RU2541623C1

RU2541623C1 - Resilient support of turbomachine rotor

Info

Publication number: RU2541623C1
Application number: RU2014102860/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Гусенко; Александр Степанович Набокин; Антон Герольдович Терешко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО"
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2015-02-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: resilient support contains the bearing, installed on the shaft, stator element, shell, at least, two spokes and ring element with a flange. The shell ring is fixed on the outside ring of the bearing and is connected with the stator element through the resilient element of the "squirrel cage" type with a flanged connection. The spokes are rigidly fixed on the stator element and are located in holes between fastening elements of the flanged connection. The flange of the ring element has holes under spokes with the diameter exceeding the diameter of spokes. The ring element is installed with a clearance with reference to the resilient element of the "squirrel cage" type and by its one end is rigidly fixed to the shell ring in front of the resilient element of the "squirrel cage" type.

EFFECT: invention allows to improve the reliability of turbine machines.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругих опор роторов турбомашин.The invention relates to the field of turbomachinery, and in particular to the construction of elastic supports for rotors of turbomachines.

Известна упругодемпферная опора ротора турбомашины, содержащая подшипник, установленный на валу, статорный элемент, обечайку, закрепленную на наружном кольце подшипника и соединенную через упругий элемент типа «беличье колесо» фланцевым соединением со статорным элементом (RU №2265728, опубл. 10.12.2005).Known elastic damper support of a rotor of a turbomachine, comprising a bearing mounted on a shaft, a stator element, a shell secured to the outer ring of the bearing and connected via a squirrel wheel-type elastic element by a flange connection with a stator element (RU No. 2265728, publ. 10.12.2005).

В конструкции известной опоры реализовано устройство от проворота упругого элемента типа «беличье колесо» в случае частичной передачи крутящего момента с вала на статорный элемент. Данное устройство не обеспечивает достаточной надежности, так как известны случаи разрушения разрезной втулки опоры крутящим моментом при эксплуатации или стендовых испытаниях турбомашин.In the construction of the known support, a device is made from turning a squirrel-wheel-type elastic element in the case of partial transmission of torque from the shaft to the stator element. This device does not provide sufficient reliability, since there are known cases of destruction of the split sleeve of the support by torque during operation or bench tests of turbomachines.

Задачей заявленного изобретения является создание упругой опоры, лишенной вышеприведенных недостатков.The task of the claimed invention is to provide an elastic support devoid of the above disadvantages.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной упругой опоры ротора турбомашины, является повышение ее надежности за счет снижения вероятности разрушения разрезной втулки в случае нештатной работы опоры турбомашины, а именно в случае частичной передачи крутящего момента с вала на статорный элемент.The technical result achieved by using the declared elastic support of the rotor of the turbomachine is to increase its reliability by reducing the likelihood of fracture of the split sleeve in case of abnormal operation of the turbomachine support, namely in the case of partial transmission of torque from the shaft to the stator element.

Указанный технический результат достигается тем, что в упругой опоре ротора турбомашины, содержащей подшипник, установленный на валу, статорный элемент, обечайку, закрепленную на наружном кольце подшипника и соединенную через упругий элемент типа «беличье колесо» фланцевым соединением со статорным элементом, согласно настоящему изобретению она снабжена, по меньшей мере, двумя спицами и кольцевым элементом с фланцем с отверстиями под спицы, спицы жестко закреплены на статорном элементе и расположены в отверстиях между крепежными элементами фланцевого соединения, кольцевой элемент расположен снаружи упругого элемента типа «беличье колесо» и одним концом жестко закреплен на обечайке перед упругим элементом типа «беличье колесо», при этом кольцевой элемент установлен с зазором относительно упругого элемента типа «беличье колесо», а диаметр отверстий во фланце кольцевого элемента больше, чем диаметр спиц.The specified technical result is achieved by the fact that in the elastic support of the rotor of the turbomachine, comprising a bearing mounted on the shaft, a stator element, a shell secured to the outer ring of the bearing and connected via a squirrel-wheel elastic element with a flange connection to the stator element, according to the present invention, it equipped with at least two knitting needles and an annular element with a flange with holes for the spokes, the spokes are rigidly fixed to the stator element and are located in the holes between the mounting element ntami flange connection, the ring element is located outside the elastic element of the type "squirrel wheel" and one end is rigidly fixed to the shell in front of the elastic element of the type "squirrel wheel", while the ring element is installed with a gap relative to the elastic element of the type "squirrel wheel", and the diameter of the holes the flange of the annular element is larger than the diameter of the spokes.

Введение в конструкцию спиц и кольцевого элемента с фланцем, в котором выполнены отверстия под спицы, описанным выше образом позволяет в случае частичной передачи крутящего момента с вала турбомашины на статорный элемент исключить из силовой связи разрезную втулку, тем самым предотвратив ее разрушение. Данный эффект достигается путем передачи крутящего момента с вала через кольцевой элемент и спицы на статорный элемент, минуя разрезную втулку, за счет выборки зазора между спицами и отверстиями во фланце кольцевого элемента. Подобная реализация устройства от проворота упругого элемента опоры позволяет статорному элементу воспринимать без разрушения упругого элемента в несколько раз больший крутящий момент, что в целом повышает надежность заявленной опоры при внештатной работе подшипника.The introduction into the design of the spokes and the annular element with a flange in which the holes for the spokes are made, as described above, allows for the partial transmission of torque from the shaft of the turbomachine to the stator element to exclude the split sleeve from the power connection, thereby preventing its destruction. This effect is achieved by transmitting torque from the shaft through the annular element and the spokes to the stator element, bypassing the split sleeve, by sampling the gap between the spokes and the holes in the flange of the annular element. Such an implementation of the device from turning the elastic element of the support allows the stator element to perceive several times greater torque without destroying the elastic element, which generally increases the reliability of the declared support during abnormal operation of the bearing.

