Корпус компрессора входной с центральным приводом

 

Общие сведения

Корпус компрессора входной с центральным приводом расположен между корпусом промывки и компрессором. Он является одним из силовых элементов двигателя и служит для передачи крутящего момента от ротора турбокомпрессора к агрегатам, размещенным на коробке приводов.

Корпус компрессора входной служит для размещения деталей центрального привода, узлов крепления двигателя, крепления коробки приводов. Центральный привод служит для передачи мощности на привод агрегатов, размещенных на коробке приводов. 

 

Описание и работа

Корпус компрессора входной 15 отлит из магниевого сплава. Конструктивно он состоит из внутреннего и наружного ободов, соединенных стойками. Верхняя и нижняя стойки полые, а в боковых выполнены отверстия для подвода масла и воздуха. В наружном ободе предусмотрены каналы для подачи воздуха на обогрев входного направляющего аппарата компрессора с целью исключения его обледенения. Предусмотрен обогрев обтекателя и передних кромок стоек входного корпуса компрессора горячим маслом из двигателя.

Через нижнюю стойку входного корпуса проходит вал 13 привода коробки приводов. 

К переднему фланцу наружного обода крепится корпус промывки. К задним фланцам наружного и внутреннего ободов входного корпуса компрессора крепится входной направляющий аппарат компрессора.

К фланцу 14, расположенному в нижней части наружного обода, крепится коробка приводов 8.

Центральный привод расположен во внутренней полости входного корпуса компрессора. Кинематическая схема центрального привода представляет собой пару конических зубчатых колес, смонтированных в корпусе приводов 16. 

В стенках корпуса приводов 16 выполнены каналы, проточки и отверстия для суфлирования и подвода масла. В центральном приводе имеются жиклеры, через которые осуществляется смазка подшипников и зубчатых колес.

 

 

А - А

 

1 – стойки корпуса компрессора входного	9 – кронштейн подвески
2 – такелажный кронштейн	10 – транспортировочный фланец
3 – транспортировочный фланец	11 – такелажный кронштейн
4 – кок	12 – вал ротора компрессора
5 – кронштейн подвески	13 – вал привода коробки приводов
6 – фланец для крепления коробки приводов	14 – фланец крепления коробки приводов
7 – прокладка паронитовая	15 – корпус компрессора входной
8 – коробка приводов	16 – корпус приводов

КОМПРЕССОР

 

Общие сведения

 

Компрессор (рисунок 2.5, часть 1) предназначен для сжатия воздуха и подачи его в камеру сгорания.

Воздух, сжатый в компрессоре, используется для противообледенительной системы газогенератора, для охлаждения деталей горячей части газогенератора, для наддува уплотнений подшипниковых узлов, для уменьшения усилия на упорном подшипнике свободной турбины, для системы управления радиальными зазорами компрессора и турбины, для продувки корпусов свободной турбины и наддува передней опоры нагнетателя.

Компрессор осевой, левого вращения, четырнадцатиступенчатый, приводится во вращение турбиной газогенератора.

 

Описание

Компрессор состоит из следующих узлов:

- входного направляющего аппарата (ВНА) 2;

- корпуса с направляющим аппаратом (НА) нулевой ступени 3;

- корпуса с направляющими аппаратами (НА) первой, второй и третьей ступеней 4;

- корпуса компрессора переднего 5;

- корпуса компрессора заднего 9;

- корпуса перепуска и отборов 8;

- корпуса обдува 10;

- ротора компрессора 13;

- спрямляющего аппарата (СА) тринадцатой ступени 12;

- кольца разделительного 11.

Для обеспечения устойчивой работы компрессора во всем диапазоне эксплуатационных режимов и снижения вибронапряжений на лопатках компрессора, лопатки ВНА, НА нулевой, первой и второй ступеней выполнены поворотными и предусмотрен перепуск воздуха из-за шестой и седьмой ступеней компрессора в атмосферу.

