Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/

1. Popis konštrukcie

výkon turbínového motora

1.1 AL-31F

AL-31F je dvojokruhový dvojhriadeľový prúdový motor so zmiešavaním prúdov vnútorného a vonkajšieho okruhu za turbínou, spoločným prídavným spaľovaním pre oba okruhy a nastaviteľnou nadzvukovou všerežimovou prúdovou dýzou. Nízkotlakový axiálny kompresor 3-stupňový s nastaviteľnými vstupnými vodiacimi lopatkami (VNA), vysokotlakový axiálny kompresor 7-stupňový s nastaviteľným VNA a vodiacimi lopatkami prvých dvoch stupňov. Vysokotlakové a nízkotlakové turbíny - axiálne jednostupňové; chladená turbína a lopatky trysiek. Hlavná spaľovacia komora je prstencová. Pri konštrukcii motora sa široko používajú zliatiny titánu (až 35% hmotnosti) a žiaruvzdorné ocele.

1.2 Turbína

Všeobecné charakteristiky

Turbína motora je axiálna, prúdová, dvojstupňová, dvojhriadeľová. Prvým stupňom je vysokotlaková turbína. Druhým stupňom je nízky tlak. Všetky lopatky a kotúče turbíny sú chladené.

Hlavné parametre (H = 0, M = 0, režim "Maximum") a materiály častí turbíny sú uvedené v tabuľkách 1.1 a 1.2.

Tabuľka 1.1

Parameter
Zníženie celkového tlaku plynu
Účinnosť turbíny z hľadiska parametrov stagnujúceho prietoku
Obvodová rýchlosť na obvode lopatiek, m/s
Otáčky rotora, ot./min
Pomer rukávov
Teplota plynu na vstupe do turbíny
Spotreba plynu, kg / sec
Parametre zaťaženia, m / s

Tabuľka 1.2

Konštrukcia vysokotlakovej turbíny

Vysokotlaková turbína je určená na pohon vysokotlakového kompresora, ako aj pohonných a leteckých jednotiek inštalovaných na skriniach pohonu. Turbína sa skladá z rotora a statora.

Vysokotlakový rotor turbíny

Rotor turbíny sa skladá z lopatiek rotora, disku a čapu.

Pracovná čepeľ je odliata, dutá s poloslučkovým prúdením chladiaceho vzduchu.

Vo vnútornej dutine sú na organizovanie prúdenia chladiaceho vzduchu umiestnené rebrá, priečky a turbulátory.

V nasledujúcich sériách je čepeľ so schémou chladenia v polovičnej slučke nahradená čepeľou s cyklónovo-vírovou schémou chladenia.

Pozdĺž prednej hrany je vo vnútornej dutine vytvorený kanál, v ktorom sa vytvára vírivý prúd vzduchu ako v cyklóne. K víreniu vzduchu dochádza v dôsledku jeho tangenciálneho prívodu do kanála cez otvory usmerňovača.

Z kanála je vzduch vypúšťaný cez otvory (perforácie) v stene lopatky na zadnú časť lopatky. Tento vzduch vytvára na povrchu ochranný film.

V strednej časti čepele sú na vnútorných plochách vytvorené kanály, ktorých osi sa pretínajú. V kanáloch sa vytvára turbulentné prúdenie vzduchu. Turbulizácia prúdu vzduchu a zväčšenie kontaktnej plochy poskytujú zvýšenie účinnosti prenosu tepla.

V oblasti odtokovej hrany sú vyrobené turbulátory (mosty) rôznych tvarov. Tieto turbulátory zintenzívňujú prenos tepla a zvyšujú pevnosť čepele.

Profilová časť čepele je od zámku oddelená poličkou a predĺženou nohou. Poličky na čepele, ktoré sa navzájom spájajú, tvoria kužeľovú škrupinu, ktorá chráni zámok čepele pred prehriatím.

Predĺžená noha, ktorá zabezpečuje oddelenie vysokoteplotného prúdu plynu od zámku a disku, vedie k zníženiu množstva tepla prenášaného z profilovej časti na zámok a disk. Okrem toho predĺžená stopka, ktorá má relatívne nízku ohybovú tuhosť, poskytuje zníženie úrovne vibračných napätí v profilovej časti čepele.

Trojzubý zámok typu rybia kosť zabezpečuje prenos radiálneho zaťaženia z lopatiek na kotúč.

Zub, vyrobený v ľavej časti zámku, zaisťuje pohyb čepele po prúde a drážka spolu s upevňovacími prvkami zaisťuje, že čepeľ sa nepohybuje proti prúdu.

Na obvodovej časti lopatky je na uľahčenie zábehu pri dotyku statora a tým zabránenie zničeniu lopatky na jej konci zhotovená vzorka

Na zníženie úrovne vibračných napätí v listoch rotora sú medzi nimi pod policami umiestnené tlmiče s krabicovou štruktúrou. Keď sa rotor otáča pôsobením odstredivých síl, tlmiče sú pritlačené k vnútorným plochám prírub vibračných lopatiek. V dôsledku trenia v miestach dotyku dvoch susedných políc o jeden tlmič dôjde k rozptýleniu vibračnej energie lopatiek, čo zaisťuje zníženie úrovne vibračných napätí v lopatkách.

Turbínový kotúč je vyrazený s následným opracovaním. V obvodovej časti kotúča sú drážky typu „Rybia kosť“ pre upevnenie 90 listov rotora, drážky pre aretačné doskové zámky pre axiálnu fixáciu listov a šikmé otvory pre prívod vzduchu na chladenie listov rotora.

Vzduch sa odoberá z prijímača tvoreného dvoma guľôčkami, ľavým bočným povrchom disku a vírivým zariadením. Vyvažovacie závažia sú umiestnené pod spodným ramenom. Na pravej rovine kotúča je vytvorená manžeta labyrintového tesnenia a manžeta používaná pri demontáži kotúča. Na stupňovitej časti kotúča sú vytvorené valcové otvory pre tesne priliehajúce skrutky spájajúce hriadeľ, kotúč a čap rotora turbíny.

Axiálna fixácia pracovnej čepele sa vykonáva zubom s lamelovým zámkom. Lamelový zámok (jeden pre dve lopatky) je vložený do štrbín lopatiek na troch miestach kotúča, kde sú vytvorené výrezy, a zrýchľuje po celom obvode lopatkového prstenca. Doskové zámky, inštalované v mieste výrezov v kotúči, majú špeciálny tvar. Tieto zámky sú namontované v deformovanom stave a po narovnaní vstupujú do drážok lopatiek. Pri vyrovnávaní lamelového zámku sú čepele podopreté z opačných koncov.

Rotor je vyvážený závažiami upevnenými v drážke príruby kotúča a upevnenými v zámku. Chvost zámku je ohnutý nad vyvažovacím závažím. Miesto ohybu sa kontroluje na praskliny pohľadom cez lupu. Vyváženie rotora je možné vykonať preskupením lopatiek, povolené je orezávanie koncov závaží. Zvyšková nerovnováha nie je väčšia ako 25 gsm.

Kotúč s otočným čapom a HPC hriadeľ je spojený pomocou tesne priliehajúcich skrutiek. Hlavy skrutiek sú zaistené proti otáčaniu doskami zahnutými cez zárezy hlavy. Pri pozdĺžnom pohybe sú skrutky držané vyčnievajúcimi časťami hláv vstupujúcich do prstencovej drážky hriadeľa.

Čap nesie rotor na valčekovom ložisku (medzirotorové ložisko).

Čap je vycentrovaný pomocou príruby a spojený s kotúčom turbíny. Na vonkajších valcových drážkach čapu tesnenie uloženie objímky labyrintu. Axiálna a obvodová fixácia labyrintov sa vykonáva pomocou radiálnych čapov. Aby kolíky vplyvom odstredivých síl nevypadli, po ich zatlačení sa otvory v puzdrách roztiahnu.

Na vonkajšej časti drieku čapu pod labyrintmi je kontaktné tesnenie upevnené prevlečnou maticou. Matica je zaistená tanierovým zámkom.

Puzdrá kontaktných a labyrintových tesnení sú vycentrované vo vnútri čapu vo valcových remeňoch. Objímky sú držané na mieste pomocou ozubenej matice zaskrutkovanej do závitov čapu. Matica je protiľahlá ohybom tykadiel koruny do koncových drážok čapu.

V pravej časti vnútornej dutiny čapu je vonkajší krúžok valčekového ložiska, ktorý je uchytený prevlečnou maticou zaskrutkovanou do závitového čapu, ktorý je aretovaný podobným spôsobom.

Kontaktné tesnenie tvorí pár oceľových puzdier a grafitových krúžkov. Pre zaručený kontakt párov sú medzi grafitové krúžky umiestnené ploché pružiny. Medzi oceľovými puzdrami je umiestnená dištančná manžeta, aby sa zabránilo zovretiu mechanického kontaktného tesnenia.

Vysokotlakový stator turbíny

Stator vysokotlakovej turbíny pozostáva z vonkajšieho krúžku, blokov lopatiek dýzy, vnútorného krúžku, víriaceho zariadenia a tesnenia s HPT vložkami.

Vonkajší krúžok je valcový plášť s prírubou. Krúžok je umiestnený medzi skriňou spaľovacej komory a skriňou vstrekovacieho čerpadla.

V strednej časti vonkajšieho prstenca je vytvorená drážka, pozdĺž ktorej je centrovaná deliaca stena výmenníka tepla.

V ľavej časti vonkajšieho krúžku na skrutkách je pripevnený horný krúžok, ktorý je oporou pre plameňovú trubicu spaľovacej komory a zabezpečuje prívod chladiaceho vzduchu pre ofukovanie vonkajších políc lopatiek dýzy.

Na pravej strane vonkajšieho krúžku je nainštalované tesnenie. Tesnenie pozostáva z prstencovej rozpery so sitami, 36 sektorových HPT vložiek a sektorov na pripevnenie HPT vložiek k rozpere.

