RU2815320C1 - Spline joint in gas turbine engine drive unit - Google Patents

Spline joint in gas turbine engine drive unit Download PDF

Info

Publication number
RU2815320C1
RU2815320C1 RU2023114820A RU2023114820A RU2815320C1 RU 2815320 C1 RU2815320 C1 RU 2815320C1 RU 2023114820 A RU2023114820 A RU 2023114820A RU 2023114820 A RU2023114820 A RU 2023114820A RU 2815320 C1 RU2815320 C1 RU 2815320C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavity
oil
spline connection
spline
splines
Prior art date
Application number
RU2023114820A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рафис Зафарович Хасанов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Application granted granted Critical
Publication of RU2815320C1 publication Critical patent/RU2815320C1/en

Links

Abstract

FIELD: engines.
SUBSTANCE: invention relates to propulsion engineering, particularly, to gas turbine engine (GTE) drive unit boxes (DUB) drive design, and can be used in aircraft and ground application GTE. In GTE, to transfer torque from gearing of central drive (CD) to gears of angular conical drive (ACD) and DUB, as well as to drive units, splined joints 4 are used, which are subject to wear during operation. Wear can be prevented or significantly reduced by lubrication. Lubrication of splines 4 occurs due to formation of oil bath 13 in cavity of spline connection, which allows to perform lubrication, as well as cooling of splines along their entire surface, including side walls, and not only in radial gaps between vertices and recesses of splines. Availability of drain hole 15 allows to provide oil exchange in cavity of spline connection, wherein oil bath 13 is retained due to that volume of flowing oil is smaller than that of incoming oil. Technical solution can be used for splined shafts of different orientation.
EFFECT: reduced wear in splined joints due to increased efficiency of their lubrication and cooling and, as a result, increased reliability of engine operation.
7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к конструкции привода коробок приводных агрегатов (КПА) газотурбинного двигателя (ГТД), и может быть использовано в ГТД авиационного и наземного применения.The invention relates to the field of engine building, in particular to the design of the drive gearboxes of the drive units (PA) of a gas turbine engine (GTE), and can be used in gas turbine engines for aviation and ground applications.

В ГТД для передачи крутящего момента от зубчатого зацепления центрального привода (ЦП) к зубчатым зацеплениям углового конического привода (УКП) и КПА, а также к приводным агрегатам используются шлицевые соединения. В процессе передачи крутящего момента в шлицевом соединении возникают микроперемещения в условиях повышенного трения, вызванные изгибами валов, температурными расширениями, вибрациями приводных агрегатов и ГТУ. Для уменьшения износа, увеличения срока эксплуатации шлицев, и соответственно повышения надежности ГТД, шлицевое соединение необходимо смазывать.In the gas turbine engine, splined connections are used to transmit torque from the gearing of the central drive (CD) to the gearing of the angular bevel drive (UCD) and KPA, as well as to the drive units. In the process of transmitting torque in a spline connection, micro-movements occur under conditions of increased friction caused by shaft bending, temperature expansion, vibrations of drive units and gas turbine units. To reduce wear, increase the service life of the splines, and, accordingly, increase the reliability of the gas turbine engine, the spline connection must be lubricated.

