Условное (стилизованное) изображение элементов ротора

Анализ силовых схем и эпюр силовых нагрузок, действующих на элементы ротора, показывает, что от места расположения радиально упорного подшипника и давлений в разгрузочных полостях зависят нагрузки, действующие на силовые элементы роторов. Изменение места расположения упорного подшипника и давления Р₁ и Р₂ возможно изменить растягивающие нагрузки на нагрузки сжатия, что создает совершенно иные условия работы

Силовые схемы роторов по радиальным связям

Силовая система двигателя по радиальным связям является важнейшей для ГТД, так как именно она в основном определяет всю силовую систему двигателя. При этом определяющей является силовая система ротора, которая в основном формирует силовую систему статора, а в дальнейшем и всего двигателя. В зависимости от числа валов силовые схемы роторов по радиальным связям подразделяются на одновальные, двухвальные, трехвальные.

Рассмотрим силовые схемы роторов по радиальным связям одновальных двигателей (рис.1.15).

Силовые схемы одновальных роторов будут определяться следующими параметрами:

• суммарным числом опор на валу ;

• компоновкой опор по ротору:

– консольное положение опор;

– опоры, расположенные в пролете между ротором компрессора и турбины;

– смешанное положение опор,

где - номер схемы; n- число опор.

Примем следующее условно стилизованное изображение силовых схем по радиальным связям:

_____ - валопровод ротора осевого компрессора и турбины;

- статорная опора установлена перед компрессором консольно;

- статорная опора установлена консольно за турбиной;

- статорная опора установлена за компрессором;

- статорная опора установленная перед турбиной;

- опора, расположенная в пролете после компрессора и перед турбиной;

- межвальная опора.

Все возможные силовые схемы роторов одновальных двигателей приведены в таблице 2 .

Конструктивная и силовая схема роторов двух и трехвальных двигателей значительно сложнее силовых схем роторов одновальных двигателей.

Таблица 2

Силовые схемы одновальных роторов

Схемы роторов двух и трехвальных двигателей разрабатываются на основе опыта проектирования и эксплуатации двигателей с одновальными роторами путем прямого вложения одной одновальной силовой схемы в другую. Последующие компоновки силовых схем двух и трехвальных двигателей получаются путем последовательного перевода статорных опор, лежащих в граничных сечениях каскадов низкого и высокого давления в межвальные.

При этом соблюдаются следующие ограничения:

1. В каждом из двух соседних роторов не должно быть по одной статорной опоре.

2.Число опор ротора низкого давления не может быть меньше числа опор ротора высокого давления.

3. Между соседними роторами не может быть больше двух межвальных опор.

Для примера рассмотрим возможные силовые схемы ротора двухвального двигателя, полученные из силовых схем одновальных двигателей. Вкладываемая одновальная схема с двумя опорами К⁽²⁾ принадлежит ротору высокого давления, схема, в которую происходит вложение консольная трехопорная К⁽³⁾, принадлежит ротору низкого давления. На рис. 1.21 приведен пример силовой схемы ротора двухвального, а на рис 1.22 трехвального двигателей.

Рис.1.21. Силовые схемы двухвальных двигателей

Рис. 1.22. Силовые схемы трехвальных двигателей

Все возможные схемы приведены в таблице 3.

Силовые схемы двухвальных роторов Таблица 3