Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей под ред. Хронина Д. В. (1014169), страница 21

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 21)

рис. 3.40, б). В качестве радиальных силовых связей используются либо лопатки спрямляющего аппарата компрессора 9 (рис. 3.40, б), либо профилированные обтекаемые стойки 9 (см. рис. 3.6). На заднем корпусе, его наружном силовом кольце, расположены основные, передающие тягу узлы крепления двигателя к самолету 7 (см, рис. 3.40, б). Помимо усилий, действующих на корпус направляющих аппаратов, задний корпус нагружается также радиальной и осевой силой значительной величины, если в нем расположена опора а радиально-упорным подшипником 13.

Из всех частей корпуса компрессора задний является наиболее нагруженным узлом двигателя и поэтому к нему предъявляются повышенные требования в отношении прочности и жесткости. Промежуточный разделительный корпус 4 осевого компрессора ТРДД образует воздушные тракты первого и второго контура 7 и выполняет силовую функцию (рис.

3.46). Трехвальные ТРДД имеют два промежуточных силовых корпуса — основной и дополнительный, расположенный за вентилятором (см. рис. 3.8, д, поз. 2 и рнс. 3.30). !08 о, Ф О, х о о Р, й я х о о Й й Ф х х » Ю о » х о я х $ ФЭ О. о х с О а !09 Промежуточный (основной в трехвальном ТРДД) силовой корпус состоит нз трех концентрических колец, соединенных между собой стойками обтекаемой формы 6 (рнс. 3.46). Внутри них размещают трубопроводы для подвода н отвода масла, приводы топливных, масляных и пусковых агрегатов 11.

В промежуточном корпусе располагают опоры 1 и 12 ротора вентилятора 2 и опору 10 ротора компрессора высоко~о давленая 9 в двухвальном ТРДД (рнс. 3.46) или опору компрессора высокого давления в трехвальном ТРДД. К промежуточному корпусу крепят спереди статор вентилятора 8, сзади — статор компрессора высокого давления 8 в двухвальном ТРДД (рис. 3.46) или к промежуточному основному — статор компрессора среднего давления спереди ТР, Н и сзади — статор компрессора высокого давления в трехвальном ДД.

На корпусе, как правило, размещают основные узлы крепления 6 двигателя к самолету. Таким образом, в ТРДД главным силовым корпусом является промежуточный (основной) корпус. В дополнительном промежуточном корпусе располагают передние опоры роторов вентилятора и компрессора среднего давления (рис. 3.30). 3.!О. НАПРАВЛЯЮЩИЕ И СПРЯМЛЯЮЩИЕ АППАРАТЫ 3.10.1. Общие сведения Направляющие и спрямляющие аппараты представляют собой кольцевые наборы неподвижных илн поворотных профилированных лопаток, образующих расширяющиеся каналы, и являются частью статора ГТД, Лопатки направляющих и спрямляющих аппаратов подвержены изгибу и кручению газовыми силами. В них вследствие колебаний могут возникать значительные переменные напряжения и особенно в длинных лопатках первых ступеней. Как указывалось, спрямляющпе лопатки часто используются в качестве радиальных связей (см. рис.

3.10; 3.40) для передачи усилия от корпуса подшипника к корпусу компрессора, связывая пх в единое целое. В этом случае они нагружаются значительными дополннтельнымя усилиями. Требования, предъявляемые к лопаткам направляющих и спрямляющпх аппаратов, аналогичны требованиям, предъявляемым к рабочим лопаткам. Лопатки направляющих и спрямляющих аппаратов могут крепиться либо непосредственно к корпусу компрессора, либо в промежуточных кольцах илп полукольцах, которые затем устанавливаются в корпус. Выбор способа крепления должен обеспечивать необходимую жесткость, высокую точность, идентичность и неизменяемость установки лопаток, а также удобство сборки компрессора. По способу крепления различают лопатки консольные и с двусторонним закреплением.

!!О 3.10.2. Консольное крепление лопаток НА Рис, 3.48. Лопатка направляющего аппарата с двухсторонним креплением: ! — лопатка; 2 — полочка; б — корпус направляющего аппарата; б — нижнее кольцо; б -- мягкое покрытие; б — ротор Рис. 3.47. Консольная лопатка направлиющего аппарата: 2 — рабочая лопатка; 2 — болт крепления рабочего полукольца к корпусу; б — болт крепления лопатки направляющего аппарата к корпусу компрессора; б — лопатка направляющего аппарата; б — трактовое кольцо ротора; б — диск При консольном креплении лопатки 8 жестко крепятся к корпусу или к промежуточному наружному кольцу с одного конца (см.

