Авиационный двухконтурный турбореактивный двигатель АИ-24 1 серии. Техническое описание (1971 год) - часть 2

К внутреннему кольцу 6 (см. фиг. 8) со стороны входа приварены обтекатель 9 и дефлектор 10, со стороны выхода с помощью 18 заклепок прикреплена диафрагма 7 с козырьком, продолжающим втулочную трактовую поверхность за задней кромкой лопатки входного направляющего аппарата.

Наружное и внутреннее кольца, изготовленные из листового материала, имеют по 25 профильных просечек, в которые вставлены и приварены лопатки.

Лопатки входного направляющего аппарата выдвинуты вперед и расположены относительно лопаток I ступени ротора КНД на расстоянии, равном приблизительно хорде лопатки. Это позволяет уменьшить силу возбуждения вибраций в элементах конструкции, возникающих от пульсаций воздушного потока, снизить шум и уменьшить вредные последствия от попадания птиц в тракт двигателя.

Лопатки 5 выполнены полыми из листового материала и имеют сварные швы по входной и выходной кромкам. При этом в передней и задней частях профиля лопатки предусмотрены отверстия для поступления горячего воздуха внутрь лопатки. Внутри к стенкам лопатки точечной сваркой приварен дефлектор, который служит для увеличения жесткости лопатки и направления потока обогревающего воздуха непосредственно вдоль входной и выходной кромок.

Горячий воздух, который поступает из труб обогрева в полость между наружным кожухом 2 и наружным кольцом 3, направляется в лопатку, пройдя ее, поступает в полость внутри дефлектора 10 обтекателя, дальше движется по щелевому каналу между внутренней поверхностью обтекателя 9 и дефлектором 10 и выходит наружу через радиальные отверстия в обтекателе вблизи от входных кромок лопаток.

Все детали входного направляющего аппарата компрессора низкого давления выполнены из титанового сплава.

Статор компрессора низкого давления (см. фиг. 6) состоит из корпуса 12, рабочих колец 13 и направляющих аппаратов 1.

Корпус компрессора низкого давления — цельный, выполнен из листового материала методом штамповки взрывом, имеет, два приваренных фланца: передний для соединения 36 болтами с входным направляющим аппаратом и задний для крепления 34 болтами к разделительному корпусу.

Слева, сзади, под углом 30°, вверх от горизонтали на корпусе компрессора низкого давления приварены три бобышки с внутренней резьбой. Во время работы двигателя отверстия, которые служат для осмотра деталей ротора, закрыты заглушками.

На внутренних поверхностях корпуса компрессора низкого давления выполнено четыре центровочных пояска: два на фланцах и два на приваренных кольцах. Три пояска служат для центрирования рабочих колец в корпусе и четвертый — для центрирования корпуса на разделительном корпусе.

Рабочее кольцо I ступени имеет два бурта: со стороны входа, по которому центрируется входной направляющий аппарат компрессора низкого давления, и со стороны выхода, которым оно центрируется в корпусе компрессора низкого давления и соединяется с наружным кольцом направляющего аппарата I ступени. Между буртами имеются радиальные выступы с торцовой канавкой, в которую входит торцовый бурт фланца входного направляющего аппарата.

Рабочее кольцо II ступени, кроме круговых канавок на торцовых поверхностях для сочленения с наружными кольцами направляющих аппаратов I и II ступеней, имеет посадочный поясок со стороны выхода для центрирования в корпусе компрессора низкого давления. .

Рабочее кольцо III ступени радиальным буртом на заднем торце

КОМПРЕССОР ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (КВД)

Компрессор высокого давления (фиг. 10) состоит из следующих основных узлов: входного направляющего аппарата 1 (ВНА), статора 3, направляющего аппарата VIII ступени 5 с втулкой 4 заднего воздушного лабиринтного уплотнения, ротора 2, передней 9 опоры ротора и клапанов перепуска воздуха 7, установленных за III и V ступенями.

Входной направляющий аппарат компрессора высокого давления расположен в передней части КВД. Своим внутренним кольцом 22 (фиг. 11) входной направляющий аппарат установлен в разделительном корпусе и прижат к нему фланцем корпуса 24 шарикоподшипника передней опоры ротора компрессора высокого давления при помощи двух колец — регулировочного 26 и упругого 25.

Внутреннее кольцо — разъемное в плоскости, проходящей через оси радиальных отверстий под лопатки. Половинки внутреннего кольца за-центрированы между собой четырьмя осевыми штифтами.