Na vnútornom priemere HPT vložiek je vytvorený prstencový závit, aby sa zmenšila povrchová plocha pri dotyku lopatiek HPT rotora, aby sa zabránilo prehriatiu obvodovej časti lopatiek rotora.

Tesnenie je pripevnené k vonkajšiemu krúžku pomocou vyvŕtaných kolíkov. Cez tieto otvory sa k HPT vložkám privádza chladiaci vzduch.

Cez otvory vo vložkách je chladiaci vzduch odvádzaný do radiálnej medzery medzi vložkami a listami rotora.

Na zníženie prietoku horúceho plynu sú medzi vložky inštalované dosky.

Pri montáži tesnení sú HPT vložky pripevnené k rozpere v sektoroch pomocou čapov. Toto upevnenie umožňuje HPT vložkám pohybovať sa voči sebe navzájom a rozperným vložkám pri zahrievaní počas prevádzky.

Lopatky dýzy sú spojené do 14 trojlopatkových blokov. Bloky lopatiek sú liate, so zásuvnými a na dvoch miestach priletované deflektory s priletovaným spodným krytom s čapom. Odlievaná konštrukcia blokov s vysokou tuhosťou zaisťuje stabilitu uhlov lopatiek, zníženie úniku vzduchu a v dôsledku toho zvýšenie účinnosti turbíny, navyše je táto konštrukcia technologickejšia.

Vnútorná dutina čepele je rozdelená prepážkou na dve priehradky. Každá priehradka obsahuje deflektory s otvormi, ktoré zabezpečujú prúdenie chladiaceho vzduchu na vnútorné steny čepele. Na predných hranách čepelí je vytvorená perforácia.

V hornej poličke bloku je 6 závitových otvorov, do ktorých sú zaskrutkované skrutky na upevnenie blokov trysiek k vonkajšiemu krúžku.

Spodná polica každého bloku čepelí má čap, pozdĺž ktorého je vnútorný krúžok vycentrovaný cez puzdro.

Profil pierka s priľahlými plochami políc je hlinitokremičitý. Hrúbka povlaku 0,02-0,08 mm.

Na zníženie prietoku plynu medzi blokmi sú ich spoje utesnené doskami vloženými do štrbín koncov blokov. Drážky na koncoch blokov sú vyrobené elektroerozívnou metódou.

Vnútorný krúžok je vyrobený vo forme plášťa s priechodkami a prírubami, ku ktorému je privarená kužeľová membrána.

Na ľavej prírube vnútorného krúžku je skrutkami pripevnený krúžok, na ktorom spočíva plameňová trubica a cez ktorý je privádzaný vzduch na ofukovanie vnútorných políc lopatiek dýzového zariadenia.

V pravej prírube je skrutkami upevnený vírivý prístroj, ktorý tvorí zváranú škrupinovú konštrukciu. Vírivé zariadenie je určené na privádzanie a chladenie vzduchu smerujúceho k lopatkám rotora zrýchľovaním a vírením v smere otáčania turbíny. Pre zvýšenie tuhosti vnútorného plášťa sú k nemu privarené tri výstužné profily.

Zrýchľovanie a vírenie chladiaceho vzduchu prebieha v zužujúcej sa časti víriaceho zariadenia.

Zrýchlenie vzduchu zabezpečuje zníženie teploty vzduchu, ktorý ochladzuje lopatky rotora.

Vírenie vzduchu zabezpečuje vyrovnanie obvodovej zložky rýchlosti vzduchu a obvodovej rýchlosti kotúča.

Konštrukcia nízkotlakovej turbíny

Nízkotlaková turbína (LPT) je určená na pohon nízkotlakového kompresora (LPC). Konštrukčne sa skladá z rotora vstrekovacieho čerpadla, statora vstrekovacieho čerpadla a podpery vstrekovacieho čerpadla.

Nízkotlakový rotor turbíny

Rotor nízkotlakovej turbíny pozostáva z LPT disku s lopatkami rotora upevnenými na disku, tlakového disku, čapu a hriadeľa.

Pracovná čepeľ je odliata, chladená radiálnym prúdom chladiaceho vzduchu.

Vo vnútornej dutine je 11 radov po 5 kusov valcových kolíkov - turbulátorov spájajúcich chrbát a korýtko lopatky.

Platforma obvodového plášťa poskytuje zníženie radiálnej vôle, čo vedie k zvýšeniu účinnosti turbíny.

V dôsledku trenia styčných plôch prírub krytu susedných lopatiek rotora sa znižuje úroveň vibračných napätí.

Profilová časť čepele je oddelená od uzamykacej časti policou, ktorá tvorí hranicu prúdenia plynu a chráni kotúč pred prehriatím.

Pádlo má zámok typu rybia kosť.

Čepeľ je odliata podľa vzoru strateného vosku s povrchovou úpravou hlinitanom kobaltnatým, ktorý zlepšuje štruktúru materiálu brúsením zŕn v dôsledku tvorby kryštalizačných centier na povrchu čepele.

Vonkajšie povrchy pier, plášťa a zámkových políc sú podrobené klznej aluminosilizácii s hrúbkou povlaku 0,02-0,04, aby sa zvýšila tepelná odolnosť.

Pre axiálnu fixáciu lopatiek proti pohybu proti prúdu je na nej vytvorený zub, ktorý dosadá na okraj kotúča.

Pre axiálnu fixáciu čepele pred pohybom po prúde je v zámku čepele v oblasti police vytvorená drážka, do ktorej je vložený delený krúžok so zámkom, ktorý je bránený osovým pohybom osadením kotúča. Počas inštalácie je krúžok v dôsledku prítomnosti výrezu zvlnený a vložený do drážok lopatiek a rameno disku vstupuje do drážky krúžku.

Upevnenie deleného krúžku v prevádzkovom stave sa vykonáva zámkom so svorkami, ohybom k zámku a prechodom cez otvory v zámku a štrbiny v prírube kotúča.

Turbínový kotúč je vyrazený s následným opracovaním. V obvodovej zóne pre umiestnenie lopatiek sú drážky typu „Rybia kosť“ a šikmé otvory pre prívod chladiaceho vzduchu.

Na kotúčovom páse sú vyrobené prstencové lemy, na ktorých sú umiestnené kryty labyrintu a prítlačný kotúč-labyrint. Upevnenie týchto častí sa vykonáva pomocou čapov. Aby sa zabránilo vypadnutiu kolíkov, otvory sú rozšírené.

Na stlačenie vzduchu privádzaného na chladenie lopatiek turbíny je potrebný tlakový kotúč s lopatkami. Na vyváženie rotora sú na prítlačnom kotúči upevnené vyvažovacie závažia pomocou lamelových svoriek.

Na náboji disku sú tiež vyrobené prstencové lemy. Kryty labyrintu sú inštalované na ľavom ramene, čap je inštalovaný na pravom ramene.

Čap je navrhnutý tak, aby podopieral nízkotlakový rotor na valčekovom ložisku a prenášal krútiaci moment z disku na hriadeľ.

Na spojenie kotúča s čapom je na ňom v obvodovej časti vytvorená vidlicová príruba, pozdĺž ktorej sa vykonáva centrovanie. Centrovanie a prenášanie záťaže sa navyše uskutočňuje pomocou radiálnych čapov, ktoré labyrint chráni pred vypadnutím.

Na čap TND je tiež pripevnený labyrintový tesniaci krúžok.

Na obvodovej valcovej časti čapu je vpravo mechanické kontaktné tesnenie a vľavo puzdro radiálno-mechanického kontaktného tesnenia. Puzdro je centrované na valcovej časti čapu, v axiálnom smere je fixované ohnutím hrebeňa.

Na ľavej strane čapu sú na valcovej ploche puzdrá na prívod oleja do ložiska, vnútorný krúžok ložiskových a tesniacich častí. Balenie týchto dielov je dotiahnuté prevlečnou maticou, zaistené lamelovým zámkom. Na vnútornom povrchu čapu sú vytvorené štrbiny na prenos krútiaceho momentu z čapu na hriadeľ. V tele čapu sú otvory na prívod oleja do ložísk.

V pravej časti čapu na vonkajšej drážke je vnútorný krúžok valčekového ložiska podpery turbíny upevnený maticou. Prevleková matica je zaistená lamelovým zámkom.

Hriadeľ nízkotlakovej turbíny pozostáva z 3 častí, navzájom spojených radiálnymi čapmi. Pravá časť hriadeľa so svojimi drážkami vstupuje do protidrážok čapu a prijíma z nej krútiaci moment.

Axiálne sily z čapu na hriadeľ sú prenášané maticou naskrutkovanou na závitový koniec hriadeľa. Matica je zaistená proti uvoľneniu drážkovaným puzdrom. Čelné drážky objímky vstupujú do čelných drážok hriadeľa a drážky na valcovej časti objímky vstupujú do pozdĺžnych drážok matice. V axiálnom smere je drážkované puzdro upevnené nastavovacím krúžkom a deleným krúžkom.

Na vonkajšom povrchu pravej strany hriadeľa je pomocou radiálnych kolíkov pripevnený labyrint. Na vnútornej ploche hriadeľa je radiálnymi čapmi upevnené drážkové puzdro pohonu čerpadla na čerpanie oleja z podpery turbíny.

Na ľavej strane hriadeľa sú drážky, ktoré prenášajú krútiaci moment na pružinu a potom na rotor nízkotlakového kompresora. Na vnútornej ploche ľavej strany hriadeľa je vyrezaný závit, do ktorého je zaskrutkovaná matica, zaistená axiálnym čapom. Do matice je zaskrutkovaná skrutka, ktorá uťahuje rotor nízkotlakového kompresora a rotor nízkotlakovej turbíny.

Na vonkajšom povrchu ľavej časti hriadeľa je radiálne čelné kontaktné tesnenie, dištančné puzdro a valivé ložisko kužeľového kolesa. Všetky tieto časti sú dotiahnuté prevlečnou maticou.

