ТУРБОКОМПРЕССОР ТК38В ДИЗЕЛЯ 2Д70

ГЛАВА III

ТУРБОКОМПРЕССОР ТК38В ДИЗЕЛЯ 2Д70

17. Конструкция турбокомпрессора ТК38В и его параметры

На дизеле 2Д70 установлены турбокомпрессоры ТК38В Пензенского дизельного завода из унифицированного ряда турбокомпрессоров ТКЗО, ТК34, ТК38. Турбокомпрессор ТК38В (рис. 40) состоит из одноступенчатого центробежного компрессора и осевой одноступенчатой газовой турбины, расположенных на общем валу. Причем вал сварен из двух полувалов, что обеспечивает значительную жесткость ротора и упрощает конструкцию подшипников, одновременно обеспечивая работу ротора вне зоны критической частоты вращения. Рабочие лопатки турбины изготовлены методом точного литья из жаропрочной стали марки ВЖЛ-10 и укреплены на диске при помощи «елочных» замков.

Колесо турбины, приваренное к двум полувалам, и колесо компрессора образуют ротор турбокомпрессора. Колесо компрессора отлито из алюминиевого сплава в кокиль центробежным способом и зафиксировано от проворота шлицевым соединением. Перед рабочими лопатками турбины расположен сопловой аппарат, состоящий из наружного и внутреннего колец, между которыми размещены направляющие лопатки, отлитые из жаропрочной стали.

На диске колеса компрессора имеются гребешки, которые сопрягаются с гребешками на неподвижном диске-лабиринте и создают лабиринтное уплотнение, препятствующее утечкам сжатого воздуха. На турбокомпрессоре применен лопаточный диффузор, состоящий из диска с лопатками, образующими решетку. Диффузор повышает к. п. д. компрессора.

Так как ротор работает при высоких частотах вращения, он проходит динамическую балансировку (дисбаланс — 3 гс*см). Цапфы ротора закалены токами высокой частоты. На конце вала ротора со стороны компрессора имеется пята в виде массивной плоской шайбы с закаленной рабочей поверхностью, через которую передаются осевые усилия, действующие на ротор в направлении от турбины к компрессору.

Ротор турбокомпрессора вращается в двух подшипниках скольжения. Подшипник, расположенный со стороны компрессора, воспринимает радиальные и осевые усилия и является опорно-упорным. Этот подшипник представляет собой подпятник из высокооловянистой бронзы со смазочными канавками на рабочем торце. Опорный подшипник размещен со стороны турбины. В стальной

корпус подшипника запрессована втулка из высокооловянистой бронзы. Смазываются подшипники от общей системы смазки дизеля, при этом масло проходит через фильтр турбокомпрессора. Масляные полости подшипников отделены от полостей турбины и компрессора упругими уплотнительными кольцами и лабиринтными уплотнениями.

Остов турбокомпрессора состоит из трех корпусов: газоприемного 9, выпускного 8 и корпуса компрессора 3, которые соединены между собой фланцами и точно центрированы посадочными буртами. Корпуса газоприемный и выпускной имеют водяные рубашки, в которых циркулирует вода, поступающая из системы охлаждения дизеля. Все три корпуса отлиты из алюминиевого сплава.

По условиям компоновки на дизеле два входных газовых канала газоприемного корпуса расположены вдоль оси ротора. Корпус компрессора имеет два выходных патрубка (двухзаходная улитка). Со стороны турбины имеется система дренажа, которая исключает возможность проникновения в картер дизеля газов и воздуха, прорвавшегося через уплотнения.

Уплотнение со стороны компрессора состоит из двух упругих колец и лабиринтов, которые образуются завальцованными в вал гребешками и запрессованной в корпус компрессора втулкой. В пространство между кольцами и лабиринтами подводится сжатый воздух из компрессора. Уплотнение со стороны турбины предотвращает прорыв горячих газов из промежутка между сопловым аппаратом и колесом турбины, что может привести к закоксовы-ванию зазоров. Это уплотнение состоит из двух упругих колец и двух групп лабиринтов, между которыми по каналам в выпускном и газовом корпусах и во втулке подводится сжатый воздух из компрессора.

Корпуса турбокомпрессора соединены между собой фланцами с посадочными буртами. Такая конструкция остова позволяет собирать корпуса с поворотом через каждые 30°, что дает возможность собирать турбокомпрессоры правой и левой модели. В центральной части газоприемного корпуса и корпуса компрессора расположены полости подшипников, закрытые крышками. К фланцам выпускного корпуса прикреплены кронштейны в виде лап для установки турбокомпрессора на дизеле.

Теплоизоляционный кожух ротора и защитный экран соединены болтами с лабиринтом колеса, который крепится к выпускному корпусу винтами. Отработавшие газы из цилиндров дизеля по выпускному коллектору поступают в газоприемный корпус и в сопловой аппарат, проходя который, они расширяются, приобретают высокую скорость, направляются на лопатки рабочего колеса турбины и приводят во вращение ротор турбины. Пройдя лопатки турбины, газы удаляются в атмосферу.

При вращении ротора воздух по входным каналам корпуса компрессора засасывается из атмосферы в компрессор, где ему сообщается кинетическая энергия, и за счет центробежных сил происходит повышение давления воздуха. После компрессора воз-дух проходит диффузор и попадает в улитку корпуса компрессора. В диффузоре и в улитке кинетическая энергия воздуха превращается в потенциальную энергию. За счет уменьшения скорости происходит дальнейшее повышение давления. Из компрессора воздух попадает в холодильники наддувочного воздуха и затем в цилиндры.

Рис. 40. Турбокомпрессор ТК38В:
1 — колесо компрессора;
2 — опорно-упорный подшипник; 3 — корпус компрессора; 4 — вставка; 5 — лопаточный направляющий аппарат, 6 кольцевой диффузор турбины; 7 — сопловой аппарат; 8 — корпус выпускной; 9 — корпус газоприемный; 10 — ротор;
11 — опорный подшипник,
12 — лабиринтное уплотнение

содержание .. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ..