Ротор барабанного типа

Ротор барабанного типа (см. рис. а) представляет собой барабан 1, на котором крепятся замками лопатки 2 и призонными болтами две боковые крышки 6 и 7 с цапфами, с помощью которых ротор опирается на подшипники.

В зависимости от закона профилирования проточной части барабан может иметь цилиндрическую или коническую форму.

Для крепления лопаток на его поверхности прорезаются кольцевые или продольные фасонные пазы (рис. б, в).

При продольных пазах число лопаток во всех ступенях одинаковое. Это не обеспечивает максимальную напорность в каждой ступени.

Но такое расположение лопаток удобно для их монтажа и демонтажа, а изготовление продольных пазов проще, чем кольцевых.

Расстояние между лопатками обеспечивается специальными проставками 3.

  Ротор барабанного типа: а – принципиальная схема; б – крепление лопаток в кольцевых пазах; в – крепление лопаток в продольных пазах; 1 – барабан; 2 – рабочая лопатка; 3, 4 – проставка; 4´ – проставка до постановки в паз; 5 – отверстие в пазу; 6, 7 – цапфы передняя и задняя; 8, 9 – опоры передняя и задняя; 10 – призонный болт

Использование в конструкции кольцевых пазов позволяет устанавливать различное число лопаток в ступени, но монтаж и демонтаж их сложнее, чем в роторе с продольными пазами. Это объясняется трудностями крепления последней вводимой в кольцевой паз через отверстие 5 лопатки специальной проставкой 4 (рис. б).

При кольцевых пазах выступы замков являются ребрами, подкрепляющими барабан. Поэтому при одинаковой массе барабан с кольцевыми пазами прочнее барабана с продольными пазами.

При работе двигателя барабан нагружен центробежными силами от масс лопаток и стенок барабана, а при эволюциях самолета – дополнительными массовыми силами.

Крутящий момент к каждой ступени передается через стенку барабана.

Достоинство ротора барабанного типа:

– простота конструкции и изготовления,

– высокая критическая частота вращения, из-за большой поперечной изгибной жесткости.

Недостатком ротора барабанного типа является его низкая несущая способность. Окружные скорости на среднем диаметре лопаток не более 200...250 м/с. Прочность конструкции ограничивается прочностью барабана.

Барабан несёт большие нагрузки из-за инерционных сил, возникающие при вращении ротора от масс лопатки и барабана, которые воспринимаются стенкой барабана.

Ротор барабанного типа – тихоходный.

Для получения необходимой степени повышения давления в компрессоре должно быть большое число ступеней. Это ведет к увеличению массы и противоречит требованию обеспечения минимальной удельной массы m_{к уд} (m_{к уд} = M_к / N_к где - M_к - масса, а N_к - мощность компрессора)

Ротор барабанного типа используется в вентиляторе и подпорных ступенях, расположенных за вентилятором, в ТРДД с большой степенью двухконтурности.

Если на внутренней поверхности барабана выполнить подкрепляющие ребра, то прочность и несущая способность его повысятся. Роторы подобного типа могут применяться в малоразмерных маломощных двигателях.

Низкая прочность барабана привела к следующему варианту.

Дата добавления: 2014-01-05