Известен газотурбинный двигатель (RU 2352801, МПК F02C 7/36, опубл. 20.04.2009), включающий вал компрессора низкого давления, вал компрессора высокого давления, ведущее зубчатое колесо, передающее крутящий момент с вала компрессора высокого давления на центральный привод через шлицевое соединение, в котором на валу компрессора низкого давления установлена втулка с лабиринтными гребешками, а на ведущем зубчатом колесе размещена втулка с уплотнительным покрытием, образующая с указанным зубчатым колесом кольцевые радиальные полости, которые сообщаются с входной полостью, расположенной между указанными втулками, и полостью центрального привода через отверстия, выполненные в стенках втулки с уплотнительным покрытием, ведущего зубчатого колеса и вала компрессора высокого давления. В процессе работы газотурбинного двигателя пары масла, поступающие из полости центрального привода в кольцевую входную полость, за счет центробежной силы от вращающихся роторов скапливаются на поверхности в виде масляной пленки. Накопившееся масло через радиальные отверстия перетекает в кольцевую полость. Под действием той же центробежной силы через радиальные отверстия масло дальше перетекает в полость, из которой равномерно распределяется по зазорам шлицевого соединения, смазывая шлицы, и далее вытекает в кольцевую полость. Далее через радиальные отверстия масло выбрасывается в полость. Таким образом, обеспечивается постоянная непрерывная смазка шлицев и предотвращается их износ. Недостатком данного изобретения является недостаточность смазки шлицев, поскольку масло, попадая в шлицевое соединение под действием центробежной силы, сразу же вытекает из него по радиальным зазорам между вершинами и впадинами шлицев.A gas turbine engine is known (RU 2352801, IPC F02C 7/36, published on April 20, 2009), which includes a low-pressure compressor shaft, a high-pressure compressor shaft, a drive gear that transmits torque from the high-pressure compressor shaft to the central drive through a splined connection, in which a bushing with labyrinth scallops is installed on the shaft of the low-pressure compressor, and a bushing with a sealing coating is placed on the drive gear wheel, forming annular radial cavities with the said gear wheel, which communicate with the inlet cavity located between the said bushings and the cavity of the central drive through the holes , made in the walls of the bushing with a sealing coating, the drive gear and the high-pressure compressor shaft. During the operation of a gas turbine engine, oil vapors coming from the cavity of the central drive into the annular inlet cavity accumulate on the surface in the form of an oil film due to the centrifugal force from the rotating rotors. The accumulated oil flows through the radial holes into the annular cavity. Under the influence of the same centrifugal force, oil further flows through the radial holes into the cavity, from which it is evenly distributed over the gaps of the spline joint, lubricating the splines, and then flows into the annular cavity. Then, through the radial holes, the oil is thrown into the cavity. This ensures continuous lubrication of the splines and prevents wear. The disadvantage of this invention is the insufficient lubrication of the splines, since oil, entering the spline joint under the action of centrifugal force, immediately flows out of it along the radial clearances between the tops and bottoms of the splines.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является «Устройство передачи крутящего момента от вала компрессора к коробке приводных агрегатов газотурбинного двигателя» (патент RU 2305787, МПК F02C 7/36, опубл. 10.09.2007). В данном устройстве передача крутящего момента от одного зубчатого колеса к другому происходит с помощью промежуточного вала с шлицевыми соединениями, на концах которого имеются внутренние кольцевые полости, соединенные радиальными каналами с полостями шлицевых соединений, причем два соединяемых зубчатых колеса выполнены с внутренними буртиками, диаметр которых меньше внутреннего диаметра впадин шлицев промежуточного вала. Наличие внутренних кольцевых полостей между шлицами и открытыми торцами промежуточного вала, радиальных каналов и внутренних буртиков обеспечивает постоянную прокачку маслом шлицевых соединений. Недостатком этой конструкции, принятой за прототип, является недостаточность смазки шлицев, поскольку масло, которое попадает в шлицы под действием центробежных сил, вытекает по радиальным зазорам, практически не смазывая боковые стенки этих шлицев.The closest to the claimed invention is “Device for transmitting torque from the compressor shaft to the box of drive units of a gas turbine engine” (patent RU 2305787, IPC F02C 7/36, published 09.10.2007). In this device, the transmission of torque from one gear to another occurs using an intermediate shaft with splined joints, at the ends of which there are internal annular cavities connected by radial channels with cavities of the splined joints, and the two connected gear wheels are made with internal flanges, the diameter of which is smaller internal diameter of the intermediate shaft spline recesses. The presence of internal annular cavities between the splines and the open ends of the intermediate shaft, radial channels and internal collars ensures constant pumping of oil to the spline joints. The disadvantage of this design, adopted as a prototype, is the insufficient lubrication of the splines, since the oil that enters the splines under the action of centrifugal forces flows out along the radial clearances, practically without lubricating the side walls of these splines.

