Глава 11

СИСТЕМА СМАЗКИ И СУФЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ 11.1. ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ СМАЗКИ

Система смазки в двигателях выполняет следующие функции:

обеспечивает подвод необходимого количества масла для смазывания трущихся деталей двигателя (подшипников опор и приводов, зубчатых зацеплений редукторов и приводов и т. д.) независимо от условий и режимов полета;

охлаждает нагретые детали и отводит тепло в окружающую среду;

удаляет из двигателя продукты износа трущихся пар;

обеспечивает контроль технического состояния двигателя по содержанию продуктов износа; предохраняет детали от коррозии и наклепа.

Система суфлирования предназначена для удаления воздуха из масляных полостей в атмосферу или проточную часть ГТД и очистки этого воздуха от масла с возвратом последнего в масляную систему двигателя. Связь полостей с атмосферой осуществляется с помощью суфлера, в котором под действием центробежных сил происходит выделение жидкого масла из масловоздушной эмульсии. Масло из суфлера возвращается в двигатель, а газы и пары удаляются в атмосферу.

Системы смазки авиационных ГТД подразделяются по принципу работы на разомкнутые и циркуля­ционные. В разомкнутой системе масло используется однократно и после подачи в двигатель удаляется в атмосферу. В циркуляционной системе масло после очистки, отделения воздуха и охлаждения снова возвращается в двигатель, т. е. используется многократно.

В двигателях гражданской авиации применяются только циркуляционные системы, выполненные по замкнутой или короткозамкнутой схеме. В системе смазки, выполненной по замкнутой схеме, масло после прохождения через двигатель полностью возвращается в масляный бак, а по короткозамкнутой схеме — только небольшая часть масла (10—15%) возвращается в бак для подогрева резервного количества масла, а основное количество масла движется по циркуляционному контуру, не возвра­щаясь в бак. Масляный бак в системах, выполненных по короткозамкнутой схеме, служит для хранения резервного количества масла, используемого для подпитки основного циркуляционного контура.

Кроме того, различают системы открытые и закрытые. В открытой системе масляный бак соединен непосредственно с атмосферой, а в закрытой для обеспечения высотности системы бак соединен с атмосферой через клапан, поддерживающий в нем избыточное давление 0,02.. .0,05 МПа.

В двигателях Д-ЗОКУ и Д-ЗОКП использована закрытая, замкнутая циркуляционная масляная система (рис. 11.1), состоящая из масляного бака /, основного масляного насоса ОМН-30 34, сетчатого фильтра МФС-30 24, откачивающих масляных насосов МНО-1 41 и МНО-ЗОК 28, центробежного воздухоотделителя с фильтром-сигнализатором ЦВС-30 22, центробежного суфлера ЦС-ЗОК 23 и топливно-масляного радиатора 4845Т 39.

Все агрегаты масляной системы смонтированы на двигателе и при установке двигателя на самолет дополнительных подключений к самолетным системам не требуется.

Рис. 11.1. Принципиальная схема системы смазки и суфлирования двигателя:

/ — масляный бак; 2 — предохранительный клапан; 3-заливочная горловина; 4 — мерная линейка; 5 — датчик масломера; 6 — указатель масломера; 7— сигнализатор минимального остатка масла; 8 — фильтр заливочной горловины; 9— сливной кран; 10—роликоподшипник КНД; 11 — шарикоподшипник КНД; 12—шарикопод­шипник ведущей конической шестерни центрального привода; 13—роликоподшипник КВД; 14—шарикопод­шипник КВД; 15—передний роликоподшипник ТНД; 16—роликоподшипник ТВД; 17 — задний роликопод­шипник ТНД; 18 — термосигнализатор; 19 — задняя ко­робка приводов; 20—вал привода задней коробки; 21 — передняя коробка приводов; 22 — центробежный

Во время работы двигателя масло из бака / поступает к основному масляному насосу 34. Этот насос включает в себя нагнетающую 35 и откачивающую 36 ступени; редукционный клапан 25, отрегулированный на максимальное давление 0,45 МПа; обратный клапан 27, отрегулированный на давление 0,05...0,06 МПа и предназначенный для предотвращения возможности перетекания масла из масляного бака в двигатель при стоянках самолета; клапан 33, предназначенный для удаления воздуха из канала на входе в нагнетающую ступень. *.

