7.4. Турбина низкого давления

ТНД состоит из сопловых аппаратов III—IV ступеней, четырехступенчатого ротора, деталей задней опоры, лабиринтов, кожуха и деталей крепления.

В конструкцию соплового аппарата ТНД (см. рис. 7.2) входят наружные кольца 32, 39, 45 и 48, разрезные кольца 40, внутренние кольца 89, 82 и 49, по 79 шт. лопаток 38, 33, 42 и 46 в каждой ступени, диафрагма 30, лабиринтные фланцы 95, 87, 81 и 52.

Проточная часть СА образуется наружными и внутренними полками лопаток, отлитыми как единое целое с пером.

Конструкция сопловых аппаратов ТНД в основном аналогична конструкции соплового аппарата II ступени ТВД. Различие заключается в следующем: лопатки сопловых аппаратов ТНД неохлаждаемые, не пустотелые, нет ленты и перепускных втулок для прохода охлаждающего воздуха; диафрагма 30 СА III ступени крепится к внутреннему кольцу заклепками, а лабиринтные фланцы 52, 81 и 87 соединены с соответствующими внутренними кольцами 49, 82 и 89 болтами. Кольца 49, 82 и 89 и фланцы 52, 81 и 87 взаимозаменяемы.

Ротор ТНД состоит из вала 85, переходного вала 77, РК III—VI ступеней, переднего 124 и заднего 61 роликоподшипников, деталей лабиринтных уплотнений, деталей подвода масла к переднему роликоподшипнику и гайки крепления РК к валу.

Вал 85 ТНД выполнен полым. Он расположен концентрично в полости вала ТВД. На передней части вала имеются наружные шлицы и внутренняя резьба. Внутрь вала запрессована втулка 117, по которой подается масло на передний роликоподшипник 124. Вал ротора ТНД соединяется шлицами с промежуточным валом КНД; внутренняя резьба служит для. установки втулки 119 с маслоуплот-нительным резиновым кольцом 118, зажатым гайкой 120. Во втулку, законтренную двумя штифтами, вворачивается стяжной болт, фиксирующий ротор ТНД в осевом направлении. На переднем конце вала 85 снаружи установлены внутреннее кольцо роликоподшипника 124, регулировочное кольцо 112 и маслоуплотнительная втулка 116, стянутые гайкой 123, которая фиксируется распорной шлицевой втулкой 122. Между передним торцом втулки 122 и торцом промежуточного вала КНД располагается регулировочное кольцо 121, которое служит для подбора смещения внутреннего кольца роликопод­шипника 124 относительно наружного кольца, установленного внутри вала привода КВД. Таким образом, наружное кольцо роликоподшипника 124 вращается с частотой вращения ротора КВД, а внутреннее — с частотой вращения ротора КНД.

В средней части вала имеются фланец и наружные шлицы. С передней стороны фланца на запрессованные призонные штифты 88 ставится,РК III ступени ТНД и затягивается гайкой 91, с задней стороны фланца на эти же штифты ставится колесо IV ступени и затягивается гайкой 84. Вал 85 наружными шлицами соединяется с переходным валом 77, который фиксируется в осевом" направлении гайкой 75. Переходной вал 77 имеет на наружной поверхности фланец. С передней стороны фланца на запрессованные призонные штифты 76 устанавливается колесо V ступени и затя­гивается гайкой 79. С задней стороны фланца на эти же штифты крепится колесо VI ступени и затягивается гайкой 55, которая контрится шлицевым замком 56.

На заднем конце вала кроме замка 56 смонтированы лабиринты 62 и 59, регулировочное кольцо 63 (для регулирования установки внутреннего кольца роликоподшипника относительно наружного), внут­реннее кольцо роликоподшипника 61. Весь этот пакет стягивается гайкой 68.

Для подвода охлаждающего воздуха из наружного контура к ротору ТНД и для сообщения полости К с полостью низкого давления в задней внутренней части вала 85 установлены труба 74 с маслоуп-лотнительным резиновым кольцом 70. К заднему фланцу трубы, зафиксированной в валу двумя болтами, крепится лабиринтный фланец.

Рабочие колеса каждой из четырех ступеней ТНД имеют аналогичную конструкцию. Все диски 43 взаимозаменяемые, на каждом диске с помощью пятизубых замков типа «елочка» закреплены 84 ра­бочие лопатки 36, 41, 44 и 47.

Фиксация рабочих лопаток III—V ступеней от осевого перемещения осуществляется кольцами 35, 86 и 80, которые удерживают хвостовики лопаток от перемещения вперед, а сзади эти хвосто­вики удерживаются лабиринтами 90, 83 и 78. Эти лабиринты совместно с лабиринтными фланцами 87, 81 и 52 образуют уплотнение, препятствующее перетеканию газа из ппоточной части турбины. Рабочие лопатки 47 VI ступени фиксируются в диске контровками 54.

Кольца и лабиринты крепятся к дискам призонными болтами. Рабочие лопатки всех ступеней ТНД имеют бандажные полки с зигзагообразными боковыми поверхностями, по которым после монтажа лопаток в дисках обеспечивается натяг, необходимый для снижения вибронапряжений. В сборе полки образуют кольцевой бандаж с гребешками на наружной поверхности, благодаря чему уменьшаются утечки газа через радиальный зазор.

Диск III ступени с передней стороны закрыт дефлектором 92, что в значительной степени снижает тепловые нагрузки этого диска. К дефлектору 92 болтами крепятся совместно гайки 91 и лабиринты 93 и 94.

После затяжки гаек 84, 79, 77, 75 и 62 по торцам лабиринтов 90, 83, 78 и колец 49, 80, 53 создается натяг, обеспечивающий достаточную жесткость ротора.

Кожух 37 представляет собой обечайку, см. рис. 7.2, которая крепится винтами к переднему 34 и заднему 50 кронштейнам. Кронштейны состоят из двух половин. Жесткость обечайки усиливают две накладки, приваренные с внутренней стороны. Все детали кожуха изготовлены из титанового листа толщиной 1 мм.

Опора заднего роликоподшипника. Задняя упругодемпферная опора ротора ТНД состоит из опоры 60 роликоподшипника, демпфирующей обоймы 64, крышки 66, лабиринтного фланца 58, эксцентрикового кольца 57, лабиринта 69, труб 71, 51 и 65. Труба 71 для сброса воздуха монтируется на сфери­ческие опоры. Лабиринтный фланец 58 совместно с лабиринтами 62 и 59 служит для уплотнения масляной полости опоры роликоподшипника. В опору 60 монтируется с небольшим зазором демпфи­рующая обойма 64. В обойму устанавливается роликоподшипник 61, наружное кольцо которого затя­гивается гайкой 73, а гайка контрится пластинчатыми замками. Подшипник смазывается и охлаждается маслом, которое подается через жиклер 67, закрепленный в опоре 60. Масло подводится к жиклеру по трубе 65, а отработанное масло откачивается масляным насосом.

Эксцентриковое колыю 57 служит для обеспечения соосности подшипника 61 ротора ТНД с ротором ТВД.

К наружным фланцам крышки 66 вверху крепится труба суфлирования 51, а внизу — труба для откачки масла, труба 65 для подвода масла и экранированный шланг с проводами от термопар. К центральному фланцу крышки 66 крепятся лабиринт 69, предназначенный для уплотнения, и труба 71 для отвода воздуха низкого давления в полость сопла.