Снизить общую массу летательного аппарата, одновременно сохранив или улучшив его эксплуатационные характеристики, — один из способов усовершенствовать любой современный пассажирский самолет. Это позволило бы, например, уменьшить расход топлива в полете или разместить в самолете дополнительное оборудование. Облегчить конструкцию летательного аппарата можно, в частности, за счет использования новых материалов, поиск которых для нужд авиастроения ведется практически непрерывно. Например, применение деталей из алюминида титана в авиационных турбореактивных двигателях позволяет существенно снизить массу силовой установки. Над разработкой таких деталей ученые из НИТУ «МИСиС», в партнерстве с которым написан этот материал, активно работают с 2010 года в рамках федеральной целевой программы.
Развитие современной гражданской пассажирской авиации в значительной степени определяется экономическими факторами: самолеты должны быть недорогими, перевозить много пассажиров, расходовать мало топлива и иметь невысокую стоимость обслуживания. Так, добиться уменьшения расхода топлива позволяют турбовентиляторные двухконтурные двигатели, которые сегодня устанавливаются почти на все гражданские реактивные пассажирские и грузовые самолеты. Конечно, гражданские турбовентиляторные двигатели не могут обеспечивать быстрый набор скорости и выход, например, на сверхзвуковую скорость полета, но зато они расходуют меньше топлива и издают меньше шума, чем реактивные двигатели боевых самолетов. Фактически отцом современных двухконтурных авиационных двигателей в апреле 1941 года стал советский конструктор Архип Люлька, запатентовавший новый вид силовой установки.
Турбореактивный двухконтурный двигатель с вентилятором большого диаметра (турбовентиляторный двигатель) состоит из двух частей. Одна из них — внутренний контур. В его состав входят зона компрессоров, камера сгорания, одна или несколько турбин и сопло. В полете воздух затягивается и немного сжимается вентилятором — самым большим и самым первым винтом по ходу полета. Затем часть этого воздуха поступает в компрессор и сжимается еще сильнее, после чего попадает в камеру сгорания, где смешивается с топливом. После сгорания горючего раскаленные газы вырываются из камеры сгорания и вращают турбину. Последняя представляет собой жаропрочный воздушный винт, жестко посаженный на вал. Этим валом турбина напрямую или через редуктор связана с компрессорами и вентилятором на входе двигателя. После турбины газовый поток попадает в сопло и истекает из него, формируя часть тяги двигателя.
Вторая часть двигателя — внешний контур — зачастую представляет собой направляющий аппарат, воздуховод и, в некоторых случаях, собственное кольцевое сопло. Во время полета часть немного сжатого вентилятором воздуха, не попавшая во внутренний контур, попадает в направляющий аппарат, где тормозится. Из-за торможения давление в воздушном потоке повышается. Затем сжатый воздух поступает в воздуховод, а затем — в сопло и формирует остаток тяги. В современных турбовентиляторных двигателях гражданских самолетов основная часть тяги, вопреки мнению далеких от авиации людей, формируется не внутренним контуром, а вентилятором и внешним контуром — на их долю в общей тяге силовой установки может приходиться до 80 и более процентов. В отличие от турбореактивных двигателей боевых самолетов, где бо́льшую часть тяги создает как раз внутренний контур.
Вентилятор, компрессор, турбина в авиационном двигателе представляют собой воздушные винты с лопатками особой формы, которые позволяют сжимать поступающий воздух или преобразовывать линейное движение воздушного потока во вращательное. Часть этих элементов работает в зоне очень высоких температур. Например, температура в зоне турбины может достигать 1,8 тысячи Кельвинов. По этой причине та же турбина должна изготавливаться из жаропрочных, но в то же время легких сплавов. В современных двигателях лопатки компрессора и турбины выполняются из никелевых сплавов, причем существующие технологии литья позволяют создавать такие элементы полыми с сохранением общих показателей прочности и температурной устойчивости. Это позволяет снизить массу деталей из никелевых сплавов. Однако в современных авиационных двигателях все чаще применяется и новый материал — алюминид титана.
