25. Конструкция соединения лопаток компрессора с дисками.

Соединение рабочей лопатки газовой турбины или осевого компрессора соответственно с диском турбины, диском или барабаном компрессора, предназначенное для передачи усилий от лопаток диску или барабану, для обеспечения точной установки лопаток, требуемой стабильности их положения в рабочих условиях, возможности легкой замены лопаток в случае необходимости, а также для облегчения сборки ротора турбины или компрессора. Соединение лопатки замковое применяют, кроме того, для соединения неподвижных направляющих или спрямляющих лопаток осевого компрессора непосредственно (без промежуточного бандажа) с корпусом компрессора. Соединение лопатки замковое обычно осуществляется с помощью замковой части лопатки соответствующего паза (пазов) в диске, барабане или корпусе и деталей, фиксирующих лопатку в пазе (пазах). Соединение лопатки замковое часто называется замковым креплением лопатки, или замком лопатки.

Рабочие лопатки

- профильная часть

- замковая часть

Виды по креплению (замковая часть):

- трапециевидные

- шарнирные

- типа «ласточкин хвост»

Соединения лопаток с дисками должны удовлетворять следующим тре­бованиям:

- обеспечивать размещение необходимого ко­личества лопаток в диске;

- обеспечивать необходимую прочность и оди­наковую жесткость крепления всех лопаток в ко­лесе при минимальной массе хвостовика;

- обеспечивать необходимую точность уста­новки в диске и неизменность их положения при работе;

- обеспечивать простоту монтажа и демонтажа лопаток.

- профильная часть должна иметь хорошие аэродинамические качества (подъемная сила, меньшее лобовое сопротивление)

- высокая механическая прочность

- конструкционное и технологически высокая точность изготовления и чистота обработки

- надлежащие вибрационные характеристики исключающие возникновение вибраций с высокими амплитудами

26. Охлаждения деталей турбин воздухом.

Система охлаждения является в настоящее вре­мя неотъемлемой частью конструкции любой со­временной турбины. В ТВД охлаждаются все лопат­ки, роторы, корпуса. В ТНД – роторы, корпуса и достаточно часто – лопатки первых ступеней. Непрерывное совершенствование и усложнение технологий охлаждения является обязательным ус­ловием реализации конкурентоспособной конструк­ции турбины – конструкции, в которой при увели­чении температуры перед турбиной расход воздуха на охлаждение не перекрывает выигрыш в удель­ных параметрах двигателя, а ресурс деталей турби­ны соответствует требованиям заказчиков.

Наиболее популярной системой охлаждения современных турбин является схема открытого (с выпуском охладителя в проточную часть турби­ны) воздушного охлаждения. Для охлаждения тур­бины может использоваться воздух, отбираемый за КВД или за одной из его ступеней. Для наружного охлаждения корпусов турбины (и управления ра­диальными зазорами) используется воздух из-за КНД или из-за вентилятора. С точки зрения общей эффективности турбины в двигателе обычно необ­ходимо проектировать систему охлаждения во-пер­вых - с минимальным расходом охлаждающего воздуха, а во-вторых - с использованием по мере возможности отбора воздуха из-за промежуточных ступеней компрессора.

Уменьшение расхода воздуха на охлаждение турбины может быть достигнуто:

- формированием оптимальной радиальной эпюры температуры газа за КС;

- уменьшением окружной неравномерности

Теплонапряженные детали турбины (диски, лопатки рабочего колеса ТВД, лопатки

сопловых аппаратов ТВД, ТНД, корпуса опор) охлаждаются воздухом, отбираемым из-за IV

ступени КНД, III ступени КВД и из-за IV ступени КВД.

Сопловые лопатки турбины высокого давления охлаждаются воздухом, поступающим из-за

КВД, который входит с наружного торца лопатки внутрь дефлектора. Через отверстие в

дефлекторе воздух попадает в зазор, образованный дефлектором и стенками лопатки, и входит в

тракт через отверстия в выходной кромке лопатки. Лопатки рабочего колеса и диск турбины ВД

охлаждаются воздухом, поступающим из-за VII последней ступени КВД.

Лопатки СА турбины низкого давления охлаждаются воздухом, отбираемым из-за III

ступени КВД, аналогично охлаждению лопаток СА турбины высокого давления. Этим же

воздухом, поступающим в полость внутреннего корпуса соплового аппарата и смешивающимся с

воздухом, омывающим диск ТВД, охлаждаются диски турбины НД и турбины вентилятора.

Для обеспечения необходимой рабочей температуры подшипники ТВД и ТНД

охлаждаются воздухом, поступающим из-за IV ступени КНД через внутренние полости лопаток

соплового аппарата турбины низкого давления. Воздух препятствует поступлению тепловых

потоков от дисков ТВД и ТНД и обеспечивает необходимый перепад на лабиринтных и

безрасходных уплотнениях. Подшипник турбины вентилятора также охлаждается этим воздухом.