Авиационный двигатель ПС-90А и его масляная система

курсовая работа

2.2 Компрессор

Конструктивно состоит из трех частей:

· вентилятора;

· компрессора НД (подпорные ступени);

· компрессора ВД.

Вентилятор обеспечивает предварительное поджатие воздуха до разделения его на два потока (наружного и внутреннего контуров). Вентилятор состоит из ротора и статора. Ротор включает следующие элементы:

· обтекатель (кок),

· одно РК (рабочее колесо),

· вал,

· подвижные элементы опор ротора,

· элементы сборки.

Ротор вентилятора получает вращение от ротора ТНД и вращается на двух опорах (главным элементом передней опоры ротора является шариковый подшипник, а задней -роликовый).

К фланцу передней части вала крепится РК, а на наружном пояске этой части смонтированы подвижные элементы передней опоры ротора (неподвижные элементы этой опоры - в корпусе опоры вентилятора).

На наружном пояске задней части вала смонтированы подвижные элементы задней опоры ротора (неподвижные элементы этой опоры - в разделительном корпусе) и шлицы для соединения с приводным валом.

Статор вентилятора включает элементы:

· один СА (спрямляющий аппарат),

· три корпуса: корпус вентилятора (наружный)), корпус спрямляющего аппарата (наружный) и корпус опоры вентилятора (внутренний),

· разделительный носок,

· неподвижные элементы опор ротора вентилятора.

СА спрямляет воздушный поток до осевого направления перед подачей его по наружному контуру. Он состоит из наружного и внутреннего колец, между которыми закреплены (жестко) лопатки. Наружным кольцом он крепится к корпусу спрямляющего аппарата, а внутренним - к разделительному носку.

Корпус вентилятора передним фланцем соединяется с переходником, а задним - с корпусом СА. Корпус СА своим задним фланцем соединяется с разделительным корпусом двигателя.

Разделительный носок разделяет воздушный поток по контурам, крепится к разделительному корпусу двигателя и к корпусу подпорных ступеней. Корпус передней опоры вентилятора является силовым узлом, выполняющим роль передней опоры двигателя. Он задним фланцем крепится к разделительному корпусу двигателя.

Компрессор НД образован двумя подпорными ступенями. Подпорные ступени обеспечивают предварительное поджатие воздуха во внутреннем контуре и подачу его в компрессор ВД. Подпорные ступени также состоят из ротора и статора.

Ротор включает следующие элементы:

· два РК (рабочих колеса),

· диск привода рабочих колес,

· элементы сборки.

РК - это диск, на периферии которого закреплены лопатки. Своими дисками оба РК крепятся к наружному фланцу диска привода рабочих колес, а последний, в свою очередь, - к переднему фланцу вала вентилятора (совместно с РК вентилятора). Таким образом, ротор подпорных ступеней получает вращение от ротора ТНД.

Статор включает следующие элементы:

· нерегулируемый ВНА,

· два НА (направляющих аппарата).

· корпус подпорных ступеней.

Направляющие аппараты (неподвижные ряды лопаток) крепятся в корпусе подпорных ступеней, а сам он - к разделительному носку и разделительному корпусу двигателя

Задний НА называется спрямляющим аппаратом, т.к. он обеспечивает спрямление воздушного потока до наивыгоднейшего угла перед подачей воздуха в компрессор ВД.

Компрессор ВД состоит из следующих узлов:

· ротора,

· статора,

· кольца подвески,

· 6 КПВ (клапанов перепуска воздуха).

Ротор КВД включает следующие элементы:

· 13 рабочих колес,

· вал,

· промежуточные кольца,

· подвижные элементы опор ротора,

· элементы сборки.

РК - это диск, на периферии которого жестко закреплены лопатки. Лопатки 1-го и 2-го РК имеют антивибрационные полки. РК устанавливаются по шлицевым пояскам вала (через промежуточные кольца) и с двух сторон стягиваются стяжными гайками. Ротор вращается на двух опорах, передняя из которых - упругодемпферного типа.

На передней цапфе вала снаружи перед первым РК смонтированы подвижные элементы передней опоры ротора, а внутрь цапфы хвостовиком установлена ведущая шестерня для центрального привода. На задней цапфе вала снаружи смонтированы подвижные элементы задней опоры ротора и по шлицам - приводной вал, через который ротор получает вращение от ротора ТВ Д.

