Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
GTD-350 Описание двигателя.doc
Скачиваний:
720
Добавлен:
02.05.2015
Размер:
18.82 Mб
Скачать

Глава 9 Воздушный фильтр

9.1 Воздушный фильтр

Для предохранения воздушных и масляных узлов турбины компрессора от попадания пыли, на пути подвода воздуха из камеры сгорания установлен воздушный фильтр" (рис. 9.1, 9.2).

Воздушный фильтр крепится к фланцу соплового аппарата I ступени свободной турбины с помощью кронштейна 6 (рис. 9.1).

Воздух подводится к завихрительной камере фильтра по трубке 2 и далее через сетку поступает в верхний корпус фильтра 4 и по трубке 5 - в узел турбины компрес­сора. Пыль частично оседает на стенках и днище нижнего корпуса 9 (рис. 9.2), а основная фильтрация воздуха происходит при переходе воздуха через два каскада сеток 8. Сетки с ячейкой 60 микрон расположены между двумя латунными каркасными сетками.

С целью увеличения фильтрующей поверхности, фильтрую­щие элементы имеют вид цилиндров вставленных один в другой.

Уплотнительные кольца 6 и 4 предохраняют от попадания неочищенного воздуха в верхний корпус 3 а кольца 5 и 7 обеспечивают герметичность фильтра. В двигателях 1У серии в конструкции воздушного фильтра изменено на 10° направление штуцера отвода воздуха из фильтра к опоре и конфигурация кронштейна крепления фильтра. После сборки фильтра верхний корпус с нижним корпусом стягиваются гайкой 2, а герметичность обеспе­чивается резиновым уплотнительным кольцом 7. Шплинт I служит для фиксации гайки в верхнем корпусе. Гайка выполняет роль съёмника верхнего корпуса при разборке фильтра.

Рис. 9.1. Воздушный фильтр (вид спереди)

А - двигателя III,II и I

серий

В - двигателя 1V серии

I- нижний корпус фильтра; 2,5- трубка; 3- гайка; 4- верхний корпус фильтра

5- кронштейн.

Рис. 9.2. Воздушный фильтр (разрез) двигателя IV,III,II и I серий

А - было для двигателей III,II и I серий

В - стало для двигателей всех серий’

I- шплинт; 2- гайка; 3-верхний корпус фильтра; 4,5,6,7- уплотнительное кольцо; 8- фильтрующий элемент; 9- нижний корпус фильтра.

Начиная с двигателя № 47I69I08I введено новое конструк­ционное решение воздушного фильтра III опоры. Фильтр 6 вместе с кронштейном 4 и втулкой 5 закреплен на верхней цапфе редуктора двигателя (рис.9.3.). Воздух подводится по трубопроводу 2 из корпуса центробежного компрессора через штуцер (вход) в фильтр (рис.9.4.).

После очистки в фильтрующем элементе I, чистый воздух отводится через отверстие 0Б, в узел III опоры турбины компрессора.

Рис.9.3. Схема расположения воздушного фильтра двигателя ГТД-350 1У серии

I - трубка отвода воздуха от фильтра; 2 - трубка подвода воз­духа к фильтру; 3— штуцер; 4 - кронштейн; 5 - фторопластовая втулка; 6 - воздушный фильтр.

Рис.9.4. Воздушный фильтр /разрез/ двигателя IV серии.

1- фильтроэлемент; 2- уплотнительное кольцо; 3- корпус со шту­церами; 4- сетка;

5- уплотнительное кольцо; 6- отверстие выхода воздуха.

Глава 10 Редуктор двигателя

10.1 Редуктор двигателя

Редуктор двигателя предназначен для изменения числа оборотов валов и передачи крутящего момента вала сво­бодной турбины к выводному валу редуктора, от которого крутящий момент передается к главному редуктору винта вертолёта.