Привод лопаток ВНА и НА первой, второй ступеней осуществляется двумя гидроцилиндрами 14 (рисунок 2.5, часть 2), штоки которых поворачивают два ведущих вала 18. Рычаги ведущих валов, посредством тяг, соединены с кольцами привода ВНА 15 и НА первой, второй ступеней 16, 17.

Лопатки ВНА выполнены обогреваемыми для исключения обледенения.

Конструкция компрессора обеспечивает визуально–оптический осмотр и зачистку рабочих лопаток и промежуточных колец ротора через люки на корпусах компрессора и на корпусе диффузора камеры сгорания.

Входной направляющий аппарат (ВНА) 2 устанавливается на входе в компрессор и служит для направления потока воздуха на лопатки рабочего колеса нулевой ступени. 

Корпус с НА нулевой ступени 3 состоит из наружного корпуса, внутреннего кольца и направляющих лопаток с закрепленными на них рычагами.

Корпус с НА первой, второй и третьей ступеней 4 состоит из наружного корпуса, внутренних колец НА первой и второй ступеней и, направляющих лопаток первой и второй ступеней с закрепленными на них рычагами.

В переднем корпусе 5 установлены рабочие кольца и направляющие аппараты четвертой...седьмой ступеней и выполнены отверстия, через которые осуществляется:

- отбор воздуха из-за четвертой ступени;

- перепуск воздуха из-за шестой и седьмой ступеней;

- осмотр и зачистка лопаток на собранном узле.

В заднем корпусе 9 установлены рабочие кольца восьмой...тринадцатой ступеней и направляющие аппараты восьмой...двенадцатой ступеней и выполнены отверстия для осмотра и зачистки лопаток на собранном узле.

Корпус перепуска и отборов воздуха 8 образует вместе c передним корпусом изолированные кольцевые полости. Через две из них осуществляется перепуск воздуха газовоздушного тракта из-за шестой и седьмой ступеней в атмосферу.

Клапаны перепуска воздуха 6, 7 предназначены для перепуска воздуха из-за шестой и из-за седьмой ступеней газовоздушного тракта в атмосферу.

Корпус обдува 10 представляет собой кольцевой коллектор с большим количеством отверстий для обдува воздухом корпуса заднего компрессора.

Спрямляющий аппарат (СА) тринадцатой ступени 12 спрямляет поток воздуха до осевого направления.

Опора роликоподшипника выполнена упруго-демпферной 1 для снижения уровня виброперегрузок корпусов газогенератора.

Кольцо разделительное 11 служит для уменьшения прогиба корпусов и входит в силовую схему газогенератора.

Ротор компрессора 13 выполнен двухопорным, с роликовым подшипником на передней опоре и шариковым - на задней.

 

1 – упруго-демпферная опора

2 – входной направляющий аппарат

3 – корпус с направляющим аппаратом нулевой ступени

4 – корпус с направляющими аппаратами первой, второй и третьей ступеней

5 – корпус компрессора передний

6, 7 – клапаны перепуска воздуха из-за шестой и седьмой ступеней

8 – корпус перепуска и отборов

9 – корпус компрессора задний

10 – корпус обдува

11 – кольцо разделительное

12 – спрямляющий аппарат тринадцатой ступени

13 – ротор компрессора

 

 

КАМЕРА СГОРАНИЯ

Общие сведения

Камера сгорания (КС) двигателя трубчато-кольцевого типа. КС расположена между компрессором и турбиной и предназначена для подвода тепла к рабочему телу двигателя путем сжигания в ней топлива (природного газа).

 

Описание

Камера сгорания (рисунок 2.6) состоит из следующих основных узлов:

- корпуса переднего 2;

- корпуса 9;

- двенадцати жаровых труб 8;

-двенадцати форсунок 4;

- колец газосборника 10;

- кожуха вала 12;

- корпуса внутреннего 15;

- колец диффузора 17;

- двух свечей зажигания 14.