Конструкция входного направляющего аппарата компрессора высокого давления позволяет регулировать угол установки лопаток на собранном неработающем двигателе и фиксировать их в нужном положении.

Лопатки 1 ВНА компрессора высокого давления имеют цилиндрические цапфы, которыми они установлены в ответные радиальные отверстия, выполненные в корпусе компрессора высокого давления и во внутреннем кольце 22 входного направляющего аппарата.

В качестве подшипников для периферийных цапф лопаток служат бронзовые втулки 2, запрессованные в отверстия корпуса компрессора высокого давления, а для корневых цапф — фторопластовые втулки 23, вставленные в отверстия внутреннего кольца 22.

Периферийная цапфа каждой лопатки имеет втулку 3, по внутреннему диаметру которой зацентрирован один конец рычага 16, закрепленный на резьбовом хвостовике цапфы гайкой 13. Взаимная фиксация лопатки и рычага осуществляется штифтом 21, запрессованным в лопатке и ответном пазу на рычаге. Другой конец рычага 16 шарнирно связан с плавающим кольцом 19 при помощи подшипника 17, установленного и завальцованного в теле рычага, и пальца 18. От выпадания палец 18 зафиксирован пружинным замком 27. Плавающее кольцо 19 имеет разъем в диаметральной плоскости. Половинки кольца соединены между собой с помощью двух планок 20 и винтов.

При корректировке угла установки лопаток входного направляющего аппарата плавающее кольцо 19 поворачивается вокруг своей оси с помощью двух ведущих валиков 14 и силовых рычагов, расположенных диаметрально противоположно в горизонтальной плоскости.

Ведущий валик 14 смонтирован на двух шарикоподшипниках, установленных в сварном корпусе 12 и крышке 11. Одним концом, имеющим вилку, валик соединен со штифтом 15 силового рычага 16, а другим, имеющим шлицы, — с фиксирующим рычагом, выполненным в виде двух рычагов 7 и 9 и неподвижно связанным с крышкой 11. Рычаг 7 связан шлицами с ведущим валиком 14, а рычаг 9 имеет шарнирную связь с рычагом 7 и фиксируется относительно него в разных положениях с помощью регулировочных винтов 5 и контргаек 6, что позволяет корректировать угловое положение валика, а следовательно, и угол установки лопаток.

Шайба 10, графитовое разрезное кольцо 4 и распорная втулка 8 вместе с крышкой И являются деталями уплотнения, препятствующего утечке воздуха из второго контура в атмосферу.

На крышке И нанесена шкала делений, одно деление соответствует одному градусу поворота лопатки. С помощью стрелки-шайбы, закрепленной гайкой на ведущем валике 14, и шкалы можно видеть, в каком положении установлены лопатки, когда двигатель собран.

Лопатки, рычаги, плавающее кольцо, соединительные планки и детали фиксирующего рычага выполнены из титана. Силовые рычаги, ведущие валики — из стали, внутреннее кольцо входного направляющего аппарата — из алюминиевого сплава.

Статор компрессора высокого давления (фиг. 12) состоит из корпуса 1, рабочих колец 3 и направляющих аппаратов 5.

Корпус 1 компрессора высокого давления — цельный, точеный. На переднем фланце, которым корпус подсоединен к разделительному корпусу, выполнено тридцать два отверстия под шпильки и одно — для фиксирующего штифта, на заднем—тридцать шесть отверстий под болты для соединения с корпусом камеры сгорания. Со стороны переднего фланца корпус компрессора имеет утолщение с радиальными отверстиями, в которые запрессованы и поставлены на клею бронзовые втулки 2, являющиеся подшипниками лопаток входного направляющего аппарата.

которое, деформируясь под усилием затяжки гайки 11, создает герметичность между экраном и задним валом. Передний конец экрана 12 размещен внутри переднего вала 2. Два резиновых кольца создают герметичность сочленения переднего вала с экраном.

Для динамической балансировки ротора компрессора высокого давления спереди на диске I ступени в радиальные отверстия торцового бурта приклепаны балансировочные грузы, выполненные в виде секторов, а также предусмотрена постановка болтов с увеличенной длиной в месте крепления лабиринта 9 к заднему валу. В каждом диске, кроме шестнадцати отверстий под шпильки, на том же диаметре расположено шестнадцать отверстий для размещения балансировочных грузов. Каждое рабочее колесо балансируется отдельно до постановки на ротор.