Кроме основной передачи крутящего момента от вала свободной турбины к валу редуктора в корпусе редуктора размещены шестерни и валы приводов агрегатов двигателя* Кинематическая схема редуктора изображена на рис. 10.1. Передаточные элементы редуктора в виде двухопорных валов с шестернями установлены на подшипниках качения» которые размещены в корпусах редуктора. Смазка трущихся элементов передач осуществляется через жиклёры и- масля­ным туманом (барботажем) от маслосистемы двигателя. Кинематическая схема редуктора двигателя (рис.10.1) разделена на две самостоятельные и независимые друг от друга ветви.

Первая ветвь получает энергию от турбины компрессора УГ и через ведущую шестерню 16 приводит в действие агрегаты, расположенные на переднем корпусе редуктора:

-топливный насос регулятор I;

-датчик тахометра турбокомпрессора XI;

-масляные насосы VIII.

Вторая ветвь получает энергию от свободной турбины УН и через ведущую шестерню 19 приводит, в действие агре­гаты, расположенные на заднем корпусе редуктора:

-центробежный суфлер II;

-регулятор оборотов III;

-датчик тахометра свободной турбины IV;

-привод к главному редуктору V винта вертолёта.

Корпус редуктора является основным силовым элементом двигателя, на котором крепятся спереди компрессор, а сзади газосборник с турбиной и камерой сгорания. На корпусе редуктора размещены агрегаты двигателя, а также узлы крепления двигателя к подмоторной раме. Корпус и детали редуктора изображены на рис. 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7.

Собранный корпус редуктора представляет собой овальной формы силовую коробку с перегородкой внутри.

Корпус редуктора изготовлен из магниевого сплавь.

и состоит из трёх частей: корпуса переднего I, корпуса

заднего 3 и промежуточной стенки 27 (рис. IC.3)

Передний и задний корпуса имеют разъём в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора двигателя, соеди­няются посредством шпилек и взаимно фиксируются двумя штифтами.

Для обеспечения герметичности стыка корпусов по месту разъёма ставится паранитовая прокладка 2, покрытая герметикой.

Основная передача редуктора - передача крутящего момен­та от вала свободной турбины 15 к выводному залу редук­тора 10 - одноступенчатая с передаточным отношением 0,246 и осуществляется ведущей шестерней 14, закреплен­ной на конце вала свободной турбины, и ведомой шестер­ней 13.

Ведомая шестерня имеет с обеих сторон цапфы, на кото­рые установлены шарикоподшипники 7. Шестерня с подшипниками размещается в гнездах корпусов, редуктора. Ведомая шестерня имеет внутренние шлицы, в которые входит выводной вал 10. Вал упирается в задний хвосто­вик шестерни буртиком и с переднего конца затягивается гайкой.

Ведомая и ведущие шестерни редуктора цилиндрические, прямозубые, изготавливаются из хромомолибденовой стали, поверхность зубьев азотируется. Шестерни динамически балансированы.

На передней стенке I корпуса редуктора размещены фланцы для крепления следующих агрегатов и узлов двигателя (рис. 10.2):

а) фланец 5 - для стартер-генератора;

б) фланец 18 - для насоса-регулятора;

в) фланец 15 - для стакана подшипника второй опоры двигателя;

г) фланец 13 - для компрессора двигателя;

д) фланец 4 - для датчика тахометра;

е) фланец 17 - для крепления заглушки полости выводного вала;

ж) фланец 8 - для крепления маслофильтра;

з) фланцы 12 - для крепления опор двигателя.

На передней стенке с правой стороны крепится табличка двигателя. На боковых стенках корпуса редуктора распо­лагаются фланцы 6,16 крепления монтажных и транспорти­ровочных боковых цапф, фланец 8 крепления масляного фильтра, два фланца 12, и цапфа 3 для крепления двигате­ля к мотораме вертолёта.

