Ротор турбины высокого давления

 

Ротор турбины высокого давления (см.рис.5.1) состоит из вала 13, диска 1-й ступени 14 с дефлектором 15 и рабочими лопатками 6, диска 2-й ступени 16 с дефлектором 17 и рабочими лопатками, промежуточных дисков 18, роликового подшипника 22, деталей лабиринтного уплотнения и крепления.

Диски изготовлены из сплава на никелевой основе ЭП741-ИП. На ободах дисков имеются пазы " елочного" типа для крепления рабочих лопаток. К переднему фланцу диска 1-й ступени 7 (см. рис. 5.2) крепится винтами дефлектор 8 и двойной лабиринт 14. Дефлектор, кроме того, соединяется с выступами на ободе диска замками " пушечного" типа. На передней стенке дефлектора выполнен кольцевой выступ с гребешками, кото­рый вместе с фланцем лабиринта образует уплотнение полости опоры. Дефлектор также удерживает рабочие лопатки 9 от осевого перемещения вперед.

Диск 1-и ступени 7 крепится к 2-образному фланцу вала 17 при помощи призонных болтов. На запрессованные в этот фланец призонные штифты крепится своим пе­редним фланцем диск 2-й ступени 10. Через призонные болты и штифты передается кру­тящий момент с дисков на вал ТВД. Фланец диска 2-й ступени прижат к фланцу вала стяжной гайкой 20. К заднему фланцу стяжной гайки 20 крепится винтами фасонная втулка 21, которая спереди соединяется с валом ротора штифтами. Эта втулка кон­трит стяжную гайку относительно вала. На ее ободе проточена канавка, в которую вставлены два разрезных кольца, образующие вместе с дефлектором 13 уплотнение воз­душной полости. Кроме того, ее кольцевой выступ вместе с лабиринтом на валу ТНД образует лабиринтное уплотнение полости охлаждающего воздуха (см.рис.5.1).

 

 

Осевое усилие, действующее на рабочие лопатки, передается через диск 1-й ступени 14 на фланец вала, а через диск 2-й ступени 16 - на стяжную гайку 21 и через ее резьбу -на вал 17 (см. рис. 5.2).

К заднему фланцу диска 2-й ступени 10 крепится винтами дефлектор, который цен­трируется по цилиндрической поверхности фланца диска и соединяется с выступами на ободе диска замками " пушечного" типа. На наружной поверхности дефлектора нарезаны гребешки для образования сотового лабиринтного уплотнения с сопловым аппаратом 3-й ступени ТНД.

Дефлекторы 1-й и 2-й ступеней служат для организации воздушного охлаждения дисков и рабочих лопаток. Поэтому в них и во фланцах дисков имеются пазы и отвер­стия для прохода охлаждающего воздуха. Дефлектор диска 2-й ступени одновременно удерживает рабочие лопатки от перемещения назад.

Для образования уплотнения проточной части ТВД между 1-й и 2-й ступенями и для организации охлаждения задней поверхности диска 1-й ступени и передней поверхности диска 2-й ступени, а также рабочих лопаток 2-й ступени, между этими дисками располо­жены промежуточные диски 13 (рис.5.2). Промежуточные диски одновременно удержи­вают рабочие лопатки 1-й ступени от осевого перемещения назад, а 2-й ступени - вперед. Промежуточные диски центрируются по расточкам в ободах дисков 8 и 10. При помощи переднего 15 и заднего 16 фланцев они крепятся к фланцу вала. Своими выступами эти фланцы удерживают промежуточные диски от проворачивания. На ободе промежуточ­ных дисков имеются гребешки, которые совместно с сотами на лопатках соплового ап­парата 2-й ступени 3 образуют лабиринтное уплотнение между ступенями. Дефлекторы выполнены из сплава ЭП742-ИД, а промежуточные диски - из сплава ЭП741-ИП.