Масло из нагнетающей ступени основного насоса поступает в сетчатый фильтр 24, в котором установлен перепускной клапан 26, пропускающий масло в двигатель при засорении фильтра.

Пройдя через фильтр 24, масло поступает в двигатель по следующим пяти направлениям:

по внешнему трубопроводу и каналу лопатки ВНА на смазывание роликоподшипника 10 передней опоры КНД и по внутренней трубке, проходящей внутри стяжного и соединительного болтов, на смазывание переднего роликоподшипника 15 ТНД;

по внутренним каналам передней коробки приводов 21 и разделительного корпуса на смазывание подшипников и зубчатых колес передней коробки приводов и' центрального привода, а также на смазывание шарикоподшипника // задней опоры КНД, роликоподшипника 13 передней опоры КВД и шарикоподшипника 12 ведущей конической шестерни центрального привода;

по внешнему трубопроводу на смазывание подшипников и зубчатых колес задней коробки приводов 19;

по внешнему трубопроводу к кожуху вала турбины на смазывание шарикоподшипника 14 задней опоры КВД и роликоподшипника 16 опоры ротора ТВД;

по внешнему трубопроводу на смазывание роликоподшипника 17 задней опоры ротора ТНД.

Для того чтобы увеличение высоты полета не приводило к снижению прокачки масла через двигатель, нагнетающая ступень 35 выполнена так, что производительность основного масляного насоса превышает в 1,5...2,5 раза необходимую прокачку масла через двигатель. Избыточное количество масла, подаваемое насосом, перепускается редукционным клапаном 25 на вход в насос. В результате снижения производительности нагнетающей ступени по мере увеличения высоты полета количество перепускаемого масла уменьшается, что достигается прикрытием редукционного клапана. Когда произ­водительность становится равной величине потребной прокачки масла через двигатель, редукционный кла­пан 25 полностью закрывается. Дальнейшее увеличение высоты полета ведет к еще большему сниже­нию давления и прокачки масла через двигатель.

Под действием вращающихся деталей двигателя и под влиянием частичного испарения (особенно в опорах турбины) масло вспенивается, его объем увеличивается и в несколько раз превышает перво­начальный, поэтому в системе смазки двигателей Д-ЗОКУ и Д-ЗОКП имеются шесть откачивающих ступеней и только одна нагнетающая. Суммарная производительность откачивающих ступеней на номи­нальном режиме работы двигателя составляет 300 л/мин, а производительность нагнетающей ступени основного насоса —110 л/мин.

Отделение воздуха и газов от масла в системе смазки достигается с помощью центробежного воздухоотделителя.

Возвращение масла в бак происходит по следующей схеме:

из полости передней опоры КНД масло откачивается масляным насосом 41 и поступает через каналы двух лопаток ВНА и далее по внешнему трубопроводу в полость ПКП 21;

из распределительного корпуса и ПКП масло откачивается откачивающей ступенью 36' основного масляной) насоса 34 и поступает в центробежный воздухоотделитель 22;

из ЗКП 19, из полостей кожуха вала и задней опоры ТНД масло откачивается четырехступенчатым насосом 28 и также поступает в центробежный воздухоотделитель 22.

Масло, отделенное в центробежном воздухоотделителе от воздуха и очищенное от механических частиц в фильтре-сигнализаторе 37, входящем в конструкцию центробежного воздухоотделителя, по внешнему трубопроводу поступает для охлаждения в топливно-масляный радиатор 39. Охлажденное масло поступает из радиатора 39 в масляный бак /.

Воздушно-масляная эмульсия из центробежного воздухоотделителя отводится в ПКП 21.

При полном загрязнении маслофильтра 24 или фильтра-сигнализатора 37 масло пойдет в обход фильтров через перепускные клапаны.

Система суфлирования состоит из каналов и трубопроводов, соединяющих полости разделительного корпуса, ПКП, кожуха вала, ЗКП, задней опоры ТНД и масляного бака с центробежным суфлером 23. Воздух из суфлера поступает в атмосферу по наружному трубопроводу. Центробежный суфлер под­держивает избыточное давление в суфлируемых полостях двигателя и в маслобаке, равное 0,045 МПа.

