4.3.3. Особенности конструкции компрессора вд

Проточная часть КВД

В соответствии с одним из важнейших требований, предъявляемых к конструкции проектируемого компрессора – благоприятное протекание характеристик потока в проточной части, к проектированию последней уделяем особое внимание.

В газодинамическом расчете компрессора был получен контур тракта компрессора с постоянным периферийным диаметром (Dcред. =575 const), с принятыми в первом приближении осевыми зазорами между лопаточными венцами. Ширину лопаток рабочего колеса (РК) в меридиональном сечении, за исключением лопаток первой ступени (для которых было выполнено профилирование по высоте), принимали постоянной по высоте.

Поскольку нет данных по величине хорды и углу установки лопаток для других ступеней, изменение ширины этих лопаток по высоте будем принимать пропорционально изменению ширины лопаток первой ступени.

Лопатки направляющего аппарта (НА) также были принятыми с постоянной шириной. Тем не менее, ширину лопаток НА при максимальной высоте тракта более 100 мм, что имеет место быть в нашем случае, необходимо делать переменной так, чтобы добиться постояннства осевых зазоров по высоте. Это позволяет уменьшить потери в ступени за счет равномерного выравнивания потока в постоянном осевом зазоре, но усложняет конструкцию.

На внутренние части полуколец НА нанесен слой легкосрабатываемого материала.

4.3.4. Конструкция ротора

Основные требования, предъявляемые к роторам:

- достаточная прочность ротора и его элементов, воспринимающих нагрузки от газовых сил, центробежных сил, от неравномерного нагрева, изменения скорости полета и т.д;

- достаточная изгибная и крутильная жесткость для получения заданных значений критических скоростей и сохранения заданных радиальных зазоров при работе двигателя.

- сохранение первоначального дисбаланса ротора в заданных пределах в течение всего ресурса;

- минимальный вес и высокая технологичность.

Ротор КВД барабанно-дискового типа, что обеспечивает и высокую изгибную жесткость и необходимую прочность, при достаточной простоте конструкции.

Соединение первых двух и двенадцатого дисков между собой фланцевые, призонными болтами. Диски остальных ступеней соединены с использованием аргонно-дуговой сварки, поскольку это обеспечивает достаточную жесткость и прочность при малой массе соединения. Фланцевое же соединение, в свою очередь, обладает рядом недостатков, такими как увеличение массы ротора из-за большого количества болтов, а также меньшая жесткость дисков по сравнению с их жесткостью при неразъемном соединении. Увеличение числа отверстий, с одной стороны, уменьшает жесткость конструкции, в то же время наличие фланцев увеличивает ее. Достоинство такого соединения заключается в простоте исполнения, в простой сборке и разборке, хорошей центровке, возможности применения корпуса с поперечными разъемами, поскольку балансировка такого ротора не вызывает больших затруднений. Как было отмечено ранее, такая конструкция удовлетворяет требованиям, выдвинутым во введении к проектируемому компрессору.

На диске первой ступени выполнено ответвление с гребешками лабиринтов разгрузочной полости фиксирующей опоры. При наддуве разгрузочная полости воздухом создается осевая сила, направленная вперед, таким образом, уменьшая силовую нагрузку на опору.

Диск последней ступени компрессора соединен с валом призонным болтом.

Крепление всех рабочих лопаток в дисках осуществлено в замках типа «ласточкин хвост». Это самый распространенный тип замка, прост в исполнении, обладает минимальной массой, минимальной шириной замка по окружности диска, обладает достаточной прочностью.

Осевая фиксация каждой лопатки в дисках ступеней индивидуальная с пластинчатой контровкой, обеспечивающая достаточную надежность.