Патент на изобретение №2328610

Изобретение относится к газотурбинным двигателям (ГТД), а именно к соединению валов компрессора и турбины.

Известен узел соединения роторов компрессора и турбины ГТД, содержащий валы компрессора и турбины, соединенные между собой в осевом направлении через стяжную трубу, а в окружном направлении – через рессору, контактирующую с внутренними поверхностями валов компрессора и турбины через шлицевые соединения и уплотнительные кольца (Ю.С.Елисеев и др. Технология эксплуатации, диагностики и ремонта ГТД, М., Высшая школа, 2002 г., стр.118, рис.3, 4).

Недостатком такой конструкции является расположение на цилиндрической поверхности рессоры двух поясков с канавками для уплотнительных колец и третьего цилиндрического пояска для упора гайки, фиксирующей осевое положение рессоры. Такое расположение поясков не дает возможности обрабатывать два ряда шлицев на концах рессоры с одного установа на станке, что вносит погрешности в изготовлении детали.

Задачей изобретения является повышение точности изготовления рессоры.

Указанная задача достигается тем, что в узле соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя, содержащем валы компрессора и турбины, соединенные между собой в осевом направлении через стяжную трубу, а в окружном направлении – через рессору, контактирующую с внутренними поверхностями валов компрессора и турбины через шлицевые соединения и уплотнительные кольца, на внутренних поверхностях валов компрессора и турбины выполнены бурты, при этом осевое перемещение рессоры ограничено буртами валов компрессора и турбины, концевые участки рессоры выполнены с диаметром, меньшим внутреннего диаметра шлицев, а уплотнительные кольца размещены на этих концевых участках.

Такое выполнение устройства позволяет при изготовлении рессоры производить обработку шлицев рессоры с одного установа на станке. Таким образом, повышается точность изготовления рессоры, что повышает надежность работы узла соединения роторов.

На чертеже показан продольный разрез узла соединения роторов компрессора и турбины ГТД.

Узел соединения роторов компрессора 1 и турбины 2 содержит вал компрессора 3, вал турбины 4, соединенные между собой в осевом направлении стяжной трубой 5. В окружном направлении вал компрессора 3 и вал турбины 4 соединены рессорой 6, контактирующей с внутренними поверхностями валов 3 и 4 через шлицевые соединения 7 и 8. Концевые участки рессоры 6 выполнены с диаметром, меньшим внутреннего диаметра 9 шлицев. На этих участках размещены уплотнительные кольца 10 и 11. На внутренних поверхностях валов компрессора 3 и турбины 4 выполнены бурты 12 и 13, ограничивающие осевое перемещение рессоры 6. При изготовлении рессоры появляется возможность обработки шлицев и концевых участков под уплотнительные кольца за один установ, что значительно повышает точность изготовления рессоры и уменьшает дисбаланс всего узла соединения.

Во время работы двигателя крутящий момент от ротора турбины 2 передается рессорой 6 к ротору компрессора 1 через шлицевые соединения 7 и 8. При этом осевое перемещение рессоры 6 ограничивается буртами 12 и 13.

Осуществление изобретения позволяет повысить точность изготовления рессоры, снизить уровень дисбаланса, вносимый рессорой, и повысить надежность узла соединения роторов компрессора и турбины и двигателя в целом.

Формула изобретения

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя, содержащий валы компрессора и турбины, соединенные между собой в осевом направлении через стяжную трубу, а в окружном направлении – через рессору, контактирующую с внутренними поверхностями валов компрессора и турбины через шлицевые соединения и уплотнительные кольца, отличающийся тем, что на внутренних поверхностях валов компрессора и турбины выполнены бурты, при этом осевое перемещение рессоры ограничено буртами валов компрессора и турбины, концевые участки рессоры выполнены с диаметром, меньшим внутреннего диаметра шлицев, а уплотнительные кольца размещены на этих концевых участках.

РИСУНКИ