Коробки приводов агрегатов двигателя

Конструкция опор ротора. Уплотнения масляных полостей. Конструкция и расчет упруго-демпферных опор ротора.

Конструктивно-компоновочные схемы ГТД и области их применения. Силовые системы статоров. Основные нагрузки, действующие на силовую систему двигателя. Крепление двигателя на летательном аппарате.

Силовые системы роторов ГТД. Выбор количества и типа опор ротора. Соединение валов в многоопорных схемах, конструкция соединительной муфты. Расчет вала и соединительной муфты на прочность.

Лекция №9

Уплотнения валов турбомашин

Уплотнения валов турбомашин двигателей – это устройства, ликвидирующие или сводящие к минимуму утечку рабочего тела (жидкости или газа) между ротором и неподвижным элементом статора.

Уплотнения ротора являются одним из важнейших элементов двигателя, определяющих его надежность и экономичность. Всего на АД имеется около 50 различных уплотняющих устройств. Неполадки, связанные с уплотнительными устройствами, находятся на 3 месте среди 28 других причин (данные 1978 г.).

Влияние утечек воздуха в компрессоре на его КПД весьма велико:

· уменьшение утечек на 1% повышает его КПД на 2 – 6%;

· уменьшение утечек в вентиляторе ТРДД с m = 5 – 6 на 1 % уменьшает удельный расход топлива на 3%.

Если уплотнение недостаточно герметично, то масло может попасть в газовоздушную полость. Это приводит:

· к дополнительному расходу масла;

· вызывает недопустимое замасливание проточной части;

· попадание паров масла с отбираемым воздухом в систему вентиляции кабины экипажа и пассажирский салон.

Требования к уплотнениям двигателей ЛА.

Уплотнения должны обеспечить:

· заданную герметичность соединения в течение всего ресурса (до 20000 циклов);

· минимально возможное трение, износ, тепловыделение;

· функционирование узла или агрегата после длительного хранения, т.е. материалы деталей уплотнения не должны вступать в электрохимическую реакцию и ухудшать свои физические свойства (жесткость, эластичность, прочность, твердость и т.п.) в течение всего срока хранения и эксплуатации;

· технологичность изготовления и сборки элементов двигателя;

· отсутствие взаимодействия продуктов износа уплотнения с уплотняемым рабочим телом.

Назначение уплотнений показано на рис.1.:

Рис.1 Схемы размещения уплотнений ротора ГТД

· уплотнения проточной части компрессора, обеспечивающие его КПД – 1,2;

· уплотнения турбины, предотвращающие утечку высокотемпературного газа – 3,4;

· разделительные уплотнения, герметизирующие масляно-воздушные полости опор роторов – 5.

Упрощенная классификация уплотнений

Рис.2

Контактные уплотнения осуществляют герметизацию за счет непосредственного прилегания уплотняющих деталей к соответствующим сопряженным поверхностям соединения.

Такие уплотнения обеспечивают высокую степень герметичности. Имеют:

· ограниченную долговечность;

· значительные потери энергии на преодоление сил трения при вращении вала;

· сильную изнашиваемость.

Бесконтактные уплотнения работают без непосредственного контакта между деталями и, следовательно, не устраняют зазор между уплотняемыми полостями, а лишь уменьшают его. Они увеличивают гидравлическое сопротивление на пути рабочего тела.

Выделяют следующие бесконтактные уплотнения:

· вязкостные уплотнения, в которых для создания сопротивления движению уплотняемой среды используются силы её вязкого трения;

· массовые уплотнения, в которых уплотнительный эффект создается за счет использования массы уплотняемой среды или создаваемых в ней инерционных сил;

· вихревые уплотнения, в которых созданные тем или иным способом вихри препятствуют свободному истечению уплотняемой среды.

Дата добавления: 2014-01-11