Синярев Г.Б., Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Теория и проектирование, 1957 г. (1240838), страница 96
Текст из файла (страница 96)
В проточной части патрубка на повороте имеются направляющие лопатки в, установленные с целью предотвращения или уменьшения закрутки потока перед входом в шнек, который расположен в цилиндрической части патрубка. По- Фит. 195 Насос окислителя (перекиси водорода) двигателя «Вальтер». ! †всасывающ патрубок, й — распарная втулка.
3 — распорное кольцо, 4 †уплотнен. 5— ~нтифт. а †корп насоса, 7 — пентробе1кное рабочее нолесо, а †направляющ аппарат на входе, у — гннек (винтовое колесо), (Π— уплатняюп(ее кольцо, '(! †уплотнен (резино- вое колы(о), (2 — графитовое уплотннтельное кольцо. А †уз уплотнения, Б †уз уплотнения (контактного типа),  †уз уплотнения (ман- жетного типа). а †направляющ лопатки, г †коль лабнрннтного уплотнения, д †дренажн камера, е †коль лабирнитнаго уплотнения, ж †полос низкого давления (всасывання), з— направляющий аппарат на выходе, н †полос высокого давления, к †коннект, с— дренаж окислителя. средством шнека создается подпор жидкости (1,6 — 1,8 ати) перед входом в рабочее колесо, который необходим для бескавитационной работы колеса основного центробежного насоса. Шнек выполнен в виде двухзаходной спирали и закреплен на валу при пом(тщи п)попки.
Для достижения безударного входа потока жидкости на лопатки рабочего колеса между шнеком и центробежным колесом расположен направляющий аппарат 8. Направляющий аппарат скреплен с корпусом всасывающего патрубка штифтом б, препятствующим его проворачиванию. В ступицу направляющего аппарата впрессована закаленная втулка, которая служит г1оцдерживающей опорой вала турбины. Во внутренней части втулки имеются спиральные канавки для смазки и охлаждения прокачиваемым компонентом поверхности втулки, трущейся о распорное кольцо 3. Одностороннее рабочее колесо 7 закрытого типа имеет десять загнутых назад лопаток. Между полостью высокого давления и и полостью низкого давления (на всасывании) ж, с одной стороны, и полостью и и дренажной камерой д, с другой, установлены лабирннтные уплотнения кольцевого типа со стальными закаленными кольцами г и е, не допускающими быстрого разрабатывания зазора. Чтобы перекись водорода не проникала по валу в шариковый подшипник, между всасывающим патрубком и камерой подшипника предусмотрена дренажная полость с двумя уплотнениями, одно из которых контактного типа Б, а другое — манжетного типа В.
Применение контактного уплотнения Б с графитовым кольцом 12 у трущейся поверхности обеспечивает малый износ его. Утечка окислителя (со стороны всасывающего патрубка) отводится через канал с наружу из системы питания. Утечка окислителя (из дренажной камеры) по валу предотвращается при помощи контактного уплотнения А, расположенного за колесом центробежного насоса.
Насос горючего выполнен по той же конструктивной схеме, что и насос окислителя, но его рабочие элементы имеют другие размеры. Корпусы, рабские колеса, шнеки, всасывающие патрубки и направляющие аппараты насосов горючего и окислителя изготовлены из алюминиевого сплава, а вал, уплотнительные кольца и втулки— .из нержавеющей стали. Насосы приводятся во вращение активной турбиной с двумя ступенями скорости и с поворотом пара, выполненной в виде отдельного агрегата. Проточная часть турбины (см, фиг.
194) состоит из сопла 7, впрессованного в прилив корпуса, поворотной камеры 8, прикрепленной к крышке корпуса турбины, и ~выхлопного патрубка. Корпус и крышка турбины изготовлены из алюминиевого сплава. Сопло из нержавеющей стали имеет диаметр на входе 35 мм, а в критическом сечении 11 мм.
Для лучшего заполнения лопаток рабочега колеса парогазом соплу на выходе придано прямоугольное сечение. Струя парогаза, выходящая из сопла, попадает на рабочие лопатки турбины и далее на неподвижные направляющие лопатки!О' поворотной камеры 8. После поворота пара перегородкой 11 струя парогаза вновь направляется на рабочие лопатки турбины и отводится через выхлопной патрубок.