Рабочие лопатки обеих ступеней турбины высокого давления охлаждаются воздухом из-за компрессора. Во внутренней полости для повышения эффективности охлаждения они имеют интенсификаторы теплообмена штырькового типа, представляющие собой цилиндрические перемычки между внутренними поверхностями пера. Лопатки 1-й сту­пени не имеют бандажных полок, лопатки 2-й ступени - с бандажными полками. Пол­ки имеют зигзагообразные боковые поверхности, по которым при постановке лопаток в диск обеспечивается необходимый для снижения вибронапряжений натяг. Он создается за счет упругой закрутки пера лопатки при сборке и должен сохраняться в процессе эксплуатации двигателя. В эксплуатации натяг контролируется через лючки в наружном кольце СА 2-й ступени. На наружной поверхности полок лопаток образованы три гре­бешка, которые вместе с разрезным кольцом образуют уплотнение, уменьшающее пере­текание газа через радиальный зазор во 2-й ступени. Рабочие лопатки ротора ТВД отли­ты из жаропрочного сплава на никелевой основе с направленной кристаллизацией ЖС26-ВСНК. В 1-й ступени 73 рабочие лопатки, а во 2-й -80.

Вал ротора ТВД полый, выполнен из стали ЭП517-Ш. В средней части вала (см.рис. 5.1) на его цапфе расположены двойной лабиринт 19, лабиринт 20,

 

регулировочное кольцо 21, внутреннее кольцо роликового подшипника. Все его детали стянуты на валу гайкой 23, законтренной пластинчатым замком.

Передняя часть вала имеет наружные эвольвентные шлицы, предназначенные для пе­редачи крутящего момента с ротора ТВД на ротор КВД, внутри вала имеется резьба, с помощью которой эти роторы стягиваются и обеспечивается передача осевых усилий.

 

Опоры ротора ТВД

Диски на валу ротора ТВД расположены консольно, т.е. обе опоры находятся впере­ди них. Передней опорой ротора ТВД служит шариковый подшипник ротора КВД, со­единенного с ротором ТВД через шлицевой переходный вал. Он воспринимает как ради­альные, так и осевые усилия от обоих роторов. Задней и основной опорой ротора ТВД является роликовый подшипник 22 (см.рис.5.1).

Роликовый подшипник 1 задней опоры ротора ТВД (рис.5.3) воспринимает только радиальные усилия и через конструкцию опоры передает их на внутренний кожух каме­ры сгорания. Опора упруго-демпферная с упругим элементом " беличье колесо". Назна­чение и принцип действия упруго-демпферной опоры описаны в п.2.3.

Корпус опоры 2 имеет три фланца - передний, задний и внутренний. Передним фланцем опора совместно с кожухом 3, эксцентриковым кольцом 4 и опорой СА 1-й сту­пени 5 крепится винтами к фланцу внутреннего кожуха КС. При сборке двигателя пово­ротом эксцентрикового кольца регулируют соосность опор роторов ТВД и КВД.

К заднему фланцу корпуса опоры 2 крепятся фланцы лабиринтов 6, образующих вместе с гребешками лабиринтов полости охлаждающего воздуха. Фланцы лабиринтов имеют соты на цилиндрической поверхности для повышения эффективности уплотне­ния. Вторым задним фланцем корпус опоры 2 (см.рис.5.3) вместе с фасонными флан­цами 7 и 8 крепится винтами к кожуху вала. Между фасонными фланцами 7 и 8 имеется пространство, по которому из полости кожуха вала проходит охлаждающий воздух, теплоизолируя полость опоры и подшипник и проходя далее в систему охлаждения турби­ны. Уплотнение воздушных полостей осуществляется с помощью упругих колец 14, установленных в канавках стакана 9, и лабиринта 10. Они же служат для уплотнения масляной полости опоры.

В расточку средней части корпуса опоры 2 устанавливается наружная рессора 12 и крепится к ней своим фланцем. Внутренняя рессора 11 и наружная рессора 12 соеди­няются своими фланцами при помощи винтов. В расточке внутренней рессоры установ­лено наружное кольцо роликового подшипника, которое вместе с фланцем стакана 9 зажато гайкой 15.

 

 

 

 

Масло для смазки подшипника подводится по внешнему трубопроводу к жиклерам 13 и впрыскивается на беговую дорожку подшипника. По сверлениям в корпусе опоры и наружной рессоре масло поступает в демпферную полость (зазор между наружной 12 и внутренней 11 рессорами ограничен маслоуплотнительными кольцами). Отработанное масло сливается в полость кожуха вала.

Турбина низкого давления

 

В турбину низкого давления входят сопловые аппараты 3 - 6-й ступеней, ротор и опора роликового подшипника.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: