Опоры ротора компрессора

Ротор компрессора расположен на двух опорах. Передней опорой, которая является первой опорой роторов двигателя, служит роликовый подшипник, воспринимающий радиальные нагрузки. Задней опорой, которая является второй опорой роторов двигателя, служит шариковый подшипник, воспринимающий как радиальные, так и осевые нагрузки, возникающие от разности осевых усилий роторов компрессора и турбины.

В узел первой опоры роторов двигателя входят также детали центрального привода, передачи к коробке приводов и к нижнему агрегату маслосистемы и кок двигателя.

ПЕРВАЯ ОПОРА

Первая опора (рис. 2.23) роторов двигателя (передняя опора ротора компрессора) состоит из корпуса опоры, роликоподшипника, корпуса зубчатых колес и корпуса подшипников с ведущим зубчатым колесом центрального привода, рессоры, крышки, кока двигателя, деталей крепления и уплотнения.

Корпус 3 (рис. 2.24) опоры отлит из магниевого сплава, представляет собой наружный обод с

внутренней втулкой, соединенные четырьмя профилированными стойками.

К переднему фланцу наружного обода крепится воздухозаборник вертолета, задним фланцем обода корпус опоры крепится к корпусу компрессора.

На ободе корпуса опоры против стоек расположены четыре наружных фланца. На верхнем фланце крепится коробка приводов, на нижнем фланце — нижний агрегат маслосистемы, на правом и левом фланцах — трубы подвода горячего воздуха.

В правой нижней части обода выполнены четыре бобышки для крепления коробки электросистемы двигателя.

В вертикальных стойках выполнены отверстия, через которые проходят рессоры 4 и 15 передачи крутящего момента от центрального привода к агрегатам коробки приводов и к нижнему маслоагрегату, и каналы для подвода и слива масла. Внутрь горизонтальных стоек вмонтирован воздушный коллектор, состоящий из стальных трубок, по которым подводится горячий воздух в лопатки входного направляющего аппарата компрессора. По одной из трубок подводится горячий воздух для обогрева стоек корпуса опоры, лопаток ВНА компрессора и кока двигателя.

Внутри втулки корпуса опоры смонтированы: корпус 2 привода, отлитый из магниевого сплава, рессора 14 передачи крутящего момента от турбины компрессора (через ротор компрессора) к центральному приводу, корпус подшипников 1, собранный с ведущим зубчатым колесом привода, крышка 16 первой опоры и наружное кольцо роликоподшипника 11 ротора компрессора.

Рис. 2.23. Первая опора роторов двигателя (вид сзади слева)

Рис. 2.24. Первая опора роторов двигателя (разрез):

1 — корпус подшипников; 2 — корпус привода; 3 — корпус опоры; 4 — рессора передачи к коробке приводов; 5 — жиклер; 6 — стопор; 7 — упругий элемент; 8 — крышка; 9 — кольцо

маслоуплотнительное; 10 — кольцедержатель, 11 — роликовый подшипник; 12 — корпус роликового подшипника; 13 — кольцо регулировочное; 14 — рессора передачи к центральному приводу; 15 — рессора передачи к нижнему маслоагрегату; 16 — крышка первой опоры;

17 — кок двигателя

Корпус привода (ведомых зубчатых колес) крепится к корпусу опоры, а крышка 16 первой опоры крепится к корпусу 1 подшипников ведущего зубчатого колеса, закрепленного на корпусе 2.

Кок 17 двигателя состоит из профилированной наружной стенки и внутреннего дефлектора,

изготовленных из алюминиевого сплава, и крепится к крышке 16 шпилькой, ввернутой в переднюю часть крышки. При включенной противообледенительной системе в полость между наружной стенкой и дефлектором кока поступает горячий воздух, который омывает изнутри стенку и через отверстия в коке выходит в проточную часть воздухозаборника.

Внутреннее кольцо роликоподшипника 11 закреплено на передней шейке ротора компрессора, а наружное кольцо монтируется в стальном корпусе 12 подшипника. Величина перемещения кольца в осевом направлении обеспечивается подбором кольца 13 по толщине. Между сопрягаемыми цилиндрическими поверхностями наружного кольца роликоподшипника и корпусом подшипника монтируется упругий элемент 7, состоящий из двух стальных втулок — наружной втулки зигзагообразного профиля с рабочими площадками на выступах и внутренней цилиндрической втулки.

Зигзагообразный профиль наружной втулки обеспечивает перемещение упругого элемента, при котором гасятся радиальные колебания ротора компрессора. Цилиндрическая втулка предохраняет внутренние рабочие площадки наружной втулки от износа в случае поворота наружного кольца роликоподшипника. Провороту втулок упругого элемента препятствует стопор 6.

