Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Конструкция и эксплуатация турбореактивных двигателей типа М-701 учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
175
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
10.2 Mб
Скачать

 

 

 

 

Рис. 79. Передняя опора:

 

 

/

— сферическая

втулка;

2 — корпус; 3 — кольцо уплотнения; 4 — лабиринтное

уплотнение;

5

н а р у ж н о е кольцо; 6

заборник колеса компрессора; 7

— передний вал; S

— заглушка;

9

внутреннее

кольцо;

10 — дистанционная ш а й б а ; / / —

гайка крепления

заборника;

12

центрирующий конус;

и

— кольцо

резиновое; 14

гайка;

ю

гайка креп­

ления

внутренней обоймы подшипника;

16

шлицы

переднего

вала;

17

шарикоподшип­

 

ник;

18

контровочная

шайба

 

 

 

ния наружной обоймы подшипника. Контровка гайки производит­ ся при помощи контровочной шайбы /5.

В задней части втулки выполнен буртик для упора наружной обоймы подшипника.

При сборке втулка вставляется в пазы корпуса и разворачива­ ется таким образом, чтобы оси втулки и корпуса совпали. При этом сферические поверхности также совместятся. Такое соединение да­ ет возможность перемещаться вт}ллке, а вместе с ней и подшипнику по сферической поверхности, что обеспечивает компенсацию незна­ чительной несоосности опор ротора, и одновременно выполняет роль демпфера, то есть уменьшает вибрацию.

Для предотвращения выработки сферических поверхностей в процессе эксплуатации они при сборке смазываются силиконовой пастой «лукосан».

Между упором на переднем валу и внутренним кольцом уплот­ нения устанавливается дистанционная шайба 10, при помощи ко­

торой

регулируется зазор (0,9-^-1,1 мм) между .крыльчаткой и пе­

редней

стенкой компрессора.

В передней опоре установлен высокооборотный радиально-упор-

ный шариковый подшипник Ѵ214Д1, воспринимающий как радиаль­ ные, так и осевые нагрузки.

Смазка подшипника производится маслом МК-8П, которое по­ дается под давлением через форсунку, установленную на корпусе коробки приводов.

Для образования масляной полости шарикового подшипника и предотвращения попадания масла в компрессор выполнено ком­ бинированное лабиринтное уплотнение, состоящее из двух ступе­ ней — контактной и бесконтактной.

В канавках уплотнительной втулки вставлены два чугунных кольца 3. Наружным диаметром кольца контактируют с внутрен­

ним диаметром кольца уплотнения 5, а

боковой поверхностью —

со стенкой уплотнительной втулки. Для

предотвращения износа

контактирующих поверхностей кольца хромируются, а боковые стенки канавок азотируются.

Бесконтактное лабиринтное уплотнение образуется внутренней поверхностью наружного кольца 5 и наружной поверхностью уплот­ нительной втулки, на которой произведена нарезка гребешков. Масло после смазки и охлаждения подшипника стекает в нижнюю часть масляной полости и далее через окно в корпусе передней опоры по полой вертикальной стойке — в коробку масляных филь­ тров.

ЗАДНЯЯ ОПОРА РОТОРА

Задняя опора ротора (рис. 80) состоит из корпуса подшипника, переднего и заднего корпусов уплотнений, роликового подшипника AVNU1014 и втулки переднего уплотнения.

S Зак. 381

ИЗ

Корпус 19 подшипника ияготовлен из стали в виде цилиндра с развитым фланцем в передней части. На фланце выполнено два ряда отверстий: четырнадцать по большому диаметру для болтов крепления к фланцу силового конуса и восемь для крепления к

корпусу подшипника

переднего и заднего корпусов уплотнений.

К верхней части

фланца крепится трубка подвода масла для.

 

 

 

 

 

 

Рис.

80.

