Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей под ред. Хронина Д. В. (1014169), страница 77
Текст из файла (страница 77)
Корпус камеры сгорания 1 является сварным силовым узлом двигателя. Силовая связь между наружным 9 и внутренним 20 корпусами осуществляется через шесть полых ребер 19. Для увеличения жесткости и прочности конструкции ребра в местах заделки расширены и приварены к наружному корпуеу с помощью манжет 18, увеличивающих площадь заделки. Наружный и внутренний кожухи корпуса камеры сгорания изготовлены из высокопрочной листовой стали. Передним фланцем наружный корпус 9 с помощью болтового соединения закреплен к статору КВД, а задним — к статору ТВД.
В передней части наружного корпуса приварена диафрагма с отверстиями б, образующая полость для отбора воздуха на нужды самолета и двигателя и обеспечивающая равномерный отбор воздуха по всему периметру воздушного тракта. На наружной поверхности кожуха приварены фланпы крепления рабочих топливных форсунок, фланцы крепления штифтов 7 подвески жаровой трубы и кронштейны для крепления трубопроводов. В средней части кожуха приварены две стойки 12, в которых расположены пусковые воспламенители 11. В нижней части кожуха камеры сгорания приварена коробка дренажа топлива 18 со штуцером 16 для слива топлива, накапливающегося при неудавшемся запуске или холодной прокрутке.
416 19 Рнс. 8.22. Кольцевая камера сгорания ТРДД: 1 — корпус камеры сгорания; 9, 4 — внутренние в варужямс «ольда дяффуеораг 9— форсунка: 9 — топливный иоллектор: 4 — диафрагма: 7 — жтифт подвески жаровой трубы;  — жаровая труба; 9 — наружный корпус; 19 — кожух наружного контура; и — пусяовой восплаыеннтелы 19 — стояка! пь 14 — кольцевые фланцы турбяяы' 19 — дренажный бачок; 14 — жтуцер слива топлива! 17 — направляющнй вилара т Кад: ! — манжета: 19 — полые ребра: 90 — внутренний корпус 4!б Внутренний кожух камеры сгорания передним фланцем соединен болтами в пакет с внутренним фланцем последнего направляющего аппарата КВД 17, втулкой заднего лабиринта КВД и внутренним фланцем диффузора 2. Задний фланец внутреннего кожуха выполнен в виде корпуса подшипника передней опоры ТВД и соединен болтами в пакет с обоймой заднего уплотнения подшипника и внутренним корпусом соплового аппарата ТВД.
Диффузор с разделением воздушного потока и внезапным расширением выполнен из титанового сплава в виде трех осесимметричных кольцевых полостей. По геометрическому тракту он является продолжением направляющего аппарата последней ступени КВД. Распределительные кольца диффузора соединены между собой радиальными пластинами. Два наружных кольца диффузора 4 через точеный фланец соединены болтами с наружным фланцем направляющего аппарата КВД. Жаровая труба 3 телескопически соединяется о кольцевыми фланцами турбины 13, 14.
Продольный разрез и фотография жаровой трубы приведены на рис. 8.23. Кольцевая жаровая труба с двенадцатью конусными головками и стенками — наружной и внутренней — секционного типа выполнена сварной из листового жаропрочного сплава. Основанием жаровой трубы является лобовое кольцо 4 тороидальной формы с двенадцатью выштампованными окнами, к который точечной электросваркой приварены головки конусной формы 2. К головкам приварены кольцевые конусные стабилизаторы 3, образующие фронтовые устройства. В первичную зону жаровой трубы воздух подводится через фронтовое устройство, систему мелких отверстий и щелей, а также через два ряда втулок 7 и 12 в лобовом кольце и первой секции наружной и внутренней стенок жаровой трубы.
Воздух в зону смешения жаровой трубы подводится через овальные конусные патрубки 9. Между патрубками в наружной стенке выполнены дополнительные отверстия для подвода воздуха (рис. 8.23„6). Охлаждение стенок жаровой трубы осугцествляется воздухом, который подводится в щелевые пояса через систему мелких отверстий 6, 3 и 1О.
Жаровая труба крепится к корпусу с помощью кронппейнов 4 и втулок 5. Подвижное соединение выходной части наружной и внутренней стенок жаровой трубы с сопловым аппаратом турбины происходит по кольцевым фланцам 11. В каждую головку жаровой трубы установлена топливная форсунка. Форсунки центробежные, одноканальные с противонагарным экраном (см. рис. 8.22, поз.
3). Форсунки устанавливаются и закрепляются на корпус камеры сгорания с помощью фланца. Во входном канале корпуса форсунки установлен резь- бовой фильтр. Носок форсунки, входящий в центральное отверстие стабилизатора жаровой трубы, закрыт специальным противонагарным колпачком, под который подается воздух для охлаж- 14 Пгр Д.