Привод агрегатов, расположенных на передней стенке корпуса редуктора (рис. 10.З), осуществляется от веду­щей шестерни 22, закрепленной на валу 23 ротора ком­прессора, и набором шестерен, размещенных на своих опорах между передней стенкой I, промежуточной стенкой 27 и задним корпусом 3. От ведущей шестерни 22 через промежуточные передачи и ведомую шестерню 21 приводятся во вращение шестерни блока масляных насосов 18, Блок насосов расположен внутри корпусов редуктора и крепится к задней стенке. Блок масляных насосов соединен внутренними каналами в стенках корпуса редуктора и внешними трубками с маслосистемой двигателя, осуществляет смазку подшип­ников двигателя и смазку узлов редуктора и приводов агрегатов.

Внутренние маслоканалы редуктора на стыках корпусов уплотняются переходными втулками 10 (рис. 10.7) и уплотнительными кольцами.

На задней стенке корпуса редуктора (рис. 10.4, 10.5, 10.6) размещен фланец, к которому крепится на шпильках . литой -переходник с фланцем I регулятора оборотов сво­бодной турбины, датчик тахометра свободной турбины (фланец 4) и выводной штуцер центробежного суфлера 2.

Центробежный суфлер (0-0) установлен в задней стенке . корпуса редуктора и через выводной штуцер соединяет внутреннюю полость редуктора с атмосферой.

Вал суфлера 7, размещенный на двух шариковых подшип­никах, имеет крыльчатку 6. Между лопатками крыльчатки имеются сквозные окна 8, соединяющие межлопаточное пространство крыльчатки с внутренней полостью полого валика, которая соединена с атмосферой через штуцер 2. Валик суфлера вместе с крыльчаткой вращается от шес­терни II. При работе двигателя откачивающие насосы подают в корпус редуктора и в маслобак масло с раство­ренным в нём воздухом, образующим масляную эмульсию.

Масляные пары и масляная эмульсия, стремясь выйти из внутренней полости редуктора поступают в полость 10, соединяющую полость редуктора с центробежным суфлером. Из этой полости эмульсия может выйти в атмосферу, только пройдя через полый валик, вращающейся крыльчатки 6. Эмульсия, проходя через крыльчатку, сепари­руется: масло, отброшенное к периферии, сливается через полость 8 обратно в редуктор, а освободившийся воздух через радиальные окна в валике центробежного суфлера и через штуцер суфлера выходит в атмосферу.

На задней стенке редуктора имеется гнездо 16 (рис.10.3) для опоры подшипника свободной турбины и фланец 12 со шпильками для крепления газосборяика.

На левой боковой стенке заднего корпуса установлен штуцер 7 (рис. IU.2) для подачи сжатого воздуха в воздушную полость 8 (рис<0.3)ик уплотняющему лаби­ринту четвертой опоры двигателя.

На правой боковой стенке редуктора, снизу, расположены штуцер замера температуры масла на выходе из двигателя и штуцер 14 (рис. 10.2) откачки масла из двигателя в маслобак. Снизу расположен штуцер II слива масла из редуктора и два штуцера откачки масла из передней 9 и задней 10 опор турбокомпрессора.

Шестерни привода агрегатов, расположенных на заднем корпусе редуктора, приводятся во вращение от ведущей шестерни 6 (рис. 10.3) напрессованной на вал ведомой шестерни редуктора 13, которая соединена с ведущей шестерней вала свободной турбины.

Все шестерни приводов агрегатов, а также маслонасосов -цилиндрические, прямозубые. Зубья шестерен 13, 14,22 -азотированы, зубья остальных шестерен - цементированы.

Большинство валов шестерен приводов опираются на роли­ковые подшипники 7 (рис. 10.7), установленные в сталь­ных стаканах S, запрессованных в соответствующих гнездах корпусов редуктора.

Шестерни привода стартер-генератора и шестерни привода датчиков тахометров установлены на шариковых подшипни­ках I. Выводные концы вала привода стартер-генератора 2 и валика 7 (рис. 10.4, 10.5, 10.6) суфлера уплотняются торцевым графитовым уплотнением. Графитовые уплотнения применены в двигателях XI,III и 17 опор (рис. 10.4,10.5) В уплотнении суфлера двигателей I серия применена резиновая манжета (рис. 10.6).

Выводные концы датчиков тахометра 33 (рис. 10.3) и 12 (рис. 10.4, 10.5, 10.6) уплотняются манжетами 13 из теплостойкой резины.

Кольцевое уплотнение выводного вала редуктора 10 (рис. 10.3) состоит из двух элементов: масляного уплот­нения посредством чугунных колец II и воздушного гре-бешкового лабиринта 9 с наддувом сжатого воздуха по внутренним каналам редуктора в полость 8 между масля­ными уплотнительными кольцами и воздушным лабиринтом.

В двигателях I и II серии наддув воздухом уплотнения выводного вала происходит по внешней трубке к штуцеру 16 (рис» 10.5, 10.6) и далее в полость 8 (рис. 10.3).

Воздушный лабиринт представляет собой наружный непод­вижный стакан с уплотняющей мастикой, в которой враща­ется втулка с концентрическими уплотнительными гребеш­ками.

Топливный насос-регулятор, стартер-генератор и регуля­тор оборотов крепятся к соответствующим фланцам редук­тора при помощи легкосъёмных хомутов 32 (рис. 10.3), изготовленных из сплава титана.

Для смазки шестерен редуктора внутри корпуса редуктора установлены масляные форсунки 24, подающие масло в зацепления основных нагруженных шестерен и подшипни­ков. Остальные шестерни и подшипники смазываются маслом от масляного барботажа в полости корпуса редук­тора. Отработанное масло стекает по стенкам в нижнюю полость редуктора и оттуда откачивается в маслобак.

На рис. 10.3 в сечения А-А показана подача масла из канала в корпусе редуктора по специальной угловой фор­сунке 17 к шестой опоре двигателя.

В конструкцию редуктора двигателей III серии с I кв. 1977 г. и 1У серии с начала производства внедрена ; принудительная смазка под давлением подшипников7и9(рис4оЛ шестерен при помощи масляных форсунок 13 и 14 (рис.10.7)

При ремонте двигателей I и II серии принудительная смазка подшипников 7 и 9 шестерен введена с 1.07.1978 г; а для двигателей III серии - с 1.04.1978 г.

Рис. 10.1.Кинематическая схема двигателя IV,III,II и I серий.

I- топливный насос-регулятор; II- центробежный суфлер; III- регулятор оборотов; 1У- датчик тахометра; У- при­вод к главкому редуктору; У1- ротор турбины компрессора; УН- свободная турбина; УШ- маслонасос; IX- ротор компрессора; Х- стартер-генератор; XI- датчик тахометра.

Рис. 10.2 Редуктор двигателя IV,Ш,11 и I серий (вид спереди)

1-хомут крепления агрегата; 2,6,16- фланцы крепления цапф; 3- цапфы двигателя; 4- фланец крепления тахометра; 5- фланец крепления стартер- генератора; 7- штуцер по­дачи воздуха в лабиринт 1У опоры; 8- фланец крепления маслофильтра; S,IQ- штуцера от­качки масла из опор двигателя; II- штуцер слива масла из редуктора; 12- опорные флан­цы двигателя; 13- фланец крепления компрессора; 14- штуцер откачки масла из двигателя в маслобак; 15- стакан II опоры двигателя; 17- заглушка; 16- фланец крепления насоса-регулятора.

Рис. 10.3. Редуктор двигателя 1У, III. II и I се­рий.