Задняя

опора:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ —

кольцо

уплотнения; 2 — трубка суфлирования;

3 — внутренняя

обойма

роликоподшип ­

ника; 4

кольцо

с

форсунками:

5

кольцо

уплотнения;

6

— лабиринт;

7 — болт; 8 —

диск

турбины; 9

гайка;

10 — втулка

диска турбины;

п

отверстия

для

суфлирования;

12

стакан

з а д н е г о уплотнения;

13—наружный

к о ж у х

з а д н е г о корпуса

 

уплотнения;

/ 4 —

внутренний

к о ж у х з а д н е г о

корпуса

уплотнения; 15—трубка

откачки

масла;

 

16—наружная

обойма

роликоподшипника;

17—наружный

к о ж у х переднего корпуса уплотнения;

і8—внутрен­

ний

к о ж у х

переднего

корпуса

уплотнения; 19—корпус

подшипника;

20 — стакан

переднего

уплотнения;

21

теплоизоляционный

вкладыш;

22

задний

вал;

23

лабиринт;

24 — втулка

уплотнения: 25 —

гайка з а ж и м н а я ;

26 — шплинт;

а — пазы

для

прохода

о х л а ж ­

д а ю щ е г о

воздуха;

б — буртик

для

упора

втулки

переднего

уплотнения;

а

кольдо

центро­

 

 

 

 

 

вочное;

г

отверстие для

прохода

масла

 

 

 

 

 

 

114

смазки подшипника. По внутренним каналам масло поступает к кольцу форсунок 4.

В нижней части фланца просверлены отверстия г для сообще­ ния передней и задней масляных полостей. Из задней полости мас­ ло откачивается по трубопроводу 15 в коробку масляных фильт­ ров. На фланце спереди и сзади проточены буртики для центровки корпусов уплотнений.

По внутреннему диаметру цилиндрической части корпуса про­ изводитсяпосадка наружной обоймы роликового подшипника. Впе­ реди цилиндрической части выточен буртик для упора наружной обоймы, сзади нарезана резьба для зажимной гайки. Контровка гайки производится шплинтом. Между наружной обоймой подшип­ ника и гайкой установлено кольцо форсунок.

Корпус уплотнения — стальной, сварной конструкции. Он со­

стоит из фланца, двух кожухов и цилиндра.

Кожух изготовлен

штамповкой.

 

 

После сварки корпуса между внутренним

и наружным

кожу­

хами образуется воздушная полость. Полости

переднего и

задне­

го корпусов сообщены между собой и при помощи трубки суфли­ рования 2, установленной на переднем корпусе, сообщены с атмо­ сферой.

Уплотнение масляной полости происходит по двум ступеням— контактной и бесконтактной.

Контактное уплотнение состоит из двух чугунных колец 1 и 5, установленных в канавках втулки уплотнения 24 и втулки диска турбины 10. Уплотнительные кольца плотно прижимаются к бо­ ковой поверхности канавок усилием от разности давлений в мас­ ляной и суфлирующей полостях в направлении к подшипнику.

Бесконтактное уплотнение образовано между внутренней по­ верхностью цилиндрической части корпуса уплотнения и гребеш­ ками, нарезанными на уплотнительной втулке и фланце турбины.

Неисправности ротора двигателя, встречающиеся в эксплуата­ ции, указаны при рассмотрении узлов компрессора и турбины.

Следует обратить внимание на то, что на двигателях первых выпусков довольно часто отказывал подшипник турбины. Пер­ вым признаком отказа подшипника являлось появление металли­ ческой стружки в масле с последующим уменьшением времени вы­ бега ротора при остановке двигателя.

Промышленность,, начиная с двигателей 53-й серии, внедрила новый подшипник турбины — ВНУ 1014 АО МАП АГМ/П 559 СОВЕ с дополнительной смазкой через шесть отверстий 0 0,6 мм в наружной обойме. Одновременно был увеличен диаметр отвер­ стий масляных форсунок с 0,6 мм на 1,1 мм.