Статор КВД включает следующие элементы:

· регулируемый ВНА (с углами перестановки лопаток от -45° до 0°),

· корпус компрессора,

· 13 направляющих аппаратов, первые два из которых - регулируемые,

· 13 рабочих колец,

· корпус перепуска и отборов,

· 6 КПВ,

· корпус обдува,

· неподвижные элементы опор ротора,

· детали сборки.

Каждый из регулируемых НА (ВНА, НА 1-й ступени и НА 2-й ступени) состоит из наружного и внутреннего колец, в отверстия которых (через сферические опоры) установлены своими цапфами лопатки. Верхние цапфы лопаток связаны с ведущим кольцом.

Привод лопаток (ВНА, НА 1-й ступени и НА 2-й ступени) осуществляется двумя гидроцилиндрами, штоки которых разворачивают два ведущих вала. Рычаги этих валов через тяги разворачивают ведущие кольца в окружном направлении, а те через рычажки-лопатки - на необходимый установочный угол.

Корпус компрессора состоит из трех частей: передней, средней и задней. Передний корпус выполнен разъемным по горизонтальной плоскости. В нем смонтированы НА 1, 2 и 3-й ступеней. Причем крепление лопаток 1-й и 2-й ступеней - шарнирное для возможности изменения (автоматического) установочных углов лопаток.

Средний и задний корпусы неразъемные. В среднем смонтированы НА 4-8-й ступеней, а в заднем - НА 8-12-й ступеней. В среднем корпусе отверстия перепуска воздуха из-за 6-й ступени. Между средним и задним корпусами образован кольцевой канал, из которого сбрасывается воздух через КПВ из-за 7-й ступени и отбирается на двигательные и самолетные нужды. В корпусах между направляющими аппаратами смонтированы рабочие кольца, на внутренней поверхности которых легкосрабатываемые покрытия. По этим покрытиям работают торцы лопаток РК, выбирая оптимальный зазор.

8-й НА имеет два ряда лопаток для спрямления воздушного потока до осевого направления перед подачей его в камеру сгорания. Поэтому этот аппарат называется спрямляющим (СА). Передним фланцем наружного кольца этот СА крепится к заднему фланцу корпуса компрессора. Внутренним кольцевым фланцем, образованным полками лопаток, этот СА крепится к внутреннему корпусу камеры сгорания.

Корпус перепуска и отборов - сварной. Установлен над средним корпусом компрессора и образует две кольцевые изолированные полости против 6-й и 7-й ступеней. Против этих полостей на корпусе перепуска и отборов имеются фланцы для крепления КПВ и труб отбора воздуха из-за этих ступеней на различные нужды двигателя и самолета (слева - на обогрев воздухозаборника и на охлаждение турбины, справа - на кондиционирование).

Корпус обдува - сварной конструкции, с разъемом по горизонтальной плоскости. Установлен над задним корпусом компрессора. Спереди он крепится к корпусу перепуска и отборов, а сзади - к кольцу подвески. Воздух из-за подпорных ступеней компрессора через регулируемую заслонку подается внутрь корпуса обдува, а затем через стенку, перфорированную отверстиями, на обдув наружной поверхности заднего корпуса компрессора (это снижает зазоры между корпусом и лопатками РК 9-й и 13-й ступеней). Кольцо подвески служит для уменьшения прогибов корпусов по среднему силовому поясу. Кольцо крепится к силовому СА 13-й ступени.

КПВ обеспечивают перепуск воздуха из-за средних ступеней компрессора (6-й и 7-й) в наружный контур. Все шесть КПВ конструктивно выполнены одинаковыми. КПВ представляет собой агрегат, у которого клапан и гидроцилиндр управления конструктивно размещены в одном корпусе. Основные элементы КПВ:

· корпус (гидроцилиндр),

· поршень и шток, выполненные как одно целое,

· клапан, соединенный со штоком,

· крышка корпуса (гидроцилиндра).

Корпус своим фланцем крепится к корпусу перепуска и отборов. В корпусе КПВ выполнены окна перепуска воздуха.

При работе двигателя топливо высокого давления подводится либо в штоковую, либо в поршневую полость, при этом противоположная полость соединяется со сливом. При поступлении топлива ВД в поршневую полость поршень со штоком и клапаном перемещаются в крайнее положение - до упора поршня в специальный буртик корпуса. При этом клапан открывает окна перепуска в корпусе - КПВ открыт. При подводе топлива ВД в штоковую полость поршень со штоком и клапаном перемещаются в другое крайнее положение -до упора клапана в посадочный поясок корпуса. При этом клапан закрывает окна перепуска в корпусе - КПВ закрыт.

Делись добром ;)