Авиационный двухконтурный турбореактивный двигатель АИ-24 1 серии. Техническое описание (1971 год) - часть 5

ВОЗДУХООТДЕЛИТЕЛЬ ВО-25

Воздухоотделитель (фиг. 44) — центробежного типа, установлен в нижней левой части разделительного корпуса и предназначен для отделения воздуха от масла, поступающего из основной откачивающей

секции маслоагрегата.

Воздухоотделитель состоит из корпуса 1, крышки 5 и крыльчатки 3 закрытого типа, изготовленных из магниевого сплава. Корпус и крышка воздухоотделителя соединены шпильками и гайками с шайбами. В корпус и крышку воздухоотделителя запрессованы стальные обоймы 10 и 12, которые являются опорами подшипников 11 и 9 ротора и элементами кольцевых уплотнений 8 и 13. Для исключения перетекания масла из воздухоотделителя в разделительный корпус, а также в полость отвода воздуха служат кольцевые уплотнения 8 и 13, состоящие из кольцедержателей и уплотнительных колец.

Ротор воздухоотделителя установлен на двух подшипниках качения 9 и 11, стянутых вместе с крыльчаткой и кольцедержателями гайками. Вращение валику 2 ротора и крыльчатке 3 передается от зубчатого колеса привода шлицевым валиком. Крыльчатка 3 посажена на стальной валик 2 ротора и связана с ним посредством шлицев.

Масло из основной откачивающей секции по каналу в разделительном корпусе попадает в канал А воздухоотделителя и далее во внутреннюю полость крыльчатки. Под действием центробежных сил масло отбрасывается к периферии внутренней полости крыльчатки и через зазор Б между крыльчаткой и крышкой поступает в улитку крышки воздухоотделителя. Очищенное от воздуха масло из воздухоотделителя отводится через штуцер 4 по трубопроводу в топливно-масляный агрегат для охлаждения, а воздух по каналу В в валике, полому болту 7, штуцеру 6 и внешнему трубопроводу отводится в бак.

Фиг. 44. Воздухоотделитель ВО-25:
1—корпус; 2—валик ротора; 3—крыльчатка; 4— штуцер отвода масла в топливно-масляный агрегат; 5—крышка; 6—штуцер отвода воздуха в бак; 7—болт; 8, 13— уплотнения; 9, 11—шарикоподшипники ; 10, 12—обоймы шарикоподшипников

ДИСТАНЦИОННЫЙ СТРУЖКОСИГНАЛИЗАТОР СД-25

Дистанционный стружкосигнализатор (фиг. 45), выдающий автоматически сигнал о наличии стружки в двигателе, установлен в нижней части поддона масляной полости разделительного корпуса и закреплен к нему при помощи шпилек.

Стружкосигнализатор состоит из наклонного сборника 7 металлических частиц, на котором расположен корпус 6 магнитов, изготовленный из диэлектрика. Сборник 7 прикреплен к поддону 8 на винтах. Корпус 6 магнитов имеет по периферии восемь окон 5. В стойках между окнами расположены постоянные магниты 10, полосы которых установлены последовательно, благодаря чему образуется магнитное поле с поперечными потоку масла силовыми линиями.

Магниты расположены с определенным зазором, в котором собирается стружка. К магнитам 9 при помощи хомутов 4 подсоединены провода 3. Провода заканчиваются колодкой 1 штепсельного разъема, к которой подсоединены источник питания и сигнальная лампа 11.

Масло, увлекая стружку, проходит через окна 5, при этом стальные частицы притягиваются магнитами и при определенном количестве создают контакт между магнитами, в результате чего электрическая цепь замыкается и сигнальная лампа загорается. Для этого достаточно заполнить стружкой зазоры одной из полуокружностей, т. е. четыре смежных зазора между контактными магнитами.