Kompozitná konštrukcia shaftu umožňuje zvýšiť jeho tuhosť vďaka zväčšenému priemeru strednej časti, ako aj znížiť hmotnosť - stredná časť shaftu je vyrobená z titánovej zliatiny.

Nízkotlakový stator turbíny

Stator pozostáva z vonkajšieho puzdra, blokov lopatiek dýzy a vnútorného puzdra.

Vonkajší plášť je zváraná konštrukcia pozostávajúca z kužeľového plášťa a prírub, pozdĺž ktorých je plášť spojený s plášťom vysokotlakovej turbíny a nosným plášťom. Vonku je k telu privarená clona, ​​ktorá tvorí kanál na prívod chladiaceho vzduchu. Vnútri sú vyrobené guľôčky, pozdĺž ktorých je vycentrovaný tryskový prístroj.

V oblasti pravej príruby je nainštalovaný golier, na ktorom sú namontované vložky vstrekovacieho čerpadla s plástmi a upevnené radiálnymi čapmi.

Lopatky dýzového zariadenia za účelom zvýšenia tuhosti v jedenástich trojlopatkových blokoch.

Každá čepeľ je odliata, dutá, chladená vnútornými deflektormi. Perie, vonkajšie a vnútorné police tvoria dráhu toku. Vonkajšie príruby lopatiek majú lemy, pomocou ktorých sú centrované pozdĺž drážok vonkajšieho plášťa.

Axiálna fixácia blokov lopatiek dýzy sa vykonáva pomocou deleného krúžku. Obvodová fixácia lopatiek sa vykonáva pomocou výstupkov tela, vstupujúcich do štrbín vytvorených vo vonkajších policiach.

Vonkajší povrch políc a profilová časť lopatiek je pohliníkovaný pre zvýšenie tepelnej odolnosti. Hrúbka ochrannej vrstvy je 0,02-0,08 mm.

Na zníženie prietoku plynu medzi blokmi lopatiek sú v štrbinách inštalované tesniace dosky.

Vnútorné príruby lopatiek končia guľovými čapmi, pozdĺž ktorých je vycentrovaný vnútorný kryt, ktorý je zváranou konštrukciou.

V rebrách vnútorného telesa sú vytvorené drážky, ktoré s radiálnou vôľou vstupujú do hrebeňov vnútorných prírub lopatiek dýzy. Táto radiálna vôľa umožňuje voľnosť tepelnej rozťažnosti lopatiek.

Podpora turbíny LP

Nosič turbíny pozostáva z nosného telesa a ložiskové puzdro.

Nosné teleso je zváraná konštrukcia pozostávajúca z plášťov spojených stojanmi. Stojany a škrupiny sú chránené pred prúdením plynu nitovanými sitami. Kónické membrány sú upevnené na prírubách vnútorného plášťa podpery, ktoré podopierajú puzdro ložiska. Na týchto prírubách je na ľavej strane pripevnená manžeta labyrintového tesnenia a na pravej strane je štít, ktorý chráni podperu pred prúdením plynu.

K prírubám ložiskového telesa je na ľavej strane pripevnená objímka kontaktného tesnenia. Vpravo je kryt olejovej komory a tepelný štít pripevnený skrutkami.

Vo vnútornom otvore skrine je umiestnené valčekové ložisko. Medzi puzdrom a vonkajším krúžkom ložiska je umiestnený elastický krúžok a puzdrá. V prstenci sú vytvorené radiálne otvory, cez ktoré sa pri kmitoch rotorov čerpá olej, na ktorý sa odvádza energia.

Axiálna fixácia krúžkov sa vykonáva krytom, ktorý je pritiahnutý k podpere ložiska skrutkami. V dutine pod tepelným štítom sa nachádza olejové odsávacie čerpadlo a olejové dýzy s potrubím. V ložiskovej skrini sú vytvorené otvory na prívod oleja do tlmiča a trysiek.

Chladenie turbíny

Chladiaci systém turbíny je vzduchový, otvorený, regulovaný diskrétnou zmenou prúdenia vzduchu cez výmenník tepla vzduch-vzduch.

Vstupné hrany lopatiek dýzového zariadenia vysokotlakovej turbíny majú konvekčné filmové chladenie sekundárnym vzduchom. Sekundárny vzduch sa používa na chladenie políc tohto dýzového zariadenia.

Zadné pásy CA lopatiek, kotúčové a pracovné lopatky LPT, skrine turbíny, CA lopatky turbíny ventilátora a jej kotúč na ľavej strane sú chladené vzduchom prechádzajúcim cez výmenník tepla vzduch-vzduch (IWT).

Sekundárny vzduch cez otvory v telese spaľovacej komory vstupuje do výmenníka tepla, kde sa ochladzuje o -150-220 K a prechádza ventilovým aparátom na chladenie častí turbíny.

Vzduch sekundárneho okruhu je privádzaný cez podperné vzpery a otvory k tlakovému kotúču, ktorý ho zvýšením tlaku privádza k pracovným lopatkám vysokotlakového palivového čerpadla.

Skriňa turbíny je chladená zvonku vzduchom zo sekundárneho okruhu a zvnútra vzduchom z VVD.

Turbína je chladená vo všetkých prevádzkových režimoch motora. Schéma chladenia turbíny je znázornená na obr. 1.1.

Energia prúdi v turbíne

Zotrvačné sily od listov rotora cez zámky rybej kosti sa prenesú na disk a načítajú ho. Nevyvážené zotrvačné sily kotúčov s lopatkami sa prenášajú cez tesne priliehajúce skrutky na vysokotlakovom rotore a cez centrovacie objímky a radiálne čapy na vysokotlakovom rotore na hriadeľ a čapy podopreté ložiskami. Radiálne zaťaženie sa prenáša z ložísk na komponenty statora.

Axiálne zložky síl plynu vznikajúce na listoch rotora turbíny sú prenášané na kotúč trecími silami na styčných plochách v zámku a „zubovým“ dorazom listu v kotúči. Na kotúči sú tieto sily sčítané s axiálnymi silami vznikajúcimi z poklesu tlaku na ňom a sú prenášané na hriadeľ cez lícované skrutky. Upevňovacie skrutky pôsobia v ťahu od tejto sily. Axiálna sila rotora turbíny sa sčítava s axiálnou silou.

Vonkajší obrys

Vonkajší okruh je určený na obtok časti prúdu vzduchu stlačeného v LPC za vysokotlakovým palivovým čerpadlom.

Štrukturálne sa vonkajší obrys skladá z dvoch (predných a zadných) profilovaných krytov, ktoré sú vonkajším plášťom produktu a používajú sa aj na upevnenie komunikácií a jednotiek. Vonkajšie plášte sú vyrobené z titánovej zliatiny. Teleso je zahrnuté v silovom obvode výrobku, vníma krútiaci moment rotorov a čiastočne hmotnosť vnútorného obrysu, ako aj sily preťaženia pri vývoji objektu.

Predná časť vonkajšieho obrysu je horizontálne rozdelená, aby sa zabezpečil prístup k HPC, kompresorovej stanici a turbíne.

Profilovanie splývavej časti vonkajšieho obrysu je zabezpečené osadením vonkajšieho obrysu vnútorného sita do predného krytu s ním spojeného radiálnymi výstuhami, ktoré sú zároveň výstuhami predného krytu.

Zadné telo vonkajšieho obrysu je valcový plášť ohraničený prednou a zadnou prírubou. Výstužné výstuhy sú umiestnené na vonkajšej strane zadného puzdra. Príruby sú umiestnené na vonkajších telesách plášťa:

· Odvzdušniť vzduch z vnútorného okruhu produktu za 4 a 7 stupňami HPC, ako aj z kanála vonkajšieho okruhu pre potreby objektu;

· Pre zapaľovacie zariadenia KS;

· Pre kontrolné okienka lopatiek HPC, kontrolné okienka kompresorovej stanice a kontrolné okienka turbíny;

· Pre komunikáciu dodávky a odvodu oleja do podpery turbíny, odvetrávanie vzduchovej a olejovej dutiny zadnej podpery;

· Nasávanie vzduchu do pneumatických valcov dýzy (RS);

· Na upevnenie páky spätnej väzby riadiaceho systému AT HPC;

· Pre komunikáciu pre dodávku paliva do kompresorovej stanice, ako aj pre komunikáciu pre odvzdušnenie z HPC do palivového systému produktu.

Na tele vonkajšieho obrysu sú tiež navrhnuté výstupky na upevnenie:

· Rozdeľovač paliva; výmenníky tepla palivový olej olejovej nádrže;

· Palivový filter;

· Reduktor automatiky KND;

· Vypúšťacia nádrž;

· Zapaľovacia jednotka, komunikácia odpaľovacích systémov FC;

· Rámy s upevňovacími bodmi pre dýzu a regulátor prídavného spaľovania (RSF).

V tečúcej časti vonkajšieho obrysu sú inštalované dvojkĺbové komunikačné prvky produktového systému, ktoré kompenzujú tepelnú rozťažnosť v axiálnom smere puzdier vonkajších a vnútorných obrysov počas prevádzky produktu. Roztiahnutie puzdier v radiálnom smere je kompenzované zmiešaním prvkov s dvojitým závesom, konštrukčne vyrobených podľa schémy "piest-valec".

2. Výpočet pevnosti kotúča obežného kolesa turbíny

2.1 Schéma návrhu a počiatočné údaje

Grafický obraz kotúča obežného kolesa turbíny a konštrukčný model kotúča sú na obr. 2.1 Geometrické rozmery sú uvedené v tabuľke 2.1. Podrobný výpočet je uvedený v prílohe 1.

Tabuľka 2.1

Oddiel i

n - počet otáčok disku v konštrukčnom režime sa rovná 12430 ot./min. Disk je vyrobený z materiálu EP742-ID. Teplota pozdĺž polomeru disku nie je konštantná. - lopatkové (obrysové) zaťaženie, simulujúce pôsobenie na kotúč odstredivých síl lopatiek a ich kĺbových spojov (korienkov lopatiek a výbežkov kotúča) v konštrukčnom režime.