В. Хронива 417 дения и предотвращения нагароотложения на торцах форсунки и распылителя. Топливный коллектор выполнен из двух полуколец, изготовленных из труб нз коррозионно-стойкой стали. Через двенадцать штуцеров топливный коллектор соединен с рабочими форсунками. Рнс. 8.23. дарован труба: а — продольный раареа; б — абщня енд; ! — лабааае кольцо: у — конусные головкн: 3 — стабнлнаатар; С вЂ” кронштейн; а — втулка; у, с! — втулка; а — патрубкн; б, В, са — охлаждаыщне отверстая; с! — кольцевые фланцы 4!8 8.3.2. Кольцевая камера сгорания ТРДФ Кольцевая камера сгорания (рис.
8.24) состоит из наружного корпуса б, стенки диффузора 2, внутреннего корпуса 12, жаровой трубы 7, топливного коллектора 8 и двух пусковых воспламенителей 17. Диффузор камеры сгорания выполнен по схеме с внезапным расширением и регламентированным отрывом потока с наружной и внутренней стенок. Диффузор образован передней профилированной стенкой наружного корпуса б и внутренней стенкой диффузора 2, которая своим передним фланцем крепится к опоре спрямляющего аппарата компрессора !.
Корпус камеры сгорания является силовым элементом двигателя, выполненным из жаропрочных сплавов. Корпус камеры сгорания представляет собой сварной узел, состоящий из профилированной передней и задней листовых стенок и фланцев — переднего, среднего и заднего. Передним и задним фланцами корпус камеры сгорания крепится соответственно к наружным фланцам спрямленного аппарата компрессора 1 и корпуса соплового аппарата турбины 1О. В переднюю стенку корпуса вварено шесть фланцев для фиксаторов 4 крепления жаровой трубы, два фланца крепления воспламенителей !5, фланец 18 подвода топлива к,топливному коллектору.
Жаровая труба 7 кольцевого типа с 18-ю головками выполнена сварной нз жаропрочных сплавов. В обоймах головок жаровой трубы завальцованы лопаточные завихрители 5, обеспечивающие закрутку воздушного потока во фронтовом устройстве. Охлаждение стенок жаровой'трубы в месте стыковки с головкой осуществляется через кольцевые щели, образованные профилированной стыковкой кольцевых поверхностей.
Охлаждение наружной и внутренней стенок жаровой трубы обеспечивается за счет подвода воздуха через систему отверстий в полости кольцевых щелей, образованных стенкой жаровой трубы и специальными экранами 8. Охлаждающий воздух выпускается в двух направлениях: навстречу газовому потоку через переднюю кромку экрана и по потоку — через заднюю. Жаровая труба в головной части закреплена на корпусе камеры с помощью шести фиксаторов 4. Задняя часть наружной стенки жаровой трубы манжетой 9 опирается на промежуточное кольцо.
Внутренняя стенка вильчатым фланцем 11 входит в коль- 14* 419 сс ! сс а а о о о о 420 о !о, о.с с мс» оса "о о в о о..о с обо ос о » а о Нйоа о оо о о со й еоей ! о!о '" о, о а с оояо "ооо " ае о "о»о ооаоо о! Оо а о оо о" о о о я Ф о оо )йод ! йой »ой ..~сл о Ео.й а ео о а! о о с 'сс о, о Ло *„ ! аЕйо ,е сс ао о с" .
о о я с о оп м ..о о Во с о йао о ос" оо„о о хо с о йс о я»' х яа о о я а о ..е йьо я л »8 цевои бандаж опоры соплового аппарата турбины. При нагреве жаровая труба расширяется в сторону турбины. Топливный коллектор состоит из отдельных труб основного и дополнительного контуров, вваренных в корпусы топливных форсунок 3. Коллектор крепится шестью фиксаторами 13 к кронштейнам на головках жаровой трубы. Корпусы форсунок вставлены во внутренние кольца завихрителей. Подвод топлива в каналы коллектора осуществляется через штуцеры 19, 20, выведенные из корпуса камеры сгорания через фланец 18 со сферическими втулками. Рабочая форсунка— центробежного типа, двухканальная, двухсопловая.
Розжиг камеры сгорания осуществляется от двух пусковых воспламенителей 17. Выходнои патрубок 1б воспламенителя соединен с головной частью жаровой трубы через специальный патрубок 14. 8.3.3. Трубчато-кольцевая камерасгорания ТРД Конструктивное выполнение трубчато-кольцевой камеры сгорания ТРД представлено на рис, 8,25. Десять жаро- 42! вых труб 5 расположены в'кольцевом пространстве, образован- . ном наружным корпусом камеры сгорания 9, внутренней стен- кой диффузора 1 и кожухом трансмиссии 5. Жаровая труба 5 сварно-паяной конструкции состоит из го- ловки 4 с лопаточным завихрителем 3, пяти пилиндрических секций 7 и выходного патрубка 8.