Уплотнения

В турбине ГТ-6-750 выполнены следующие уплотнения:

1. Переднее уплотнение.
2. Уплотнение между компрессором и турбиной ВД.
3. Уплотнение среднего подшипника, состоящее из уплотнения ТВД и уплотнения ТНД.
4. Заднее уплотнение.

Все уплотнения - лабиринтового типа. Лабиринты образованы тонкими усиками, завальцованными в ротор, и кольцами уплотнении. По внутреннему диаметру всех колец уплотнений, кроме заднего уплотнения, проточены выступы и впадины. В заднем уплотнении кольца гладкие.

Все кольца уплотнений состоят из четырех или шести сегментов. Стыки сегментов пригоняются друг к другу с суммарным зазором по окружности не более 0,1 мм. Все кольца уплотнений, кроме уплотнения между компрессором и турбиной ВД, набираются в соответствующие обоймы, имеющие окружные пазы Т или Г-образного профиля, В уплотнении между компрессором и турбиной ВД кольца набираются в Т-образные пазы, проточенные в диффузоре компрессора. Каждый сегмент колец уплотнений прижимается к заплечикам Т или Г-образного паза двумя плоскими пружинами и отжимается без заедания усилием руки в 4-6 кг, приложенным в середине сегмента. Плоская пружина имеет выступ, который входит в паз сегмента, чем предотвращается перемещение пружины по окружности. При задеваниях ротора сегменты отжимаются к периферии. Такая конструкция уплотнений позволяет избежать нагревания ротора при задеваниях и возможного при этом прогиба ротора.

Все обоймы уплотнений состоят из двух половин с горизонтальным разъемом. Для предотвращения выпадение сегментов колец уплотнений из обоймы при подъеме верхней половины, а также для предотвращения проворачивания сегментов при задеваниях ротора, кольца уплотнений стопорятся при помощи планок, привинчиваемых у горизонтального разъема верхней половины обоймы.

Материал сегментов колец уплотнений и стопорных планок - Ст. 3, плоских пружин - нержавеющая сталь 4Х13.

Все сегменты колец уплотнений пронумерованы: на боковой поверхности сегментов, обращенной в сторону переднего подшипника, имеется клеймо порядкового номера сегмента. Клейма нанесены по направлению часовой стрелки, если смотреть со стороны переднего подшипника, начиная от горизонтального разъема нижней половины. Кроме того, на сегментах уплотнения ТВД имеется клеймо ЗВ, а уплотнения ТНД - ПН. На сегментах уплотнения между компрессором и турбиной имеется клеймо № ряда: первая цифра обозначает № ряда, вторая - № сегмента в ряду. Установка сегментов в обоймы производится согласно этой нумерации.

Обойма переднего уплотнения и две обоймы заднего уплотнения выполнены точеными из Ст.3. Кольцевым выступом обойма переднего уплотнения устанавливается в окружной паз, выполненный в нижней половине входного патрубка компрессора и в крышке переднего уплотнения, а обоймы заднего уплотнения окружным пазом устанавливаются в корпус заднего уплотнения. Двумя лапками, расположенными в нижней половине у горизонтального разъема, обоймы опираются, соответственно, на входной патрубок компрессора и корпус заднего уплотнения. В поперечном направлении все обоймы фиксируются шпонками. Приварка лапок и шпонок производится после центровки обойм. По горизонтальному разъему верхняя и нижняя половины обойм стягиваются болтами и гайками. Гайки переднего уплотнения стопорятся при помощи шайб.

В верхнюю половину обоймы переднего уплотнения вварены две коленчатые трубки, через которые производится подача воздуха (после VI рабочей ступени компрессора) в полость между кольцами уплотнений для предотвращения попадания масла из подшипника на всас компрессора.

В полость между обоймами заднего уплотнения также подводится воздух для предотвращения протечки газа в машзал из ТНД. Подвод воздуха производится через отверстие, выполненное в нижней половине корпуса заднего уплотнения, и специально приваренную камеру.

Крышка переднего уплотнения образует внутреннюю поверхность в верхней половине кольцевого конфузора перед лопаточным аппаратом компрессора. Окружным пазом она фиксируется относительно входного патрубка и крепится к нижней половине входного патрубка компрессора шпильками с гайками и штифтами. Фланцы горизонтального разъема крышки образованы выфрезеровкой углублений, которые для уменьшения потерь на всасе компрессора закрываются специальными крышками. Материал крышки переднего уплотнения силуминовое литье марки АЛ-9.

Корпус заднего уплотнения выполнен сварным из Ст. 3. Он состоит из двух половин. Фланцы горизонтального разъема и вертикальные ребра приварены внутри корпуса. Для размещения крепежа в цилиндрической и конической обечайках корпуса выфрезерованы ниши, закрытые заглушками. Крепеж горизонтального разъема - шпильки с гайками и штифты. Посредством центрирующего пояска вертикальным фланцем корпус заднего уплотнения крепится к выхлопной части цилиндра. К конической обечайке в верхней половине корпуса приварен швеллер, в котором имеются отверстия, используемые в приспособлении для подвешивания ротора НД при выкатывании вкладышей. Обоймы уплотнений ТВД и ТНД среднего подшипника выполнены литыми из стали 25Л-1. Посредством центрирующего пояска обоймы устанавливаются в корпус подшипника и соединяются с ним вертикальными фланцами при помощи болтов. Соединение верхней и нижней половин обойм по горизонтальному разъему производится совместно с корпусом подшипника шпильками с гайками и штифтами. Гайки стопорятся при помощи шайб.

В верхней и нижней половинах обоймы ТВД и в верхней половине обоймы ТНД приварены по две полости коробчатой формы из тонкого стального листа, в которые поступает воздух на охлаждение подшипника, а также на запирание газа из турбин и масла из подшипника. Для прохода воздуха в обеих половинах обоймы ТВД и в верхней половине обоймы ТНД выполнен ряд радиальных сверлений. В вертикальных фланцах верхних половин обеих обойм выполнен ряд сверлении, в нижней половине обоймы ТВД - продолговатые отверстия. Схема движения воздуха дана в описании среднего подшипника. Описанные выше уплотнения относятся к подвижным, т.е. к уплотнениям между вращающимся ротором и неподвижным статором. Кроме подвижных уплотнений в ГТ-6-750 выполнены два неподвижных уплотнения. Неподвижное уплотнение между компрессором и турбиной ВД исключает попадание воздуха из района камер сгорания в проточную часть за направляющей лопаткой I ступени ТВД, заднее неподвижное уплотнение разделяет пространство, имеющее разное давление перед и за диффузором турбины НД, и исключает протечку газа. Первое состоит из двух рядов колец уплотнений, второе - из одного ряда. Каждое кольцо этих уплотнение разрезано на шесть сегментов аналогично подвижным уплотнениям. По внутреннему диаметру колец уплотнений проточены тонкие усики, которые в сочетании с аналогичными усиками экрана ротора в уплотнении между компрессором и турбиной ВД образуют лабиринт, а в заднем уплотнении лабиринт образован только усиками сегментов. Сегмент этих уплотнений набираются соответственно в Г-образные пазы, проточенные в диффузоре компрессора и в Т-образный паз, проточенный в диффузоре турбины НД. Каждый сегмент этих уплотнений двумя плоскими пружинами прижимается к уплотнительным поверхностям плотно, без зазора. Сегменты этих уплотнений после упора в уплотняемую поверхность должны иметь возможность перемещаться в любом направлении на 2 мм на случай расцентровки уплотняющих деталей относительно друг друга при работе. Стопорение и нумерация сегментов аналогичны подвижным уплотнениям. Экран ротора защищает ротор от воздействия высоких температур со стороны камеры сгорания и образует кольцевую щель, где проходит охлаждающий воздух из компрессора. Выполнен он сварным из нержавеющей стали Х18Н9Т из двух половин с горизонтальным разъемом. Кольцевым выступом экран устанавливается в паз сегментов направляющих лопаток I ступени ТВД и фланцами опирается на нижнюю половину диффузора компрессора. В поперечном направлении он фиксируется двумя болтами, ввернутыми в нижнюю половину диффузора компрессора.