Давление масла в системе смазки измеряется за нагнетающей ступенью основного масляного насоса 34 после сетчатого фильтра 24 датчиком ИДТ-8, входящим в комплект электрического индук­тивного моторного индикатора ЭМИ-ЗРТИ, который устанавливается в кабине экипажа.

Температура масла измеряется на входе в нагнетающую ступень основного маслонасоса прием­ником П-63, также входящим в комплект ЭМИ-ЗРТИ.

Кроме того, масляная система снабжена сигнализатором 30 минимального давления масла на входе в двигатель МСТВ-2,2,настроенным на давление (0,22 ± 0,045) МПа; термосигнализатором 18, установ­ленным в линии откачки масла из полости задней опоры КВД и имеющим общую с фильтром-сиг­нализатором 37 сигнальную лампочку 29. Измерение запаса масла в баке производится датчиком ДТПР 5 рычажно-поплавкового масломера МЭС-2247Д. Датчик ДТПР имеет сигнальное устройство, которое выдает сигнал при достижении уровня масла в баке (6 ± 1) л (без учета 8 л масла в отсеке отрица­тельной перегрузки).

П.2. МАСЛЯНЫЙ БАК

Масляный бак сварной (из листов АМц) (рис. 11.2), служит емкостью для масла, используемого для возмещения расхода масла в системе. Внутри бака имеются перегородки жесткости 19 и 20, а в нижней части бака расположен отсек отрицательных перегрузок Т объемом 8 л.

Вместимость бака 39,5 л, заправка бака производится по мерной линейке без учета 8 л масла в отсеке отрицательной перегрузки в количестве (27 ± 1) л.

На масляном баке находятся следующие элементы: заливочная горловина 24 с крышкой 27 и фильтром 30; мерная линейка 23 с защитной трубкой 22, предохраняющей линейку от замасливания; датчик ДТПР 18 рычажно-поплавкового масломера МЭС-2247Д; предохранительный клапан 17; штуцер для подвода масла / от топливно-масляного радиатора; штуцер суфлирования масляного бака 4; штуцер для подачи масла 6 к масляному насосу ОМН-30; сливной кран 9; скоба металлизирующей перемычки 8.

Заправка бака маслом производится вручную.

Контроль заправки маслом производится мерной линейкой 23 и по указателю масломера МЭС-2247Д. Цена деления шкал линейки и указателя 5 л. Электросигнал аварийного остатка масла выдается на табло масломером при наличии в баке масла в количестве 5 л (без учета 8 л в отсеке 7").

г.

- Ж - fr-

/Г-Л"

Рис. 11.2. Масляный бак:

/— штуцер для подвода масла от ТМР; 2, 3, 7 — внутренние патрубки; 4—штуцер суфлирования масляного бака; 5— перего­родка; 6—штуцер для подачи масла к масляному насосу ОМН-30; 8— скоба металлизирующей перемычки; 9 — сливной кран; 10— трубка для слива масла в отсек отрицательных перегрузок; // — резьбовая втулка; 12 — контргайка; 13 — пружина; 14 — кла­пан; 15 — корпус предохранительного клапана; 16, 29 — прокладки; 17 — предохранительный клапан; 18 — датчик ДТПР масломера; 19, 20—перегородки жесткости; 21, 28 — уплотнительные кольца; 22 — трубка; 23 — мерная линейка; 24 — заливочная горловина; 25 — затяжной винт; 26 — траверса; 27 — крышка заливочной гор­ловины; 30—фильтр; Т — отсек отрицательных перегрузок; а — полость

[

Предохранительный клапан 17 ограничивает давление воздуха (не более 0,05 МПа) в полости суфлирования масляного бака. При достижении указанного давления в полости а клапан 14 сжимает пружину и перепускает избыток воздуха через штуцер по трубопроводу суфлирования на срез реактив­ного сопла. Давление открытия клапана регулируется резьбовой втулкой 11.

Масляный бак крепится к двигателю с левой стороны выше его горизонтальной оси на переднем и заднем фланцах корпусов III ступени КНД при помощи кронштейнов 2, 4, 5 и 7 (рис. 11.3), на которые наклеены резиновые прокладки. Бак прижимается к кронштейнам натяжными лентами 6 и 8, имеющими резиновые прокладки 3. Натяжные ленты одним концом крепятся шарнирно к кронштей­нам, а другим попарно стягиваются натяжными винтами 9.