Технической проблемой является износ в шлицевых соединениях, работающих в условиях повышенного трения, вызванного передачей крутящего момента, изгибами валов, температурными расширениями, вибрацией приводных агрегатов. Износ шлицев может привести к полной потере кинематической связи при передаче крутящего момента, что соответственно приведет к нарушению работы двигателя. Износ может быть предотвращен или значительно снижен за счет смазки шлицев. Однако известные способы смазки не являются достаточно эффективными для смазки всей поверхности шлицев.A technical problem is wear in spline joints operating under conditions of increased friction caused by torque transmission, shaft bending, temperature expansion, and vibration of drive units. Wear of the splines can lead to a complete loss of kinematic connection when transmitting torque, which will consequently lead to engine malfunction. Wear can be prevented or significantly reduced by lubrication of the splines. However, known lubrication methods are not effective enough to lubricate the entire surface of the splines.

Наиболее благоприятным решением указанной проблемы является такая смазка шлицевого соединения, при которой по всей высоте шлицев образуется масляная ванна, но при этом сохраняется постоянный маслообмен, который вымывает продукты возможного износа из полости шлицевого соединения. Масляная ванна кроме смазки также выполняет функцию охлаждения.The most favorable solution to this problem is to lubricate the spline joint in such a way that an oil bath is formed along the entire height of the splines, but at the same time constant oil exchange is maintained, which washes out possible wear products from the cavity of the spline joint. In addition to lubrication, the oil bath also performs a cooling function.

Технический результат заявленного изобретения заключается в снижении износа в шлицевых соединениях за счет повышения эффективности их смазки и охлаждения, и как следствие, повышение надежности работы двигателя.The technical result of the claimed invention is to reduce wear in spline joints by increasing the efficiency of their lubrication and cooling, and as a result, increasing the reliability of engine operation.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в шлицевом соединении в узле привода газотурбинного двигателя, передающем крутящий момент между зубчатыми колесами через промежуточный вал, где зубчатые колеса выполнены с внутренними буртиками, ограничивающими полость шлицевого соединения с одной стороны, при этом диаметр буртика зубчатого колеса меньше внутреннего диаметра впадин шлицев промежуточного вала, согласно изобретению, полость шлицевого соединения с противоположной стороны ограничена уплотнительным кольцом, установленным с натягом с сопряженным элементом в кольцевую проточку кольцевого буртика, выполненного на выходе шлицев промежуточного вала, с возможностью формирования масляной ванны для смазки и охлаждения шлицев глубиной не менее делительного диаметра шлицев, при этом для слива избыточного масла из полости шлицевого соединения в уплотнительном кольце выполнено не менее одного сливного отверстия, обеспечивающего слив масла объемом меньшим, чем объем масла, поступающего в полость шлицевого соединения, а объем масла, вытекающего из полости шлицевого соединения через сливное отверстие, в 1,1-10 раз меньше объема масла, поступающего в полость шлицевого соединения из внутренней полости узла приводов.The specified technical result is achieved due to the fact that in a splined connection in the drive unit of a gas turbine engine, transmitting torque between gears through an intermediate shaft, where the gears are made with internal flanges that limit the cavity of the spline connection on one side, while the diameter of the gear flange less than the internal diameter of the cavities of the intermediate shaft splines, according to the invention, the cavity of the spline connection on the opposite side is limited by a sealing ring installed with an interference fit with the mating element in the annular groove of the annular collar made at the output of the intermediate shaft splines, with the possibility of forming an oil bath for lubrication and cooling of the splines with a depth of not less than the pitch diameter of the splines, while to drain excess oil from the cavity of the spline connection, at least one drain hole is made in the sealing ring, ensuring drainage of oil with a volume less than the volume of oil entering the cavity of the spline connection, and the volume of oil flowing out of the cavity spline connection through the drain hole is 1.1-10 times less than the volume of oil entering the cavity of the spline connection from the internal cavity of the drive unit.