МАГНИТНАЯ ПРОБКА МП-25

Магнитная пробка (фиг. 46), предназначенная для обнаружения в масле стальных частиц, размещена в канале откачки масла из полости разделительного корпуса и состоит из корпуса 4, рукоятки 1, державки 2 магнита, магнита 10 и клапана 9.

Корпус 4, с одной стороны, имеет два ушка, к которым на оси 7 закреплен клапан 9, закрываемый пружиной 8, ас другой, — пазы штыкового соединения для фиксации в рабочем положении рукоятки 1 при помощи штифта 3 и пружины 5. Внутри корпус имеет расточку для размещения державки 2, рукоятки 1, пружины 5 и уплотнительного кольца 6. Для повышения герметичности прилегающий торец клапана 9 покрыт резиной. Герметичность канала обеспечивает уплотнительное резиновое кольцо 6, прижимаемое усилием пружины 5.

Масло, откачиваемое из масляной полости разделительного корпуса, омывает магнит 10, при этом имеющиеся в масле стальные частицы притягиваются им.

Для осмотра магнитной пробки необходимо снять контровочную проволоку и, слегка нажав на рукоятку 1, повернуть ее по часовой стрелке, а затем вынуть. При этом утечку масла из двигателя предотвращает клапан 9, который под действием пружины 8 прикрывает отверстие А.

РАБОТА МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЫ

Масло из маслобака 1 (см. фиг. 37) поступает самотеком в нагнетающую секцию 23 маслоагрегата, откуда оно подается в маслофильтр 28, расположенный на маслоагрегате. Выйдя из маслоагрегата, масло по каналам в разделительном корпусе разделяется на два потока. Один поток идет на смазку подшипников роторов компрессоров, центрального привода и привода счетчика оборотов компрессора низкого давления, другой — на смазку и охлаждение подшипников турбин. Остальные узлы смазываются барботажным маслом.

Масло из полостей подшипников передних и задних опор роторов турбин откачивается секциями 19 и 20 маслоагрегата и по общему каналу

поступает в масляную полость разделительного корпуса. Сюда же сливается масло после смазки и охлаждения трущихся поверхностей деталей разделительного корпуса. Из поддона масло откачивается основной откачивающей секцией 24 и по каналам в разделительном корпусе направляется в центробежный воздухоотделитель 17. Отделенное от воздуха масло поступает для охлаждения в топливно-масляный агрегат 15 и оттуда возвращается в маслобак 1. Воздух из воздухоотделителя также отводится в маслобак.

Для обеспечения охлаждения масла до температуры не выше 90° С и устранения перегрева топлива (при повышенных температурах охлаждающего топлива на входе в агрегат) осуществляется дополнительный перепуск топлива через топливно-масляный агрегат в бак при помощи ограничителя максимальной температуры топлива — термостатического клапана 14.

Давление масла на входе в двигатель замеряется датчиком 2, установленным на разделительном корпусе. В двигателе давление масла поддерживается редукционным клапаном 22 маслоагрегата в пределах 3,3—3,7 кГ/см2 на режиме номинальной тяги на земле и при температуре масла на входе в двигатель 50—70° С. Температура масла на входе в двигатель контролируется датчиком 29, установленным в маслобаке.

Для слива масла на двигателе имеются кран 18 в нижней части разделительного корпуса, кран 30 на маслобаке и кран 13 на топливномасляном агрегате.

СИСТЕМА СУФЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

Суфлирование всех масляных полостей необходимо для обеспечения нормальной работы масляной системы и уплотнений.

Масляные полости подшипников опор роторов турбин и маслобака соединены общим трубопроводом с масляной полостью разделительного корпуса, которая суфлируется через центробежный суфлер 5 (см. фиг. 37). В полости разделительного корпуса за счет эжекции создается разрежение, улучшающее условия работы манжетных уплотнений.

Центробежный суфлер (фиг. 47) выполнен совместно с приводом
воздушного стартера СВ-25 и предотвращает потери масла во время суфлирования масляных полостей двигателя.