1. Схема работы турбовентиляторного двигателя. 1 — сопло, 2 — вентилятор, 3 — компрессор низкого давления, 4 — компрессор высокого давления, 5 — камера сгорания, 6 — турбина высокого давления, 7 — турбина низкого давления, 8 — сопло газогенератора, 9 — сопло внешнего контура
Zephyris / wikipedia.org
Одним из наиболее распространенных сплавов на основе алюминида титана является TNM-B1. В НИТУ «МИСиС» начиная с 2010 года была проведена целая серия научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ с целью повысить качество отливок из интерметаллидного сплава TNM-B1 и получить российский сплав-аналог на основе алюминида титана. Эти работы проводились совместно с Уфимским государственным авиационным техническим университетом. Исследования велись группой ученых под руководством директора Инжинирингового центра «Литейные технологии и материалы» НИТУ «МИСиС» профессора Владимира Белова. Работы по изготовлению литых деталей из интерметаллида Ti-Al, проведенные на базе предприятия «ОДК УМПО», предусматривали использование импортного сплава TNM-B1 на основе титана с массовой долей Al 28,6 ± 0,7 процента, Nb — 9,2 ± 0,5, Mo — 2,3 ± 0,5 и B — 0,026 ± 0,05 процента и с содержанием примесей: HВ целом использование алюминида титана позволяет снизить массу лопаток компрессора и турбины в среднем в два раза по сравнению с традиционными сплавами на основе никеля. При этом такой материал имеет лучшие показатели прочности в так называемом среднем диапазоне температур (от 600 до 950 градусов Цельсия), при котором, например, в авиационном двигателе работает турбина низкого давления.
Изготовление литых деталей авиационных двигателей из сплавов на основе алюминида титана, хотя оно и является для России относительно новой разработкой, уже реализуется в производстве импортных серийных двигателей. Например, из алюминида титана изготавливаются лопатки турбин низкого давления для турбовентиляторных двигателей GEnx американской компании General Electric и PW1100G фирмы Pratt & Whitney. Первые серийно выпускаются с 2011 года и устанавливаются на пассажирские самолеты Boeing 747-8 и Boeing 787 Dreamliner, а вторые — с 2016 года и ставятся на Airbus A320neo, Bombardier CSeries и Embraer E-Jet E2. Кроме того, PW1100G планируется использовать на перспективном японском Mitsubishi Regional Jet и российском МС-21 (в одном из вариантов поставки; в другом — самолеты будут оснащаться российскими ПД-14, разработка которых завершается в настоящее время).
Основным разработчиком технологии приготовления интерметаллидных сплавов на основе Ti-Al в России является Всероссийский институт авиационных материалов (ВИАМ). В нем разработаны сплавы ВТИ-1, ВТИ-2 и ВТИ-4. Производство сплавов ВТИ-1 и ВТИ-4 серийно ведется на Чепецком механическом заводе, а работы по освоению производства слитков из интерметаллидных сплавов титана на этом предприятии проводятся с 2012 года при сопровождении производства со стороны ВИАМ. Выплавку производят тройным вакуумно-дуговым переплавом (плавка происходит в вакууме с созданием высокой температуры с помощью электрической дуги). Однако, поскольку НИТУ «МИСиС» начал работать с TNM-B1 еще в 2010 году, все разработки с использованием этого сплава велись именно этим институтом. По словам Владимира Белова, на первом этапе речь шла о получении качественных отливок с максимальным использованием импортного материала в условиях серийного производства.
В частности, специалисты НИТУ «МИСиС» разработали особые литейные формы, позволяющие учитывать усадку материала по мере его затвердевания. Дело в том, что TNM-B1 и другие подобные сплавы на основе алюминида титана имеют практически нулевую пластичность. Это означает, что в условиях, когда другие материалы под действием внешних сил могут деформироваться, этот — просто разрушается.
Кроме того, литье из сплава на основе алюминида титана очень требовательно к выбору материала для изготовления формы для литья. Дело в том, что из всех веществ, используемых в сплаве TNM-B1 и подобных ему, титан является наиболее активным, вступающим во взаимодействие с разными материалами. Из-за этого на выходе получается отливка с непригодным внешним слоем, взаимодействовавшим с формой. Чем хуже подобраны материалы, тем толще этот слой, тем выше расход материала при литье. Дело в том, что после литья поверхностный слой должен быть удален, в частности, шлифованием. Учитывая, что наименьшая толщина стенок лопаток, например, компрессора высокого давления достигает одного миллиметра, удаление непригодного поверхностного слоя должно быть фактически ювелирным. Дополнительную сложность при выборе материала для литейной формы создает то, что само литье производится центробежным методом для повышения плотности отливки и уменьшения количества дефектов литья.
В ходе исследовательских и конструкторских работ ученые НИТУ «МИСиС» разработали технологию, позволявшую получать отливки лопаток компрессора высокого давления (КВД) и турбины низкого давления (ТНД) для двигателя ПД-14 из импортного сплава ТNM-B1. В частности, ученые разработали методику литья лопаток, подобрали материал для изготовления литейной формы и определили параметры плавки и заливки импортного сплава. Через некоторое время после завершения работ несколько западных стран ввели в отношении России санкции, в результате которых, в частности, стала невозможна закупка за рубежом сплава TNM-B1 и возникла потребность в импортозамещении материалов. В связи с этим НИТУ «МИСиС» занялся разработкой технологии получения сплава — аналога TNM. Основные сложности при приготовлении сплава были связаны со свойствами исходных материалов и условиями соблюдения технологических параметров при проведении плавки.
