2. Компрессор тВаД
2.2. Конструкция компрессора
2.2.1.Общие сведения о компрессоре
Назначение компрессора — сжатие всасываемого из атмосферы воздуха и подача его в камеру
сгорания.
Компрессор двигателя (рис. 2.19)— осевой, десятиступенчатый, однокаскадный, с поворотными лопатками входного направляющего аппарата и направляющих аппаратов первых трех ступеней для улучшения запуска двигателя и обеспечения высокого к.п.д. компрессора в большом диапазоне чисел оборотов двигателя.
Компрессор состоит из корпуса, направляющих аппаратов, рабочих колец и ротора с его опорами. Значительная часть деталей компрессора изготовлена из титановых сплавов, что позволило снизить массу компрессора и обеспечить надежность его работы.
Рис. 2.19. Компрессор двигателя (вид справа)
2.2.2. Корпус компрессора
Корпус компрессора состоит из переднего 2, среднего 7, и заднего 11 (рис. 2.20) корпусов с
направляющими аппаратами.
Передний корпус 2 — титановый, состоит из двух половин, стягиваемых болтами. Передний корпус соединяется с корпусом первой опоры и со средним корпусом 7 компрессора. На корпусе размещены четыре ряда бобышек для установки поворотных лопаток спрямляющих аппаратов.
Рис. 2.20. Компрессор двигателя (разрез верхней части):
1 — диск рабочего колеса I ступени; 2 — корпус передний; 3 — лопатка поворотная ВНА;
4 — лопатка поворотная направляющего аппарата I ступени компрессора; 5 — рычаг; 6 — кольцо поворотное; 7 — корпус средний; 8 — обечайка среднего корпуса; 9 — коробка перепуска воздуха; 10 — фланец для установки клапана перепуска воздуха; 11 — корпус задний; 12 — скоба; 13 — полость для горячего воздуха; 14 — полукольцо ВНА
Наружная обечайка 8 среднего корпуса 7 компрессора совместно с наружными обоймами
направляющих аппаратов и кольцами образуют двухстеночную конструкцию корпуса,
обеспечивающую необходимую жесткость корпуса при малой массе. Обечайка представляет собой цилиндрическую оболочку из титанового листа с приваренными фланцами, на внутренней поверхности которой приварены кольцевые бандажи. К наружной поверхности обечайки приварены кольцевая коробка 9 перепуска воздуха из компрессора, на которой имеются два фланца 10 для установки клапанов перепуска воздуха и лючок для замера абразивного износа лопаток направляющего аппарата VI ступени.
Под коробкой в обечайке и в наружной обойме направляющего аппарата VI ступени выполнены отверстия для перепуска воздуха в коробку из проточной части компрессора.
Наружную поверхность проточной части среднего корпуса компрессора образуют чередующиеся наружные обоймы разъемных направляющих аппаратов и кольца, расположенные над рабочими лопатками. Направляющие аппараты одним из своих наружных буртов опираются на бандажи наружной обечайки.
Наружные обоймы соединены с кольцами посредством штифтов; последнее кольцо установлено на штифты заднего корпуса компрессора. Штифты воспринимают и передают на задний корпус реактивный- крутящий момент, возникающий ,в направляющих аппаратах компрессора.
Для обеспечения малых радиальных зазоров между торцами рабочих лопаток и корпусами
компрессора на внутренние поверхности переднего корпуса и промежуточные кольца нанесен слой сплава ЭИ435, который защищает титановые корпуса от задевания их лопатками ротора, а минимальные радиальные зазоры снижают бандажные потери (осевое перетекание воздуха по зазорам между торцами лопаток и корпусом компрессора) и повышают КПД компрессора.
Задний корпус 11 компрессора является силовым узлом, воспринимающим тягу двигателя. Он
состоит из наружного и внутреннего стальных колец и двух рядов литых лопаток — направляющего и выходного спрямляющего аппаратов. Кольца и лопатки соединены в единый узел пайкой. Наружное кольцо имеет фланцы для соединения со средним корпусом компрессора и наружным диффузором камеры сгорания. На наружном кольце закреплены детали передних точек крепления двигателя на вертолете.
К внутреннему кольцу заднего корпуса крепится задняя опора ротора компрессора (вторая опора роторов двигателя) с шариковым подшипником.
Поворотные лопатки 4 направляющих аппаратов I, II и III ступеней компрессора изготовлены из титанового сплава. На цапфы наружных концов лопаток установлены фторопластовые втулки. Поворотные лопатки 3 входного направляющего аппарата изготовлены из стали. Лопатки имеют две цапфы, оболочку и дефлектор. В полости лопаток ВНА подводится горячий воздух при включении противообледенительной системы. На цапфы установлены фторопластовые втулки. Малые цапфы лопаток входят в полукольца, каждое из которых состоит из двух частей. Полукольца образуют внутреннюю поверхность контура проточной части компрессора. Полукольца 14 входного направляющего аппарата, выполненные из алюминиевого сплава, входят в проточку корпуса передней опоры ротора компрессора. Между корпусом и кольцом образована полость 13 для горячего воздуха, поступающего по каналам в корпусе опоры при включении противообледенительной системы.
Полукольца остальных направляющих аппаратов с поворотными лопатками выполнены из бронзы. Обе части полукольца соединены болтами.
Поворотные лопатки цапфами с фторопластовыми втулками установлены в бобышки переднего корпуса компрессора. На концы цапф установлены и закреплены штифтами поворотные рычаги 5.
Свободные концы рычагов соединены пальцами с поворотными .кольцами 6, состоящими из двух половин, соединенных по месту горизонтального разъема скобами 12. В пазы скоб входят сухари рычагов двух гидромеханизмов. Фторопластовые втулки применяются для уменьшения трения при повороте лопаток.
Лопатки IV—IX ступеней изготовлены из титанового сплава, направляющие и спрямляющие
лопатки X ступени — стальные.
Гидромеханизмы поворота лопаток направляющих аппаратов размещены по обе стороны
компрессора на кронштейнах, расположенных на переднем и заднем фланцах переднего корпуса компрессора. Рычаги привода поворотных лопаток каждой ступени компрессора связаны с ведущим рычагом при помощи тяг, через которые производится одновременный поворот лопаток входного направляющего аппарата и направляющих аппаратов I, II и III ступеней компрессора.
Применение двух гидромеханизмов поворота лопаток обеспечивает равномерное распределение нагрузок на поворотные кольца и предотвращает возможность смещения колец. Поворот лопаток осуществляется по специальной программе. Величина углов поворота лопаток каждого ряда различна и обеспечивается различной длиной рычагов гидромеханизма.
Направляющие аппараты остальных ступеней состоят из наружной и внутренней обойм, в которые впаяны лопатки.
В направляющие аппараты компрессора входит следующее количество лопаток: во входной
направляющий аппарат — 20 шт., в аппараты I, II и III ступеней — по 32 шт., аппарат IV ступени — 50 шт., аппарат V ступени — 54 шт., аппарат VI ступени — 56 шт., аппарат VII ступени — 60 шт., аппараты VIII и IX ступеней — по 64 шт., и аппарат X ступени (направляющие и спрямляющие лопатки) — по 65 шт.