Для слива избыточного масла сливное отверстие выполнено в сопряженном элементе, размер сливного отверстия зависит от объема масла, поступающего в полость шлицевого соединения, и количества сливных отверстий.To drain excess oil, a drain hole is made in the mating element; the size of the drain hole depends on the volume of oil entering the cavity of the spline joint and the number of drain holes.

Масло из внутренней полости узла приводов в полость шлицевого соединения поступает под действием центробежной силы и собственного веса.Oil from the internal cavity of the drive unit enters the cavity of the spline joint under the influence of centrifugal force and its own weight.

Масляная ванна, которая сформировалась за счет ограничения полости шлицевого соединения с одной стороны буртиком зубчатого колеса, а с другой стороны уплотнительным кольцом в буртике промежуточного вала, позволяет осуществлять смазку и охлаждение шлицев по всей их поверхности, а не только в радиальных зазорах между вершинами и впадинами шлицев. Наличие сливного отверстия позволяет обеспечить маслообмен в полости шлицевого соединения, при этом масляная ванна сохраняется благодаря тому, что объем вытекающего масла меньше объема поступающего масла. Данное техническое решение может применяться для шлицевых валов различной ориентации - как горизонтальных, так и наклонных, в том числе вертикальных.The oil bath, which was formed by limiting the cavity of the spline connection on one side by the flange of the gear wheel, and on the other side by the sealing ring in the flange of the intermediate shaft, allows lubrication and cooling of the splines over their entire surface, and not just in the radial clearances between the peaks and valleys splines The presence of a drain hole allows for oil exchange in the cavity of the spline joint, while the oil bath is maintained due to the fact that the volume of flowing oil is less than the volume of incoming oil. This technical solution can be used for spline shafts of various orientations - both horizontal and inclined, including vertical.

На фиг. 1 схематично показано соединение КПА, УКП и ЦП посредством горизонтального и наклонного (вертикального) шлицевых валов.In fig. Figure 1 schematically shows the connection of the KPA, UKP and CPU through horizontal and inclined (vertical) splined shafts.

На фиг. 2 - масляная ванна в шлицевом соединении узла приводов.In fig. 2 - oil bath in the splined connection of the drive unit.

На фиг. 3 - элемент I на фиг. 2 в увеличенном виде (слив избыточного масла).In fig. 3 - element I in Fig. 2 enlarged view (draining excess oil).

На фиг. 4 - масляная ванна со сливом в шлицевом соединении вертикального вала (вариант).In fig. 4 - oil bath with drain in the spline connection of the vertical shaft (option).

КПА 1, УКП 2 и ЦП 3 соединены между собой через шлицы 4 промежуточных валов (горизонтального вала 5 и наклонного (вертикального) вала 6) и имеют общую масляную полость 7, из которой масло через жиклеры 8 попадает внутрь зубчатых колес 9 узла приводов. Зубчатые колеса 9 имеют внутренние буртики 10, диаметр которых меньше внутреннего диаметра впадин шлицев 4 промежуточного вала. На промежуточном валу (5, 6) изготовлен кольцевой буртик 11 с кольцевой проточкой, в которую вставлено уплотнительное кольцо 12, уплотнительное кольцо установлено с натягом с сопряженным элементом. Размер (высота) уплотнительного кольца 12 определяет уровень масляной ванны 13 для смазки и охлаждения шлицев 4, который должен быть не менее делительного диаметра шлицев 4. В кольцевом буртике 11 сделан как минимум один паз 14, в котором зазор между внутренней поверхностью паза 14 и внешней поверхностью уплотнительного кольца 12 выполняет роль сливного отверстия 15 для избыточного масла. Для уменьшения дисбаланса, вызванного срезанием части металла, целесообразно изготовление двух и более равнорасположенных пазов 14. Для слива избыточного масла из полости шлицевого соединения промежуточного вала в качестве сливного отверстия 15 можно использовать отверстие в самом уплотнительном кольце или в сопряженном элементе (например, зубчатом колесе 9). Размер сливных отверстий 15 должен быть таким, чтобы обеспечить вытекание масла из полости шлицев 4 объемом меньшим, чем при поступлении в эту полость.KPA 1, UKP 2 and CPU 3 are connected to each other through splines 4 of the intermediate shafts (horizontal shaft 5 and inclined (vertical) shaft 6) and have a common oil cavity 7, from which oil through jets 8 enters the gear wheels 9 of the drive unit. The gears 9 have internal shoulders 10, the diameter of which is less than the internal diameter of the recesses of the splines 4 of the intermediate shaft. On the intermediate shaft (5, 6) an annular collar 11 is made with an annular groove into which a sealing ring 12 is inserted; the sealing ring is installed with an interference fit with the mating element. The size (height) of the sealing ring 12 determines the level of the oil bath 13 for lubrication and cooling of the splines 4, which must be no less than the pitch diameter of the splines 4. At least one groove 14 is made in the annular collar 11, in which the gap between the inner surface of the groove 14 and the outer The surface of the sealing ring 12 acts as a drain hole 15 for excess oil. To reduce the imbalance caused by cutting off part of the metal, it is advisable to make two or more equally spaced grooves 14. To drain excess oil from the cavity of the spline joint of the intermediate shaft, the hole in the sealing ring itself or in the mating element (for example, gear 9) can be used as a drain hole 15 ). The size of the drain holes 15 must be such as to ensure that oil flows out of the cavity of the splines 4 with a volume less than when entering this cavity.