Для ремонтных органов отработан и внедрен бюллетень по со­ ответствующим доработкам. Однако в эксплуатации могут еще находиться двигатели, отремонтированные до внедрения бюлле­ теня, поэтому необходимо строго следить за состоянием масла и выбегом ротора двигателя.

115

 

§ 8. Реактивная

система

 

 

 

 

Реактивная система двигателя

(рис. 81)

предназначена

для "пре­

образования оставшейся после турбины потенциальной

энергии

газа в кинетическую.

 

 

 

 

 

 

 

 

После турбины газ с небольшой закруткой попадает в выход­

ной диффузор, где он стабилизируется

и

притормаживается. Ско­

рость

уменьшается до

С=220 м/сек,

температура

повышается

до

?о =650°С, а давление

увеличивается

с

Рі = 1 кг/см2

до

Рг=

= 1,4

кг/см2.

 

 

 

 

 

 

 

 

На

всем протяжении удлинительной трубы параметры газа оста­

ются практически неизменными за исключением

незначительных

потерь.

 

 

 

 

 

 

 

 

В реактивном насадке теплоперепад частично преобразуется в

кинетическую энергию

струи газа,

что

и

составляет

основную

часть реактивной тяги. Скорость газа на выходе из насадка на мак­ симальном режиме доходит до С5 = 1050 м/сек. .

Реактивная система состоит из выходного диффузора /, удли­ нительной трубы 6 и реактивного насадка 7.

Для уменьшения излишней теплоотдачи в окружающую среду и предохранения самолетной конструкции в мотогондоле от дей­ ствия высоких температур реактивная система по наружной по­ верхности закрыта теплоизолирующими кожухами. Эти кожухи одинаковы по своей конструкции, и каждый состоит из двух поло­ вин, соединяющихся между собой контровочной проволокой. Все­ го в реактивной системе установлено 4 кожуха: выходного диффу­ зора, удлинительной трубы, переднего фланца, заднего фланца.

Каждый кожух состоит из наружного и внутреннего листов, между которыми проложен теплоизоляционный слой из базальто­

вых волокон и стеклянных

микроволокон.

Выходной диффузор У состоит из наружной трубы в форме усе­

ченного конуса, ограниченного

с двух сторон фланцами, и внутрен­

него

конуса,

прикрепленного

к наружной трубе при помощи

трех

ребер

обтекаемой

формы.

Детали выходного диффузора изготовлены из листовой жаро­ стойкой стали 1Х18Н9Т.

Передний и задний фланцы диффузора отлиты центробежным способом и приварены к наружному конусу роликовой сваркой. Передний фланец имеет 32 отверстия для крепления при помощи болтов диффузора к корпусу турбины. Задний фланец имеет не­ большой выступ, к которому при помощи телескопического соеди­ нения крепится удлинительная труба.

На наружной поверхности выходного диффузора закреплены при помощи пластинок, приваренных к обечайке, два плавающих кольцевых бандажа (на двигателях первых выпусков таких бан­ дажей было три). Эти бандажи предназначены для опоры тепло­ изоляционных кожухов.

С наружной стороны обечайки в верхней ее части приварен

116

штуцер / / для замера статического давления за диском турбины. Замер этот производится при испытании двигателя на стенде. Ре­ зультаты замера необходимы для определения осевой силы, дей­ ствующей на ротор двигателя.

К внутренней поверхности обечайки через 120° приклепаны уголковые профили, образующие пазы, в которые входят ребра

крепления

внутреннего конуса. Эти ребра приварены к конусу то­

же через

120° при помощи фланцев уголкового

профиля.

Такое

крепление

дает

возможность относительного

перемещения

при

температурных

расширениях.