МС-21
Иркут
В частности, ученые определили порядок взаимодействия компонентов сплава в процессе сплавления, исследовали несколько направлений проведения вакуумно-дуговой гарнисажной плавки в медном водоохлаждаемом тигле в печи с нерасходуемым электродом в атмосфере аргона. При гарнисажной плавке расплав контактирует с твердой фазой материала того же химического состава; это позволяет избежать контакта с конструктивными элементами печи. После отработки структуры сплава стало возможным получать литые изделия из него. В качестве материала литейной формы был выбран графит. Исследования показали, что заливка полученных сплавов обеспечивает минимальное взаимодействие жидкого расплава с поверхностью формы. Величина загрязненности поверхностного слоя не превышает 15 микрометров, что соответствует качеству заливки в керамическую форму с защитным покрытием. Конструкция графитовой формы позволяет, например, изготовить однополочную лопатку типа КВД для двигателя ПД-14.В рамках первого этапа работ необходимо было разработать технологию серийного литья деталей из алюминида титана по выплавляемым моделям. Эта технология предполагает изготовление так называемой мастер-модели, которая используется для производства формы для литья. Затем эта модель просто выплавляется из формы по мере ее прокаливания. В случае со сплавом TNM-B1 использовались традиционные химически нейтральные водорастворимые огнеупорные смеси. Хитрость заключалась в том, чтобы конечная литейная форма при остывании отливки предсказуемо разрушалась в нужных местах. Ученым из НИТУ «МИСиС» удалось, в том числе и с помощью компьютерного моделирования, разработать такие формы и подобрать такие материалы для форм, которые допускали свободную усадку отливок из алюминида титана — у различных выступающих элементов, например у полок в основании лопаток, части формы просто ломались при усадке отливки, предотвращая тем самым появление трещин в самой детали.
Наконец, определенную сложность представляла разработка технологии получения сплавов на основе алюминида титана. Дело в том, что даже для повторения того же сплава TNM-B1 недостаточно знать, пусть даже очень точно, его состав. Из-за высокой химической активности элементов важно было соблюсти последовательность их введения при приготовлении сплава. Нарушение этой последовательности приведет либо к получению сплава с иными, чем ожидается, свойствами, либо вообще к напрасному расходованию материалов без получения стабильного сплава. Ученым удалось разработать способ получения сплава на основе алюминида титана и подобрать такие легирующие добавки, которые позволяют получать интерметаллидный литейный сплав с повышенными технологическими характеристиками.
В конце сентября 2017 года кабинет министров России одобрил стратегию развития экспорта гражданской продукции авиационного назначения: двигателей, бортового оборудования и приборов. Эта программа рассчитана до 2025 года. Она предполагает вхождение российской продукции на новые рынки, повышение ее узнаваемости у клиентов и формирование спроса, а также построение разветвленной системы послепродажного обслуживания и сервиса. Для повышения спроса, например, на российские двигатели они должны иметь характеристики, по меньшей мере не уступающие иностранным силовым установкам. И технологии изготовления деталей из алюминида титана могут позволить этого добиться. Не исключено, что это поможет поддерживать и конкурентный уровень цен на авиадвигатели, поскольку сплав для их деталей будет производиться в России, а не поступать из-за рубежа.
Исследования по отливке лопаток компрессора высокого давления были завершены в НИТУ «МИСиС» в 2013 году, а лопаток турбины низкого давления — в 2015-м. В 2016 году разработчики представили российские технологии получения сплава на основе алюминида титана и изготовления форм из графита. Детали авиационного двигателя, выполненные из интерметаллидного сплава, получаются в среднем в два раза легче аналогичных деталей из никелевого сплава. Даже при сохранении исходной конструкции двигателя, в котором использовались компрессор и турбина из сплава на основе никеля, применение новых лопаток из алюминида титана позволит существенно уменьшить его массу. Это, в свою очередь, приведет к улучшению сразу нескольких показателей силовой установки, включая тяговооруженность (отношение тяги двигателя к его массе) и удельный расход топлива на крейсерском режиме. В условиях растущих объемов пассажироперевозок и цен на авиационное топливо последний показатель относится к числу наиболее важных.
Серийно разработки НИТУ «МИСиС» в области получения сплавов на основе алюминида титана и литья из них различных деталей в России пока не применяются. Однако в их использовании сегодня заинтересована Объединенная двигателестроительная корпорация, разрабатывающая и выпускающая силовые установки практически для всей российской авиационной техники. Лопатки компрессора и турбины (исследователи из НИТУ «МИСиС» планируют разработать технологию изготовления и лопаток турбины высокого давления из интерметаллидных сплавов) могут быть использованы в перспективных образцах российских авиационных двигателей.
Двигатель PW1100G
Pratt & Whitney
Василий Сычёв
nplus1.ru
Компрессор КВД-Г относится к типу специальных компрессоров и предназначен, главным образом, для работы по наполнению воздухом пусковых баллонов различных двигателей, типа дизелей, давлением до 60 кгс/см2, изб. Компрессор может быть использован для других целей, где требуется воздух аналогичных параметров.Компрессор КВД-Г изготавливается:— для поставок в районы с умеренным и холодным климатом в клима-тическом исполнении «УХЛ», категория размещения «4»;— для поставок в районы, как с сухим, так и с влажным тропическим климатом в климатическом исполнении «Т», категории размещения «3» по ГОСТ 15150-69.
Технические характеристики поршневого компрессора КВД-Г:
| Производительность, прив. к условиям всасывания (м3/мин) | Давление всасывания (кГс/см2) | Давление нагнетания (кГс/см2) | Охлаждение воздуха (газа) | Мощность эл. двигателя (кВт) | Скорость эл. двигателя (об/мин) | Масса агрегата (кг) | Габаритные размеры без упаковки ДхШхВ (мм) |
| 0.166 | АТМ | 61 | Водяное | 4 | 1500 | 175 | 770х430х780 |
Габаритный чертеж компрессора поршневого КВД-Г:
Фото компрессора КВД-Г:
povtehmash.ru
Назначение и устройство
Компрессор высокого давления предназначен для сжатия воздуха, поступающего из компрессора низкого давления и подачи его через задний корпус в камepy сгорания.
Компрессор высокого давления (рис. 15) - девятиступенчатыи, состоит из переходника 1, корпуса компрессора 2, корпуса силового 3, аппарата спрямляющего 4, корпуса заднего 5, ротора турбокомпрессора высокого давления (ТКВД) 6.
Основные элементы КВД
3.2.2.1. Переходникпредназначен для плавного подвода воздуха из компрессора низкого давления в компрессор высокого давления.
В переходнике (рис. 16) размещены: опора задняя 2 ротора КНД, опора передняя 18 ротора ТКВД, аппарат направляющий 14, два датчика частоты вращения 15.
Переходник состоит из наружной 8 и внутренней 6 стенок, соединенных между собой рядом спрямляющих лопаток 7.
В наружной стенке устанавливается аппарат направляющий 14 (на входе в КВД) с консольными лопатками.
К внутренней стенке 6 переходника крепится корпус силовой 3, внутренняя полость которого - масляная полость.
Между рядом спрямляющих лопаток и лопаток входного направляющего аппарата установлено пять патрубков, из которых четыре сообщены с масляной полостью, а один - с разгрузочной полостью КНД, которая ограничена со стороны переходника крышкой 5, стенкой корпуса 3 и лабиринтной крышкой 1.
На патрубке подвода масла 4 крепится фланец 13, предназначенный для фиксации верхних концов трубы 9 подвода масла, теплостойкого бесконтактного датчика 15 для замера частоты вращения ТКВД и установки масляного фильтра 10. Нижние концы трубы и датчика фиксируются в кронштейне 16. Масло через фильтр по трубе поступает в канал Б, сообщенный с каналом А кольцевой раздачи масла, из которого осуществляется подвод масла на масляный демпфер задней опоры КНД и подвод масла через три жиклера на смазку задней опоры КНД.
Подвод масла к передней опоре ТКВД осуществляется через трубку 17 перекидки масла.
Для устранения выбивания масла из масляной полости установлены уплотнительные прокладки 12.
Для обеспечения заданного зазора между датчиком и индуктором предусмотрено кольцо регулировочное 11.
К корпусу 6 переходника (рис. 17) крепится стенка 7 задней опоры КНД, в которой размещается корпус 8 задней опоры КНД с маслораздаточным кольцом 9. Для демпфирования задней опоры КНД между втулкой 4 и корпусом 8 организован кольцевой зазор Б. Количество масла, проходящее через масляный демпфер, определяется величиной торцевого зазора В, регулируемого кольцом 10. Для уплотнения масляной полости со стороны КНД установлены крышка лабиринтная 5, которая в паре с лабиринтом задней цапфы ротора КНД образует лабиринтное уплотнение и крышка 1, которая в паре с графитовым кольцом 11 образует контактное уплотнение.
К силовому корпусу 4 (рис. 18) крепится корпус 3 передней опоры ТКВД. Для обеспечения радиальной податливости наружная часть корпуса выполнена в виде обода «беличье колесо». Передача колебаний от передней цапфы ротора демпфируется маслом, которое нагнетается в зазор между корпусом опоры 3 с маслоуплотнительными кольцами 8 и ограничительной крышкой 5 по каналу А.