Осуществление изобретения, вариант 1.Implementation of the invention, option 1.

Смазка и охлаждение шлицев горизонтального вала 5, соединяющим УКП 2 и КПА 1, происходит следующим образом (фиг. 2). Масло из жиклера 8 попадает во внутреннюю полость зубчатого колеса 9. Под действием центробежной силы масло равномерно распределяется по внутренней поверхности зубчатого колеса 9, и направляется к шлицам 4, при этом буртик 10 не позволяет маслу вылиться из этой внутренней полости. Поскольку шлицевые соединения, центрирующиеся по боковой стороне, имеют радиальные зазоры между вершинами и впадинами шлицев, масло проходит через все шлицевое соединение 4. Уплотнительное кольцо 12 является препятствием для дальнейшего продвижения масла, поэтому происходит наполнение масляной ванны 13, и все шлицы 4 полностью погружаются в масляную смазку. Таким образом, происходит смазка и охлаждение не только вершин и впадин шлицев, но и их боковых поверхностей. При наполнении масляной ванны 13 выше уровня уплотнительного кольца 12 (фиг. 3) излишек масла вытекает через сливное отверстие 15, выполненное в кольцевом буртике 11, обеспечивая необходимый маслообмен и удаление продуктов возможного износа из полости шлицевого соединения. Сливное отверстие 15 также может быть изготовлено непосредственно в уплотнительном кольце или в варианте использования разрезного стопорного кольца. Таким же образом смазка и охлаждение шлицевого соединения может осуществляться у валов, расположенных под наклоном относительно горизонтальной оси, в том числе у расположенных вертикально.Lubrication and cooling of the splines of the horizontal shaft 5 connecting UKP 2 and KPA 1 occurs as follows (Fig. 2). Oil from the jet 8 enters the internal cavity of the gear 9. Under the action of centrifugal force, the oil is evenly distributed over the inner surface of the gear 9 and is directed to the splines 4, while the shoulder 10 does not allow the oil to spill out of this internal cavity. Since spline connections centered on the side have radial clearances between the tops and bottoms of the splines, oil passes through the entire spline connection 4. The O-ring 12 is an obstacle to further movement of oil, so the oil bath 13 is filled, and all splines 4 are completely immersed in oil lubricant. Thus, lubrication and cooling occurs not only at the tops and bottoms of the splines, but also at their side surfaces. When the oil bath 13 is filled above the level of the sealing ring 12 (Fig. 3), excess oil flows out through the drain hole 15 made in the annular collar 11, providing the necessary oil exchange and removing possible wear products from the spline joint cavity. The drain hole 15 can also be made directly into the O-ring or in the option of using a split retaining ring. In the same way, lubrication and cooling of the spline joint can be carried out on shafts located at an angle relative to the horizontal axis, including those located vertically.