Вертикальный разрез ( L-L ) Подвод масла к шестой опоре (А - А)

Обозначения к рис. 10.3

I-корпус редуктора передний; 2-прокладка паранитовая; 3- корпус редуктора задний; 4- переходник; 5- фланец крепления регулятора оборотов; 6- ведущая шестерня; 7- шариковый подшипник; 8-воздушная полость; 9-воздушный лабиринт; 10- выводной зал редуктора; 11-масляные уплотнительные кольца; 12-фланец крепления газосборника; 13-ведомая шестерня; 14-ведущая шестерня; 15-вал свободной турбины; 16- гнездо опоры; 17- форсун­ка подачи масла к шестой опоре; 18- блок масляных насо­сов; 19- штуцер откачки масла из опор двигателя; 20- фланцы опоры; 21- ведомая шестерня блока масляных насосов; 22-ведущая шестерня ротора компрессора; 23- вал компрессора; 24,31- масляные форсунки; 25- стакан второй опоры; 26- втулка; 27- промежуточная стенка редуктора; 28- фланец крепления компрессора; 29- фланец компрессора; 30- заглушка; 32- хомут крепле­ния агрегата; 33- валик датчика тахометра турбокомпрес­сора; 34- фланец крепления датчика тахометра.

Рис. 10.4. Редуктор двигателя IV, III серий (вид сзади)

G - G ) - Привод к регулятору оборотов и датчику тахометра, (D - D ) - Центральный суфлер.

Обозначение к рис. 10.4.

I - фланец крепления регулятора оборотов; 2 - штуцер центробежного суфлера; 3 - переходник; 4 - фланец креп­ления датчика тахометра свободной турбины; 5 - штуцер суфлирования III опоры; 6 - лопатки крыльчатки суфлера; 7 - вал суфлера; 8 - радиальные окна валика суфлера; 9 - кольцевая полость слива масла; 10 - соединительная полость корпуса редуктора; II - шестерня валика суфлера;

- валик датчика тахометра свободной турбины;

- манжета; 14 - фланец крепления регулятора оборотов; 15 - фланец, крепления газосборника; 16 - переходник.

Рис. 10.5.Редуктор двигателя II серии (вид сзади)

Привод к регулятору оборотов и датчику тахометра ( G Суфлер ( D - D)

Обозначение к рис. 10.5.

1 - фланец крепления регулятора оборотов; 2 - штуцер центробежного суфлера; 3 - переходник; 4 - фланец креп­ления датчика тахометра свободной турбины; 5 - штуцер суфлирования III опоры; 6 - лопатки крыльчатки суфлера; 7 - вал суфлера; 8 - радиальные окна валика суфлера; 9 - кольцевая полость слива масла; 10 - соединительная полость корпуса редуктора; II - шестерня валика суфлера; 12- валик датчика тахометра свободной турбины; 13- манжета; 14 - фланец крепления регулятора оборотов; 15 - фланец крепления газосборника; 16 - штуцер подвода воздуха к уплотнению выводного вала.

Рис.10.6. Редуктор двигателя 1 серии (вид сзади)

Привод к регулятору оборотов и датчику тахо­метра (G -G ) Суфлер ( D - D ).

Обозначение к рис.10.6.

I - фланец крепления регулятора оборотов; 2 - штуцер центробежного суфлера; 3 - переходник; 4 - фланец креп­ления датчика тахометра свободной турбины; 5 - штуцер суфлирования III опоры; 6 - лопатки крыльчатки суфлера; 7 - вал суфлера; 8 - радиальные окна валика суфлера; 9 - кольцевая полость слива масла; 10 - соединительная полость корпуса редуктора; II - шестерня валика суфлера;

12- валик датчика тахометра свободной турбины;

13- манжета; 14 - фланец крепления регулятора оборотов; 15 - фланец крепления газосборника; 16 - штуцер подвода воздуха к уплотнению выводного вала.

Рис. 10.7 Редуктор двигателя IV,III,II и I серий

(В - B) - Привод к стартер - генератору

(W - W) - Привод к насосу - регулятору

(Е - Е и S - S) - Форсунки

(Р - Р) - Втулка маслоканала; 1-шатаковый подшипник; 2- вал привода стартер-генератора; 3- фланец крепления стартер-генератора; 4- хомут крепления агрегатов; 5,7- роликовые подшипники; 6,8- стака­ны подшипников; 9,11,13,14- масляные форсунки; 10- переходная втулка телеканала; 12- фланец крепления насоса-регулятора.