ТВлД для вертолёта (1006005), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Главныминедостатками центробежного компрессора являются: низкая лобоваяпроизводительность; относительно низкий КПД; трудность компоновки.Учитывая достоинства и недостатки осевых и центробежных ступенейкомпрессора, в каждом отдельном случае, решение о применении того или иноготипа компрессора основывается на анализе свойств двигателя в целом. Взначительной мере успех зависит от рационального выбора схемы компрессора сучетом размерности и типа двигателя, его компоновки, типа летательного аппаратаи т.д.Основные достоинства двигателя заключаются в его высокой надежности,низком удельном расходе топлива, развитой системе контроля работы двигателя ираннего обнаружения дефектов.Особенностью конструкции двигателя является наличие в нем свободнойтурбины для привода вала винта, не связанной кинематические стурбокомпрессорной частью двигателя.Такие двигатели имеют независимое изменение частоты вращения роторовтурбокомпрессора и свободной турбины, что дает большие возможности длярегулирования, улучшает приемистость и облегчает запуск двигателя.Вследствие небольших расходов воздуха через двигатель одной из основныхтрудностей создания высокоэффективных компрессоров и турбин ТВД являютсямалые размеры их проточной части, что предполагает понижение КПД этих узлов.Для ТВД часто применяют осецентробежные компрессоры, позволяющиепри малых расходах воздуха и относительно высоких π к получить приемлемыевысоты лопаток последних осевых ступеней и.
следовательно, приемлемыезначения КПД.На современных ТВД наряду с перепуском воздуха применяют поворотныенаправляющие аппараты.В процессе проектирования двигателей, температура газа перед турбиной, аследовательно и мощность были увеличены, что сопровождалось введениемохлаждаемых сопловых и рабочих лопаток.Создание одноступенчатой турбины газогенератора является более дешевымрешением, хотя высокая нагруженность снижает запасы прочности и надежности, атак же безопасность в работе двигателя. Поэтому в данной конструкциииспользована двухступенчатая турбина.Основными направлениями дальнейшего совершенствования двигателяявляются:Интенсификация рабочего процесса в основном посредством повышениятемпературы газа перед турбиной и степени повышения давления, а так жеповышения эффективности работы узлов двигателя с оптимизацией параметровтермодинамического цикла.Рациональное конструирование двигателя и его элементов с применениемновых, современных, высокопрочных и легких материалов.Использование новых, современных и высокопроизводительных процессовпри производстве двигателя.Также он оборудован топливной, масляной, пусковой,противообледенительной и дренажной системами, системами зажигания,охлаждения, контроля, управления и диагностирования.Запуск двигателя производится от бортовой сети постоянного тока или отаэродромного источника.Для технологичности сборки и ремонтопригодности двигательконструктивно выполнен из модулей.
Каждый модуль представляет собойнезависимый блок, который после сборки и проверки можно установить на любойдвигатель без предварительной подготовки.Двигатель состоит из входного устройства, осецентробежного компрессора.камеры сгорания, двухступенчатой осевой турбины газогенератора, свободнойтурбины и выходного устройства.Входное устройствоСлужит для подвода воздуха в компрессор.
Входное устройство состоит изпереднего корпуса компрессора, регулируемого входного направляющего аппаратаи корпуса входного направляющего аппарата.Передний корпус - литая деталь из магниевого сплава. Сам входнойнаправляющий аппарат включает в себя набор поворотных профилированныхлопаток. Входное устройство оборудовано комбинированнойпротивообледенительной системой.КомпрессорКомпрессор однокаскадный, осецентробежный, имеет пять осевых и однуцентробежную ступеней.Лопатки осевых ступеней устанавливаются в отдельные пазы типа ласточкинхвост. Первые три ступени выполнены с поворотными НА, управление которымиосуществляется с помощью гидравлического силового цилиндра.Ротор компрессора барабанно-дискового типа, изготовлен из пяти дисков,соединенным между собой электронно-лучевой сваркой.
Материал дисков –титановый сплав.Передний подшипник ротора - шариковый, воспринимает осевую нагрузку,установлен в переднем корпусе двигателя; задний - роликовый, установлен впереднем корпусе турбины.Осевой компрессор соединен с центробежным шлицами и стяжнымиболтами.Центробежная ступень из титанового сплава, она включает радиальныйлопаточный диффузор и осевой спрямляющий аппарат. Центробежная ступеньсоединена с турбиной компрессора хиртами и шпильками.Камера сгоранияКамера сгорания кольцевого типа.
выполнена по противоточной схеме вформе петли. Включает: корпус, жаровую трубу и криволинейный газосборник изжаропрочных сплавов; топливные форсунки, фронтовые устройстваобеспечивающие аэрацию топлива, топливо в камеру сгорания подастся основными дополнительным коллекторами.Корпус камеры сгорания является силовым узлом двигателя. Корпус камерысгорания сварной, из жаропрочной стали. Состоит из корпуса, обечайки ипереднего фланца КС. Топливные форсунки крепятся винтами к корпусу.Жаровая труба состроит из восемнадцати втулок форсунок, восемнадцатилопаточных двухконтурных воздушных завихрителей, восемнадцати экранов,обтекателя наружной и внутренней обечаек наружной и внутренней секций,наружного и внутреннего опорных колец, а также втулок подвесок и втулок свечей.Крепление жаровой трубы к корпусу камеры сгорания осуществляется черезподвески, и обеспечивает свободу перемещения жаровой трубы относительнокорпуса при прогреве двигателя.Наружная и внутренняя обечайки имеют отверстия для подвода воздуха взону горения.
