жидкости для множества толщин Е пленки демпфирующей жидкости. Подобным образом, для уменьшения толщины Е пленки демпфирующей жидкости достаточно использовать регулирующую прокладку меньшего осевого размера.During operation, the damping fluid enters from the
Второй вариант изобретенияSecond Embodiment
Второй вариант изобретения описан со ссылкой на фиг.5. Для упрощения описания позиции, обозначающие конструктивные элементы или идентичные, эквивалентные или подобные функции, те же, что и на фиг.3 и 4. Кроме того, описание варианта выполнения по фиг.3 и 4 не повторяется, это описание применяется к элементам по фиг.5 в случае их несовместимости. Описаны только значительные конструктивные и функциональные отличия.A second embodiment of the invention is described with reference to FIG. To simplify the description of the position, designating structural elements or identical, equivalent or similar functions, are the same as in FIGS. 3 and 4. In addition, the description of the embodiment of FIGS. 3 and 4 is not repeated, this description applies to the elements of FIG. .5 if incompatible. Only significant structural and functional differences are described.
Подобно первому варианту выполнения турбомашина содержит направляющий подшипник 3, содержащий внутреннее окружное кольцо 31 и наружное окружное кольцо 32, между которыми расположены элементы 33 качения, представленные на фиг.5 роликами. Наружное кольцо 32 подшипника 3 жестко установлено в промежуточном кожухе 1 фланцем 34, простирающимся продольно к выходу. Фланец 34 предпочтительно оканчивается на выходном конце радиальным фланцем 35, крепящимся к кожуху 1. Как и в первом варианте выполнения, радиально наружная поверхность наружного кольца 32 является конической, как показано на фиг.5.Like the first embodiment, the turbomachine comprises a
В отличие от первого варианта, в котором пленка демпфирующей жидкости образована между наружным кольцом 32 направляющего подшипника 3 и опорным кольцом 4, жестко соединенным с кожухом 1, во втором варианте выполнения пленка демпфирующей жидкости образована непосредственно между наружным кольцом 32 направляющего подшипника 3 и полостью кожуха 1. Другими словами, на фиг.5 видно, что промежуточный кожух 1 содержит кольцевую полость 4', внутренняя поверхность S2' которой является конической, чтобы радиально ограничить конической поверхностью наружного кольца 32 подшипника 3 демпфирующую полость С, подобную полости первого варианта выполнения.In contrast to the first embodiment, in which a film of damping fluid is formed between the
Во втором варианте турбомашина содержит средства регулирования осевого положения наружного кольца 32 направляющего подшипника 3 относительно промежуточного кожуха 1. В этом примере, изображенном на фиг.5, средства регулирования выполнены в виде регулирующей прокладки 5, съемно установленной на радиальном фланце 35 наружного кольца 32. Регулирующая прокладка 5 размещена между радиальным фиксирующим фланцем кожуха 1 и радиальным фиксирующим фланцем 35 наружного кольца 32 направляющего подшипника 3. Осевой размер Х регулирующей прокладки 5 позволяет регулировать осевой размер радиального фиксирующего фланца 35 наружного кольца 32 и, таким образом, осевое положение наружного кольца 32 направляющего подшипника 3 по отношению к кольцевой полости 4' кожуха 1.In the second embodiment, the turbomachine comprises means for adjusting the axial position of the
Вследствие конусности поверхностей S1, S2', которые радиально ограничивают амортизирующую полость С, толщина Е пленки демпфирующей жидкости непосредственно зависит от осевого размера Х регулирующей прокладки 5. Подобно первому варианту выполнения регулирующая прокладка 5 соединена с кожухом 1 фиксирующими винтами 51.Due to the conicity of the surfaces S1, S2 ', which radially limit the cushioning cavity C, the thickness E of the damping fluid film directly depends on the axial dimension X of the regulating
Для регулирования толщины Е пленки демпфирующей жидкости оператор удаляет фиксирующие винты 51 и снимает регулирующую прокладку 5 и заменяет ее новой регулирующей прокладкой 5 с подходящим осевым размером.To adjust the thickness E of the damping fluid film, the operator removes the fixing screws 51 and removes the
В зависимости от конструкции турбомашины изменяют осевое положение опорного кольца направляющего подшипника и/или наружного кольца направляющего подшипника.Depending on the design of the turbomachine, the axial position of the support ring of the guide bearing and / or the outer ring of the guide bearing is changed.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1157836 | 2011-09-05 | ||