Объем масла, вытекающего из полости шлицевого соединения через сливное отверстие, в 1,1-10 раз меньше объема масла, поступающего в полость шлицевого соединения из внутренней полости узла приводов. Масло из внутренней полости узла приводов в полость шлицевого соединения поступает под действием центробежной силы и собственного веса.The volume of oil flowing from the cavity of the spline connection through the drain hole is 1.1-10 times less than the volume of oil entering the cavity of the spline connection from the internal cavity of the drive unit. Oil from the internal cavity of the drive unit enters the cavity of the spline joint under the influence of centrifugal force and its own weight.

Осуществление изобретения, вариант 2.Implementation of the invention, option 2.

В шлицевых валах, где изготовление паза 14 в буртике вала может привести к ослаблению конструкции, например, в наклонном (вертикальном) валу 6 передающем крутящий момент между УКП 2 и ЦП 3 (фиг. 4), возможен следующий вариант осуществления изобретения. Масло в шлицевое соединение 4 попадает из жиклера 8 под действием центробежной силы и собственного веса. Уплотнительное кольцо 12 препятствует вытеканию масла и ведет к наполнению масляной ванны 13, обеспечивая смазку и охлаждение шлицев 4 по всей поверхности. Перед уплотнительным кольцом 12 в сопряженном элементе, в данном случае в зубчатом колесе 9 (коническом зубчатом колесе центрального привода), изготавливается минимум одно сливное отверстие, обеспечивая необходимый маслообмен и удаление продуктов возможного износа из полости шлицевого соединения. Для слива избыточного масла сливное отверстие выполнено в сопряженном элементе, размер сливного отверстия зависит от объема масла, поступающего в полость шлицевого соединения, и количества сливных отверстий. Таким же образом смазка и охлаждение шлицевого соединения может осуществляться у валов, расположенных под наклоном относительно вертикальной оси, в том числе у расположенных горизонтально.In splined shafts, where the manufacture of a groove 14 in the shaft collar can lead to a weakening of the structure, for example, in an inclined (vertical) shaft 6 transmitting torque between UKP 2 and CPU 3 (Fig. 4), the following embodiment of the invention is possible. Oil enters spline joint 4 from jet 8 under the influence of centrifugal force and its own weight. The sealing ring 12 prevents oil from leaking out and leads to the filling of the oil bath 13, providing lubrication and cooling of the splines 4 over the entire surface. Before the sealing ring 12 in the mating element, in this case in the gear 9 (the bevel gear of the central drive), at least one drain hole is made, ensuring the necessary oil exchange and removing possible wear products from the cavity of the spline connection. To drain excess oil, a drain hole is made in the mating element; the size of the drain hole depends on the volume of oil entering the cavity of the spline joint and the number of drain holes. In the same way, lubrication and cooling of the spline joint can be carried out on shafts located at an angle relative to the vertical axis, including those located horizontally.

Осуществление изобретения, вариант 3.Implementation of the invention, option 3.

Аналогичным образом (по варианту 1 или варианту 2) изобретение осуществляется в случаях, когда масло подается не через жиклер, а попадает во внутреннюю полость в виде паров масла с последующим формированием масляной пленки на поверхности под действием центробежных сил.In a similar way (according to option 1 or option 2), the invention is carried out in cases where oil is not supplied through a nozzle, but enters the internal cavity in the form of oil vapor, followed by the formation of an oil film on the surface under the action of centrifugal forces.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность смазки и охлаждения шлицевых соединений, что значительно снижает износ шлицев и в целом повышает надежность работы двигателя.Thus, the proposed invention makes it possible to increase the efficiency of lubrication and cooling of spline joints, which significantly reduces wear of the splines and generally increases the reliability of engine operation.