Уплотнение масляной полости со стороны КВД осуществляется с помощью контактного уплотнения, образованного крышкой 9 и графитовым кольцом 10, и лабиринтного уплотнения, образованного лабиринтной крышкой 6 и лабиринтом экрана 11 ротора ТКВ Д.
Лабиринтная крышка 6 выполняет роль теплоизолирующего кожуха для уменьшения температуры масляной полости.
В корпусе 3 передней опоры установлен подшипник передней опоры ТКВД 7, смазка которого осуществляется через маслораздаточное кольцо 2, а для обеспечения внутреннего подвода масла предназначена форсунка 1, подающая по каналам Б масло к подшипнику.
В переходнике (рис. 19) находятся: патрубок 1 - для датчика замера частоты вращения ТКВД, патрубок 3-для осуществления подвода масла и датчика замера частоты вращения ТКВД, патрубок 7 - для ключа ручной прокрутки ротора ТКВД, патрубок 17 - для слива масла, патрубок 11 стравливания из разгрузочной полости КНД, на котором размещены: кран стравливания 13 и фланец 12 с трубкой замера давления в разгрузочной полости.
На наружной стенке переходника размещены: форсунки промывочные 14, штуцеры 10 для замера полных параметров, бобышки отбора воздуха в ОВ ТНД 8, бобышка отбора воздуха в ЗК КВД 9, штуцер отбора воздуха 6 в механизм поворотных аппаратов КНД, штуцер 2 замера статического давления, 15 отбор воздуха на РПД.
Для обеспечения необходимого давления в разгрузочной полости КНД предназначен кран стравливания 13.
3.2.2.2 Корпус КВД - один из основных силовых узлов двигателя. В нем устанавливаются спрямляющие аппараты.
Корпус КВД 1 (рис.20) представляет собой обечайку, имеющую горизонтальный разъем. К среднему фланцу корпуса крепится силовой корпус, к заднему задний корпус.
Спрямляющие аппараты предназначены для поступенчатого сжатия воздуха и направления его на рабочие лопатки ротора под определенным углом.
Спрямляющий аппарат КВД состоит из спрямляющих лопаток 3, наружного кольца 2 и внутреннего кольца 4, на котором крепятся уплотнительные сектора 5.
В наружных кольцах 2 выполнены пазы типа «ласточкин хвост» по количеству спрямляющих лопаток 3 в аппарате, во внутренних кольцах 4 выполнено то же количество профильных просечек.
Уплотнительные сектора 5 в сочетании с лабиринтами на барабане ротора, образуют уплотнение, препятствующее перетеканию воздуха между ступенями компрессора.
Перед пятым спрямляющим аппаратом в корпусе 1 сделана кольцевая проточка, через которую осуществляется отбор воздуха по каналу А на охлаждение ТНД и кольца, регулирующего величину радиального зазора над рабочими лопатками ТВД.
3.2.2.3. Корпус силовой предназначен для усиления конструкции в самом горячем месте двигателя, а также крепления на нем жаровых труб, топливного коллектора и коммуникаций заднего корпуса.
На силовом корпусе (рис. 21) находятся трубы стравливания воздуха из полости глубокого стравливания 1 заднего корпуса КВД в проточную часть перед СА пятой ступени, заглушенные бобышки отбора воздуха из-за КВД 3, труба 4 подвода масла к задней опоре КВД, три бобышки отбора воздуха из-за пятой ступени КВД на охлаждение ТНД 5, штуцер отбора воздуха в механизм поворота аппаратов КНД 6, штуцер замера статического давления за КВД 7, труба подвода воздуха из переходника в задний корпус КВД 8, труба слива масла из заднего корпуса КВД 9.
На трубах отбора воздуха из-за пятой ступени КВД установлены клапан перепуска воздуха (нормально открытого типа).
Клапан перепуска воздуха (рис. 22) закреплен в стакане 4 и при помощи тройника 1 соединен с трубой отбора воздуха. Клапан предназначен для стравливания воздуха из полости компрессора под кожух ГТД с целью улучшения работы двигателя на запуске.
Клапан перепуска воздуха состоит из корпуса 5, поршня 7, пружины 10, тарелки клапана 2.
При запуске двигателя полость воздушная А над поршнем 7 сообщается с проточной частью. В ходе запуска давление в проточной части растёт и давит на тарелку клапана 2, в это время происходит переключение электромагнита системы управления и полость над поршнем А соединяется с атмосферой. Давление воздуха в проточной части пересиливает силу сопротивления пружины и закрывает клапан перепуска воздуха.
3.2.2.4. На выходе из корпуса компрессора установлен спрямляющий аппарат 4 (рис. 15), предназначенный для частичного снижения скорости потока воздуха и обеспечения его осевого выхода в диффузор.
Спрямляющий аппарат состоит из двух рядов консольных спрямляющих лопаток, закрепленных в пазах наружного кольца аппарата при помощи штифтов.