| FR1157836A FR2979681B1 (en) | 2011-09-05 | 2011-09-05 | TURBOMACHINE COMPRISING A FLUID FILM FOR DAMPING A TURBOMACHINE SHAFT GUIDE BEARING AND METHOD FOR ADJUSTING THE THICKNESS OF SUCH A DAMPING FLUID FILM |
| KR2012051974 | 2012-09-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014107843A RU2014107843A (en) | 2015-10-20 |
| RU2594323C2 true RU2594323C2 (en) | 2016-08-10 |
Family
ID=54326717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014107843/11A RU2594323C2 (en) | 2011-09-05 | 2012-09-04 | Turbo-machine containing film damping fluid of guide bearing shaft of turbine machine, and method of controlling thickness of said film of damping fluid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2594323C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3086020B1 (en) * | 2018-09-13 | 2020-12-25 | Safran Aircraft Engines | AXIAL RETAINING SYSTEM OF A BEARING BUSH |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3122053A1 (en) * | 1980-06-04 | 1982-03-04 | Hitachi, Ltd., Tokyo | DAMPED BEARING DEVICE |
| EP0335779A1 (en) * | 1988-03-30 | 1989-10-04 | Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "Snecma" | Co-axial shaft bearing for a multi-shaft turbo machine, the bearing having clearance control means |
| RU2124133C1 (en) * | 1994-08-08 | 1998-12-27 | Пратт энд Уитни Канада Инк. | Gas-turbine engine and method of axial loading of each bearing support of gas-turbine engine |
| RU2364762C2 (en) * | 2004-01-12 | 2009-08-20 | Снекма | Bearing seat with double stiffener |
| FR2939843A1 (en) * | 2008-12-17 | 2010-06-18 | Snecma | Oil delivering device for turbomachine i.e. jet engine, of aircraft, has nozzles positioned with respect to each other and relative to openings, so that oil blast from nozzles is passed in openings and is supplied to component |
-
2012
- 2012-09-04 RU RU2014107843/11A patent/RU2594323C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3122053A1 (en) * | 1980-06-04 | 1982-03-04 | Hitachi, Ltd., Tokyo | DAMPED BEARING DEVICE |
| EP0335779A1 (en) * | 1988-03-30 | 1989-10-04 | Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "Snecma" | Co-axial shaft bearing for a multi-shaft turbo machine, the bearing having clearance control means |
| RU2124133C1 (en) * | 1994-08-08 | 1998-12-27 | Пратт энд Уитни Канада Инк. | Gas-turbine engine and method of axial loading of each bearing support of gas-turbine engine |
| RU2364762C2 (en) * | 2004-01-12 | 2009-08-20 | Снекма | Bearing seat with double stiffener |
| FR2939843A1 (en) * | 2008-12-17 | 2010-06-18 | Snecma | Oil delivering device for turbomachine i.e. jet engine, of aircraft, has nozzles positioned with respect to each other and relative to openings, so that oil blast from nozzles is passed in openings and is supplied to component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014107843A (en) | 2015-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9631493B2 (en) | Turbo engine comprising a damping fluid film for damping a guide bearing of a shaft of the turbo engine and method of adjusting the thickness of such a damping fluid film | |
| US9702404B2 (en) | Integral centering spring and bearing support and method of supporting multiple damped bearings | |
| US10352193B2 (en) | Bearing centering spring and damper | |
| US10138757B2 (en) | Bearing system for gas turbine engine | |
| US10989054B2 (en) | Rotating component balance ring | |
| US20100220948A1 (en) | Bearing damper with spring seal | |
| US10480572B2 (en) | Bearing centering spring and damper | |
| US9546560B2 (en) | Compact double grounded mechanical carbon seal | |
| US10450893B1 (en) | Bearing centering spring and damper | |
| RU2594323C2 (en) | Turbo-machine containing film damping fluid of guide bearing shaft of turbine machine, and method of controlling thickness of said film of damping fluid | |
| EP1185766B1 (en) | Concentricity ring | |
| US20170030221A1 (en) | Bearing support housing for a gas turbine engine | |
| US11828185B2 (en) | Steam turbine seal clearance adjusting method | |
| US7510374B2 (en) | Non-concentric rings for reduced turbo-machinery operating clearances | |
| US20130149141A1 (en) | Bearing arrangement | |
| EP3557089B1 (en) | Bearing centering spring and damper | |
| JP2008223503A (en) | Machining method for cylinder block, and device used for the method | |
| US20210180651A1 (en) | Curved beam centering spring for a thrust bearing | |
| RU2644003C1 (en) | Resilient damping support of turbine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170905 |