Наружная и внутренняя секции - отверстия для подвода воздуха взону смешения.Обтекатель имеет "терочные" щели, выполненные в стенке междузавихрителями и служащие для создания местного пленочного охлаждения.Втулки, экран с обтекателем, обечайки и секции – имеют кольцевые щелидля пленочного воздушного охлаждения стенок жаровой трубы.В наружном и внутреннем опорных кольцах выполнены отверстия дляпрохода воздуха на создание пристеночной охлаждающей пелены на входе втурбинуТурбина газогенератораТурбина высокого давления, двухступенчатая, с охлаждаемыми рабочими исопловыми лопатками.
Воздух для охлаждения отбирается из кольцевой полостиКС.Рабочие лопатки первой ступени - конвективного охлаждения, выпускомвоздуха через отверстия в осевой и радиальной частях лопатки.Рабочие лопатки второй ступени - конвективного охлаждения с выпускомвоздуха через наружный торец в зазор.
Крепление лопаток с дискомосуществляется замками елочного типа.Диски турбины соединяются между собой посредством штифтов и затянутыв пакет призонными болтами. Сопловые лопатки - пустотелые, конвективнопленочного охлаждения, двух полостные с дефлекторами. Лопатки второй ступениконвективною охлаждения, однополостные с дефлекторами.В корпусе сопловых аппаратов над рабочими лопатками в кольцахметаллические вставки с напыленным прирабатываемым покрытием. К переднейчасти соплового аппарата первой ступени крепится стенка камеры сгорания; заднийфланец корпуса соплового аппарата второй ступени соединяется с корпусом,являющимся стенкой кольцевого канала камеры сгорания и соединяющимсяпереходным корпусом опоры турбины.Свободная турбинаСвободная турбина - двухступенчатая с неохлаждаемыми лопатками. Ротортурбины консольного типа. Вал ротора полый, соединен с дисками призоннымиболтами.
Рабочие лопатки обоих ступеней имеют бандажные полки, крепятся сдисками с помощью замков елочного типа, в осевом направлении фиксируютсястопорными кольцами.Сопловые аппараты неохлаждаемые, пустотелые, спаянные с внутренними инаружными кольцами, внутреннее кольцо одновременно является корпусомлабиринта по внутреннему диаметру.Выходное устройствоПредназначено для восстановления статического давления на выходе издвигателя до атмосферного с минимальными потерями, а также для выбросаотработанных газов.
Выполнено в виде кольцевого диффузора с внутреннимконусом, обеспечивающим безотрывное расширение газа.Смазка подшипниковСмазка подшипников производится маслом подаваемым под давлением помасляным коллекторам через форсунки, направленные на сепараторы . Слив маслачерез маслозаборники в сливные коллекторы, к насосу откачки. Подача масла взазоры гидродемпферов производится по тем же каналам масляных коллекторов,что и для смазки подшипниковых опор - через специальные отверстия. Всеподшипниковые опоры имеют графитовые контактные масляные уплотнения,расположенные по обе стороны от опоры. Они служат для удержания масла в зонеопоры и не дают ему попасть в проточную часть двигателя . Элементы уплотненияохвачены снаружи спиральным пружинным кольцом, прижимающим их кстальному кольцу, сидящему на валу. Охлаждение уплотнений производится темже маслом что и смазка подшипников.Список материалов используемых в двигателе.Компрессор.Диски 1-5 ступеней- ВТ-8Лабиринт- ВТ-8Рабочие лопатки 1-5ст.- ВТ-8Экран - ОТ4-1Направляющие лопатки 3-5ст.- 11Х11Н2В2МФ-ШНаправляющие лопатки 1-3ст.- ВТ-6Корпус ВНА- ОТ4-1лопатка ВНА — 12Х18Н10ТКорпус — ВТ5-ЛЛопатка спрямляющего аппарата — ОТ4-1лопатка диффузора - ВТ-20центробежное колесо — ВТ - 25УТурбина компрессора.Диск- ЭП-741ПЛабиринт - 13Х11Н2В2МФ-ШРабочие лопатки- ЖС-26УЭкран- ВТ-20Корпус внутренний- ОТ4-1Корпус наружный - ВТ-20Лопатки СА- ЖС6У-ВИДиск покрывной ЭП741НПТурбина силовая.Диски- ХН73МБТЮ-ВДЛабиринт передний- ЭИ-698ВДВал- 15Х12Н2МВФАБ-ШРабочие лопатки- ЖС-6ККорпус- ВЖ-105Сопловые лопатки- ВХ4-ЛСистема лабиринта- ЭП-648Задняя опора:Корпус- ВТ-20Стойка- ВТ-20Обтекатель стойки- ЭП-648Камера сгорания.1.Жаровая трубаКорпус - ХН45МВТЮБР-ИДСекции- ХН50ВМТЮБ-АИКронштейны, фланцы-ХН50ВМТЮБ-ВИ2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