3.2.2.5. Задний корпус 5 представляет собой кольцевой диффузор, в котором происходит снижение скорости потока и повышение его давления перед входом в камеру сгорания и предназначен для размещения задней опоры ТКВД, а также для отбора воздуха с входа в диффузор на охлаждение лопаток соплового аппарата ТВД.
Отбор воздуха происходит через стойки 5 (рис.23). Несколько лабиринтных крышек 1, 2, 3, 6, 7 образуют полости:
-разгрузочную полость Б для обеспечения требуемого усилия на упорный подшипник. Для стабилизации осевых усилий, действующих на подшипник, разгрузочная полость Б соединена трубами с полостью К перед диском ТВД;
-полость стравливания А - для обеспечения разгрузки осевого усилия KB Д. Воздух из полости стравливания А через стойки 2 и желоба 4 (рис.24) отводится в проточную часть ГТД (в район ТНД).
Смазка и охлаждение подшипника 6 задней опоры ТКВД осуществляется через кольцо маслоподводящее 1 и жиклеры втулки 7, масло к которым подводится по каналам А. Для демпфирования задней опоры ТКВД между втулкой 7 и втулкой задней опоры КВД 5 имеется кольцевой зазор Б. Количество масла, проходящего через демпфер, определяется величиной торцевого зазора Б, регулируемого кольцом 8.
Масло к задней опоре ТКВД подается через фильтр 4 (рис.25), установленный в трубе подвода масла 10, стойку подвода масла 11 и трубку перекидки масла 12. Для компенсации температурных расширений в конструкции трубы предусмотрен сильфон 1, закрепленный одним концом на теплоизолирующей трубе 9, а другим концом во фланце 2, который крепится к силовому корпусу. Регулировка сильфона осуществляется регулировочным кольцом 6.
Верхний конец маслоподводящей трубы фиксируется стопором 5. Слив масла из масляной полости заднего корпуса (рис. 26) производится через трубу слива масла 3, которая имеет теплоизолирующий кожух 4 с сильфоном 1 для компенсации температурных расширений. Труба стопорится планками 2. Для предотвращения протекания масла установлена прокладка 5.
Для обеспечения температурного режима в масляной полости и нормальной работы контактных уплотнений в заднем корпусе организован подвод воздуха из проточной части переходника.
Подвод воздуха осуществляется через трубу 3 (рис. 27), имеющую теплоизолирующий кожух 4 и сильфон 1 для компенсации температурных расширений Входной конец трубы стопорится планками 2. Далее через стойку 6 подвода воздуха и каналы А воздух попадает в круговые полости Б и В. Соединение стойки и трубы уплотнено прокладкой 5.
3.2.2.6. Ротор турбокомпрессора высокого давления предназначен для преобразования механической энергии, полученной от ТВД, в кинетическую энергию воздушного потока, проходящего по тракту компрессора. Конструктивно ротор ТКВД объединяет роторы КВД и ТВД.
Передача крутящего момента от ротора ТВД к ротору КВД осуществляется через шлицевое соединение, образуемое шлицами деталей цапфы задней 18 и ротора ТВД 26 (рис.28). Ротор ТВД 26 описан в разделе 3.4. «Турбина высокого давления».
Ротор КВД (рис. 28) - девятиступенчатый, барабанно-дисковой конструкции состоит из двух барабанов: первой-третьей ступеней, четвертой-седьмой ступеней, двух дисков VIII и IX ступеней, цапфы передней 11, цапфы задней 18.
Лопатки рабочие 9 установлены в пазы дисков замковой частью типа «ласточкин хвост». Осевая фиксация лопаток осуществляется пластинчатыми замками, концы которых отгибаются на торцы хвостовиков лопаток.
Во внутренней полости ротора трубами 12, 14, 15 организована перекидка воздуха из-за четвертой ступени к ступице диска ТВД. На передней цапфе ротора установлена шестерня 1 для бесконтактного замера частоты вращения и ручной прокрутки ротора.
Шестерня 1 выполнена заодно с кольцедержателем под межвальное контактное уплотнение, препятствующее проникновению в масляную полость переходника горячих газов от турбин.
На задней цапфе установлен диск, на котором из сегментов набран лабиринт 20, ограничивающий поступление воздуха в заднюю разгрузочную полость КВД.
Для разделения масляных и воздушных полостей предусмотрены комбинированные контактно-лабиринтные уплотнения.
Контактное уплотнение состоит из втулки 5, уплотнительного графитового кольца 7.