Materiálové charakteristiky kotúča (hustota, modul pružnosti, Poissonov koeficient, koeficient lineárnej rozťažnosti, dlhodobá pevnosť). Pri zadávaní charakteristík materiálov sa odporúča použiť hotové údaje z archívu materiálov zahrnutých v programe.

Výpočet obrysového zaťaženia sa vykonáva podľa vzorca:

Súčet odstredivých síl peria čepele,

Súčet odstredivých síl kĺbov nástroja (stopky čepele a výstupky kotúča),

Oblasť obvodového valcového povrchu disku, cez ktorú sa odstredivé sily prenášajú na disk a:

Sily vypočítané podľa vzorcov

z je počet lopatiek,

Oblasť koreňovej časti čepele čepele,

Odstredivé napätie v koreňovej časti profilu lopatky. Výpočet tohto napätia bol vykonaný v časti 2.

Hmotnosť krúžku tvoreného uzamykacími spojmi lopatiek s kotúčom,

Polomer otáčania prstenca kĺbov nástroja,

u je uhlová rýchlosť otáčania disku v konštrukčnom režime, vypočítaná na základe otáčok takto:,

Hmotnosť a polomer prstenca sa vypočítajú pomocou vzorcov:

Plocha obvodového valcového povrchu disku sa vypočíta podľa vzorca 4.2.

Nahradením počiatočných údajov do vzorca pre vyššie uvedené parametre dostaneme:

Výpočet pevnosti disku sa vykonáva podľa programu DI.EXE, dostupného v počítačovej triede 203 oddelení.

Treba mať na pamäti, že geometrické rozmery disku (polomery a hrúbky) sa zadávajú do programu DI.EXE v centimetroch a obrysové zaťaženie sa zadáva (preklad).

2.2 Výsledky výpočtu

Výsledky výpočtu sú uvedené v tabuľke 2.2.

Tabuľka 2.2

V prvých stĺpcoch tabuľky 2.2 sú uvedené počiatočné údaje o geometrii disku a rozložení teploty pozdĺž polomeru disku. V stĺpcoch 5-9 sú uvedené výsledky výpočtu: radiálne napätia (rad.) a obvodové (okolie), rezervy pre ekvivalentné napätie (napr. ekv.) a deštruktívne otáčky (valcový rez), ako aj predĺženie disku pod pôsobenie odstredivých síl a tepelná rozťažnosť pri rôznych polomeroch.

Najmenší koeficient bezpečnosti ekvivalentného napätia sa získa na základni disku. Prípustná hodnota. Pevnosť je splnená.

Najmenšia miera bezpečnosti z hľadiska deštruktívnych otáčok je tiež dosiahnutá na spodnej časti disku. Povolená hodnota. Pevnosť je splnená.

Ryža. 2.2 Rozloženie napätia (rad. A env.) Pozdĺž polomeru disku

Ryža. 2.3 Rozloženie bezpečnostného faktora (bezpečnostné rezervy ekvivalentné napätiu) pozdĺž polomeru disku

Ryža. 2.4 Rozdelenie bezpečnostného faktora pre deštruktívne otáčky

Ryža. 2.5 Rozloženie teploty, napätia (rad. A env.) Pozdĺž polomeru disku

Literatúra

1. Khronin D.V., Vyunov S.A. a iné "Konštrukcia a projektovanie leteckých motorov s plynovou turbínou." - M, Strojárstvo, 1989.

2. "Motory s plynovou turbínou", А.А. Inozemtsev, V.L. Sandratsky, JSC "Aviadvigatel", Perm, 2006

3. Lebedev S.G. Projekt kurzu v disciplíne "Teória a výpočet listov lietadiel", - M, MAI, 2009.

4. Perel L.Ya., Filatov A.A. Valivé ložiská. Adresár. - M, Strojárstvo, 1992.

5. Program DISK-MAI, vyvinutý na katedre 203 MAI, 1993.

6. Inozemtsev A.A., Nikhamkin M.A., Sandratsky V.L. „Motory s plynovou turbínou. Dynamika a sila leteckých motorov a elektrární “. - M, Strojárstvo, 2007.

7.GOST 2,105 - 95.

Uverejnené na Allbest.ru

...

Podobné dokumenty

Tepelný plynový dynamický výpočet motora, výber a zdôvodnenie parametrov. Koordinácia parametrov kompresora a turbíny. Plynodynamický výpočet turbíny a profilovanie lopatiek RK prvého stupňa turbíny na počítači. Výpočet pevnosti zámku lopatky turbíny.

práca, pridané 3.12.2012


Tepelný výpočet dynamiky plynu motora. Koordinácia prevádzky kompresora a turbíny. Plynovo-dynamický výpočet axiálnej turbíny na počítači. Profilovanie lopatiek rotora vysokotlakovej turbíny. Popis konštrukcie motora, výpočet pevnosti kotúča turbíny.

práca, pridané 22.01.2012


Tepelno-plynodynamický výpočet motora, profilovanie lopatiek obežných kolies prvého stupňa turbíny. Plynovo-dynamický výpočet turbínového prúdového motora a vývoj jeho konštrukcie. Vypracovanie plánu na spracovanie kužeľového ozubeného kolesa. Analýza účinnosti motora.

práca, pridané 22.01.2012


Návrh dráhy prúdenia leteckého motora s plynovou turbínou. Výpočet pevnosti listu rotora, kotúča turbíny, pripojovacej jednotky a spaľovacej komory. Proces výroby prírub, popis a výpočet režimov spracovania pre operácie.

práca, pridané 22.01.2012


Popis konštrukcie motora. Termogasdynamický výpočet prúdového obtokového motora. Výpočet pevnosti a stability kotúča kompresora, krytov spaľovacej komory a uzáveru lopatiek prvého stupňa vysokotlakového kompresora.

semestrálna práca, pridaná 3.8.2011


Výpočet pre dlhodobú statickú pevnosť prvkov leteckého prúdového motora r-95Sh. Výpočet pevnosti listu rotora a disku prvého stupňa nízkotlakového kompresora. Odôvodnenie dizajnu založené na patentovom výskume.

semestrálna práca, pridané 08.07.2013


Návrh pracovného procesu motorov s plynovou turbínou a vlastnosti plynodynamického výpočtu jednotiek: kompresor a turbína. Prvky termogasdynamického výpočtu dvojhriadeľového termosetového motora. Vysokotlakové a nízkotlakové kompresory.

test, pridaný 24.12.2010


Výpočet pevnosti prvkov prvého stupňa vysokotlakového kompresora prúdového obtokového motora so zmiešavacími prúdmi pre bojovú stíhačku. Výpočet prídavkov na obrábanie pre vonkajšie, vnútorné a koncové rotačné plochy.

diplomová práca, pridané 06.07.2012


Koordinácia parametrov kompresora a turbíny a jej plynodynamický výpočet na počítači. Profilovanie lopatky obežného kolesa a výpočet pevnosti. Procesný diagram, sústružnícke, frézovacie a vŕtacie operácie, analýza účinnosti motora.

práca, pridané 03.08.2011


Stanovenie expanzných prác (dostupný tepelný spád v turbíne). Výpočet procesu v tryskovej aparatúre, relatívna rýchlosť na vstupe do radaru. Výpočet pevnosti drieku, ohybu zuba. Popis turbíny hnacieho plynového turbínového motora, výber materiálu dielov.

Úžitkový model umožňuje zvýšiť účinnosť prúdového obtokového motora (TJE) garantovaným chladením posledného stupňa turbíny pri maximálnych režimoch (napríklad pri vzlete) a zvýšením účinnosti pri cestovných režimoch prevádzky. Chladiaci systém posledného stupňa nízkotlakovej axiálnej turbíny prúdového motora obsahuje nasávanie vzduchu z vonkajšieho okruhu motora a navyše nasávanie vzduchu za jedným z medzistupňov kompresora. Chladiaci systém je vybavený zariadením na reguláciu prívodu vzduchu do dutiny priľahlej k zadnej ploche kotúča turbíny posledného stupňa. Ovládacie zariadenie obsahuje otočný krúžok s pohonom. Otočný krúžok je v kontakte s koncovou stenou podpery turbíny. V koncovej stene podpery sú vytvorené dva otvory. Jeden otvor je spojený s prstencovou dutinou podpery turbíny posledného stupňa a druhý s dutinou zberača vzduchu umiestneného v prstencovej dutine podpery turbíny. Otočný veniec ovládacieho zariadenia je vybavený priechodným eliptickým otvorom umiestneným s možnosťou striedavého spojenia s jedným z dvoch priechodných otvorov koncovej steny podpery turbíny.

Úžitkový vzor sa týka chladiacich systémov prvkov leteckého motora, presnejšie chladiaceho systému nízkotlakovej turbíny (LPT) obtokového prúdového motora (TJE).

Chladiaci vzduch sa používa na chladenie horúcich konštrukčných prvkov prúdových motorov.

Známy je turbínový chladiaci systém prúdového obtokového motora, v ktorom sa na chladenie lopatiek turbíny používa vzduch odoberaný z medzistupňa alebo posledného stupňa vysokotlakového kompresora (HPC) (pozri napr. turbodúchadlo TRDDF", Vydavateľstvo MAI, 1996, s. .27-28). Chladiaci vzduch odoberaný z HPC má dostatočne vysoký tlak (v porovnaní s miestom jeho výstupu do prietokovej dráhy turbíny), čo zabezpečuje jeho garantovaný prívod na všetky chladiace plochy. V tomto ohľade je účinnosť takéhoto chladiaceho systému veľmi vysoká.

Nevýhodou použitia takéhoto chladiaceho systému je zníženie špecifického ťahu pri maximálnych režimoch a hospodárnosti pri cestovných režimoch prevádzky. K tomuto poklesu dochádza v dôsledku toho, že časť výkonu vysokotlakovej turbíny, ktorá sa používa na stláčanie chladiaceho vzduchu HPP, sa stratí a nevyužije sa ani na otáčanie vysokotlakového kompresora (HPC), ani na tvorbu motora. ťah. Napríklad, keď je prietok chladiacich lopatiek vzduchu vysokotlakového palivového čerpadla ~ 5 % prietoku vzduchu na vstupe do HPC a vzduch sa odoberá z jeho posledného stupňa, straty výkonu môžu byť ~ 5%, čo zodpovedá zníženiu účinnosti turbíny o rovnakú hodnotu.