Функции центробежного суфлера выполняет шестерня 3, имеющая двадцать восемь радиальных отверстий А. Шестерня 3 связана с валом 1 привода от воздушного стартера при помощи шлицев.

В стенках вала 1 также имеется ряд отверстий В для прохода воздуха. Для устранения потерь масла из масляной полости в передней части вала установлена пробка 2, а в задней — уплотнение 5 из бронзовых колец, заключенных в кольцедержатели. Вал с шестерней установлен на шарикоподшипниках 7, 8 и вращается ведущей шестерней 4. Воздушно-масляная смесь направляется к отверстиям А шестерни 3. По стенкам отверстий масло возвращается в полость нижнего прилива разделительного корпуса, а воздух через отверстия В в валу, полую часть вала и канал Б в разделительном корпусе 6 внешним трубопроводом отводится к эжектору реактивного сопла.

Для защиты газо-воздушного тракта от проникновения масла через опоры применяются безрасходные контактные уплотнения, причем для снижения давления перед контактным уплотнением подшипника турбины высокого давления применяется лабиринтное 7плотнение, суфлируемое во второй контур двигателя.

ДРЕНАЖНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ

Дренажная система двигателя (фиг. 48) предназначена для сбора и отвода за капот двигателя следующих жидкостей: топлива, сливаемого из коллектора, камеры сгорания, полости сообщения с атмосферой клапана пускового тоилива агрегата 760Б; топлива и масла, сливаемых из дренажных полостей уплотнений агрегата 760Б и регулятора 762МА: гидросмеси, сливаемой из дренажных полостей уплотнения гидронасоса.

Дренажная система состоит из бачка 3, эжекторного насадка 9, которым оканчивается на срезе насадка второго контура трубопровод 12 отвода дренажных жидкостей из бачка и трубопроводов.

На бачке 3 расположены: клапан 14 для отсечки канала слива топлива из камеры сгорания, штуцеры для подсоединения трубопроводов подвода и отвода дренажей, труба 16 сообщения полости бачка с закапотным пространством и сливной кран 1.

Топливо из коллектора по трубопроводу 11 и из камеры сгорания по трубопроводу 13 сливается в бачок при останове двигателя, ложном или неудавшемся запуске. Этот слив прекращается при достижении избыточного давления топлива более 0,4 кГ/см2, при котором клапан 14 запирает канал слива. Слив топлива из качающего узла агрегата 760Б, топливного регулятора 762МА и гидронасоса производится по трубопроводу 2 в дренажный бачок 3. Слив топлива из полости сообщения с атмосферой клапана пускового топлива агрегата 760Б по трубопроводу 6 возможен при прорыве мембраны клапана.

Все сливаемые жидкости самотеком поступают в бачок 3 и отводятся от него за счет эжекции на срезе сопла на режимах работы двигателя от 0,6 номинальной тяги и более высоких. В полете эжекцию дополняет скоростной напор набегающего потока воздуха, подводимого в бачок через трубу 16. По этой же трубе собираемые жидкости при переполнении бачка отводятся за капот самолета. Жидкости принудительно сливаются через кран 1, расположенный в нижней части бачка.

Глава VII
ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ

Топливная система обеспечивает питание двигателя топливом, автоматическое регулирование двигателя и состоит из системы низкого давления, системы высокого давления и пусковой системы.

Система низкого давления состоит из топливных баков, подкачивающих насосов, сигнализаторов давления топлива, штуцера консервации и пожарного крана, расположенных на самолете, и двигательной части: подкачивающая ступень насоса 760Б, топливно-масляный агрегат 4717Т (ТМА) с основным топливным фильтром, сигнализатор перепада давлений топлива на фильтре, а также трубопроводы, соединяющие все элементы.

Система высокого давления включает шестеренчатый насос 760Б, топливный регулятор 762МА, топливный коллектор, рабочие форсунки и соединяющие их трубопроводы.

В пусковую систему входят электромагнитный клапан пускового топлива, пусковые форсунки воспламенителей и трубопроводы пускового топлива.

