ЦИРКУЛЯЦИЯ МАСЛА В ДВИГАТЕЛЕ
Из коробки масляных фильтров охлажденное и очищенное от пузырьков воздуха масло через заборник маятникового типа 2 (см. рис. 104) и фильтр низкого давления 26 поступает на вход в откачивающую ступень маслонасоса 23. Нагнетающая ступень маслонасоса через фильтр высокого давления подает масло под давлением в полость редукционного клапана 21, где давление редуцируется до 2,5 кгс/см2. В этой же полости расположен датчик давления масла. Из полости редукционного клапана масло отводится по двум направлениям:
к форсункам 5 подшипника передней опоры ротора двигателя и коробки приводов 7;
к форсунке 11 подшипника задней опоры ротора двигателя.
К форсункам переднего подшипника и коробки приводов масло из полости редукционного клапана по внутреннему каналу, расположенному в вертикальной стойке входного корпуса, поступает через каналы в корпусе коробки приводов, где оно разделяется на три направления:
первое — по горизонтальному каналу через форсунку 5 диаметром 0,8 мм — к подшипнику передней опоры ротора двигателя;
второе — по тому же горизонтальному каналу (в противоположном направлении) через форсунку диаметром 0,8 мм — к подшипнику муфты свободного хода и сателлитов планетарной передачи 4 (см. рис. 103);
третье — по внутреннему каналу через форсунку диаметром 1,6 мм масло подается для смазки конических шестерен внутри коробки приводов.
Далее поток масла поднимается вверх по каналу в верхней вертикальной стойке входного корпуса в крышку коробки вспомогательных приводов и попадает в две форсунки, имеющие по два сопла. Передняя форсунка через жиклер диаметром 0,5 мм направляет струю масла на цилиндрические шестерни вала генератора и промежуточную шестерню. Через жиклер диаметром 0,7 мм этой же форсунки масло подается для смазки конических шестерен вала генератора и его привода. Вторая форсунка через два жиклера диаметром по 0,5 мм направляет масло к подшипникам конической шестерни гидронасоса и подшипникам редуктора привода тахометра. Кроме того, масло поступает в полый валик промежуточной шестерни и смазывает игольчатый подшипник.
Из коробки вспомогательных приводов масло сливается по верхней вертикальной полой стойке входного корпуса в коробку приводов, а оттуда через полую вертикальную нижнюю стойку входного корпуса откачивается верхней ступенью 20 насоса. Из маслонасоса по трубке масло выливается на перегородку маслофильтров.
К трем форсункам диаметром по 1,1 мм заднего подшипника ротора двигателя масло из полости редукционного клапана подается по трубке, крепящейся к штуцеру на коробке масляных фильтров. Через форсунки масло подается к боковой поверхности подшипника, смазывает трущиеся поверхности и охлаждает подшипник, а затем сливается в нижнюю часть масляной полости 10. Из полости подшипника задней опоры масляная эмульсия по наружному трубопроводу через полость топливного фильтра низкого давления и масляный фильтр низкого давления 27 откачивается средней ступенью масляного насоса к воздухоотделителю. При прокачке масла через полость, образованную двойными стенками топливного фильтра, происходит его охлаждение. Тепло от внутренней стенки отбирается топливом, а от наружной — воздухом набегающего потока.
Необходимость охлаждения заднего подшипника ротора двигателя обусловлена тем, что этот подшипник нагревается от детален, непосредственно соприкасающихся с диском турбины.
При выполнении учебных полетов, а особенно фигур высшего пилотажа, перегрузки на самолете резко меняют свое значение от положительных до отрицательных. Возникновение отрицательных и околонулевых перегрузок в масляной системе приводит к временному прекращению подачи масла к трущимся парам двигателя. Возникшее частичное масляное голодание может привести к перегреву, разупрочнению материала и, как следствие, к началу разрушения. Особенно это опасно для высоконагруженных подшипников, работающих в условиях высоких температур и нуждающихся в непрерывном охлаждении и смазке.
