Тема 7. Приводы
7.1 Общая характеристика приводов
Система приводов предназначена для:
передачи крутящего момента от роторов двигателя к двигательным и самолетным агрегатам;
привода датчиков частот вращения роторов двигателя;
передачи крутящего момента от газотурбинного стартера - энергоузла (ГТДЭ) к ротору высокого давления (РВД) двигателя, для его раскрутки в режиме запуска;
привода самолетных агрегатов при работе ГТДЭ в режиме энергоузла.
Система приводов агрегатов состоит из:
коробки приводов двигательных агрегатов (КДА);
центральной конической передачи (ЦКП);
выносной коробки приводов агрегатов (ВКА);
редуктора датчиков частоты вращения (РДЧВ) ротора низкого давления (РНД).
7.2. Конструкция приводов двигательных агрегатов
7.2.1. Центральная коническая передача
Центральная коническая передача предназначена для:
передачи крутящего момента от вала РВД (26) на вертикальную рессору (23) привода КДА;
привода откачивающих масляных насосов (27) и (28);
передачи крутящего момента от вала РНД (29) на рессору привода РДЧВ (30).
Корпус ЦКП отлит из титанового сплава и крепится к заднему фланцу опорного обода промежуточной опоры РНД. В корпусе размещены силовые конические шестерни (24) и (25). На корпусе ЦКП крепится откачивающий маслонасос (28).
7.2.2. Коробка двигательных агрегатов
КДА предназначена для передачи крутящего момента от ЦКП на агрегаты, обслуживающие системы двигателя и ВКА, а также передачи крутящего момента от ВКА на агрегаты двигателя и на вал РВД, для его раскрутки при запуске двигателя. КДА используется также для размещения и крепления двигательных агрегатов. Конструктивно КДА представляет собой коробку передач, состоящую из ряда цилиндрических и одной пары конических и одной пары конических шестерен, размещенных в литом корпусе. КДА крепится в верхней части двигателя к промежуточному корпусу компрессора с помощью двух кронштейнов.
Передача крутящего момента от вала РВД (26), идет через ведущую (25) и ведомую (24) силовые конические шестерни ЦКП, на вертикальную рессору. От нее через пару конических шестерен КДА крутящий момент передается через ряд промежуточных цилиндрических шестерен на гибкий вал (16) и двигательные агрегаты:
центробежный суфлер (17);
плунжерный топливный насос высокого давления (18);
подкачивающий центробежный топливный насос (19);
маслоагрегат (20);
насос-регулятор (21);
форсажный центробежный топливный насос (22).
7.2.3. Редуктор датчиков частоты вращения
Модуль РДЧВ предназначен для привода индукционного и трех частотных датчиков частоты вращения РНД. В корпусе модуля РДЧВ размещаются два одноступенчатых редуктора, состоящих каждый из одной пары цилиндрических шестерен, с помощью которых приводятся во вращение ротор индукционного и индуктор частотных датчиков частоты вращения.
7.3. Конструкция приводов самолетных агрегатов
7.3.1. Конструкция выносной коробки агрегатов (вка)
Выносная коробка агрегатов (ВКА)предназначен для:
передачи крутящего момента от вала РВД (26), через КДА и гибкий вал (16) на привод самолетных агрегатов;
передачи крутящего момента от вала ротора газотурбинного двигателя-энергоузла (15), на привод самолетных агрегатов и раскрутки РВД (через гибкий вал и КДА) при запуске двигателя на земле;
передачи крутящего момента от вала ротора свободной турбины ГТДЭ на привод самолетных агрегатов в режиме работы ГТДЭ «Энергоузел»;
размещение и крепление самолетных агрегатов.
Конструкция ВКА.
ВКА представляет собой коробку передач, состоящую из ряда цилиндрических шестерен, размещенных в литом корпусе из магниевого сплава.
ВКА связана с КДА гибким валом, конструкция которого позволяет компенсировать несносность и перекос соединяемых выходных валов ВКА и КДА.
При переводе ВКА
в режим «Энергоузел» кинематическая
цепь ВКА автоматически изменяется с
помощью электромеханизма переключения
передач. На этом режиме (рис.9.2)с помощью
муфты (12), разъединяется кинематическая
цепь передачи крутящего момента от ГТДЭ
к гибкому валу, а передача крутящего
момента от ГТДЭ к агрегатам ВКА идет
через муфту (7). При этом частота вращения
при работе двигателя на режиме nвд
= 65,5
2%.
В состав электромеханизма ЭПП входят:
электродвигатель;
редуктор;
ходовой винт.
Все расположено внутри корпуса электромеханизма (3). При включении ЭПП приводится в движение тяга (2), которая перемещает траверсу (5). Для регулировки и сигнализации крайних положений тяги, в электромеханизме имеются два микровыключателя, которые срабатывают от кулачковых шайб, кинематически связанных с тягой (2).
На валике (10), служащем для передачи крутящего момента от ГТДЭ к ВКА, имеется муфта (7), которая имеет возможность перемещаться по наружным шлицам и фиксируется в одном из двух положений подвижной скобой (6). Заход в зацепление шестерен (8) и (4), при переключении режима работы ВКА обеспечивается благодаря наличию заходных скосов на зубьях.
В кинематической цепи от гибкого вала к ВКА имеется муфта (12), которая обладает возможностью углового смещения относительно вала за счет наличия заходных скосов и зазоров на внутренних шлицах. Это дает возможность шлицам валика (1), свободно входить в шлицы муфты (12), при отключении ВКА из режима «Энергоузел».
На валике (5) установлен закрепленный штифтом индуктор (4), обеспечивающий работу двух частотных датчиков частоты вращения РВД.
ВКА размещается в двигательном отсеке перед КДА и крепится с помощью трех кронштейнов, обеспечивающих свободу температурных деформаций в осевом и поперечном направлениях.
Масса ВКА с агрегатами -– 228 кг, без агрегатов – 79 кг.
На ВКА размещены следующие агрегаты:
газотурбинный стартер – энергоузел (15);
откачивающие масляные насосы (1), (13);
гидравлические насосы самолетной гидросистемы (2), (12);
два частотных датчика частоты вращения РВД(3);
электромеханизм переключения режимов работы ВКА (6);
подкачивающий центробежный топливный насос (11);
генератор переменного тока (14) с гидроприводом постоянной частоты вращения;
индукционный датчик частоты вращения РВД (36).
Крутящий момент от ВКА к КДА и от КДА к ВКА на различных режимах работы (кроме режима «Энергоузел») передается гибким валом. Конструкция гибкого вала позволяет компенсировать несоосность и перекос осей соединяемых валов ВКА и КДА.
Гибкий вал состоит из:
двух цапф с фланцами (3), (12);
двух блоков диафрагм (4), (10);
средней части вала (7).
Блоки диафрагм с цапфами и средней части вала соединены с помощью фланцев болтами (2, 6, 9,13). Кроме того, цапфы шарнирно соединены со средней частью вала сферическими втулками (5), (11).
Фланцы цапф (3), (12), крепятся к соответствующим фланцам выходных валов ВКА (1) и КДА (14). Снаружи гибкий вал закрыт разъемным кожухом (8).
Несоосность и перекос фланцев КДА и ВКА относительно друг друга компенсируются деформацией в блоках диафрагм (4), (10). Изменение линейных размеров между КДА и ВКА при монтаже или в результате температурных деформаций компенсируется линейным перемещением выходного вала КДА (14).