Синярев Г.Б., Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Теория и проектирование, 1957 г. (1240838), страница 95
Текст из файла (страница 95)
Это определяет вид колеса, имеющего большое отношение —. Уплотнение колеса насоса Ва ет~ осуществлено при помощи фигурных колец, в которые заходят выступы колеса с малым зазором. На валу колесо укреплено на шлицах и зажато против осевых перемещений гайкой. Шарикоподшипники б защищены от попадания спирта двойными уплотнениями, пряжимаемыми к валу кольцевыми пружинами. Между уплотнениями расположены сливные отверстия для удаления просочившегося через первое уплотнение спирта. Насос жидкого кислорода расположен в отдельном корпусе 19. Для обеспечения центровки осей турбины и насоса при возможных (вследствие болыиой разности температур) деформациях корпусов *д.
С а т т он, Ракетные двигатели, Издателветво иностранной литературы, 1952, зз» крепление насоса осуществляется с помощью болтов на четырех сухарях, допускающих взаимное смещение деталей в радиальном направлении с сохранением их соосности. Насос жидкого кислорода имеет более высокий коэффициент быстроходности (па=74), чем насос спирта, н более благоприятную форму колеса. Уплотнение колеса кислородного насоса выполнено 27 Я 77 7З 7; гг Фиг !91.
Турбонасосиый агрегат двигателя ракеты А-4. 1 †входн улитка спиртового насоса, 2 †корп турбины, 3 — кпллектор отработанаого парогава, 8 †крыльчат спиртового насоса, 5 — штупер слива просочившегося спирта. 8-шарикоподшипник спиртового насоса. 7 †предельн регулятор числа оборотов ТНД, 8 — патрубок сборника спиртового насоса, У вЂ уплотнен вала урбины.
10 †корп спиртового насоса. !1 †лопат колеса турбины, 12 — патрубок сборника жидкого кислорода, 13 †тру подвода парогава, И вЂ ди турбины, 膫рыла'гаека кислородного насоса. 18 †подшипни скольженив кислородного насоса, 17 — тплотнеиие вала кислооодного наспса, !8 †упруг муфта, 19 — кгрптс иислородножг насога, 20 — сопло турбины, М вЂ лопатки промежуточного направлаюшего аппарат~. 22 — вхолван ули~ка кислородного насоса. так же, как и уплотнение колеса спиртового насоса. Подшипники вала кислородного насоса 16 скользящие; смазка их осуществляется жидким кислородом, имеющим достаточную для этой цели вязкость.
Утечка жидкого кислорода в сторону турбины предотвращается трехрядным уплотнением 17. Оно состЬит из металлического кольца, разрезанного на три сектора и прнщлифованного как к втулке вала, так и по плоскостям разреза на сектора. Прижим секторов между собой и к валу осуществляется кольцевыми пружинами. Валы турбины и кислородного насоса соединяются при помощи упругой муфты !8. Подвод и отвод спирта и жидкого кислорода осугцествляется перпендикулярно оси ТНА, что удобно из-за условий расположения ТНА на ракете.
Подвод компонентов к колесу осуществляется через входные улитки 1 и 22, а отвод компонентов — через сборники 8 и !2. При компоновке насосов и турбины в единый ТНА существенное значение имеет взаимное расположение входов в центробежные насосы, так как давление на переднюю и заднюю стенки колеса неодинаково. Действительно (см, фиг, 170), на заднюю стенку колеса по всей его площади (исключая вал) действует высокое давление жидкости р„' по выходе из колеса, на переднюю же стенку оно действует только до диаметра, на котором расположены передние уплотнения, т.
е. практически на всей плогцади входа действует низкое давление входа. Поэтому на колесо работающего насоса действует суммарная осевая сила, равная (р,' — р.„). " и направленная в сторону входа 4 ~в насос. Эта сила достигает очень большой величины и нагружает подшипники вала. Для уменьшения осевых сил в ТНА располагают насосы так, чтобы ' осевые силы различных насосов по возможности уравновешивались. Например, в ТНА ракеты А-4 насосы расположены входами внутрь, в ТНА двигателя «Вальтер» — входами наружу. Турбонасосные агрегаты самолетных ЖРД В самолетных ЖРД, несмотря на относительно малую тягу двигателей и относительно большую продолжительность работы, запас компонентов топлива велик и в иих применяется исключительно насосная подача. Поэтому самолетные ЖРД дают много примеров конструкции ТНА и особенно конструкции насосов с приводом от основного самолетного двигателя.