Nárokovanému technickému riešeniu sa najviac približuje turbínový chladiaci systém prúdového obtokového motora, v ktorom sa na chladenie lopatiek nízkotlakovej turbíny využíva vzduch odoberaný z vonkajšieho slučkového kanála (pozri napr. „Obtokový motor Turbojet s prídavné spaľovanie AL-31F" vydavateľstvo VVIA pomenované po N. E. Žukovskom, 1987, s. 128-130). Turbína je chladená vo všetkých prevádzkových režimoch motora. Pri tomto variante odberu chladiaceho vzduchu sa nespotrebúva dodatočný výkon turbíny na jeho stlačenie v HPC, preto je možné väčšie množstvo potenciálnej energie prúdu plynu za turbínou premeniť v dýze na kinetickú energiu výfukových plynov. prúdové, čo následne povedie k zvýšeniu ťahu motora a jeho účinnosti.

Nevýhodou použitia takéhoto chladiaceho systému je zníženie účinnosti chladenia v dôsledku nedostatočného tlaku vzduchu odoberaného z kanála vonkajšieho okruhu chladiaceho vzduchu pri prevádzkových režimoch motora blízkych maximu (napríklad vzletový režim). Pri uvedených prevádzkových režimoch je pomer tlakov v kanáli vonkajšieho okruhu a na výstupe z nízkotlakovej turbíny, ktorý je optimálny pre účinnosť motora (maximálna hodnota špecifického ťahu motora). blízko k jednote. Takýto pokles tlaku, berúc do úvahy straty v prívodných kanáloch a dýzach, nestačí na realizáciu efektívneho chladenia listu rotora vysokotlakového palivového čerpadla motora v týchto režimoch.

Známe technické riešenia majú obmedzené možnosti, pretože vedú k zníženiu účinnosti motora.

Úžitkový vzor je založený na úlohe zvýšiť účinnosť prúdového motora zaručeným chladením posledného stupňa turbíny v maximálnych režimoch (napríklad vzlet) a zvýšiť účinnosť v cestovných režimoch.

Technickým výsledkom je zvýšenie účinnosti turbodúchadlového motora.

Problém je vyriešený tým, že chladiaci systém posledného stupňa nízkotlakovej axiálnej turbíny prúdového obtokového motora obsahuje nasávanie vzduchu z vonkajšieho okruhu motora. Vstup vzduchu komunikuje cez dutiny vzpier a prstencovú dutinu podpery turbíny posledného stupňa, opatrenú prednou koncovou stenou, s dutinou priliehajúcou k zadnej ploche kotúča turbíny a cez tlakový kotúč s vnútornými dutinami. čepelí. Koncová stena podpery turbíny má priechodné otvory a vonkajší povrch skrine turbíny posledného stupňa je vytvorený ako súčasť vnútorného povrchu kanála vonkajšieho obrysu motora.

Novinkou v úžitkovom vzore je, že chladiaci systém je na vstupe navyše vybavený prívodom vzduchu za jedným z medzistupňov kompresora, prepojeným potrubím s dutým zberačom vzduchu na výstupe. Chladiaci systém je vybavený zariadením na reguláciu prívodu vzduchu do dutiny priľahlej k zadnej ploche turbíny posledného stupňa. Ovládacie zariadenie obsahuje otočný krúžok s pohonom. Otočný krúžok je v kontakte s koncovou stenou podpery turbíny. V koncovej stene podpery sú vytvorené dva otvory. Jeden otvor je spojený s prstencovou dutinou podpery turbíny posledného stupňa a druhý s dutinou zberača vzduchu umiestneného v prstencovej dutine podpery turbíny. Otočný veniec ovládacieho zariadenia je vybavený priechodným eliptickým otvorom umiestneným s možnosťou striedavého spojenia s jedným z dvoch priechodných otvorov koncovej steny podpery turbíny.

Chladiaci systém posledného stupňa nízkotlakovej axiálnej turbíny prúdového obtokového motora podľa deklarovaného úžitkového vzoru zabezpečuje:

Dodatočné napájanie chladiaceho systému na vstupe s nasávaním vzduchu za jedným z medzistupňov kompresora, prepojeného potrubím s dutým zberačom vzduchu na výstupe, komunikujúcim s dutinou, zadnej plochy kotúča poslednej turbíny stupeň, poskytuje zaručené chladenie pri maximálnych režimoch vrátane vzletu;

Zásobovanie chladiaceho systému zariadením na reguláciu prívodu vzduchu do dutiny priľahlej k zadnej ploche kotúča posledného stupňa turbíny z medzistupňa kompresora alebo z vonkajšieho okruhu, zabezpečuje účinnosť chladenie listu rotora vysokotlakového palivového čerpadla pri všetkých prevádzkových režimoch motora. Riadiace zariadenie vám umožňuje kombinovať pozitívne vlastnosti oboch chladiacich systémov, to znamená, že postupným prepojením rôznych kanálov na prívod chladiaceho vzduchu je najracionálnejšie zabezpečiť prevádzkyschopnosť a účinnosť chladiaceho systému turbíny v celom rozsahu prevádzky motora. režimov a tým zlepšiť trakčné, ekonomické a zdrojové charakteristiky motora. Takže v odberovom režime je riadiace zariadenie zapojené tak, že je zabezpečený prívod chladiaceho vzduchu z medzistupňa kompresora s tlakom dostatočným na efektívne chladenie posledného stupňa turbíny. To umožňuje buď zvýšiť zdroj turbíny a celého motora ako celku pri pevnom prietoku chladiaceho vzduchu, alebo znížiť prietok chladiaceho vzduchu a tým zvýšiť trakčné vlastnosti motora. Vzduch v kanáli vonkajšieho okruhu nemá pretlak potrebný na efektívne chladenie. V cestovnom režime zabezpečuje riadiace zariadenie chladiaci vzduch z kanála vonkajšieho okruhu, pričom kanál prívodu vzduchu z kompresora je uzavretý (prepnutie polohy prstenca sa vykonáva signálom v závislosti od otáčok nízkotlakovej turbíny hriadeľ motora nn a teplota stagnácie vzduchu na vstupe motora T * H). Tým, že chladiaci vzduch neprechádza kompresiou v kompresore, klesá potrebný výkon HPC a zvyšuje sa voľná energia pracovnej tekutiny za turbínou; to vedie k zvýšeniu ťahu motora a jeho účinnosti. Okrem toho má vzduch z kanála vonkajšieho okruhu veľký zdroj chladenia, ktorý umožní buď zvýšiť zdroj turbíny a motora ako celku pri pevnom prietoku chladiaceho vzduchu, alebo znížiť prietok. rýchlosť chladiaceho vzduchu a tým ďalšie zvýšenie účinnosti motora.

Tým je vyriešený problém nastolený v úžitkovom vzore - zvýšenie účinnosti prúdového motora zaručeným chladením posledného stupňa turbíny pri maximálnych režimoch (napríklad vzlet) a zvýšenie účinnosti pri cestovných režimoch prevádzky v porovnaní so známymi analógmi.

Predložený úžitkový vzor je znázornený nasledujúcim podrobným popisom chladiaceho systému a jeho činnosti s odkazom na výkresy znázornené na obrázkoch 1-3, kde

Obrázok 1 schematicky znázorňuje pozdĺžny rez posledným stupňom nízkotlakovej axiálnej turbíny prúdového obtokového motora a jeho chladiaceho systému;

obrázok 2 je pohľad A z obrázku 1;

obrázok 3 - časť b-b na obrázku 2.

Chladiaci systém posledného stupňa nízkotlakovej axiálnej turbíny prúdového obtokového motora obsahuje (pozri obr. 1) nasávanie 1 vzduchu z vonkajšieho okruhu 2 motora. Vstup vzduchu 1 je spojený s dutinou 3 priľahlou k zadnému povrchu kotúča 4 turbíny cez dutiny 5 vzpier 6 a prstencovú dutinu 7 podpery turbíny posledného stupňa, vybavenú prednou koncovou stenou 8 s priechodnými otvormi 9. (pozri obr. 2, 3) turbíny a cez kanály 10 v kotúči 4 s vnútornými dutinami lopatiek 11.

Chladiaci systém posledného stupňa nízkotlakovej axiálnej turbíny prúdového obtokového motora ďalej obsahuje nasávanie vzduchu na vstupe za jedným z medzistupňov kompresora (na obr. 1 je nasávanie vzduchu a medzistupeň kompresora neukázané). Tento prívod vzduchu je spojený potrubím 12 s dutým zberačom vzduchu 13 na výstupe priľahlom ku koncovej stene 8 podpery turbíny s priechodnými otvormi 14 (pozri obr. 2, 3).

Okrem toho je chladiaci systém vybavený zariadením na reguláciu prívodu vzduchu do dutiny 3 priľahlej k zadnej ploche kotúča 4 turbíny posledného stupňa. Riadiace zariadenie je vyrobené vo forme otočného prstenca 15 (pozri obr. 1-3) s pohonom (pohon nie je znázornený) v kontakte s koncovou stenou 8 podpery turbíny, kde otvor 9 zabezpečuje spojenie dutina 3 s prstencovou dutinou 7 a otvor 14 poskytuje spojenie dutiny 3 s dutinou 16 zberača 13 vzduchu umiestneného v prstencovej dutine 7 podpery turbíny. Pohon otočného prstenca 15 môže byť vytvorený napríklad vo forme pneumatického motora alebo pohonu podobného typu. Otočný prstenec 15 ovládacieho zariadenia má priechodný eliptický otvor 17, ktorý umožňuje striedavé spojenie s priechodnými otvormi 9, 14 v koncovej stene 8 podpery turbíny.