Питание топливной системы низкого давления происходит следующим образом. Топливо из самолетного топливного бака 66 (фиг. 49) подается самолетным подкачивающим электроприводным насосом 65 в подкачивающий насос 5 и затем поступает в топливно-масляный агрегат St, где происходит подогрев топлива и охлаждение масла, поступающего из двигателя. На выходе топлива из топливно-масляного агрегата установлены сетчатый фильтр 59 и сигнализатор 56 предельного перепада давлений на топливном фильтре.

Из топливно-масляного агрегата 61 топливо поступает в насос высокого давления 6 системы высокого давления. Основной шестеренчатый 6 и подкачивающий центробежный 5 топливные насосы двигателя объединены в один насос 760Б. Из основного топливного насоса 6 топливо попадает в топливный регулятор 762МА, а затем на рабочие форсунки 55 двигателя. Количество топлива, поступающего на рабочие форсунки двигателя, в зависимости от режима работы двигателя и условий полета автоматически регулируется регулятором 762МА.

При работе двигателя в условиях высоких температур окружающего воздуха на малых режимах расход топлива в двигатель может оказаться недостаточным для охлаждения масла в топливно-масляном агрегате. Поэтому через топливно-масляный агрегат предусмотрена дополнительная прокачка топлива, которое снова возвращается в самолетный топливный бак 66, проходя через термоклапан 58, открывающийся при температуре топлива +60°С.

Для полного прекращения подачи топлива в двигатель на стоянке или в аварийных случаях между самолетным топливным баком и насосом 760Б установлен электроприводной пожарный кран 63. Кроме того, для прекращения подачи топлива и останова двигателя в конструкции регулятора 762МА предусмотрен механический перекрывной стоп-кран 40, а в насосе 760Б — электромагнитный клапан 4.

Питание пусковой системы топливом осуществляется от основного насоса высокого давления 6 через специальный клапан постоянного избыточного давления 3. В магистрали между насосом 6 и пусковыми форсунками 54 установлен электромагнитный клапан пускового топлива 53, который по команде от автоматической панели запуска осуществляет подвод или прекращение подачи топлива к пусковым форсункам 54.

Контроль за работой топливной системы осуществляется по давлению топлива на рабочих форсунках 55, сигнализатору 64 работы самолетного подкачивающего насоса и сигнализатору 56 предельного перепада давлений топлива на фильтре 59 топливно-масляного агрегата.

Дренаж насоса, регулятора и топливного коллектора производится через дренажный бак.

Параметры топливной системы

ТОПЛИВНО-РЕГУЛИРУЮЩИЕ АГРЕГАТЫ

Топливно-регулирующие агрегаты подают топливо в двигатель в соответствии с заданным режимом работы двигателя, режимом полета и давлением воздуха на входе в двигатель.
Автоматическая топливно-регулирующая система двигателя обеспечивает по команде программного механизма автоматической панели запуска:

а) подачу пускового топлива;

б) дозирование топлива при запуске и приемистости;

в) дозирование топлива в зависимости от положения рычага управления двигателем;

г) дозирование топлива в зависимости от высоты и скорости полета;

д) поддержание постоянных оборотов каскада высокого давления в зависимости от положения рычага управления;

е) поддержание постоянных оборотов на режиме малого газа;

ж) ограничение предельных оборотов каскада высокого давления;

Основные технические данные топливных агрегатов

Насос 760Б

Регулятор 762МА

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА РАБОТЫ ТОПЛИВНО-РЕГУЛИРУЮЩИХ АГРЕГАТОВ

На рабочие форсунки двигателя топливо подается тремя потоками. Основной поток топлива регулируется положением дозирующей иглы 43 (см. фиг. 49) регулятора. Помимо дозирующей иглы регулятора, топливо подается на рабочие форсунки через клапан минимального расхода топлива 31 и дозирующую иглу автомата запуска 34.