Диски, проставки, втулки, лопатки, шпильки, болты, задний воздушный лабиринт и экран выполнены из титанового сплава, задний и передний валы — из стали.

Передняя опора ротора компрессора высокого давления (см. уз. 1)—трехточечный шарикоподшипник. Спереди корпус шарикоподшипника прикреплен двенадцатью шпильками к внутреннему конусу разделительного корпуса.

В корпусе шарикоподшипника запрессован стакан 18 со специальными окнами для слива масла и буртом для восприятия осевых нагрузок, действующих на шарикоподшипник. В торце бурта запрессован штифт, который фиксирует от проворота гладкое кольцо 19, посаженное с натягом на наружную обойму подшипника. Стакан 18, регулировочное кольцо 21, втулка 22 стянуты в корпусе шарикоподшипника гайкой 23, законтренной замком и тонкостенной втулкой 24. Детали, сидящие на переднем валу 2 ротора компрессора высокого давления: внутренняя обойма подшипника, втулка уплотнения 26 и распорная втулка 27 стянуты гайкой 17, законтренной на зубьях шестерни 1 замком и проволочным разжимным кольцом.

Для уменьшения влияния динамических нагрузок на статор КВД между наружной обоймой подшипника и корпусной деталью предусмотрено упругое кольцо с выступами на наружном и внутреннем диаметрах. Причем выступы на наружном диаметре приходятся посредине между выступами на внутреннем. Упругое кольцо 20 установлено между стаканом 18 и гладким кольцом 19 и зафиксировано от проворота относительно последнего двумя торцовыми выступами, входящими в ответные пазы, выполненные на заднем бурте гладкого кольца.

Уплотнение масляной полости передней опоры ротора компрессора высокого давления осуществляется графитовым кольцом 25, которое под действием статического давления воздуха из-за III ступени компрессора низкого давления прижимается своим торцом к стальной втулке 26, сидящей на валу ротора, а наружным диаметром — к неподвижной втулке 22, закрепленной в корпусе шарикоподшипника, закрывая кольцевую щель между этими деталями.

Гарантированный минимальный зазор между торцом наружной обоймы подшипника и втулкой 22 масляного контактного уплотнения, конструкция которого аналогична уплотнению передней опоры ротора компрессора низкого давления, обеспечивает регулировочное кольцо 21.

Распорная втулка 27 одновременно является местом для постановки графитового кольца и элементом, регулирующим необходимые осевые зазоры между статорными и роторными деталями компрессора высокого давления. Необходимый осевой размер втулки получают путем подрезки ее заднего торца.

Корпус подшипника, распорная втулка 27 и замки выполнены из

При переходе двигателя на малые обороты воздух из герметичной полости клапана стравливается в атмосферу, а грибок 2 отжимается пружиной 3 и клапан открывается.

Детали клапана: грибок 2, пружина 3, распорная пружина 7, секторная пружина 5 и стопорное кольцо 10 изготовлены из стали. Шайба 11, крышка со стойками и накладками — из титанового сплава.

Второй контур двигателя на участке компрессора высокого давления образован наружным кожухом 6 (см. фиг. 10) и внутренним кожухом 8.

Наружный кожух представляет конус, выполненный из листового материала. Передний фланец, приваренный к конусу, служит для крепления к разделительному корпусу 36 шпильками, задний — для соединения 16 болтами с промежуточным кожухом камеры сгорания. В четырех местах равномерно по окружности под углом 45° к горизонтали к кожуху контактной сваркой приварены выштамповки с отверстиями для соединения с фланцами клапанов перепуска воздуха и подвода

Внутренний кожух 8, служащий для уменьшения потерь при прохождении воздуха по второму контуру над корпусом компрессора высокого давления, имеет коническую форму. Передний фланец торцовым круговым буртом центрируется в ответной канавке на разделительном корпусе. Задним фланцем с шестью проушинами кожух прикреплен с помощью винтов и кронштейнов к корпусу компрессора высокого давления и корпусу камеры сгорания.

Внутренний кожух имеет четыре отверстия в местах постановки клапанов перепуска воздуха, обеспечивающих свободный выход перепускаемого воздуха во второй контур, и одно отверстие в месте постановки трубы отбора воздуха из-за III ступени компрессора высокого давления для подпора масляных полостей опоры ротора турбины.

Передний фланец перерезан двумя отверстиями, расположенными диаметрально противоположно в горизонтальной плоскости. Через эти отверстия проходят сварные стойки, в которых помещены валики-рычаги поворотной системы входного направляющего аппарата компрессора высокого давления.

