Конструктивная проработка элементов газотурбинного двигателя, страница 2

Кожух камеры сгорания (к.к.с.) является частью силовой схемы двигателя и предназначен для жесткого соединения корпуса КВД и ТВД, а также создания герметичной полости для газовоздушной смеси. На кожухе камеры  сгорания крепятся фиксаторы для крепления жаровых труб, заглушки лючков смотровых, воспламенители, труба глубокого стравливания, труба суфлирования, труба подвода охлаждающего воздуха, труба слива масла и труба подвода масла.

Кожух предназначен для обеспечения хорошей газодинамики проточной части двигателя и состоит из двух концевых фланцев и тонкостенной оболочки. Передним кольцевым фланцем кожух крепится к корпусу КВД, задним опирается на наружный фланец диффузора.

Турбинная проставка выполнена в виде конуса с фланцем. Передним фланцем крепится к турбинному фланцу кожуха камеры сгорания. На ней устанавливаются клапаны со стаканами. Клапаны устанавливаются на специальных стаканах.

В кольцевом пространстве, образованном кожухом к.с. и кожухом, параллельно оси двигателя расположены десять жаровых труб, соединенных между собой втулками. Передней частью жаровая труба опирается на палец форсунки. Двумя фиксаторами жаровая труба удерживается в осевом направлении, обеспечивая неизменное положение кольца жаровой трубы, относительно колпачков форсунок. Задней частью – обоймой, жаровая труба телескопически входит в кольцевое пространство соплового аппарата ТВД, компенсируя при работе температурное удлинение.

Турбины

Турбина высокого давления (ТВД) – осевая «консольного» типа состоит из соплового аппарата и ротора. ТВД предназначена для привода компрессора высокого давления.

ТВД состоит из статора и ротора. Диск ТВД является охлаждаемым и имеет по ободу пазы «елочного» типа для установки рабочих лопаток. Рабочие лопатки – охлаждаемые и состоят из хвостовика, ножки, пера и бандажной полки с гребешками. Воздух на охлаждение подводится к хвостовику, проходит по радиальным каналам в теле пера лопатки и выходит через отверстие на бандажной полке в тракт двигателя. Сопловой аппарат ТВД состоит из корпуса силового сопловых лопаток, аппарата направляющего, сотовых вставок, установленных в кольце и экрана распределительного.

Сотовые вставки, кольцо и экран распределительный являются частью системы регулирования радиального зазора над рабочими лопатками ТВД.

Сопловые лопатки – охлаждаемые, одиночные, двухопорные. По верхним и нижним буртам уплотнены сойферитовыми уплотнениями, для уменьшения потерь охлаждающего воздуха, подводимого к лопаткам.

Сопловые лопатки ТВД имеют конвективно-пленочную систему охлаждения. Охлаждающий воздух к лопаткам подводится снизу. Направляющий аппарат подводит охлаждающий воздух к рабочим лопаткам ТВД. Сопловые аппараты ТВД – также охлаждаемые. Охлаждение входной кромки сопловых лопаток – пленочное, охлаждение средней части лопаток и выходной кромки имеет конвективный характер.

Ротор ТВД состоит из диска, соединенного болтами  с цапфой. Цапфа с диском устанавливается на цапфу компрессора высокого давления и затягивается гайкой. В пазы диска установлены рабочие лопатки, которые крепятся сегментами. На выступах диска, цапфы и рабочих лопаток организованы лабиринтные, уплотнения, которые выделяют полость подвода воздуха на охлаждение рабочих лопаток ТВД и отделяют охлаждаемые околодисковые полости от проточной части.

Ротор турбины низкого давления (ТНД) предназначен для преобразования газовоздушного потока в энергию вращения ротора.

Ротор ТНД состоит из диска, лопаток, закрепленных в диске с помощью елочных замков, вала. От осевого перемещения лопатки фиксируются сегментами.

На переднем конце вала ТНД имеются шлицы для соединения с задней цапфой ротора КНД. На заднем кольце вала установлена втулка, внутренняя обойма подшипника, гайка. Масленая полость задней опоры ТНД отсекается заглушкой.

Венец опорный ТНД предназначен для размещения задней опоры ротора ТНД и передней опоры ТН. Опорный венец ТНД образует проточную часть между ТНД и ТН.

 Опорный венец состоит из корпуса опорного венца 2, корпуса и  стоек, проходящих через обтекатели. Стойки с корпусом соединены пальцами, а с наружным корпусом опорного венца ТНД – при помощи компенсаторов.

Проточная часть в опорном венце ТНД образуется: с внешней стороны наружным кожухом, с внутренней – внутренним кожухом. Кожух передним фланцем входит в кольцевой паз стенки передней и крепится винтами обтекателем.

Роликоподшипник являющийся задней опорой ротора ТНД установлен в опоре типа «беличье колесо», предназначенной для самоустановки ротора в процессе его работы и уменьшения радиальных нагрузок, действующих на роликоподшипник.

Для гашения колебаний ротора ТНД и ТС служат масляных демпферащелевого типа.

Между корпусом опорного венца и внутренним кожухом расположены обтекатели, кроме стоек проходят:  труба подвода масла, труба слива масла, труба стравливания.

Масло на смазку подшипников подается по трубе подвода масла. В трубу вмонтирован   масляный фильтр для очистки подаваемого масла.

Труба подвода масла уплотняется кольцом уплотнительным и кольцами уплотнительными стянутыми гайкой во фланце.

Свободная турбина – 4-х ступенчатая. Третья и четвертая ступени силовой турбины выполнены с бандажными полками, что позволяет нам получить максимум необходимой энергии.

Так как турбина служит приводом электрогенератора, турбина вращается с постоянной частотой.

Генератор подбираем по мощности и оборотам. Для нашей турбины подходит генератор российского производства ТС-20-2, приобретение которого позволит нам существенно сэкономить средства на его покупку по сравнению с такими же аналогами зарубежного производства.