 

 

По внутренней поверхности конуса приварены два кольцевых профиля, являющиеся ребрами жесткости. К основанию внутренне­ го конуса приварено днище. В нем выполнено 16 отверстий диа­ метром 14 мм. Указанные отверстия расположены против замков лопаток турбины. На работающем двигателе через эти отверстия проходит воздух, охлаждающий ножки рабочих лопаток турбины. В дальнейшем этот воздух направляется во внутреннюю полость конуса и через отверстие диаметром 48 мм, расположенное в вер­ шине конуса, под действием эжекционного эффекта газового по­ тока выходит наружу.

Удлинительная труба 6 изготовлена из жароупорной листовой стали 1Х18Н9Т в форме цилиндра.

По наружному диаметру обечайки равномерно расположены 7 кольцевых бандажей, предназначенных для повышения жесткости трубы.

Одновременно бандажи служат опорами теплоизоляционным кожухам. Бандажи приварены точечной сваркой к обечайке в двух местах около продольных швов трубы.

В средней части трубы через 90° просверлено 4 отверстия и приварено 4 штуцера для установки термопар замера температуры Е Ы Х О Д Я Щ И Х газов. На внешней поверхности кожухов удлинительной трубы и переднего фланца приклепано по 4 хомута для крепления проводки от термопар.

К передней части обечайки приварен фланец профилированного сечения. Этот фланец, к которому 24 болтами прикреплены разъ­ емные кольца 10, вместе с задним фланцем диффузора образуют полутелескопическое соединение выходного диффузора и удлини­ тельной трубы (рис. 82). Такое соединение обеспечивает осевое пе­ ремещение трубы при расширении от нагрева и допускает перекосы осей при соединении выходного диффузора, а также удлинитель­ ной трубы.

К задней части обечайки приварен фланец с отверстиями для крепления к нему рактивного насадка.

Реактивный насадок 7 изготовлен из листовой жаростойкой стали IX18H9T в форме усеченного конуса. К передней части (большего диаметра) приварен фланец для крепления при помощи 24 болтов к фланцу удлинительной трубы.

118

 

Рис.

82. Р а з р е з

т е л е с к о п и ч е с к о г о

к р е п л е н и я у д л и ­

 

 

 

н и т е л ь н о й

тоѵбы:

 

 

 

 

1

ф л а н е ц выходного

д и ф ф у з о р а ;

2

полукольцо;

 

 

 

3 — болт; 4

— ф л а н е ц удлинительной

трубы

 

С

целью

повышения

жесткости реактивного насадка в торец

его

выходной

части закатана

проволока.

 

 

Для двигателей типа

М-701 изготавливаются

реактивные на­

садки с диаметрами выходного сечения

от 303 до 316 мм. Выход­

ной диаметр

реактивного

насадка подбирается при стендовых ис­

пытаниях двигателя на заводе. Размер

выходного

диаметра нано­

сится на наружной поверхности обечайки и записывается в фор­

муляр

двигателя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При изменении диаметра проходного сечения реактивного на­

садка

изменяются

 

основные

параметры

двигателя.

Особенно' же

резко такая замена влияет на тем­

 

 

 

 

 

 

пературный

режим. Изменение па­

 

 

 

 

 

 

раметров двигателя на максималь- gso\

 

 

 

 

 

ном режиме в зависимости от диа­

 

 

 

 

 

 

метра

проходного

сечения

реактив­

 

 

 

 

 

 

ного насадка приведено на рис.83.

 

 

 

 

 

 

Фланец

соединения

реактивного

 

 

 

 

 

 

насадка с удлинительной

трубой за­

 

 

 

 

 

 

крыт теплоизоляционным

кожухом.

 

 

 

 

 

 

На

двигателях

последних

выпу­

 

 

 

 

 

 

сков

неисправностей

в

реактивной

 

 

 

 

 

 

системе почти не встречается.