Claims (7)

1. Шлицевое соединение в узле привода газотурбинного двигателя, передающее крутящий момент между зубчатыми колесами через промежуточный вал, где зубчатые колеса выполнены с внутренними буртиками, ограничивающими полость шлицевого соединения с одной стороны, при этом диаметр буртика зубчатого колеса меньше внутреннего диаметра впадин шлицев промежуточного вала, отличающееся тем, что полость шлицевого соединения с противоположной стороны ограничена уплотнительным кольцом, установленным с натягом с сопряженным элементом в кольцевую проточку кольцевого буртика, выполненного на выходе шлицев промежуточного вала, с возможностью формирования масляной ванны для смазки и охлаждения шлицев глубиной не менее делительного диаметра шлицев, при этом для слива избыточного масла из полости шлицевого соединения в уплотнительном кольце выполнено не менее одного сливного отверстия, обеспечивающего слив масла объемом, меньшим, чем объем масла, поступающего в полость шлицевого соединения, а объем масла, вытекающего из полости шлицевого соединения через сливное отверстие, в 1,1-10 раз меньше объема масла, поступающего в полость шлицевого соединения из внутренней полости узла приводов.1. A splined joint in the drive unit of a gas turbine engine, transmitting torque between gears through an intermediate shaft, where the gears are made with internal flanges that limit the cavity of the spline joint on one side, and the diameter of the gear flange is less than the inner diameter of the cavities of the intermediate shaft splines, characterized in that the cavity of the spline connection on the opposite side is limited by a sealing ring installed with an interference fit with the mating element in the annular groove of the annular collar made at the output of the intermediate shaft splines, with the possibility of forming an oil bath for lubrication and cooling of the splines with a depth of not less than the pitch diameter of the splines, Moreover, to drain excess oil from the cavity of the spline joint, at least one drain hole is made in the sealing ring, ensuring drainage of oil in a volume less than the volume of oil entering the cavity of the spline joint, and the volume of oil flowing from the cavity of the spline joint through the drain hole, 1.1-10 times less than the volume of oil entering the spline joint cavity from the internal cavity of the drive unit. 2. Шлицевое соединение по п. 1, отличающееся тем, что для слива избыточного масла сливное отверстие выполнено в виде паза с зазором между поверхностью паза и поверхностью уплотнительного кольца, размер которого зависит от объема масла, поступающего в полость шлицевого соединения, и количества сливных отверстий.2. Spline connection according to claim 1, characterized in that to drain excess oil, the drain hole is made in the form of a groove with a gap between the surface of the groove and the surface of the sealing ring, the size of which depends on the volume of oil entering the cavity of the spline connection and the number of drain holes . 3. Шлицевое соединение по п. 1, отличающееся тем, что для слива избыточного масла сливное отверстие выполнено в виде отверстия в уплотнительном кольце, в том числе в виде разреза стопорного кольца, размер которого зависит от объема масла, поступающего в полость шлицевого соединения, и количества сливных отверстий.3. Spline connection according to claim 1, characterized in that to drain excess oil, the drain hole is made in the form of a hole in the sealing ring, including in the form of a cut in the retaining ring, the size of which depends on the volume of oil entering the cavity of the spline connection, and number of drain holes. 4. Шлицевое соединение по п. 1, отличающееся тем, что для слива избыточного масла сливное отверстие выполнено в сопряженном элементе, размер сливного отверстия зависит от объема масла, поступающего в полость шлицевого соединения, и количества сливных отверстий.4. Spline connection according to claim 1, characterized in that to drain excess oil, a drain hole is made in the mating element; the size of the drain hole depends on the volume of oil entering the cavity of the spline connection and the number of drain holes. 5. Шлицевое соединение по п. 1, отличающееся тем, что масло из внутренней полости узла приводов в полость шлицевого соединения поступает под действием центробежных сил.5. Spline connection according to claim 1, characterized in that oil from the internal cavity of the drive unit enters the cavity of the spline connection under the action of centrifugal forces. 6. Шлицевое соединение по п. 1, отличающееся тем, что масло из внутренней полости узла приводов в полость шлицевого соединения поступает самопроизвольным стеканием под действием собственного веса.6. Spline connection according to claim 1, characterized in that oil flows from the internal cavity of the drive unit into the cavity of the spline connection by spontaneous drainage under the influence of its own weight. 7. Шлицевое соединение по п. 5 или 6, отличающееся тем, что масло из внутренней полости узла приводов в полость шлицевого соединения поступает под действием центробежной силы и собственного веса.7. Spline connection according to claim 5 or 6, characterized in that oil from the internal cavity of the drive unit enters the cavity of the spline connection under the influence of centrifugal force and its own weight.
RU2023114820A 2023-06-06 Spline joint in gas turbine engine drive unit RU2815320C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2815320C1 true RU2815320C1 (en) 2024-03-13

