РОТОР ДВИГАТЕЛЯ И ЕГО ОПОРЫ
Ротор двигателя (рис. 100) состоит из ротора компрессора и ротора турбины, соединенных между собой с помощью основного 7 и заднего 8 валов.
Основной вал 7 изготовлен из стали 18ХНВА в форме цилиндра диаметром 250 мм с двумя фланцами. Большой диаметр вала обеспечивает необходимую жесткость ротора при значительном расстоянии между опорами. Критическая частота вращения такого вала гораздо больше частоты вращения ротора на максимальном режиме работы двигателя.
Передним фланцем вал с помощью 18 призонных: болтов 5 крепится к крыльчатке 4 компрессора, задним — к заднему валу 8. В задней части основного’ вала имеется восемь отверстий для прохода охлаждающего воздуха в полость силового конуса.
Задний вал 8 изготовлен из той же стали 18ХНВА в форме цилиндра с развитым передним фланцем для крепления к основному валу. В передней части фланца проточен буртик для центровки при сочленении с основным валом, а впереди цилиндрической части — буртик для упора втулки переднего уплотнения. По внешнему диаметру вала нарезаны шлицы для передачи крутящего момента от ротора турбины к основному валу. В передней части шлиц проточены четыре кольцевые- канавки под посадочную поверхность внутреннего кольца роликоподшипника. Такая посадка обеспечивает минимальную площадь контакта и тем самым уменьшает подвод тепла к подшипнику. Втулка диска при постановке на задний вал центрируется с помощью кольца.
В задней части вала нарезана резьба для гайки крепления всех деталей, посаженных на вал, и прорезь для усика ее контровки.
Внутри заднего вала запрессован вкладыш, предохраняющий передачу тепла к валу от воздуха, проходящего после охлаждения диска турбины.
Ротор двигателя подвергается динамической балансировке уравновешивающими пробками 13. Максимальная величина дисбаланса не должна превышать 5 гем.
Передняя опора ротора (рис. 101) состоит из корпуса 2, сферической втулки /, шарикоподшипника 17 и уплотнения. Шарикоподшипник передней опоры ротора воспринимает как радиальные, так и осевые нагрузки от роторов компрессора и турбины.
Внутреннее кольцо подшипника устанавливается на передний вал 7 с натягом и крепится гайкой 15. Упором для внутреннего кольца подшипника является внутреннее кольцо 9 уплотнения.
Между упором на переднем валу и внутренним кольцом уплотнения устанавливается дистанционная шайба 10, которая обеспечивает регулировку зазора (0,9… 1,1 мм) между крыльчаткой и передней стенкой компрессора.
Наружное кольцо шарикоподшипника входит в сферическую стальную втулку 1, которая, в свою очередь, находится в корпусе переднего подшипника, закрепленного восемью болтами на ступице входного корпуса компрессора. Для обеспечения герметичности масляной полости между ступицей входного корпуса и фланцем корпуса подшипника установлено резиновое кольцо 13 круглого сечения. Спереди проточена кольцевая канавка, по выступу которой осуществляется центровка корпуса.
Внутренняя поверхность передней части корпуса выполнена в виде сферы с двумя пазами для установки сферической втулки. Наличие сферического соединения между наружным кольцом подшипника и корпусом обеспечивает компенсацию незначительной несоосности опор ротора и одновременно выполняет роль демпфера для уменьшения вибрации двигателя.
На внутренней поверхности задней части корпуса нарезана резьба для постановки наружного кольца 5 уплотнения, которое заворачивается до упора в буртик, а затем контрится с помощью штифта.
В передней части сферической втулки на внутренней ее поверхности нарезана резьба для гайки 14 крепления наружного кольца подшипника. Контровка этой гайки обеспечивается контровочной шайбой.
пус; З — кольцо уплотнения; 4 — лабиринтное уплотнение; 5 — наружное кольцо; 6 — заборник колеса компрессора; 7—передний вал; 8■—заглушка; 9—внутреннее- кольцо; 10— дистанционная шайба; 11 — гайка крепления заборника; 12 — центрирующий круг; 13 — кольцо резиновое; 14 — гайка; 15 — гайка крепления внутреннего кольца подшипника; 16 — шлицы переднего вала; 17 — шарикоподшипник
Для образования масляной полости шарикового подшипника и предотвращения попадания масла в компрессор выполнено комбинированное лабиринтное уплотнение, состоящее из двух ступеней — контактной и бесконтактной.
