Двигатель АЛ-31ПФ. Руководство - часть 433

 

 

 

Корпус (

13

) опоры ротора ТК воспринимает радиальные нагрузки от ротора ТК и выполняет 

силовую  связь  между  корпусами  камеры  сгорания  и  выхлопным  патрубком.  Корпус  опоры 
выполняется    сваркой.  Корпус  опоры  включает  в  себя  литой  сопловой  аппарат  (

14

) 

свободной турбины. Сопловой аппарат состоит из семнадцати лопаток. Три лопатки полые и 
служат для прокладки коммуникаций опоры. К внутреннему кольцу соплового аппарата СТ. 
привариваются обойма лабиринтного уплотнения и внутренний корпус (

22

) опоры ротора ТК.  

5.1.2. 

Работа 

Газовоздушная  смесь  из  камеры  сгорания  проходит  через  сопловой  аппарат  ТК  (где 
приобретает  необходимую  закрутку)  и  попадает  на  рабочие  лопатки  турбины  ТК.  Газовый 
поток  на  рабочих  лопатках  турбины  частично  теряет  энергию,  которая  создает  крутящий 
момент на роторе.  

Ротор  вращает  центробежное  колесо  компрессора  и  привод  агрегатов,  установленных  на 
коробке приводов.  

Далее  газовоздушная  смесь  поступает  в  сопловой  аппарат  свободной  турбины  (СТ).  В 
сопловом аппарате газовоздушная смесь приобретает закрутку, необходимую для входа на 
рабочие лопатки ротора свободной турбины.  

 

 

 

 

 

 
 
 
 

 

Рис. 7  Турбина компрессора ГТДЭ 

1 - колесо зубчатое,   
2 - гайка,  
3 - заглушка,  
4 - подшипник шариковый,  
5 - втулка лабиринта, 
6 - втулка лабиринта,  
7 - вал ротора ТК,  
8 - втулка лабиринта,    
9 - втулка ротора ТК,   
11- колесо рабочее  

ротора ТК, 

12 - сопловой аппарат ТК, 
13 - корпус опоры ротора ТК, 
14 - сопловой аппарат СТ, 

15 - уплотнение графитовое, 
16 - втулка уплотнительная, 
17 - подшипник роликовый,  
18 - форсунка, 

19 -  крышка опоры ротора ТК,   
20 -  винт стяжной,  
21 -  ротор ТК,       
22 - корпус внутренний второй опоры ротора ТК. 

  22              21           20  19   18   17   16   15   14     13 

6

1

2
3

4
5

7

8

9 

11 

12 

 

 

 

5.2. 

Свободная турбина  

Свободная  турбина    преобразует  энергию  газового  потока  в  механическую  энергию 
вращения.  Механическая  энергия  передается  на  выводной  вал  для  привода  внешнего 
потребителя. 

Свободная  турбина  расположена  перед  редуктором.  Кинематической  связи  с  ротором  ТК 
свободная турбина не имеет. В состав свободной турбины (

рис. 8

) входят: 

− 

ротор (

4

), 

− 

корпус опоры ротора (

3

), 

− 

обойма (

12

). 

5.2.1. 

Описание 

Ротор  СТ  состоит  из  рабочего  колеса  (

11

),  вала  (

8

)  и  втулки  (

9

).  Вал  и  втулка  составляют 

сварной узел, который  припаян к рабочему колесу жаропрочным припоем.  

Рабочее  колесо  (

11

)  изготавливается  литьем  из  жаропрочного  сплава  за  одно  целое  с 

диском, двадцатью шестью рабочими лопатками и хвостовиком. 

Ротор  СТ  передает  вращение  через  ведущую  шестерню  (

7

)  редуктора  на  выходной  вал 

ГТДЭ. Крепление ротора в опоре консольное. 

На валу ротора СТ смонтированы:  

−  уплотнительная втулка (

10

),  

−  внутренняя обойма роликового подшипника (

2

),  

−  шарикоподшипник (

5

),  

−  гайка (

6

).  

Гайка (

6

)  

−  поджимает внутреннюю обойму роликового подшипника и шарикоподшипник,  

−  удерживает  ведущую  шестерню  (

7

)  редуктора,  которая  находится  в  зацеплении  с 

внутренними шлицами вала ротора СТ. 

Опора ротора СТ представляет собой литой стальной корпус, в котором размещаются узел 
графитового  уплотнения  (

1

),  роликовый  (

2

)  и  шариковый  (

5

)  подшипники.  Корпус  опоры 

своим фланцем крепится к внутреннему фланцу редуктора. 

Графитовое  уплотнение  (

1

)  представляет  собой  унифицированный  компактный  узел, 

который  обеспечивает  надежное  уплотнение  масляной  и  воздушной  полостей  опоры 
свободной турбины. 

Обойма  (

12

)  свободной  турбины  представляет  собой  сварной  узел.  Обойма  образует 

наружную  поверхность  проточной  части  над  рабочими  лопатками  СТ.  Покрытие,  которое 
нанесено на внутреннюю поверхность обоймы, позволяет обеспечивать минимальный зазор 
между рабочими лопатками и поверхностью обоймы.  

5.2.2. 

Работа 

Газовоздушная  смесь  закручивается  в  сопловом  аппарате  СТ  и  поступает  на  рабочие 
лопатки  ротора  свободной  турбины.  Энергия  газового  потока  создает  крутящий  момент  на 
роторе СТ и ведущей шестерне (

7

) редуктора. 

 

5.3. 

Выхлопной патрубок  

Выхлопной патрубок предназначен: 

−  для отвода отработанного газа в атмосферу,  

−  для  обеспечения  силовой  связи  между  корпусом  опоры  ротора  турбокомпрессора  и 

корпусом редуктора ГТДЭ.  

Выхлопной  патрубок  состоит:  из  наружного  силового  корпуса  и  внутренней 
профилированной части. 

 

 

 

5.3.1. 

Описание 

Наружный силовой корпус выхлопного патрубка (

рис. 9

) состоит из переднего (

1

)  и заднего 

(

4

)  фланцев,  которые  соединены  обечайкой  (

11

).  Передний  фланец  (

1

)  имеет  резьбовые 

отверстия для соединения с задним фланцем корпуса опоры ТК. Задний фланец (

4

) имеет 

шпильки (

13

) для соединения с корпусом редуктора.  В зоне выхлопного отверстия фланцы 

стягиваются стержнем (

3

). От воздействия выхлопных газов стержень предохраняет трубка 

(

2

).  Трубка  приваривается  к  передней  (

10

)  и  задней  (

7

)  стенкам  профилированной  части 

выхлопного патрубка. 

Внутренняя  профилированная  часть  выхлопного  патрубка  состоит  из  передней стенки 
(

10

), обечайки (

12

) и задней стенки (

7

). Передняя стенка  приваривается  к  конической части 

переднего фланца (

1

).   

В  зоне  выхлопного  отверстия  приварен  фланец  (

6

)  для  установки  штатной  термопары.  На 

задней  стенке  приварен  внутренний  фланец  (

9

),  который  служит  для  центрирования 

профилированной  части  выхлопного  патрубка.  Фланец  (

9

)  центрируется  по  скользящей 

посадке  во  втулке  корпуса  опоры  ротора  СТ.  Такая  посадка  позволяет  компенсировать 
температурные перемещения задней стенки.  

5.3.2. 

Работа 

Отработавшие газы из свободной турбины попадают в полость выхлопного патрубка и через 
отверстие выхлопного патрубка вытекают в атмосферу.