Камера сгорания
megaobuchalka.ru
Предлагаем запасные части для компрессора КВД-Г и КВД-М со склада и под заказ
ЗАКАЗАТЬ ЗАПАСНЫЕ ЧАСТИ ДЛЯ КОМПРЕССОРА ВЫ МОЖЕТЕ ЗАПОЛНИВ ПРОСТУЮ ФОРМУ 
Назначение: Компрессоры предназначены для наполнения сжатым воздухом баллонов для пуска дизельных двигателей. Компрессоры могут быть использованы в любой отрасли народного хозяйства, где требуется сжатый воздух аналогичных параметров.
| Основные области применения | |
| КВД-Г | Керамические заводы в технологических линиях производства плитки, санфаянса, посуды |
| КВД-М (имеет Сертификат Морского Регистр) | Корабли и суда ВМФ и гражданского флота |
| Технические характеристики | |||||||
| Наименование, марка | Производитель- ность, приведенная к условиям всасывания, м3/мин | Давление абс., кГс/см2 | Охлажде- ние воздуха (газа) | Мощность электро-двигателя, кВт | Скорость электро-двигателя, об/мин | Примеча- ние | |
|
|
| всасыва- ния | нагнета- ния |
|
|
|
|
| КВД-Г | 0.166 | Атм | 61 | Водяное | 4.0 | 1500 | - |
| КВД-М | 0.166 | Атм | 61 | Водяное | 4.0 | 1500 | Для морских судов эл. двигатель со степенью защиты JP54 |
*Компрессор по требованию потребителя может быть автоматизирован и комплектоваться унифицированной системой управления (УСУ). УСУ обеспечивает автоматическую защиту и регулирование. Масса электронного пульта управления – 5кг, габаритные размеры 300х200х150 мм.
С ценами на данную продукцию Вы можете онакомиться в прайс-листе.
Номенклатура поставляемых запасных частей:
| Код | Наименование |
| К-01-01 | Картер |
| К-02-01 | Цилиндр |
| К-02-00К СБ | Цилиндр |
| К-04-01.3Ч | Вал коленчатый (без подшипников) |
| К-04-00 СБ | Вал коленчатый (с подшипниками) |
| К-06-02.3Ч | Палец поршня |
| К-06-00. | Поршень |
| К-06-00СБ | Поршень (с кольцами) |
| К-05-04.3Ч | Болт шатунный в сборе с гайкой |
| К-02-02 | Крышка цилиндра |
| К-03-01 | Колпак |
| К-03-00 | Колпак в сборе |
| К-05-00 | Шатун |
| К-05-00СБ | Шатун в сборе |
| К-05-05 | Втулка |
| К-03-07 | Клапан предохранительный |
| К-11-00 | Холодильник 1ст. |
| К-12-00 | Холодильник 2ст. |
| К-17-00М-Р2 | Сепаратор воздушный |
| К18-00М | Клапан предохранительный 1ст. |
| К-19-00М | Клапан предохранительный 2ст. |
| К-19-04М | Тройник |
| К-18-03М | Пружина |
| К-19-03М | Пружина |
| К-02-35 | Втулка переходная |
| К-02-36 | Втулка переходная |
| КГ-40-000 | Болт М16х500 |
| - | Комплект красномедных прокладок |
| К-02-28 | Прокладка |
| К-12-06 | Прокладка |
| К-02-29 | Прокладка |
| К-06-05 | Кольцо У-23х2 |
| КГ-04-11Г | Шкив |
| К-01-02 | Крышка |
| К-02-21, К-02-21-01 | Прокладка |
| К-02-25, К-18-05 | Прокладка |
| К-02-23 | Прокладка |
| К-02-26 | Прокладка |
| К-07-00К | Клапан всасыв. 1ст. |
| К-08-00К | Клапан нагнет. 1ст. |
| К-09-00К | Клапан всасыв. 2ст. |
| К-10-00К | Клапан нагнет. 2ст. |
| КС05-00СБ | Ключ-отвертка |
| К02-01-01 | Гильза 2ст. |
| К02-03К | Колпачок |
| К02-04К | Колпачок |
| К07-03К | Пластина |
| К09-03К | Пластина |
| КГ-26-00СВ | Плита |
| КГ-25-00Р1 | Кожух маховика |
| К-22-00М | Вентиль продувочный |
| К-02-03СБ | Протектор |
| К-04-02 | Маховик |
| К-04-08 | Шпонка |
| К-02-11 | Штуцер |
| У32х2 | Кольцо уплотнительное |
| М85х5 | Кольцо маслосъемное |
| У85х3 | Кольцо уплотнительное |
| ТК18-1,9-0,275 | Клапан тарельчатый |
neva-diesel.com
| Ротор компрессора высокого давления
Рисунок 1 – Ротор компрессора высокого давления
