Авиационный двухконтурный турбореактивный двигатель АИ-24 1 серии. Техническое описание (1971 год) - часть 4

Глава V
ТУРБИНА

Турбина двигателя (фиг. 28), предназначенная для преобразования энергии газового потока в механическую работу на валу турбины, состоит из турбины высокого давления и турбины низкого давления.

Турбина высокого давления — осевая одноступенчатая преобразует теплоперепад в механическую работу, идущую на привод компрессора высокого давления и агрегатов.

Турбина низкого давления — осевая двухступенчатая преобразует теплоперепад в механическую работу, идущую на привод компрессора низкого давления.

ТУРБИНА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (ТВД)

Турбина высокого давления включает статор и ротор.

Статор турбины высокого давления состоит из соплового аппарата 6 и деталей смазки и уплотнения подшипника: форсуночного кольца 2, наружной обоймы 1 переднего уплотнения, корпуса заднего уплотнения, состоящего из обоймы 4 и крышки 5 лабиринта с графитоталькиро ванным покрытием, соединенных между собой четырьмя винтами.

В сопловой аппарат турбины высокого давления (фиг. 29) входят
сварной наружный корпус 1, 51 сопловая лопатка 3 и сварной внутренний корпус 4.

Наружный корпус 1 закреплен 44 болтами к наружному кожуху корпуса камеры сгорания и служит для центрирования наружного кольца жаровой трубы и крепления сопловых лопаток.

Внутренний корпус 4 соплового аппарата прикреплен к конической балке корпуса камеры сгорания четырнадцатью болтами. Для выдерживания необходимого положения внутреннего корпуса относительно наружного корпуса соплового аппарата поставлено дистанционное кольцо.

Внутренний корпус служит опорой для сопловых лопаток 3, для центрирования внутреннего кольца камеры сгорания и имеет уплотнительное кольцо 5, покрытое для лучшей приработки металлокерамическим составом.

Сопловая лопатка — пустотелая, с полками. Внутри лопатки завальцован дефлектор 2 для поджатия охлаждающего воздуха к стенкам лопатки.

Передний выступ наружной полки лопатки входит в проточку наружного корпуса, а задний выступ, находясь в радиальном пазу, фиксирует лопатку в окружном направлении.

Ротор турбины высокого давления (фиг. 30) состоит из рабочего колеса 20, вала 19, роликоподшипника 10, регулировочного кольца 9, определяющего положение рабочего колеса турбины относительно статора, и элементов уплотнения.

К переднему уплотнению относятся: упорная втулка 1, разрезное графитовое кольцо 2, распорное кольцо 3, два графитовых кольца 4 и 6, пружина 5 между ними и ее обойма, кольцо 30 и упорное кольцо 7 с пазами для слива масла из внутренней полости вала компрессора. Кольца этого уплотнения, смонтированные на валу компрессора высокого давления, затянуты в осевом направлении гайкой 8, которая зафиксирована от проворота шайбой. Между гайкой и шайбой поставлена упорная шайба.

К заднему уплотнению относятся: упорное кольцо 11 с пазами для слива масла из внутренней полости вала компрессора, кольцо 27, два графитовых разрезных кольца 12 и 14 с пружиной 13 и ее обоймой, распорное кольцо 15, графитовое кольцо 16 и лабиринтное кольцо 17. Регулировочное кольцо 9, внутренняя обойма подшипника, кольца заднего уплотнения и вал турбины затянуты в осевом направлении гайкой 25, которая зафиксирована от проворота относительно вала кольцом 24.

В заднем валу ротора компрессора высокого давления размещены уплотнительная втулка 28 с отверстиями и пазами для слива масла из внутренней полости вала и наружная обойма с роликами и сепаратором переднего роликоподшипника 29 турбины низкого давления.

Вал турбины центрируется относительно заднего вала ротора компрессора

ТУРБИНА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ (ТНД)

Турбина низкого давления включает статор и ротор.

Статор турбины низкого давления (фиг. 31) состоит из наружного корпуса 4, 83 лопаток 5 соплового аппарата II ступени, которые фиксируются в осевом направлении разрезным кольцом 6, внутреннего корпуса соплового аппарата II ступени турбины, 79 лопаток 7 соплового аппарата III ступени турбины и внутреннего корпуса соплового аппарата III ступени турбины.