Поворотная камера представляет собой сварную из листов нержавеющей стали коробку сегментообразной формы, внутри которой Расположены шесть направляющих лопаток и одна продольная изагнутая перегородка. Диск турбины изготовлен из одной поковки с валом. Он несет на себе 79 профилированных лопаток из нержавеющей стали, которые установлены нв колесе с помощью крепления типа ласточкина хвоста и скреплены по наружному диаметру ободом, имеющим четыре проРези, предназначенные для компенсации тепловых расширений. Уплотнение по валу с обеих сторон турбины достигается с помощью разрезных графитовых колец, прижимаемых к валу спиральной кольцевой пружиной.
Небольшие зазоры в трех поперечных разрезах каждого графитового кольца способствуют плотному и постоянному прилеганию кольца к валу и компенсируют их износ. Для облегчения монтажа графитовые кольца вкладываются в отдельные обоймы, которые устанавливаются в гнезда кожуха по две обоймы с каждой стороны турбины. Просочившийся через уплотнение парогаз отводится по каналам, просверленным в корпусе турбины, к выхлопному патрубку 5 (см. фиг. 193). Турбонасосный агрегат фланцем корпуса насоса окислителя прикреплен к корпусу редуктора.
Редуктор, представляющий собой простой перебор с пятью цилиндрическими зубчатыми колесами, связывает вал турбонасосного агрегата с валом стартера и датчиком тахометра. Запуск турбины производится электростартером, сцепленным с паразитным зубчатым колесом редуктора, передающим крутящий момент на вал турбонзсоса. При этом сидящие на общем валу насосы создают небольшой напор (около 3 — 4 ати), под которым окислитель (перекись водорода) поступает в парогазогенератор, где, разлагаясь в присутствии твердого катализатора, образует парогаз.
Из парогазогенератора парогаз поступает через сопло в турбину и начинает вращать ротор турбонасоса. После этого турбонасос начинает работать самостоятельно, питаясь от парогазогенератора. Как толька скорость вращения вала турбины превысит нормальную скорость вращения электростартера, последний автоматически отключается с помощью кулачковой муфты обгона. При работе на максимальном режиме турбины (а=17200 осмин) производительность центробежного насоса горючего составляет 2,11 кг/сек *, а насоса окислителя 6,68 кг/сек, из которых 6,39 кгусек подается в двигатель и 0,29 кг/сек в парогазогенератор. Давление на выходе для обоих насосов равно 40 кг/сме.
Давление парогаза на входе в турбину 20 кг/с.не, а его температура 475 — 495' С. Насосы двигателей Р-3395 и Р-3390 Насос для азотной кислоты к двигателю Р-3395 конструктивно выполнен отдельным узлом (фиг. 196). Крыльчатка с тремя радиальными лопастями изготовлена заодно с валом из хромоникелевой стали. Вал вращается в д~вух шарикоподшипниках 2, расположенных в корпусе подшипников 3.
Подшипник 2 со стороны крыльчатки является фиксирующим, так как его внутренняя и наружная обоймы закреплены неподвижно и не допускают осевых перемещений вала; наружная обойма за- * Расчетные данные. 5х! х х а х о х ча.
х 5 5 х с ф" х а 1М~ Я-О5б с 5 5 х х 5 зой5 а Чх о „а5 5 о 5о5 х сох а а5 5 о х 5х -55ца о х 3 я х ~ х оо 5„аас Я р 5а4 ах х о хо ах о . а хха о5х оО» оха ~ ~с й .х "„х Еах=,х оф а ааЕ' х со о о с 5со хха 5 555 "5х5 о а„ с~5 х ° хх ый1 5 5 Ю а 5 Ф' 507 креплена специальным пружинным стопором — кольцом 18, вставленным в вытцчку корпуса, а внутренняя обойма закреплена па валу. Между торцем наружной обоймы и корпусом установлена ре гулировочная шайба 14, посредством которой подшипник фиксирует.
ся в положении, необходимом для образования зазора (0,5 мм) между:вращающимися лопастями крыльчатки 1, с одной стороны, вход пым патрубком 8 и фланцем 18, с другой. Насос получает вращение от вала воздушно-реактивного двигателя через гидромуфту и редуктор (см. схему двигателя Р-3395 па фиг. 224).
Для передачи вращения от редуктора к валу насоса на выступающем конце вала, на шлицах, насажено зубчатое колесо 6, которое входит в зацепление с центральным зубчатым колесом редуктора. Зубчатое колесо закреплено на валу гайкой, которая одновременно плотно зажимает все вращающиеся части, расположенные на валу. Гайка стопорится специальной шайбой. Окислитель поступает в насос через патрубок 5, имеющий диаметр в наименьшем сечении 32 мм. Между ~входным патрубком и корпусом подшипников 8 расположен кольцевой сборник 4 с двумя отводами для компонента высжого давления и одним штуцером.