.В канавках уплотнительной втулки вставлены два чугунных кольца 3. Наружной поверхностью кольца контактируют с внутренней поверхностью уплотнения, а боковой поверхностью — со стенкой уплотнительной втулки. Для уменьшения износа контактирующих поверхностей кольца хромируются, а боковые стенки ка — жавок азотируются.
Бесконтактное лабиринтное уплотнение 4 образуется внутренней поверхностью наружного кольца и наружной поверхностью уплотнительной втулки, на которой нарезаны гребешки.
Смазка подшипника производится маслом, которое иод давлением подается через форсунку, установленную на корпусе коробки приводов. После смазки и охлаждения подшипника масло стекает в нижнюю часть масляной полости и далее через окно в корпусе передней опоры по полой вертикальной стойке поступает в коробку масляных фильтров.
Задняя опора ротора (рис. 102) состоит из корпуса подшипника, переднего и заднего корпусов уплотнений, роликового подшипника и втулки переднего уплотнения.
Корпус 19 подшипника стальной, представляет собой цилиндр с развитым фланцем в передней части. На фланце выполнено два ряда отверстий: 14 для болтов крепления к фланцу силового конуса и восемь для крепления к корпусу подшипника корпусов переднего. и заднего уплотнений.
К верхней части фланца крепится трубка подвода масла для смазки подшипника. По внутренним каналам масло поступает к кольцу 4 форсунок.
В нижней части гайки фланца просверлены отверстия для сообщений передней и задней масляных полостей. Из задней полости масло откачивается по трубопроводу 15 в коробку масляных фильтров. На фланце спереди и сзади проточены буртики для центровки корпусов уплотнений.
Наружное кольцо 16 роликового подшипника вставляется в корпус подшипника до упора в буртик и зажимается гайкой, которая контрится шплинтом. Между
|
Рис. 102. Задняя опора ротора: 1 — кольцо уплотнения; 2— трубка суфлирования; З— внутреннее кольцо роликоподшипника; 4 — кольцо с форсунками; 5—кольцо уплотнения;’ 6 — лабиринт; 7 — болт; 8 — диск турбины; 9 — гайка; 10 — втулка диска турбины; 11 — отверстия для суфлирования; 12—стакан заднего уплотнения; 13 — наружный кожух заднего корпуса уплотнения; 14 — внутренний кожух заднего корпуса уплотнения; 15 — трубка откачки масла; 16 — наружное кольцо подшипника; 17 — наружный кожух переднего корпуса уплотнения; 18 — внутренний кожух переднего кожуха уплотнений; 19 — корпус подшипника; 20 — стакан переднего уплотнения; 21 — теплоизоляционный вкладыш; 22 — задний вал; 23 — лабиринт; 24 — втулка уплотнения |
наружным кольцом подшипника и гайкой предварительно устанавливается кольцо 4 форсунок.
Корпус уплотнения стальной, сварной конструкции. Он состоит из фланца, двух штампованных кожухов и цилиндра. После сварки корпуса между внутренним и наружным кожухами образуется воздушная полость. Полости переднего и заднего корпусов сообщены между собой и с помощью трубки суфлирования 2, установленной на переднем корпусе, сообщаются с атмосферой.
Уплотнение масляной полости так же, как и в передней опоре, осуществляется двумя ступенями — контактной и бесконтактной.
Контактное уплотнение обеспечивается двумя чугунными кольцами 5, установленными в канавках втулки уплотнения 24 и втулки 10 диска турбины. Уплотнительные кольца плотно прижимаются к боковой поверхности канавок усилием за счет разности давлений в масляной и суфлирующей полостях.
Бесконтактное уплотнение образовано лабиринтом между внутренней поверхностью цилиндрической части корпуса и гребешками, нарезанными на уплотнительной втулке и фланце турбины.