Наружный корпус 4 закреплен 44 болтами к наружному кольцу соплового аппарата турбины высокого давления и поддерживает наружные полки сопловых лопаток турбины высокого давления.

Сопловые лопатки II и III ступеней турбины двумя зубьями верхней полки входят в проточки наружного корпуса, в окружном направлении они фиксируются выступами, заходящими в пазы корпуса.

Внутренние корпуса сопловых аппаратов II и III ступеней турбины состоят из колец 3 и 8, пазы которых служат для центрирования этих колец с помощью лопаток относительно наружного корпуса 4, диафрагм 2 и 9, уплотнительных колец 1 и 10 с внутренними поверхностями, покрытыми для лучшей приработки металлокерамическим составом.

Ротор турбины низкого давления (фиг. 32) состоит из рабочих колес II ступени 14 и III ступени 15, вала 2 с роликоподшипниками, элементами уплотнений, маслопроводом и кожухом.

Эвольвентные шлицы на переднем конце вала 2 турбины служат для передачи крутящего момента через рессору к ротору компрессора низкого давления, при этом осевое усилие от ротора турбины передается на стяжной болт через резьбовую втулку 1, законтренную от проворота штифтом.

Рабочие колеса турбины соединены с валом шестью болтами 12, конические призонные участки которых служат для центрирования рабочих

ОХЛАЖДЕНИЕ ТУРБИНЫ

Теплонапряженные детали турбины (диски, замковые соединения и ножки рабочих лопаток) охлаждаются вторичным воздухом камеры сгорания. К диску турбины высокого давления воздух поступает через отверстия 1 (фиг. 33) во внутреннем корпусе соплового аппарата.

Через отверстия 7 в контровочном кольце воздух попадает в полость между диском турбины высокого давления (I ступени) и диском II ступени турбины низкого давления, затем через зазор 6 между валом турбины низкого давления и диском II ступени турбины низкого давления воздух попадает в полость между дисками II и III ступеней турбины.

Со стороны реактивного сопла диск III ступени турбины охлаждается воздухом, поступающим от III ступени компрессора высокого давления через трубопровод 4, проходящий внутри стойки корпуса задней опоры. Охлаждающий воздух, заполняя полость у диска, препятствует поступлению горячих газов к полотну диска.

Сопловые лопатки турбины высокого давления охлаждаются вторичным воздухом, который входит с наружного торца 3 лопатки внутрь дефлектора, через окна в дефлекторе охлаждает входную кромку и стенки лопатки и выходит через отверстия у выходной кромки лопатки.

Внутренний корпус соплового аппарата турбины высокого давления в наиболее теплонапряженных местах охлаждается вторичным воздухом камеры сгорания, проходящим через отверстия 2. Наружные кольца сопловых аппаратов турбины охлаждаются воздухом второго контура двигателя, который поджимается к кольцам кожухом.

Корпус подшипника задней опоры турбины охлаждается воздухом из второго контура двигателя, поступающим через отверстия 5 в стойках.

КОРПУС ЗАДНЕЙ ОПОРЫ И РЕАКТИВНОЕ СОПЛО

Корпус задней опоры 11 (см. фиг. 28), выполненный за одно целое с реактивным соплом внутреннего контура, вместе с наружным кожухом 10, насадком 12 и стекателем 20 образует газо-воздушный тракт на выходе из двигателя.

В реактивных соплах двигателя происходит преобразование тепловой энергии и энергии давления газа и воздуха в кинетическую энергию потока, создающего тягу.

Корпус задней опоры (фиг. 34, 35) состоит из корпуса 1 подшипника, к которому приварены шесть полых радиальных стоек 8, образующих своими основаниями кольцевую полость. С наружной стороны стойки приварены через манжеты к корпусу 14 задней опоры. В средней части к стойкам через манжеты приварен силовой кожух 11 и реактивное сопло.

Реактивное сопло состоит из кольца 10, наружного кожуха 12 с накладкой 18, шести обтекателей 9, внутреннего кожуха 6, диафрагмы 4, кольца 3 и фланца 17 с шестью приваренными гайками для крепления стекателя.

Глава VI
МАСЛЯНАЯ СИСТЕМА И СИСТЕМЫ СУФЛИРОВАНИЯ И ДРЕНАЖА ДВИГАТЕЛЯ

Масляная система — циркуляционная, замкнутая, под давлением, конструктивно выполнена автономной, т. е. все узлы системы смонтированы непосредственно на двигателе. Масляная система обеспечивает постоянную подачу масла к трущимся поверхностям подшипников роторов компрессора и турбин, вращающимся деталям центрального привода, верхней коробки приводов и нижнего прилива разделительного корпуса и охлаждение их.

В масляную систему двигателя входят следующие основные узлы (фиг. 37): маслобак 1, топливно-масляный агрегат 15, маслоагрегат 21, воздухоотделитель 17, стружкосигнализатор 27, магнитная пробка 26, датчик 29 замера температуры масла и датчик 2 замера давления масла на входе в двигатель; трубопроводы и каналы масляной системы.

МАСЛОБАК

Маслобак (фиг. 38), предназначенный для пополнения маслом системы двигателя по мере его расходования, установлен на кронштейнах 23 и 26 и закреплен при помощи лент с правой стороны корпуса компрессора низкого давления.

Маслобак состоит из обечайки 1 и двух днищ 8 и 15, изготовленных

ТОПЛИВНО-МАСЛЯНЫЙ АГРЕГАТ 4717Т

Топливно-масляный агрегат (фиг. 39) предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в масляной системе двигателя, фильтрации и подогрева топлива для предупреждения льдообразования на топливном фильтре.

Фиг. 39. Топливно-масляный агрегат

Топливно-масляный агрегат (фиг. 40) закреплен на кронштейнах к корпусу компрессора низкого давления и состоит из двух основных частей: топливно-масляного радиатора и топливного фильтра. Крепление радиатора на двигателе осуществлено при помощи трех проушин, приваренных к корпусу радиатора, и одной проушины 16, выполненной в форме прилива на корпусе фильтра.

Все детали и узлы агрегата (за исключением некоторых деталей термостатического и предохранительного клапанов) выполнены из алюминиевых сплавов. Топливно-масляный радиатор состоит из корпуса 1 радиатора, крышек 2, 6, 9 и 17 и охлаждающего элемента.

Охлаждающий элемент — соты представляет собой два пакета, набранные из плоских трубок. Трубки изготовлены из алюминиевого листа. Для увеличения поверхности охлаждения и придания сотам большей жесткости внутри трубок и между ними помещены гофрированные пластины. К крышке 17 аргоно-дуговой сваркой приварено гнездо 13, в которое ввернут штуцер 14 входа масла, собранный с обратным клапаном. К верхней части крышки 9 приварен корпус 8 предохранительного клапана, в который ввернут штуцер 7 для выхода масла.

Масляная полость радиатора образована внутренней (трубной) полостью корпуса 1 радиатора, крышками 2, 9 и 17. Масло циркулирует в радиаторе по каналу, образованному перегородками 3 и 12. Через отверстие в перегородке 12 и внутреннюю полость крышки 9 проходит труба 11, приваренная своим верхним концом к корпусу 8 предохранительного клапана.

МАСЛОАГРЕГАТ МА-25

Маслоагрегат (фиг. 43) расположен в нижней части разделительного корпуса с левой стороны и прикреплен к нему при помощи шпилек.

Маслоагрегат состоит из четырех вмонтированных в один корпус секций — маслонасосов шестеренчатого типа:

— основной откачивающей секции;

— секции откачки масла из полости подшипника задней опоры турбины;

— секции откачки масла из полостей подшипников передних опор роторов турбин;

— нагнетающей секции.

Кроме того, в маслоагрегате имеются редукционный и обратный клапаны и фильтр очистки масла.

Привод маслоагрегата осуществляется от рессоры 16, сочлененной шлицами с валиком ведущей шестерни 18.

содержание .. 2 3 4 5 ..