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

2.2 Ротор компрессора

Ротор компрессора (рис. 2.6) состоит из семи рабочих колес осевого компрессора, крыльчатки центробежной ступени компрессора, стяжного болта с гайками и подшипников.

Каждое рабочее колесо состоит из диска. I и комплек­та лопаток 3. Лопатки удерживаются в дисках посред­ством замкового соединения типа "ласточкин хвост" и фиксируются штифтами 2.

Наружный диаметр всех рабочих колес компрессора оди­наков. Размер диаметров дисков рабочих колес по ходу воздушного тракта увеличивается, соответственно уменьшаются длины лопаток последующих ступеней ком­прессора.

На первом диске десять лопаток: по мере увеличения диаметра дисков число лопаток увеличивается и дости­гает на седьмом диске двадцати семи.

Каждый диск имеет с одной стороны, удлиненный обод, который является центрирующим и дистанционным эле­ментом при последовательном соединении дисков и ро­торов. На удлиненном ободе дисков выполнено по два кольцевых лабиринтных гребешка 12 и одному баланси­ровочному кольцевому выступу.

Собранные в ротор рабочие колеса стянуты стяжным болтом 4. Передача крутящего момента от турбины компрессора по ротору от одного рабочего колеса к другому производится за счёт сил трения, образующих­ся в сочленениях колес после затяжки их стяжным бол­том и натягов по посадочным буртам дисков.

Стяжной болт имеет центрирующие пояски:

а) посадочный - у головки болта, против диска первого рабочего колеса;

б) основной центрирующий - около нарезной части бол­та, против центробежного колеса;

в) второй центрирующий - против четвертого рабочего колеса для демфирования колебаний болта.

Диски рабочих колес, рабочие лопатки компрессора и стяжной болт изготовлены из нержавеющей стали. Центробежное колесо 5, изготовленное из нержавеющей стали, имеет двадцать семь лопаток с выходными кон­цами, отогнутыми в сторону, противоположную направле­нию вращения.

Форма лопаток образует плавные каналы для протекания воздуха и обеспечивает высокий к.п.д. центробежного колеса.

На задней стороне диска выполнены гребешки воздушного уплотнения компрессора: по одному гребешку на торце­вых пояскох7 и три гребешка на циливдрическом пояске 8. Эти гребешки, в комбинации с поясками на лабиринтном диске задней стенки улитки покрытыми уплотнительной мастикой, создают уплотнение проточной части улитки. Центробежное колесо выполнено заодно с хвостовиком, на котором располагается задняя опора ротора компрес­сора. Внутри хвостовика нарезаны продольные шлицы для соединения ротора компрессора с ротором турбины посредством рессоры. На хвостовике центробежного ко­леса 5 установлен шариковый подшипник 9, являющийся второй опорой ротора компрессора.

Шариковый подшипник является радиальноупорным подшипником ротора компрессора и воспринимает, кроме радиальной нагрузки, осевую нагрузку. Описанный ранее роликовый подшипник передней опоры ротора компрессора осевых нагрузок не воспринимает и допускает осевое смещение ротора в опоре, возника­ющее из-за неравномерного удлинения сопряженных деталей при нагреве.

Шариковый подшипник наружным кольцом размещен в гнезде, крепленном в задней стенке улитки компрес­сора (рис. 2.7).

Гнездо 20 опоры подшипника представляет собой деталь сложной конфигурации. С передней стороны гнездо имеет фланец, которым оно крепится к задней стенке улитки центробежного колеса, с задней стороны гнездо имеет развитую втулку с буртом внутри для установки подшипника.

Средняя часть гнезда, соединяющая фланец с втулкой для установки подшипника, представляет собой цилин­дрическую оболочку, прорезанную продольными сквоз­ными прорезями, образующими двадцать пять балочек. Система балочек, применяемая вместо сплошной цилиндрической оболочки, образует податливый элемент, связывающий втулку для установки подшипника с фланцем что создает условия для демпфирования радиальных колебаний втулки подшипника.

Во втулку устанавливается наружное кольцо шарикопод­шипника; кольцо упирается в буртик втулки, который воспринимает осевую нагрузку от ротора компрессора. С другой стороны подшипник удерживается стопорным кольцом 13 и промежуточной шайбой 14. С передней стороны, со стороны фланца, в гнезде опоры выполне­на расточка с буртиком, в которую запрессована втулка 19, образующая совместно с уплотнительными элементами кольцедержателя 4, воздушный я масляный лабиринты.

Воздушный лабиринт, образованный гребешками кольцедержателя и сопряженной с ними кольцевой поверхнос­тью втулки, изолирует горячий воздух последней сту­пени компрессора от деталей масляной полости под­шипника. Масляный лабиринт, образованный внутренней азотированной поверхностью удлиненной части втулки 19 и тремя уплотни тельными кольцами 17, размещенны­ми в канавках кольцедержателя 4, преграждает доступ масла из масляной полости подшипника в воздушную полость.