рис. 3.5), для чего у лопаток имеются полочки прямоугольной формы или формы типа «ласточкин хвосты При прямоугольной форме полочек фиксация лопаток относительно корпуса может осуществляться, например, о помощью винтов нли пайки (рис. 3.47). Для обеспечения необходимой вибропрочности при консольном креплении лопатки следует проектировать с площадью поперечного сечения большей величины, чем у лопаток с двусторонним креплением. При использовании полочек типа «ласточкин хвост» лопатки должны устанавливаться в корпус о натягом. Направляющие аппараты с консольным креплением лопаток применяются в сочетании с роторами, у которых контур проточной части образован трактовыми кольцами (см.

рис. 3.5 и 3.47) или барабанными буртами. Для уменьшения перетекания воздуха между ступенями радиальный зазор между торцами лопаток и поверхностью ротора должен быть минимально возможным. Его величина выбирается с учетом биения ротора, упругих, изгибных и температурных деформаций, значений допусков на детали ротора г б и статора.

Следует отметить, что Рис. ЗА9. Лопатка направляющего аппарата с двухсторонним жестким креплением в верхнем и нижнем коль- пах йцгг А уа А 1 ,о лапта Рнс, 3.30. Лопатка направляющщо аппарата с жестким креплением и верхнему полукольцу и свободнмм— к нижнему: à — лапетке; а — верхнее полукольцо; а — корпус; Š— вннт; Л ...

кнжнее полу. кольца несмотря на перетекание воздуха в зазоре КПД ступени компрессора с консольными направляющими лопатками выше, чем у ступени с лопатками, имеющими двустороннее крепление. Это можно объяснить отсутствием в первом случае воздушных «карманов» (см. рис. 3.5) до и после уплотнений. 3.10.3. Двухстороннее крепление лопаток Особенности конструктивной схемы ротора и необходимость получения требуемой жесткости лопаток направляющих аппаратов приводят к применению их двухстороннего крепления. В этом случае лопатки располагаются между внешним и внутренним кольцами.

Однако для уменьшения массы внешнее кольцо желательно не устанавливать, а лопатки крепить непосредственно к корпусу. Двухстороннее крепление может быть: — с жестким креплением лопаток к обоим кольцам или полукольцам; — с жестким креплением к одному кольцу и свободным к другому, допуснаюп1ям перемещение лопаток в радиальном направлении. При любом виде крепления на внутреннюю поверхность нижнего кольца наносится специальное мягкое покрытие, Вместе с гребешками, нарезанными на поверхности ротора, это покрытие образует лабирннтное уплотнение, которое уменьшает перетекание воздуха межчу ступ няни н способствует повышению КПД компрессо1>з (рис 3,а8).

В случае жесткого крепления к обоим кольцам 2, 4 лопатки 1 устанавливаился в ннх таким образом, чтобы исключалось любое их взаимное перемещение. Это обеспечивается, как правило, путем сварки или приклеивания (рис. 3.49). Подобное крепление возможно использовать для лопаток, работающих при невысоких температурах и, следовательно, имеющих малые температурные деформагии.

Наиболее целесообразно применять жесткое крепление к одному кольцу (или корпусу 3) и свободное к другому, так как при этом обеспечиваются радиальные перемещения лопаток, обусловленные их температурными деформациями. Направляющий аппарат с креплением лопаток данного типа показан на рис. 3 50. Лопатки 1 с помощью сварки жестко крепятся к наружному кольцу 2 и свободно (с зазором) вставляются в прорези нижнего кольна Б, пто обеспе*иваег их темпегатурную деформацию.

На рис. 3 51 поиязачо крепление лопаток 1 с помощью полочек, когорые с гтатягом устанавливаются в прорези верхнего кольга 2 и о зазором в нижн.м 3. Дополнительно лопатки фикси- Рис. ч.61. Крепление лопщхи направляю"."'пе-е с помощью полочек 113 Рис. 3.52. крепление лопатки к корпусу с помощью реаьбовой цапфы: à — лопатка направляющего аппаратай й — корпус; й — штифт, фиксирующий по. лошснис лопатки отиоситсльиа корпусаг й — папфа с рсаьаай; й гайиа; 6 — кон.

тропка Рис. 3.53. Райборкый направляющий аппарат с жестким креплением к нижу о Х нему кольцу Рис. 3.54. Р . Раабориый направляющий аппарат с жестким креплением и ко п р усу руются в верхнем кольце штифтом 4, выступание которого в проточную часть не допускается. Фиксация колец в корпусе 3 осуществляется с помощью винтов нлн штифтов. Если наружное кольцо отсутствует, направляющие аппараты крепятся непосредственно к корпусу 3 с помощью полочек (см.

Характеристики

Список файлов книги