Navrhovaný chladiaci systém obsahuje prívod vzduchu a (na obrázku 1 nie je prívod vzduchu znázornený) za jedným z medzistupňov kompresora, prívod vzduchu 1b z kanála vonkajšieho okruhu 2. Prevádzka systému prívodu chladiaceho vzduchu je popísaná nižšie.

Chladiaci systém posledného stupňa nízkotlakovej axiálnej turbíny prúdového obtokového motora pracuje nasledovne. Krúžok 15 môže byť v dvoch polohách. Keď je krúžok 15 otočený do polohy I (pozri obr. 2) (vzletový režim chodu motora), vzduch a prúdi potrubím 12 pod vplyvom tlakového rozdielu cez zberač vzduchu 13, otvor 14 v stene 8 a otvoru 17 v krúžku 15 do dutiny 3 susediacej so zadným povrchom kotúča 4. V tomto prípade je priechod do vzduchovej dutiny 3b blokovaný krúžkom 15. Keď je krúžok 15 otočený do polohy II (nezobrazené) (cestovný režim), otvor 17 sa otočí tak, že otvor 14 je zablokovaný krúžkom 15 a vzduch b vstupuje do dutiny 3 cez otvor 9 a otvor 17 v prsteň 15. V tomto prípade vzduch a odoberaný po medzistupni kompresora nevstupuje do dutiny 3.

Prepnutie krúžku 15 do polohy I alebo II sa uskutočňuje signálom v závislosti od otáčok n nízkotlakového turbínového hriadeľa motora a teploty brzdného vzduchu na vstupe motora T * H. Pri vysokých hodnotách parametra (prevádzka vzletového motora), krúžok 15 je v polohe I, pri nízkych hodnotách parametra (kríženie) - v polohe II.

Realizácia chladiaceho systému v súlade s uvedeným technickým riešením umožňuje zabezpečiť potrebné chladenie posledného stupňa nízkotlakovej turbíny pri všetkých prevádzkových režimoch motora pri zvýšení účinnosti a hospodárnosti jeho prevádzky.

Chladiaci systém posledného stupňa nízkotlakovej axiálnej turbíny prúdového obtokového motora, obsahujúci prívod vzduchu z vonkajšieho okruhu motora, komunikujúci cez dutiny vzpier a prstencovú dutinu podpery turbíny posledný stupeň vybavený prednou koncovou stenou s dutinou priliehajúcou k zadnej ploche kotúča turbíny a cez tlakovú hlavu kotúč s vnútornými dutinami lopatiek, kde koncová stena podpery turbíny má priechodné otvory, vyznačujúci sa tým, že chladiaci systém je na vstupe dodatočne vybavený prívodom vzduchu za jedným z medzistupňov kompresora spojeným potrubím s dutým zberačom vzduchu na výstupe a zariadením na reguláciu prívodu vzduchu do dutiny, priľahlým zadná plocha turbíny posledného stupňa, kde je ovládacie zariadenie vyhotovené vo forme rotačného prstenca s pohonom v dotyku s koncovou stenou podpery turbíny, v koncovej stene podpery sú vytvorené dva otvory, kde jeden otvor je spojený s krúžkom s dutinou podpery turbíny posledného stupňa a druhou s dutinou zberača vzduchu umiestnenou v prstencovej dutine podpery turbíny je rotačný krúžok ovládacieho zariadenia vybavený eliptickým priechodným otvorom umiestneným s možnosťou striedavého spojenia s jedným z dvoch priechodných otvorov koncovej steny podpery turbíny.

Turbína

Turbína je určená na pohon kompresora a pomocných jednotiek motora. Turbína motora je axiálna, prúdová, dvojstupňová, chladená, dvojrotorová.

Zostava turbíny obsahuje postupne umiestnené jednostupňové axiálne vysokotlakové a nízkotlakové turbíny, ako aj podperu turbíny. Podpora je prvkom výkonového obvodu motora.

Vysokotlaková turbína

SA HPT pozostáva z vonkajšieho krúžku, vnútorného krúžku, krytu, vírivého zariadenia, blokov lopatiek dýzy, labyrintových tesnení, spojov lopatiek dýzy, dištančných vložiek s voštinovými vložkami a upevňovacích prvkov.

Vonkajší krúžok má prírubu na spojenie s prírubou ráfika dýzy vstrekovacieho čerpadla a telesa VVT. Krúžok je teleskopicky spojený s telom VVT a má dutinu na privádzanie sekundárneho vzduchu z OCS na chladenie vonkajších políc lopatiek dýzy.

Vnútorný krúžok má prírubu na spojenie s krytom a vnútorným telom OKS.

SA TVD má štyridsaťpäť lopatiek spojených do pätnástich liatych trojčepelových blokov. Bloková konštrukcia lopatiek CA umožňuje znížiť počet spojov a prepadov plynu.

Čepeľ dýzy je dutá, chladená dvojdutinová čepeľ. Každá čepeľ má pero, vonkajšie a vnútorné police, ktoré tvoria splývavú časť SA HPT s perom a policami susedných čepelí.

Rotor HPT je navrhnutý tak, aby premieňal energiu prúdu plynu na mechanickú prácu na hriadeli rotora. Rotor pozostáva z kotúča, čapu s labyrintom a olejových tesniacich krúžkov. Disk má deväťdesiattri štrbín na upevnenie lopatiek rotora turbíny v „jedľových“ zámkoch, otvory pre tesne priliehajúce skrutky uťahujúce HPT disk, čap a hriadeľ, ako aj šikmé otvory na prívod chladiaceho vzduchu do rotora. čepele.

Lopatka HPT rotora je liata, dutá, chladená. Vo vnútornej dutine čepele na organizáciu chladiaceho procesu je pozdĺžna priehradka, turbulizačné čapy a rebrá. Koreň čepele má predĺženú stonku a rybiu kosť. V drieku sú kanály pre prívod chladiaceho vzduchu do profilu lopatky a v odtokovej hrane je štrbina pre výstup vzduchu.

Olejové tesnenie a radiálne valčekové ložisko zadného vysokotlakového rotora sú umiestnené v drieku čapu.

Nízkotlaková turbína

SA TND pozostáva z okraja, blokov lopatiek trysky, vnútorného krúžku, membrány, voštinových vložiek.

Ráfik má prírubu na spojenie s plášťom VVT a vonkajším krúžkom HPT, ako aj prírubu na spojenie s plášťom podpery turbíny.

SA TND má päťdesiatjeden čepelí zvarených do dvanástich štvorčepelových blokov a jedného trojčepelového bloku. Čepeľ dýzy je odlievaná, dutá, chladená. Perie, vonkajšie a vnútorné police tvoria splývavú časť CA s perom a policami susedných čepelí.

Vo vnútornej časti dutiny profilu lopatky je umiestnený perforovaný deflektor. Na vnútornom povrchu peria sú priečne rebrá a turbulentné čapy.

Membrána je určená na oddelenie dutín medzi obežnými kolesami HPT a LPT.

Rotor LPT pozostáva z kotúča s lopatkami rotora, čapu, hriadeľa a prítlačného kotúča.

LPT disk má päťdesiatdeväť drážok na upevnenie listov rotora a šikmé otvory na prívod chladiaceho vzduchu k nim.

Pracovná čepeľ LPT je odlievaná, dutá, chladená. Na obvodovej časti má lopatka krytovú prírubu s labyrintovým tesniacim hrebeňom, ktorý utesňuje radiálnu medzeru medzi statorom a rotorom.

Lopatky sú zaistené pred axiálnymi pohybmi v kotúči deleným krúžkom s vložkou, ktorá je zase upevnená čapom na okraji kotúča.

Čap má v prednej časti vnútorné drážky na prenos krútiaceho momentu na hriadeľ vstrekovacieho čerpadla. Na vonkajšom povrchu prednej časti čapu je vnútorná klietka valčekového ložiska zadnej HPT podpery, labyrint a sada tesniacich krúžkov, ktoré spolu s krytom inštalovaným v čape tvoria prednú časť. tesnenie olejovej dutiny podpery HPP.

Na valcovom páse v zadnej časti je inštalovaná sada O-krúžkov, ktoré spolu s krytom tvoria tesnenie olejovej dutiny držiaka vstrekovacieho čerpadla.

Šachta TND sa skladá z troch častí. Spojenie častí hriadeľa navzájom je vidlicové. Krútiaci moment na spojoch je prenášaný radiálnymi čapmi. V zadnej časti hriadeľa je umiestnené olejové odčerpávacie čerpadlo pre podperu turbíny.

V prednej časti vstrekovacieho čerpadla sú drážky, ktoré cez pružinu prenášajú krútiaci moment na rotor nízkotlakového kompresora.

Tlakový kotúč je navrhnutý tak, aby vytváral dodatočnú spätnú vodu a zvyšoval tlak chladiaceho vzduchu na vstupe do pracovných lopatiek vysokotlakového palivového čerpadla.

Nosič turbíny obsahuje podpornú skriňu a ložiskovú skriňu. Nosná skriňa pozostáva z vonkajšieho puzdra a vnútorného prstenca, ktoré sú spojené silovými vzperami a tvoria silový obvod podpery turbíny. Súčasťou nosiča je aj clona s kapotážou, protipenivá sieťovina a upevňovacie prvky. Vo vnútri stojanov sú potrubia na prívod a čerpanie oleja, odvetrávanie olejových dutín a vypúšťanie oleja. Cez dutiny stojanov sa privádza vzduch na chladenie vstrekovacieho čerpadla a vzduch sa odstraňuje z predolejovej dutiny podpery. Vzpery sú kryté podbehmi. Na skrini ložiska je namontované olejové čerpadlo a olejové potrubie. Medzi vonkajším krúžkom valčekového ložiska rotora vysokotlakového palivového čerpadla a skriňou ložiska je umiestnený elastický olejový tlmič.