 

 

 

 

 

 

 

 

Основная

неисправность

выход­

 

 

 

 

 

 

ного диффузора на двигателях пер­

 

 

 

 

 

 

вых выпусков — трещины в местах

 

 

 

 

 

 

сварки. Внедрение

диффузора

 

кле­

 

 

 

 

 

 

паной

конструкции

 

явилось

эффек­

 

 

 

 

 

315 Рреокт.

тивной

мерой избавления от

 

этих

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трещин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В процессе эксплуатации, особен- Рис-

°*<*- Изменение

тяги,

темпера-

но при расстыковке

фюзеляжа,

не- т у

р ы

1 1

удельного

расхода

А

 

 

^

 

 

 

 

топлива

в зависимости

от

диа-

обходимо применять

все меры

 

пре- м е

т р а

р е а к т и в н о г

о

н а с а д

к а І ф И

досторожности по недопущению

де-

 

=

15 400

об/мин

119

формации и повреждения реактивного насадка. Сильная деформа­ ция насадка может привести к изменению его проходного сечения.

§ 9. Система передач к агрегатам

На двигателе М-701 установлены агрегаты, обеспечивающие его работу (стартер, топливный насос и масляный насос), а также са­ молетные агрегаты (генератор, гидронасос и датчик тахометра).

Привод во вращение всех этих агрегатов осуществляется кине­ матически (рис. 84), путем передачи мощности от ротора двига­ теля.

В переднем валу 13 ротора имеются шлицы, от которых через шлицевую втулку вращение передается на главную ведущую ко­ ническую шестерню 12 и далее на верхнюю и нижнюю конические шестерни 6.

От верхней конической шестерни через промежуточный валик вращение передается на шестерни коробки вспомогательных при­ водов, на которой установлены топливный насос, генератор, гидро­ насос и датчик тахометра. На коробке вспомогательных приводов установлен также и запасный привод, который может быть ис­

пользован при необходимости.

Нижняя

коническая

шестерня

через нижний

вертикальный валик приводит во вращение

привод

10 масляного

насоса.

 

 

 

 

Стартер и

ротор двигателя

соединены

через шлицевую

муфту,

рессору, роликовую муфту свободного хода и планетарный

редук­

тор.

 

 

 

 

 

Детали и узлы передач к агрегатам расположены во входном

корпусе двигателя. В передней

части входного корпуса

находится

коробка приводов, а верхняя часть корпуса совместно с крышкой образует коробку вспомогательных приводов.

Коробка приводов представляет собой отливку из магниевого сплава сложной формы, которая крепится к ступице входного кор­ пуса двенадцатью болтами. Внутренняя полость коробки разделе­ на на две части. В передней, имеющей фланец крепления стартера, находится планетарная передача с муфтой свободного хода для раскрутки ротора двигателя при запуске. В задней части располо­ жены приводы верхнего и нижнего вертикального валиков. Обе ведомые конические шестерни 6, в которых установлены верти­ кальные валики, имеют передачу 1 : 1,264 в сторону уменьшения скорости по отношению к ротору двигателя. Каждая из этих двух конических шестерен установлена в двух шариковых подшипни­ ках.

Передаточный механизм стартера состоит из планетарной пере­ дачи, снижающей обороты стартера в четыре раза. При запуске двигателя крутящий момент стартера передается через шестерню и три сателлита планетарной передачи, которые обкатываются по зацеплению неподвижной шестерни с внутренним" зацеплением на

120

Рис. 84. Схема приводов к агрегатам:

1

запасной

привод;

2 — привод топливного насоса; 3 — привод гидравлического насоса?

4

привод датчика тахометра; 5 — привод генератора; 6 — конические шестерни верти--

кальных

приводов; 7

— поводок сателлитов; 8 — сателлитная

передача

к стартеру;

9 —

стартер;

10

привод

масляного

насоса; 11 — в е д о м а я

часть

механизма

свободного

х о д а ^

 

 

12

главная

в е д у щ а я

коническая шестерня;

13 — передний вал

ротора

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