На внутренней поверхности внутреннего кожуха приварены четыре осевых и два поперечных уголка для увеличения жесткости детали. Для этой же цели служат отбуртовки в местах отверстий и накладки, окантовывающие эти отверстия.

Все детали наружного и внутреннего кожухов второго контура выполнены из алюминиевого сплава.

Глава III
РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ КОРПУС

Разделительный корпус (фиг. 15), расположенный между компрессорами низкого и высокого давлений, служит двум целям.

Во-первых, он предназначен для разделения воздушного потока, который поступает из компрессора низкого давления, на два — внутренний и наружный потоки, поступающие в первый и второй контуры двигателя.

Во-вторых, разделительный корпус служит для размещения опор компрессоров, агрегатов и приводов к ним, приборов и устройств, обслу-
живающих и контролирующих работу двигателя и самолета, а также узлов подвески двигателя к самолету.

Разделительный корпус состоит из следующих узлов: корпуса 2, верхней коробки приводов 1, центрального привода 4 и приводов агрегатов и устройств, расположенных в нижнем приливе 9 разделительного корпуса.

На разделительном корпусе размещены следующие агрегаты и устройства, обслуживающие двигатель и самолет: топливный насос

760Б, топливный регулятор 762МА, маслоагрегат МА-25, воздушный стартер СВ-25, воздухоотделитель ВО-25, стружкосигнализатор СД-25, магнитная пробка МП-25, две катушки зажигания 1КНИ-11Б-Т, электромагнитный клапан пускового топлива, коллектор электропроводов, генератор постоянного тока ГСБК-9А, гидронасос НП-72М, датчики электрического тахометра ДТЭ-1, датчик замера давления масла ИД-8, датчик давления топлива ИД-100.

Конструктивно корпус разделительного корпуса, отлитый из магниевого сплава, выполнен в виде двух усеченных конусов, соединенных между собой шестью силовыми ребрами-стойками 33 (фиг. 16). Наружный и внутренний конусы образуют воздушный тракт двигателя, который разделительным кольцом 36 делится на два контура.

Спереди к фланцу 34 наружного конуса 30-ю болтами прикреплен статор компрессора низкого давления, а к фланцу 32 внутреннего конуса на 18-ти шпильках установлены корпусы центрального привода и передней опоры ротора компрессора низкого давления. Фланец 34 имеет 16 сквозных и 14 резьбовых отверстий. В нижней части фланца 32 выполнен фиксирующий штифт 47.

Сзади к разделительному корпусу на 36-ти шпильках фланца 3 наружного конуса прикреплен кожух второго контура двигателя, к фланцу 2 разделительного кольца на 32 шпильках — статор компрессора высокого давления, зафиксированный от проворота штифтом 31, а к фланцу 1 внутреннего конуса на 12-ти шпильках — корпус передней опоры ротора компрессора высокого давления.

С внешней стороны разделительного корпуса на наружном конусе, помимо ребра жесткости 37, имеется ряд фланцев со шпильками для крепления агрегатов двигателя, узлов подвески двигателя и коммуникаций масляной, суфлирующей и противопожарной систем. Слева и справа на наружном конусе выполнены смотровые окна 9 и 43 для осмотра лопаток входного направляющего аппарата компрессора высокого давления и отверстия с фланцами 10 и 44 для крепления ведущего валика механизма поворота лопаток входного направляющего аппарата компрессора высокого давления.

Кроме того, на левой стороне наружного конуса расположен запасный штуцер 42, сообщающийся с воздушной полостью второго контура.

Во внутреннем конусе разделительного корпуса выполнены две расточки 58 для установки корпуса центрального привода.

В нижней части разделительный корпус имеет прилив, на котором установлены агрегаты и коммуникации, обслуживающие двигатель и самолет, а во внутренней полости прилива размещены приводы к агрегатам. На приливе выполнены: спереди площадка 57 для установки крана слива масла из полости прилива; на задней стенке — фланец 30 с 17-ю шпильками и двумя фиксирующими штифтами для крепления крышки, штуцера подвода и отвода масла для подшипников ротора двигателя; на правой боковой стенке прилива крепится фирменная табличка с товарным знаком предприятия-изготовителя, обозначением, номером и серией двигателя. На крышке, закрывающей фланец 30, размещены агрегаты и фланец крепления переходника ручной прокрутки ротора компрессора высокого давления.

содержание .. 1 2 3 ..