1, 2, 5, 7, 10, 13, 16, 19 – рабочие колеса; 3, 8, 11, 14, 17 – распорные втулки; 4, 9, 12, 15, 18 – проставки; 6 – переходное кольцо; 20 – лабиринт; 21 – задний вал; 22 – гайка; 23 – чашечный замок; 24 – втулка; 25 – втулка лабиринтного уплотнения турбины; 26 – экран; 27 – резиновые уплотнительные кольца; 28 – передний вал; 29 – шестерня. Рисунок 2 – Ротор компрессора высокого давления (разрез) Ротор КВД (рисунки 1 и 2) — восьмиступенчатый барабанно-дисковой конструкции, состоит из следующих основных частей: восьми рабочих колес 1, 2, 5, 7, 10, 13, 16, 19. пяти проставок 4, 9, 12, 15, 18 с распорными втулками 3, 8, 11, 14, 17, переходного кольца 6, переднего 28 и заднего 21 валов и экрана 26. Каждое рабочее колесо ротора состоит из диска и рабочих лопаток, скрепленных с ободом диска с помощью замков типа «ласточкин хвост». Фиксация лопаток от осевого перемещения осуществляется пластинчатыми замками. Диск I ступени имеет фланец, которым он стыкуется с диском II ступени. Диски II и III ступеней, проставка 4 с распорными втулками 3, фланец переднего вала 28, фланец диска I ступени и фланец переходного кольца 6 стянуты шестнадцатью призонными шпильками. Диски IV, V, VI, VII и VIII ступеней, проставки 9, 12, 15, 18 с распорными втулками 8, 11, 14, 17, второй фланец переходной втулки 6, фланец заднего вала 21 стянуты шестнадцатью призонными болтами. Все проставки, а также диски II и IV ступеней имеют по три гребешка для межступенчатых лабиринтных уплотнений. Каждый диск, кроме шестнадцати отверстий под шпильки, имеет расположенные на том же диаметре шестнадцать отверстий для помещения в них, по потребности, балансировочных грузов. Каждое рабочее колесо балансируется отдельно до постановки на ротор. В переднем валу запрессована и зафиксирована четырьмя штифтами шестерня 29 привода агрегатов. На заднем валу выполнен фланец, к которому крепится лабиринт 20 заднего воздушного уплотнения. Внутрь заднего вала запрессована втулка 25, являющаяся элементом контактного масляного уплотнения турбины, установлен роликовый подшипник передней опоры ротора турбины низкого давления, втулка 24, экран 26. Пакет указанных деталей стягивается гайкой 22, законтренной чашечным замком 23. Между хвостовиком экрана, втулкой 24 и внутренним диаметром заднего вала поставлено мягкое уплотнительное кольцо из алюминия, которое, деформируясь под усилием затяжки гайки 22, создает герметичность между экраном и задним валом. Передний конец экрана входит внутрь переднего вала. Два резиновых кольца 27 создают герметичность сочленения переднего вала с экраном. Для динамической балансировки ротора КВД на переднем диске выполнен торцовый бурт с радиальными отверстиями для постановки балансировочных грузов в виде секторов, крепящихся к бурту заклепками, и предусмотрена постановка болтов с увеличенной длиной в месте крепления лабиринта к заднему валу. Материал дисков, проставок, втулок, лопаток, шпилек, болтов, заднего лабиринта — титановый сплав ВТ8, заднего и переднего валов — сталь ЭИ961Ш, экрана — сплав 7. Передняя опора ротора КВД — шариковый подшипник. Для уменьшения влияния динамических нагрузок на статор, между наружной обоймой подшипника и корпусной деталью установлен упругий элемент в виде кольца с выступами на наружном и внутреннем диаметрах, расположенными так, что выступ на наружном диаметре приходился посередине между выступами на внутреннем. В корпус подшипника запрессован стакан 1 со специальными окнами для слива масла и буртом для восприятия осевых нагрузок, действующих на шарикоподшипник. В торец бурта запрессован штифт, который фиксирует от проворота гладкое кольцо 3, посаженное с натягом на наружную обойму подшипника. Упругое кольцо 2 установлено между стаканом 1 и гладким кольцом 3 и зафиксировано от проворота относительно последнего двумя торцовыми выступами, входящими в ответные пазы, выполненные на бурте гладкого кольца. Регулировочное кольцо 5 служит для обеспечения гарантированного минимального зазора между торцом наружной обоймы подшипника и втулкой 4 масляного контактного уплотнения, конструкция которого аналогична конструкции уплотнения передней опоры ротора КНД. Материал деталей передней опоры ротора КВД: упругое кольцо — сталь 60С2А, гладкое кольцо — таль 14ХГСН2МА, стакан — сталь 38ХМЮА, корпус подшипника — титановый сплав ВТЗ-1.
Рисунок 3 – Объёмная модель ротора компрессора высокого давления
Рисунок 4 – Объёмная модель ротора компрессора высокого давления (разрез) |
ai-25.ucoz.ru