Масляная полость первой опоры сзади уплотнена контактно-кольцевым уплотнением, состоящим из трех чугунных колец 9, кольцедержателя 10 и корпуса подшипника 12 с азотированной внутренней задней цилиндрической поверхностью.

Для создания воздушного подпора контактно-кольцевого уплотнения имеется полость Е, которая поддувается воздухом, отбираемым из диффузора камеры сгорания. Воздушная полость Е уплотнена гребешковым лабиринтным уплотнением. На внутренней цилиндрической поверхности крышки 8, по которой работают гребешки лабиринта, имеется слой навулканизированной резины.

Перепад давлений для подбора лабиринтных уплотнений между воздушной и масляной полостями обеспечивается жиклером в штуцере диффузора камеры сгорания.

Зубчатые колеса и подшипники первой опоры смазываются маслом, поступающим под давлением через жиклер 5 и канал в верхней вертикальной стойке к форсункам, смонтированным в корпусе опоры.

Отработанное и нагретое масло из центрального привода и полости роликоподшипника опоры сливается по каналам в нижней вертикальной стойке корпуса опоры в нижний масляный агрегат.

ВТОРАЯ ОПОРА

Вторая опора роторов двигателя (задняя опора ротора компрессора) состоит из корпуса подшипника II опоры, корпуса лабиринтов, шарикоподшипника ротора компрессора, деталей крепления и уплотнений.

Стальной корпус 2 (рис. 2.25) опоры крепится через фланец направляющего аппарата X ступени компрессора к внутреннему фланцу диффузора камеры сгорания, а корпус 7 лабиринтов, выполненных из титанового сплава, соединен болтами с корпусом опоры. В задней части корпуса 2 опоры выполнена расточка под наружное кольцо шарикоподшипника; в передней части корпуса выполнены две втулки -наружная для воздушного и внутренняя для масляного уплотнений полости опоры. В стенках корпуса опоры выполнены пять эллипсных отверстий для слива масла и одиннадцать отверстий для перепуска воздуха из полости Л в полость Б, просочившегося через передний лабиринт. В корпусе лабиринтов

имеется одиннадцать отверстий, совпадающих с отверстиями корпуса опоры.

Воздух, просочившийся через задний лабиринт, по восьми отверстиям в корпусе лабиринтов также отводится в полость Б, откуда по двум трубкам 9 и алюминиевым патрубкам выбрасывается в атмосферу. Необходимый дли воздушного подпора уплотнений перепад между воздушной и масляной полостями опоры устанавливается жиклером 10.

Разъемное внутреннее кольцо шарикоподшипника 1 совместно с лабиринтом, регулировочным кольцом 19 и кольцедержателями закреплено на задней шейке ротора компрессора, а наружное кольцо его смонтировано в корпусе 2 опоры. Перемещение наружного кольца в осевом направлении обеспечивается подбором регулировочного кольца 15. Между сопрягаемыми цилиндрическими поверхностями наружного кольца шарикоподшипника и корпуса опоры установлен упругий элемент 16, по конструкции аналогичный упругому элементу первой опоры. Втулки упругого элемента зафиксированы от проворачивания стопором 3.

Рис. 2.25. Вторая опора роторов двигателя (разрез и вид спереди):

1 — шариковый подшипник; 2 — корпус опоры; 3 — стопор; 4 — форсунка; 5 — штуцер подвода масла; 6 — трубка подвода масла; 7 — корпус лабиринтов; 8 и 14 —втулки; 9 —трубка отвода воздуха; 10 —жиклер; 11 и 18 — кольцедержатель; 12 и 17 — кольца маслоуплотнительные; 13 — штуцер слива масла; 15 и 19 — кольца регулировочные; 16 — упругий элемент; 20 — бандажная втулка

Масляная полость опоры отделена от воздушных полостей контактно-кольцевыми уплотнениями и гребешковыми лабиринтами. Контактно-кольцевые уплотнения состоят из шести чугунных колец 12 и 17, кольцедержателей 11 и 18 и втулки 14 с азотированной внутренней цилиндрической поверхностью.

Внутренние цилиндрические поверхности втулки 8 и корпуса 2 опоры, по которым работают

гребешковые лабиринты, покрыты специальной мастикой, обеспечивающей минимальные зазоры между гребешками лабиринтного уплотнения.

Шарикоподшипник смазывается маслом, поступающим под давлением через штуцер 5, трубку 6 и каналы в корпусе 7 лабиринтов к трем форсункам 4. Отработанное и нагретое масло сливается из опоры через штуцер 13 и наружную трубку в нижний масляный агрегат. Через четыре отверстия в бандажной втулке 20 проходит определенное количество воздуха для охлаждения турбины компрессора.