Na podpere turbíny je pripevnený kužeľový kryt, ktorého profil zabezpečuje vstup plynu do prídavného spaľovania s minimálnymi stratami.

Prvýkrát lietadlo s prúdovým motorom ( Prúdový motor) vzlietol v roku 1939. Odvtedy sa zariadenie leteckých motorov zdokonalilo, objavili sa rôzne typy, ale princíp fungovania je u všetkých približne rovnaký. Aby ste pochopili, prečo sa lietadlo s takou veľkou hmotnosťou tak ľahko zdvihne do vzduchu, musíte vedieť, ako funguje motor lietadla. Prúdový motor uvádza lietadlo do pohybu v dôsledku prúdového ťahu. Ťah prúdu je zasa sila spätného rázu prúdu plynu, ktorý uniká z dýzy. To znamená, že sa ukázalo, že prúdová elektráreň tlačí lietadlo a všetkých ľudí v kabíne pomocou plynového prúdu. Prúd prúdu, unikajúci z trysky, je odpudzovaný vzduchom a tým uvádza lietadlo do pohybu.

Zariadenie turboventilačného motora

Dizajn

Letecký motor je pomerne zložitý. Prevádzková teplota v takýchto inštaláciách dosahuje 1000 stupňov alebo viac. V súlade s tým sú všetky časti, ktoré tvoria motor, vyrobené z materiálov, ktoré sú odolné voči vysokým teplotám a ohňu. Vzhľadom na zložitosť zariadenia existuje celá oblasť vedy o prúdových motoroch.

Prúdový motor pozostáva z niekoľkých hlavných prvkov:

• ventilátor;
• kompresor;
• spaľovacia komora;
• turbína;
• tryska.

Pred turbínou je inštalovaný ventilátor. S jeho pomocou je vzduch nasávaný do inštalácie zvonku. V takýchto inštaláciách sa používajú ventilátory s veľkým počtom lopatiek určitého tvaru. Veľkosť a tvar lopatiek poskytujú najefektívnejší a najrýchlejší prívod vzduchu do turbíny. Sú vyrobené z titánu. Okrem hlavnej funkcie (nasávanie vzduchu) ventilátor rieši ďalšiu dôležitú úlohu: s jeho pomocou sa vzduch čerpá medzi prvky prúdového motora a jeho plášť. Týmto čerpaním sa systém ochladí a zabráni sa zničeniu spaľovacej komory.

V blízkosti ventilátora je umiestnený vysokovýkonný kompresor. S jeho pomocou vstupuje vzduch do spaľovacej komory pod vysokým tlakom. V komore sa zmiešava vzduch a palivo. Výsledná zmes sa zapáli. Po zapálení sa zmes a všetky prvky zariadenia umiestnené v blízkosti zahrievajú. Spaľovacia komora je najčastejšie vyrobená z keramiky. Je to spôsobené tým, že teplota vo vnútri komory dosahuje 2000 stupňov alebo viac. A keramika sa vyznačuje odolnosťou voči vysokým teplotám. Po zapálení sa zmes dostane do turbíny.

Pohľad zvonka na letecký motor

Turbína je zariadenie pozostávajúce z veľkého počtu lopatiek. Prúd zmesi vyvíja tlak na lopatky, čím uvádza turbínu do pohybu. Turbína v dôsledku tohto otáčania spôsobuje otáčanie hriadeľa, na ktorom je ventilátor namontovaný. Výsledkom je uzavretý systém, ktorý pre fungovanie motora vyžaduje iba prívod vzduchu a dostupnosť paliva.

Potom zmes vstupuje do dýzy. Toto je posledná fáza 1. cyklu motora. Vytvára sa tu tryskový prúd. Takto funguje letecký motor. Ventilátor vháňa studený vzduch do trysky, čím zabraňuje jej zničeniu príliš horúcou zmesou. Prúd studeného vzduchu zabraňuje roztaveniu objímky trysky.

Letecké motory môžu byť vybavené rôznymi tryskami. Najpokročilejšie sú tie mobilné. Pohyblivá dýza je schopná expandovať a zmršťovať, ako aj nastavovať uhol, nastavovať správny smer prúdu prúdu. Lietadlá s takýmito motormi sa vyznačujú vynikajúcou manévrovateľnosťou.

Typy motorov

Letecké motory sú rôznych typov:

• klasický;
• turbovrtuľový;
• turboventilátor;
• Priamo cez.

klasické inštalácie fungujú podľa princípu opísaného vyššie. Takéto motory sú inštalované na lietadlách rôznych úprav. Turbovrtuľový fungovať trochu inak. V nich plynová turbína nemá žiadne mechanické spojenie s prevodovkou. Tieto zariadenia poháňajú lietadlo iba čiastočne pomocou prúdového ťahu. Tento typ inštalácie využíva veľkú časť energie horúcej zmesi na pohon vrtule cez prevodovku. V takejto inštalácii sú namiesto jednej 2 turbíny. Jeden z nich poháňa kompresor a druhý poháňa skrutku. Na rozdiel od klasických prúdových motorov sú inštalácie poháňané vrtuľou ekonomickejšie. Ale neumožňujú lietadlám dosiahnuť vysoké rýchlosti. Inštalujú sa na nízkorýchlostné lietadlá. Prúdové motory umožňujú vyvinúť oveľa vyššiu rýchlosť počas letu.

Turboventilátor motory sú kombinované jednotky spájajúce prvky prúdových a turbovrtuľových motorov. Od klasických sa líšia veľkým rozmerom lopatiek ventilátora. Ventilátor aj vrtuľa pracujú pri podzvukových otáčkach. Rýchlosť pohybu vzduchu je znížená vďaka prítomnosti špeciálnej kapotáže, v ktorej je ventilátor umiestnený. Tieto motory sú oproti klasickým úspornejšie. Okrem toho sa vyznačujú vyššou účinnosťou. Najčastejšie sa inštalujú na veľkokapacitné parníky a lietadlá.

Veľkosť motora lietadla v pomere k ľudskej výške

Priamy tok inštalácie vzduchových trysiek nezahŕňajú použitie pohyblivých prvkov. Vzduch je prirodzene nasávaný vďaka kapotáži namontovanej na vstupe. Po nasatí vzduchu motor funguje rovnako ako klasický.

Niektoré lietadlá lietajú na turbovrtuľových motoroch, ktorých konštrukcia je oveľa jednoduchšia ako prúdový motor. Preto má veľa ľudí otázku: prečo používať zložitejšie inštalácie, ak sa môžete obmedziť na skrutku? Odpoveď je jednoduchá: prúdové motory sú výkonom lepšie ako skrutkové motory. Sú desaťkrát výkonnejšie. V súlade s tým poskytuje prúdový motor oveľa väčší ťah. To umožňuje zdvihnúť veľké lietadlá do vzduchu a letieť vysokou rýchlosťou.

V kontakte s

[0001] Vynález sa týka nízkotlakových turbín motorov s plynovou turbínou na použitie v lietadlách. Nízkotlaková turbína motora s plynovou turbínou obsahuje rotor, stator so zadnou podperou, labyrintové tesnenie s vnútornou a vonkajšou prírubou na zadnej podpere statora. Labyrintové tesnenie turbíny je dvojvrstvové. Vnútornú vrstvu tvoria dva labyrintové tesniace hrebene smerujúce k osi turbíny a pracovná plocha vnútornej príruby labyrintového tesnenia smerujúca k prietokovej dráhe turbíny. Vonkajšiu vrstvu tvoria labyrintové tesniace hrebene smerujúce k dráhe prúdenia turbíny a pracovná plocha vonkajšej príruby labyrintového tesnenia smerujúca k osi turbíny. Tesniace hrebene labyrintu vnútorného radu labyrintového tesnenia sú vyrobené s rovnobežnými vnútornými stenami, medzi ktorými je inštalovaný tlmiaci krúžok. Vonkajšia príruba labyrintového tesnenia je vyrobená s vonkajšou uzavretou prstencovou vzduchovou dutinou. Medzi prietokovou dráhou turbíny a vonkajšou prírubou labyrintového tesnenia je umiestnená prstencová bariérová stena, inštalovaná na zadnej podpere statora. Pracovná plocha vnútornej príruby labyrintovej upchávky je umiestnená tak, aby pomer vnútorného priemeru na výstupe z prietokovej dráhy turbíny k priemeru pracovnej plochy vnútornej príruby labyrintovej upchávky bol 1,05 1,5. Vynález zlepšuje spoľahlivosť nízkotlakovej turbíny motora s plynovou turbínou. 3 chorý.

Výkresy pre RF patent 2507401

[0001] Vynález sa týka nízkotlakových turbín motorov s plynovou turbínou na použitie v lietadlách.

Známa je nízkotlaková turbína motora s plynovou turbínou so zadnou podperou, v ktorej je labyrintové tesnenie oddeľujúce zadnú výtlačnú dutinu turbíny od dráhy prúdenia na výstupe z turbíny vytvorené v tvare jedného radu. (S.A. Vyunov, "Konštrukcia a dizajn leteckých plynových turbínových motorov", Moskva, "Mashinostroenie", 1981, s. 209).

Nevýhodou známej konštrukcie je nízka stabilita tlaku vo vykladacej dutine turbíny v dôsledku nestabilnej hodnoty radiálnych vôlí v labyrintovej upchávke, najmä pri premenlivých prevádzkových režimoch motora.

Najbližšie k nárokovanej konštrukcii je nízkotlaková turbína motora s plynovou turbínou, vrátane rotora, statora so zadnou podperou, labyrintového tesnenia s vnútornou a vonkajšou labyrintovou prírubou namontovanou na zadnej podpere statora (US patent č. 7905083 , F02K 3.2., 15.3.2011).

Nevýhodou známej konštrukcie branej ako prototyp je zvýšená hodnota axiálnej sily rotora turbíny, čo znižuje spoľahlivosť turbíny a motora ako celku v dôsledku nízkej spoľahlivosti ložiska s kosouhlým stykom, ktoré vníma zvýšenú axiálnu silu rotora turbíny.