Между дозирующими сечениями регулятора и рабочими форсунками двигателя расположен стоп-кран 40, который при положении рычага управления двигателем (РУД) на упоре «Стоп» (углы от 0° до 5°) отсекает подачу топлива на форсунки, а в диапазоне углов от 12° до упора «Взлет» обеспечивает нормальную подачу топлива, сдозированную агрегатом, в двигатель.

При запуске двигателя рычаг 38 управления двигателем из положения «Стоп» переводится на 12°—19° по лимбу. При этом стоп-кран 40 открывается, топливо поступает к запорному клапану 44 и при давлении в системе — к форсункам.

В пусковые форсунки топливо поступает из основного насоса 6 через клапан 3 и электромагнитный клапан 53, который обеспечивает постоянный перепад давлений в пусковом коллекторе на всех высотах. Управление электромагнитным клапаном пускового топлива 53 и электромагнитным клапаном 4 останова двигателя осуществляется автоматической панелью запуска двигателя.

От начала раскрутки ротора высокого давления до начала подачи рабочего топлива электромагнитный клапан 4 находится под током. При этом насос высокого давления сообщается с полостью слива, давление за насосом не может преодолеть гидравлическое сопротивление регулятора 762МА и топливо на рабочие форсунки не подается. При снятии питания с электромагнитного клапана 4 давление за насосом повышается, и топливо подается на рабочие форсунки через клапан 31 минимального расхода топлива и частично через дозирующую иглу 43 регулятора.

При достижении оборотов отключения стартера командное давление датчика 11 физических оборотов достигает величины, превышающей усилие затяжки пружины, и перемещает золотник клапана 17 отключения стартера. При этом постоянное давление, подводимое к золотнику, подается в полость мембраны микровыключателя 18, входящего в механизм отключения стартера. На мембрану действуют, с одной стороны, командное давление от датчика 11 физических оборотов и, с другой стороны, усилие затяжки пружины и давление слива. Мембрана через шток действует на контакт микровыключателя, размыкая электрическую цепь.

При нарастании оборотов ротора высокого давления дозирование топлива осуществляется автоматом запуска 34, который, открывая дозирующее сечение, увеличивает расход топлива от величины, соответствующей началу подачи рабочего топлива до величины расхода на режиме малого газа. При этом количество топлива, проходящего через клапан минимального расхода и дозирующую иглу регулятора, остается неизменным.

Управление клапанами перепуска воздуха из компрессора обеспечивают датчики 19 и 20, выдающие сигнал на механизмы 21 и 22, которые открывают сечение для прохода воздуха к клапанам перепуска. Датчик механизма управления КПВ представляет золотниковую пару с усилительной мембраной, на которую действуют усилие пружины и командное давление от датчика 11 физических оборотов.

При оборотах, соответствующих открытию клапанов перепуска воздуха, командное давление достигает величины, способной преодолеть усилие пружины, и золотник клапана, перемещаясь вниз, открывает слив топлива постоянного давления из полости сильфона механизма. Сильфон удлиняется, открывает клапан, и воздух от компрессора подается к клапану перепуска воздуха на двигателе. При сбросе оборотов работа механизмов происходит в обратном направлении, и клапаны перепуска воздуха на двигателе соединяются с атмосферой.

После выхода двигателя на режим малого газа дальнейшее увеличение подачи топлива определяется дозирующей иглой 43 регулятора при сохранении постоянного расхода топлива через клапан 31 минимального расхода и открытом дозирующем сечении автомата запуска 34. Поддержание постоянных оборотов ротора каскада высокого давлеления на режиме малого газа осуществляется изодромным регулятором оборотов, который определяет подачу топлива в двигатель и на рабочих режимах. При положении рычага управления двигателем на углах, соответствующих режиму малого газа, затяжка пружины регулятора оборотов (настройка регулятора) определяется положением регулировочного винта 52 (на рабочих режимах — профилем кулачка 50).

Дозирование расхода топлива при приемистости обеспечивается

содержание .. 3 4 5 6 ..