На чертеже представлен продольный разрез заявленной упругой опоры ротора турбомашины.The drawing shows a longitudinal section of the claimed elastic support of the rotor of the turbomachine.

Упругая опора ротора турбомашины, содержащая подшипник 1, установленный на валу 2, статорный элемент 3, обечайку 4, закрепленную на наружном кольце 5 подшипника 1 и соединенную через упругий элемент 6 типа «беличье колесо» фланцевым соединением со статорным элементом 3, и снабжена, по меньшей мере, двумя спицами 7 и кольцевым элементом 8 с фланцем 9 с отверстиями под спицы 7, которые жестко закреплены на статорном элементе 3, например, резьбовым соединением и расположены в отверстиях между крепежными элементами упомянутого фланцевого соединения. Кольцевой элемент 8 расположен снаружи упругого элемента 6 типа «беличье колесо» и одним концом жестко закреплен на обечайке 4 перед упругим элементом 6 типа «беличье колесо», например, сваркой, при этом кольцевой элемент 8 установлен с зазором относительно упругого элемента типа 6 «беличье колесо», а диаметр отверстий во фланце кольцевого элемента 8 больше, чем диаметр спиц 7.The elastic support of the rotor of the turbomachine, comprising a bearing 1 mounted on a shaft 2, a stator element 3, a shell 4 mounted on the outer ring 5 of the bearing 1 and connected via a squirrel-wheel elastic element 6 with a flange connection with the stator element 3, and is equipped with at least two spokes 7 and an annular element 8 with a flange 9 with holes for the spokes 7, which are rigidly fixed to the stator element 3, for example, by a threaded connection and are located in the holes between the fastening elements of said flange connection. The ring element 8 is located outside the elastic element 6 of the type “squirrel wheel” and one end is rigidly fixed to the shell 4 in front of the elastic element 6 of the type “squirrel wheel”, for example, by welding, while the ring element 8 is installed with a gap relative to the elastic element type 6 "squirrel wheel ", and the diameter of the holes in the flange of the annular element 8 is larger than the diameter of the spokes 7.

Сборка заявленного изобретения осуществляется в следующей последовательности.The assembly of the claimed invention is carried out in the following sequence.

На статорный элемент 3 устанавливаются спицы 7. Предварительно в отдельный узел собираются упругий элемент 6 типа «беличье колесо», обечайка 4, кольцевой элемент 8. Собранный узел крепится к статорному элементу 3 с помощью фланцевого соединения так, чтобы спицы 7 входили в отверстия на фланце кольцевого элемента 8. Затем подшипник 1 в сборе за наружное кольцо 5 болтами крепится к обечайке 4. В завершении на собранную опору устанавливают вал 2.Spokes 7 are installed on the stator element 3. Previously, a squirrel-type elastic element 6, a shell 4, and an annular element 8 are assembled in a separate assembly. The assembled assembly is attached to the stator element 3 by means of a flange connection so that the spokes 7 enter holes in the flange ring element 8. Then, the bearing 1 assembly for the outer ring 5 is bolted to the ring 4. At the end, the shaft 2 is mounted on the assembled support.

При работе турбомашины в ситуации подклинки тел качения подшипника 1 крутящий момент частично передается с вала 2 на обечайку 4. В результате этого выбирается зазор между отверстиями во фланце кольцевого элемента 8 и спицами 7. Это приводит к тому, что крутящий момент передается на статорный элемент 3, минуя менее прочный упругий элемент 6 типа «беличье колесо», предотвращая его разрушение и повышая надежность заявленной опоры в целом.When the turbomachine is in a situation where the rolling elements of the rolling elements of the bearing 1 are connected, the torque is partially transmitted from the shaft 2 to the ring 4. As a result, the gap between the holes in the flange of the ring element 8 and the spokes 7 is selected. This leads to the fact that the torque is transmitted to the stator element 3 bypassing the less durable elastic element 6 type "squirrel wheel", preventing its destruction and increasing the reliability of the claimed support in General.

В связи с вышеизложенным, по мнению заявителя, специалисту на основании уровня техники должно быть очевидно, что при реализации заявленной упругой опоры ротора турбомашины достигается вышеприведенный технический эффект, заключающийся в повышении ее надежности.In connection with the foregoing, according to the applicant, it should be obvious to a specialist on the basis of the prior art that when implementing the claimed elastic support of a turbomachine rotor, the above technical effect is achieved, which consists in increasing its reliability.

Claims

The elastic support of the rotor of the turbomachine, comprising a bearing mounted on the shaft, a stator element, a shell secured to the outer ring of the bearing and connected via a squirrel wheel-type elastic element with a flange connection with a stator element, characterized in that it is provided with at least two spokes and an annular element with a flange with holes for the spokes, while the spokes are rigidly fixed to the stator element and are located in the holes between the fastening elements of the flange connection, and the ring element is located outside the elastic element of the squirrel-wheel type and one end is rigidly fixed to the shell in front of the elastic element of the squirrel-wheel type, the ring element being installed with a gap relative to the elastic element of the squirrel-wheel type, and the diameter of the holes in the flange of the ring element is larger, than the diameter of the spokes.