В качестве примера самолетных ТНА можно привести турбонасоспый агрегат, сконструированный В. П. Глушко в 1941 г. (фиг. 192). Турбина ! агрегата работала на парогазе, вырабатывавшемся в парогазогенераторе. ТНА имел три насоса: для окислителя 4 (азотная кислота), горючего 8 (керосин) и водяного (для подачи воды в парогазогенератор). Турбина агрегата актианая, одпоступенчатая. Насосы — коловратного типа. Привод их осуществлялся через редукторнораздаточную коробку 2 с зубчатым перебором. В качестве другого примера рассмотрим ТНА двигателя «Вальтер» '.
Он также является автономным и предназначен для подачи под давлением горючего и окислителя в камеру сгорания, а перекиси водорода — в парогазогеиератор. Так как перекись водорода одно' Описанне ТНА двигателя «Вальтер» и насосов двигателей Р-3395 и Р-3390 заимствовано из статьи А, Б Ионова и М. М. Чуриова «центробежные топливные насосы фирм «Вальтер» и БМВ для ЖРД», Обзорный бюллетень авиа- моторостроения, 1948, № 12. 501 временно является и окислителем, то отдельный насос для подачи ее ие нужен.
Турбонасосный агрегат выполнен в виде единого конструктивного узла 1фиг. 193), который крепится к раме центрального блока двигателя. Он состоит из насоса горючего 4, насоса окислителя 2 и турбины 3, находящейся между этими насосами, Такое расположение элементов агрегата позволило разгрузить вал турбины от осевых усилий, возникающих в насосах, а также разобщить насосы и тем Фиг. 192. Вненгний инд самолетного турбонасосиого агрегата конструкции В. П. Глушко (1941 г.). à — турбина, 2 — редукторно-раздаточнаи коробка, 8 — насос горючего, Š— насос окнслитеа».
самым предотвратить возможность смешения компонентов при их подтекании, что очень опасно в пожарном отношении. Диск турбины и рабочие колеса насосов расположены на одном валу (фиг. 194). На выступающем со стороны насоса окислителя кон. це вала насажено зубчатое колесо 1, входящее в зацепление с зубчатым колесом редуктора, используемого для запуска ТНА от электродвигателя. Опорами вала служат шариковый и роликовый подшипники, вставленные в пакеты и размещенные в корпусах обоих насосов.
Кроме того, вал вращается также в скользящих подшипниках 5 и б. Шариковый подшипник смазывается маслом, находящимся в картере редуктора и разбрызгиваемым при вращении зубчатого колеса редуктора. Для предотвращения попадания масла в полость манжет- ного уплотнения служит маслоотражатель, который вращается вместе с валом.
Для стока масла в картер редуктора в гнезде пакета про'сверлены дренажные каналы. Роликовый подшипник смонтирован в специальном пакете„который центрнруется в лапах корпуса турбины. Внутренняя обойма подшипника напрессована на вал турбины и имеет возможность при термическом расширении перемещаться вместе с валом. Масло для смазки роликового подшипника подается по трубопроводу от масленки, Фиг. !93. Внешний вид турбоиасосного агрегата самолетного двигатели «Вальтер».
à — ведущее зубчатое колесо, 2 — насос окислителя, а-турбина, « — насос горюче. го, 5 — выхлопной патрубок. установленной на панели в кабине летчика. Чтобы воспрепятствовать вытеканию смазки по обеим сторонам подшипника, в пакете поставлены фетровые сальниковые уплотнения. Для предотвращения утечки компонентов из насосов и парогаза нз турбины вдоль вала, на нем расположены специальные узлы уплотнений. Компоненты топлива и парогаз, просочившиеся через уплотнения, отводятся по отдельным трубкам. Таким образом, исключается возможность их смешения.
Расположение дренажных отверстий в турбонасосе показано на фиг. 194. Насос окислителя (фиг. 195) состоит из следующих основных частей: корпуса насоса б, всасывающего патрубка 1, центробежного рабочего колеса 7, шнека 9, направляющего аппарата 8, расположенного между центробежным колесом и шнеком, и специальных узлов уплотнений А, Б и В. Корпус насоса 6 и всасывающий патрубок 1 скреплены между собой шпильками. Герметичность стыкового соединения обеспечивается уплотнением 4, выполненным из стойкого против перекиси водорода материала. Всасывающий патрубок имеет фланец для крепления к корпусу редуктора. Компонент под статическим напором через всасывающий патрубок подводится к насосу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