Technickým výsledkom nárokovaného vynálezu je zvýšenie spoľahlivosti nízkotlakovej turbíny motora s plynovou turbínou znížením axiálnej sily rotora turbíny a zabezpečením stability axiálnej sily pri prevádzke v prechodových režimoch.

Uvedený technický výsledok je dosiahnutý tým, že v nízkotlakovej turbíne motora s plynovou turbínou, vrátane rotora, statora so zadnou podperou, labyrintového tesnenia vyrobeného s vnútornými a vonkajšími prírubami namontovanými na zadnom podpere statora, labyrintové tesnenie turbíny je dvojvrstvové, pričom vnútorná vrstva labyrintového tesnenia je tvorená dvoma tesniacimi hrebeňmi labyrintu smerujúcimi k osi turbíny a pracovnou plochou vnútornej príruby labyrintového tesnenia smerujúcou k dráhe prúdenia turbíny a vonkajšiu vrstvu labyrintového tesnenia tvoria tesniace hrebene labyrintu smerujúce k dráhe prúdenia turbíny a pracovná plocha vonkajšej príruby labyrintového tesnenia smerujúca k osi turbíny a tesniace hrebene labyrintu vnútorného radu labyrintového tesnenia sú vyrobené s rovnobežnými vnútornými stenami, medzi ktorými je inštalovaný tlmiaci krúžok, a je vyrobená vonkajšia príruba labyrintového tesnenia s vonkajšou uzavretou prstencovou vzduchovou dutinou, pričom medzi dráhou prúdenia turbíny a vonkajšou prírubou labyrintového tesnenia je na zadnej podpere statora namontovaná prstencová bariérová stena a pracovná plocha vnútornej príruby labyrintového tesnenia je umiestnená tak, že je splnená podmienka:

kde D je vnútorný priemer na výstupe z prietokovej dráhy turbíny,

Konštrukcia labyrintovej upchávky na výstupe z nízkotlakovej turbíny je dvojvrstvová, pričom vrstvy upchávky sú umiestnené tak, že vnútornú vrstvu tvoria dva tesniace hrebene labyrintu smerujúce k osi turbíny a pracovná plocha vnútornej príruby labyrintového tesnenia smeruje k dráhe prúdenia turbíny a vonkajšia vrstva je vytvorená nasmerovaná na dráhu prúdenia turbíny s tesniacimi hrebeňmi labyrintu a pracovnými plochami vonkajšej príruby labyrintu upchávka smerujúca k osi turbíny, umožňuje zabezpečiť spoľahlivú prevádzku labyrintovej upchávky v prechodných režimoch prevádzky turbíny, čo zabezpečuje stabilitu axiálnej sily pôsobiacej na rotor turbíny a zvyšuje jej spoľahlivosť.

Vyhotovenie tesniacich hrebeňov labyrintu vnútornej vrstvy tesnenia s rovnobežnými vnútornými stenami, medzi ktorými je inštalovaný tlmiaci krúžok, poskytuje zníženie vibračných napätí v labyrinte a zníženie radiálnych vôlí medzi hrebeňmi labyrintu. a príruby labyrintového tesnenia.

Realizácia vonkajšej príruby labyrintového tesnenia s vonkajšou uzavretou vzduchovou dutinou, ako aj umiestnenie medzi prietokovou dráhou turbíny a vonkajšou prírubou labyrintového tesnenia prstencovej bariérovej steny namontovanej na zadnej podpere statora umožňuje výrazne znížiť rýchlosť ohrevu a ochladzovania vonkajšej príruby labyrintového tesnenia v prechodových režimoch, čím sa približuje rýchlosti ohrevu a ochladzovania vonkajšej vrstvy labyrintového tesnenia, čo zabezpečuje stabilitu radiálnych vôlí medzi statora a rotora v tesnení a zvyšuje spoľahlivosť nízkotlakovej turbíny udržiavaním stabilného tlaku v dutine odľahčovacej turbíny.

Voľba pomeru D / d = 1,05 1,5 je spôsobená tým, že pri D / d<1,05 снижается надежность работы лабиринтного уплотнения из-за воздействия на уплотнение высокотемпературного газа, выходящего из турбины низкого давления.

Keď D / d > 1,5, spoľahlivosť motora s plynovou turbínou klesá v dôsledku poklesu axiálnej odľahčovacej sily pôsobiacej na rotor nízkotlakovej turbíny.

Obrázok 1 znázorňuje pozdĺžny rez nízkotlakovou turbínou motora s plynovou turbínou.

Obrázok 2 - prvok I na obrázku 1 vo zväčšenej forme.

Obrázok 3 - prvok II na obrázku 2 vo zväčšenej forme.

Nízkotlaková turbína 1 motora s plynovou turbínou pozostáva z rotora 2 a statora 3 so zadnou podperou 4. Na zníženie axiálnych síl od síl plynu pôsobiacich na rotor 2 na jeho výstupe medzi kotúčom posledného stupňa 5 rotora 2 a zadnej podpery 4, výtlačnou dutinou 6 zvýšeného tlaku, ktorá je nafúknutá vzduchom v dôsledku medzistupňa kompresora (nezobrazené) a je oddelená od prietokovej dráhy 7 turbíny 1 dvojvrstvové labyrintové tesnenie a labyrint 8 tesnenia je upevnený závitovým spojením 9 na kotúči posledného stupňa 5 rotora 2 a vnútorná príruba 10 a vonkajšia príruba 11 labyrintové tesnenia sú upevnené na zadná podpera 4 statora 3. Vnútornú vrstvu labyrintového tesnenia tvorí pracovná plocha 12 vnútornej príruby 10 smerujúca (smerovaná) k dráhe prúdenia 7 turbíny 1 a dva tesniace hrebene 13, 14 labyrint 8 smeruje k osi 15 turbíny 1. Vnútorné steny 16, 17 hrebeňov 13, 14 sú vyrobené rovnobežne. medzi sebou. Medzi vnútornými stenami 16 a 17 je nainštalovaný tlmiaci krúžok 18, ktorý pomáha znižovať vibračné namáhanie v labyrinte 8 a zmenšovať radiálne vôle 19 a 20 medzi labyrintom 8 rotora 2 a prírubami 10, 11. Vonkajšiu vrstvu labyrintového tesnenia tvorí pracovná plocha 21 vonkajšej príruby 11, smerujúca (smerovaná) k osi 15 turbíny 1, a tesniace hrebene 22 labyrintu 8 smerujúce k dráhe prúdenia 7 turbíny. turbína 1. Vonkajšia príruba 11 labyrintového tesnenia je vytvorená s vonkajšou uzavretou prstencovou vzduchovou dutinou 23 ohraničenou zvonku stenou 24 vonkajšej príruby 11. Medzi stenou 24 vonkajšej príruby 11 labyrintového tesnenia a prietoková cesta 7 turbíny 1, na zadnej podpere 4 statora 3 je namontovaná prstencová bariérová stena 25, ktorá chráni vonkajšiu prírubu 11 pred vysokoteplotným prúdom plynu 26 prúdiacim v prietokovej dráhe 7 turbíny 1.

Pracovná plocha 12 vnútornej príruby 10 labyrintového tesnenia je umiestnená tak, aby bola splnená podmienka:

kde D je vnútorný priemer prietokovej dráhy 7 turbíny 1 (na výstupe z prietokovej dráhy 7);

d - priemer pracovnej plochy 12 vnútornej príruby 10 labyrintového tesnenia.

Zariadenie funguje nasledovne.

Pri prevádzke nízkotlakovej turbíny 1 môže byť teplotný stav vonkajšej príruby 11 labyrintového tesnenia ovplyvnený zmenou teploty prúdu 26 plynu v dráhe prúdenia 7 turbíny 1, ktorá sa môže výrazne zmeniť. radiálna vôľa 19 a axiálna sila pôsobiaca na rotor 2 v dôsledku zmeny tlaku vzduchu vo vykladacej dutine 6. To sa však nestane, pretože vnútorná príruba 10 vnútorného poschodia labyrintového tesnenia je pre labyrintové tesnenie neprístupná. pôsobenie prúdu plynu 26, čo prispieva k stabilite radiálnej vôle 20 medzi vnútornou prírubou 10 a labyrintovými hrebeňmi 13, 14, ako aj stabilite tlaku v dutine 6 a stabilite pôsobiacej axiálnej sily. na rotor 2 turbíny 1.

NÁROK

Nízkotlaková turbína motora s plynovou turbínou vrátane rotora, statora so zadnou podperou, labyrintovým tesnením s vnútornou a vonkajšou prírubou namontovanou na zadnom podpere statora, vyznačujúca sa tým, že labyrintové tesnenie turbíny je vyrobené dvojvrstvová, pričom vnútornú vrstvu labyrintového tesnenia tvoria dve tesniace chlopne labyrintu smerujúce k osi turbíny a pracovná plocha vnútornej príruby labyrintového tesnenia smerujúca k dráhe prúdenia turbíny. a vonkajšiu vrstvu labyrintového tesnenia tvoria tesniace hrebene labyrintu smerujúce k dráhe prúdenia turbíny a pracovná plocha vonkajšej príruby labyrintového tesnenia smerujúca k osi turbíny a tesnenie hrebene labyrintu vnútorného radu labyrintového tesnenia sú vyrobené s rovnobežnými vnútornými stenami, medzi ktorými je inštalovaný tlmiaci krúžok, a vonkajšia príruba labyrintového tesnenia je vyrobená s vonkajším uzavretým prstencovým vzduchovým pásom medzi dráhou prúdenia turbíny a vonkajšou prírubou labyrintového tesnenia je na zadnej podpere statora nainštalovaná prstencová bariérová stena a pracovná plocha vnútornej príruby labyrintového tesnenia je umiestnená tak, aby bola splnená nasledujúca podmienka:

D/d = 1,05 ± 1,5, kde

D - vnútorný priemer na výstupe z prietokovej cesty turbíny,

d je priemer pracovnej plochy vnútornej príruby labyrintového tesnenia.