Для обеспечения необходимого положительного перепада давлений на уплотнительных кольцах избыточное давле­ние из предмасляной воздушной полости стравливается в атмосферу через отверстие в задней крышке улитки. С задней стороны на гнездо опори напрессована втул­ка гнезда 8. На сопрягаемых поверхностях гнезда и втулки выбраны канавки, образующие после напрессовки втулки кольцевую масляную полость б, в кото­рую по каналам в стенке редуктора и по отверстиям 5 под делением поступает масло. Из кольцевой полости масло по каналам подается в форсунку 9 для смазки и охлаждения подшипника.

Форсунка крепится к удлиненной части втулки гнезда опоры. Форсунка имеет одно жаклируицее отверстие, через которое подается масло струей в зазор между сепаратором и внутренним кольцом подшипника в коли­честве I литр в минуту.

Втулка гнезда 8 помещена в стакане 3 стенки редук­тора с зазором и образуют кольцевую полость, которая заполняется маслом под давлением.

Уплотнение кольцевой полости осуществляется двумя резиновыми кольцами 7. Эта полость вокруг втулки подшипника, с находящимся в ней под давлением маслом, выполняет роль гидравлического демфера колебаний ротора компрессора.

Наличие упругих элементов на первой и второй опорах и гидравлического демпфера на второй опоре умень­шает радиальные перемещения ротора компрессора и снижает общий уровень вибраций двигателя. Внутреннее разъёмное кольцо подшипника 12 смонтиро­вано на хвостовике II центробежного колеса компрес­сора. На хвостовике последовательно размещены ел еду­щие детали: теплоизоляционное кольцо 18, затем, последовательно, кольцедержатель 4 лабиринтного уплотнения, регулировочное кольцо 15, устанавлива­ющее осевое положение ротора в корпусе компрессора, и внутреннее разъёмное кольцо 12 подшипника. Двигатели III серии, производства со II кв. 1970 г. и двигатели 1У серии не имеют теплоизоляционного кольца 18, которое выполнено заодно с кольцедержателем 4.

В заднюю половину разъёмного кольца подшипника упи­рается своим хвостовиком ведущая шестерня привода 10. Этот набор деталей стянут на хвостовике концевой гайкой. Гайка законтрена отгибной шайбой.

Совместно с фланцем гнезда опоры, к задней стенке улитки компрессора крепится промежуточный стакан I с неподвижным уплотнением 2, которое герметизирует полости задней опоры ротора компрессора от внешней среды.

Отработанное и нагретое в подшипнике масло сливается

в полость редуктора; (с передней стороны через окна 16 и сверления в стенке редуктора). Ввиду высоких рабочих оборотов компрессора, ротор балансируется с высокой точностью в собранном виде на своих подшипниках.

Дисбаланс ротора устраняется снятием металла на балансировочной шайбе 14 (рис. 2.6) с передней сто­роны ротора и выборкой металла на стопорном грузике II, устанавливаемом с одной стороны ротора. Балансировка ротора производится по специальной инструкции.

Затяжная гайка и контргайка стяжного болта имеют сквозные прорези.

Стопорный грузик имеет соответствующие выступы. После затяжки гайки и контргайки болта стопорный грузик своим внутренним концом углубляется в контр­гайку и гайку и входит, своими выступами в прорези гайки и контргайки. Этим осуществляется стопорение. стяжной гайки. Стопорный грузик предохраняется от выпадения из хвостовика разрезным стопорным коль­цом 10.

Рис. 2.6 Ротор компрессора двигателя IУ, III, II и I серии.

I.-диск рабочего колеса ; 2.-штифт крепления лопатки, З.- лопатка рабочего колеса; 4-стякной болт j 5.-цен-тробеяяое колесо компрессора. 6.-Воздушное отверстие; 7,8,12.~гребешки лабиринтные; 9.-шариковый подшипник-10.-стопорное кольцо; II.- стопорный грузик; 13.-роликовый подшипник; 14.-сбалансировочная шайба

Рис. 2.7 Вторая опора двигателя 1У,111,11 и I серии.

I.-промежуточный стакан: 2.-резиновое уплотнение;3.-стакан стенки редуктбра;4.-кольцедеркатель 5.-ма­сляное отверстие 6.-Кольцевая масляная полость;7.-резиновое кольцо-; 8.-Бтулка гнезда; 9.-форрунка;10.-Ведущая шестерня привода; II.-хвостовик центробеж­ного колеса; 12.-Внутрённее кольцо подшипника; 13.сто­порное кольцо- 14.-поомекуточная шайба 15.-регулиро­вочное кольцо; 16.-сливное окно; 17.-уплотнительные кольца; 18.-теплоизоляционное кольцо- 19.-Втулка 20 .-гнездо опоры.