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1248437A (en) * 1968-10-24 1971-10-06 Rolls Royce Lubrication system
US3889489A (en) * 1974-08-23 1975-06-17 Gen Motors Corp Lubricated spline coupling
RU2305787C2 (en) * 2005-11-09 2007-09-10 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Device to transmit torque from compressor shaft to gas-turbine engine auxiliaries gearbox
US7832189B1 (en) * 2009-11-11 2010-11-16 Cnh America Llc Apparatus to improve modular cutterbar connecting shaft spline durability
US20190292942A1 (en) * 2018-03-20 2019-09-26 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Geared turbofan engine and spline arrangement
EP3736428A1 (en) * 2019-05-06 2020-11-11 Safran Transmission Systems Offset seal groove for coupling by meshing
US20220010842A1 (en) * 2020-07-07 2022-01-13 Pratt & Whitney Canada Corp. Inner spline with top land drainage hole

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1248437A (en) * 1968-10-24 1971-10-06 Rolls Royce Lubrication system
US3889489A (en) * 1974-08-23 1975-06-17 Gen Motors Corp Lubricated spline coupling
RU2305787C2 (en) * 2005-11-09 2007-09-10 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Device to transmit torque from compressor shaft to gas-turbine engine auxiliaries gearbox
US7832189B1 (en) * 2009-11-11 2010-11-16 Cnh America Llc Apparatus to improve modular cutterbar connecting shaft spline durability
US20190292942A1 (en) * 2018-03-20 2019-09-26 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Geared turbofan engine and spline arrangement
EP3736428A1 (en) * 2019-05-06 2020-11-11 Safran Transmission Systems Offset seal groove for coupling by meshing
US20220010842A1 (en) * 2020-07-07 2022-01-13 Pratt & Whitney Canada Corp. Inner spline with top land drainage hole

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2709066C2 (en) Oil supply device for reduction gear with epicycloid transmission
EP2743462B1 (en) Lubricant system
US5433674A (en) Coupling system for a planetary gear train
US20190003572A1 (en) Electric drive unit cooling and lubrication systems and methods
US8899910B2 (en) Air turbine starter and method for venting without loss of oil
RU2651004C1 (en) Drive box for aviation gas turbine engine
US20200332858A1 (en) Cage for a turbomachine speed reducer with planetary gear set
US4667774A (en) Bevel gear lubrication and cooling
US9835244B2 (en) Planetary gear train for a wind power plant and method
US9260980B2 (en) Rotating fluid pumping system
US8789656B2 (en) Shaft bearing lubricant aerator, system, and method
US20160017982A1 (en) Vertical Gear Motor Planetary Gear Lubrication System
US4570947A (en) Gas sealing and fluid scavenge apparatus
RU2815320C1 (en) Spline joint in gas turbine engine drive unit
US11662015B2 (en) Arrangement for lubricating a gear
US11396941B2 (en) Staged impeller for the oil supply of an epicyclic or planetary reduction gear
RU2541569C1 (en) Coaxial-rotor helicopter gearbox
US20170159796A1 (en) Vented gear spline lubrication
CN102606623B (en) There is the lubricant oil isolation bearing of pressure-loaded passage
CN102650284B (en) Input shaft for gear pump lubricates
US11306811B2 (en) Lubrication for a planetary gearset
US1766520A (en) Hydraulic power transmitter
US20160017981A1 (en) Gear Box Grease Seal System
RU2305787C2 (en) Device to transmit torque from compressor shaft to gas-turbine engine auxiliaries gearbox
RU2352801C1 (en) Gas turbine engine