Облопачивание статора турбин

Конструктивное выполнение закрепления направляющих лопаток ТВД и ТНД ГТ-6-750 призвано обеспечить стабильность радиальных зазоров в проточной части на всех режимах работы ГТУ. Для обеспечения этой задачи направляющие лопатки набраны в сегменты, которые в свою очередь устанавливаются в обоймах. Сегменты имеют возможность свободно расширяться в окружном направлении; выполнены они из жаропрочного материала с относительно малым коэффициентом теплопроводности.

Выполняя роль термического сопротивления и защищая, тем самым, обойму от непосредственного воздействия горячих газов, сегменты позволяют изготовить обойму из низколегированной с малым коэффициентом линейного расширения стали.

Обойма ТВД имеет развитую систему воздушного охлаждения, благодаря которой она приобретает температуру лишь на несколько градусов выше, чем температура охлаждающего воздуха. Все эти мероприятия уменьшают термическую деформацию обоймы. Как и в компрессоре облопачивание статора турбин выделено в два сборочных узла: облопачивание турбины высокого давления и облопачивание турбины низкого давления.

Обоймы обоих турбин литые, состоят из двух половин с горизонтальным разъемом. Для быстрого и равномерного прогрева они выполнены тонкостенными. Обойма ТВД имеет три «ножки» соответственно числу ступеней турбины высокого давления. По внутренней поверхности каждой «ножки» обработаны Т-образные окружные проточки, в которые устанавливаются сегменты с лопатками. Обойма ТНД имеет, по количеству ступеней, два ряда Т-образных проточек. Обе обоймы имеют такую же подвеску и фиксацию относительно цилиндра, как и обоймы компрессора.

Направляющие лопатки, имеющие Т-образный хвостовик, набираются в сегменты по четыре штуки. На каждой ступени размещается 10-14 сегментов, в зависимости от количества лопаток на ступень. Набираются лопатки плотно, с зазором между хвостами не более 0,05 мм. Крайние лопатки закрепляются в сегменте с помощью штифтов. Лопатки, как и сегменты, изготовляются из жаропрочного материала. После установки в сегменты лопатки подвергаются виброиспытаниям. В дальнейшем в лопатках 4 и 5 ступеней хвост прямоугольной формы был заменен на хвост в виде параллелограмма, Между лопатками введены вставки.

Сегменты - литые, тонкостенные. Т-образный паз, выполненный со стороны наружного диаметра, служит для установки сегментов, с закрепленными в них лопатками, в обойму. Устанавливаются сегменты в обойму так, что между ними остается зазор и закрепляются в обойме штифтом, расположенным примерно в середине дуги сегмента. Такое расположение штифта позволяет сегменту свободно расширяться при нагреве в обе стороны от него и выбирать зазор между сегментами. Материал штифтов - жаропрочная и нержавеющая сталь. Все штифты стопорятся кернением.

Как уже отмечалось, обойма ТВД интенсивно охлаждается воздухом после компрессора. Этот воздух проходит через сверления, выполненные в "ножках" обоймы в районе закрепления сегментов, и сбрасывается в проточную часть турбины за рабочей лопаткой 3-й ступени. Для уменьшения коробления обоймы, которое может быть вызвано перепадом температур в месте закрепления сегментов, в каждой ножке обоймы прорезано по 12 радиальных пазов. Пространство между ножками обоймы, где проходит охлаждающий воздух, отделено от проточной части кожухами, устанавливаемыми в пазах, выполненных на торцах каждой "ножки", штифтами, которые устанавливаются во взаимно-перпендикулярные отверстия, выполненные в каждой ножке в районе прорезей, и тонкими усиками, зачеканенными по наружному диаметру сегментов. Стыки между сегментами уплотняются пластинками, которые устанавливаются в пазах, выполненных на торцах сегментов. Обойма ТНД специального охлаждения не имеет. От воздействия резко переменной температуры обойма ТНД защищена сегментами с закрепленными в них направляющими лопатками. Уплотнение зазоров между сегментами ТНД аналогично ТВД.

По плоскости горизонтального разъема верхняя и нижняя половины обойм пришабриваются друг к другу. Крепеж горизонтального разъема - шпильки и призонные болты с колпачковыми гайками. Все гайки стопорятся с помощью шайб с двумя лапками.