Для обеспечения нормальной работы маслосистемы (рис. 106) при любых эволюциях самолета на двигателях М701 предусмотрены: специальный заборник 7
маятникового типа; система откачки масла в перевернутом полете и клапан отрицательных перегрузок бачка суфлирования.
Заборник масла представляет собой трубу, закрепленную на полой полуоси. При эволюциях самолета заборник свободно поворачивается вокруг полуоси на угол около 100° от упора в днище коробки масляных фильтров до упора на нижней части входного корпуса компрессора. На конце заборника закреплен кольцевой груз, благодаря которому входная часть заборника всегда находится в нижнем положении, т. е. там, где есть масло.
Система откачки масла в перевернутом полете состоит из внешней магистрали и двух клапанов отрицательной перегрузки. Магистраль откачки масла включает две трубки — короткую (верхнюю) и длинную. Между этими трубками расположен верхний шариковый клапан 3 перевернутого полета. Нижний клапан 5 отрицательных перегрузок (конусный) расположен в корпусе верхней откачивающей ступени маслонасоса.
Клапан отрицательных перегрузок бачка суфлирования расположен в корпусе масляных фильтров и своей верхней частью через прилив во входном корпусе компрессора соединяется с бачком суфлирования. Практически это двойной клапан. В нормальном положении перекрыт нижний клапан, а в перевернутом—верхний.
Бачок суфлирования 9 при нормальном положении двигателя предназначен для конденсации паров масла,
попавших в него вместе с выходящим воздухом, и таким образом уменьшает расход масла двигателем. Воздух из него выходит через трубу суфлирования, а масло стекает в коробку масляных фильтров.
На земле и в полете при положительных перегрузках верхний шариковый клапан 3 закрыт и не допускает прохода воздуха в масляный насос. Нижний конусный клапан 5 открыт и обеспечивает поступление отработавшего масла из подшипника передней опоры и коробки приводов в откачивающую магистраль. Входная часть заборника масла находится на нижнем упоре. Клапан отрицательных перегрузок у бачка суфлирования перекрывает нижнее уплотнение и обеспечивает свободный выход воздуха и газов, выделившихся из масла, через щель между верхним конусом сердечника клапана и седлом.
При перевернутом полете и отрицательных перегрузках клапан уплотняется по наружному конусу и предотвращает вытекание масла через бачок и трубку суфлирования. Одновременно открывается нижнее уплотнение этого клапана (в перевернутом положении оно становится верхним) и через внутреннюю полость его стержня, бачок и трубку происходит суфлирование пространства, образовавшегося над поверхностью масла.
При промежуточных положениях (околонулевые перегрузки) клапана, когда он не уплотнился по внешнему конусу, масло выбрасывается в бачок суфлирования, а при возвращении двигателя в нормальное положение стекает обратно в корпус масляных фильтров. При длительных полетах с околонулевыми перегрузками уровень масла в бачке суфлирования может превысить допустимую величину и масло будет выбрасываться через трубку суфлирования наружу. Чтобы этого не происходило, необходимо выполнять установленные ограничения на полеты с околонулевыми перегрузками, а также не допускать перезаливки масла при заправке.
В перевернутом полете нижний клапан отрицательных перегрузок закрывает отверстие, по которому масло может перетекать в коробку приводов. Верхний шариковый клапан 3 открывается, и масло из полости коробки вспомогательных агрегатов откачивается верхним масляным насосом. Следует заметить, что из масляной полости подшипника задней опоры в перевернутом полете начнется откачивание масла только тогда, когда вся полость заполнится масляной эмульсией.
Заборник масла в перевернутом полете перемещается на противоположный упор (за диафрагму) вместе с маслом, и масло бесперебойно поступает в систему нагнетания. Бесперебойная подача масла при перевернутом полете самолета обеспечивается в течение 15…20 с.