 

В состав камеры сгорания входят трубопроводы системы смазки и суфлирования, системы отборов воздуха.

 

Корпус 9 и корпус внутренний 15 образуют кольцевой канал. В кольцевом канале установлены жаровые трубы 8 и кольца газосборника 10. В осевом направлении жаровые трубы фиксируются подвесками 5, в радиальном направлении – форсунками 4. В жаровые трубы №1 и №12 установлены свечи зажигания. Нумерация жаровых труб указана на рисунке 2.7.

 

Кожух вала образует масляную полость задней опоры компрессора 16 и опоры турбины газогенератора 11.

На корпусе 9 расположены лючки 7 для осмотра жаровых труб и лопаток турбины.

К фланцевому стыку корпуса обдува компрессора и корпуса переднего 2 крепится коллектор газовый 1. Коллектор газовый предназначен для подвода газа к форсункам.

Трубопроводы системы смазки и суфлирования, системы отборов воздуха выведены из полости корпуса переднего через стойки 13, расположение трубопроводов показано на рисунке 2.7.

 

 

*

 

 

1 – коллектор газовый	10 – кольцо газосборника
2 – корпус передний	11 – опора турбины газогенератора
3 – трубопровод подвода топлива к форсунке	12 – кожух вала
4 – форсунка	13 – стойка
5 – подвеска жаровой трубы	14 – свеча зажигания
6 – крышка люка демонтажа жаровых труб	15 – корпус внутренний
7 – крышка лючка осмотра жаровых труб и лопаток ТВД	16 – опора шарикоподшипника        компрессора
8 – жаровая труба	17 – кольца диффузора
9 – корпус

 

 

Схема расположения трубопроводов и жаровых труб

 

 

ТУРБИНА

 

Общие сведения

 

Турбина состоит из двухступенчатой турбины газогенератора 1 и трехступенчатой турбины свободной 3, соединенных между собой переходным каналом 2. Обе турбины осевые, направление вращения роторов – левое. Турбина газогенератора предназначена для получения крутящего момента, необходимого для вращения компрессора, турбина свободная – для получения крутящего момента, необходимого для вращения нагнетателя газоперекачивающего агрегата.

 

 

1 – турбина газогенератора; 2 – переходный канал; 3 – турбина свободная

Описание

Турбина газогенератора двухступенчатая, состоит из ротора 2, аппарата соплового первой ступени 1, аппарата соплового второй ступени 3. Патрубки подвода охлаждающего воздуха 5 и трубы 4 образуют коммуникации подвода охлаждающего воздуха для обдува наружных корпусов.

 

Ротор турбины газогенератора состоит из рабочих колёс первой и второй ступеней, основу которых составляют диски с установленными в них рабочими лопатками. Диск первой ступени 9 несёт на себе семьдесят три лопатки рабочие первой ступени, диск второй ступени 6 – восемьдесят лопаток рабочих второй ступени. Диски соединены с валом 7 при помощи призонных болтов. Ротор опирается на опору с роликовым подшипником 8. 

Охлаждение деталей турбины газогенератора производится воздухом, отбираемым из-за четвертой, седьмой, десятой и тринадцатой ступеней компрессора.

 

Переходный канал 2 предназначен для обеспечения плавного перехода от проточной части турбины газогенератора к проточной части свободной турбины. Корпус наружный и корпус внутренний формируют проточную часть переходного канала. На корпусе наружном установлены двенадцать термопар измерения температуры газа за турбиной газогенератора, две термопары контроля температуры газа на запуске, приемник измерения давления и пять клапанов перепуска газа.

 

Турбина свободная трёхступенчатая, состоит из аппарата соплового первой ступени 1, аппарата соплового второй и третьей ступеней 2, распложенных в одном корпусе наружном 4, ротора 3, опирающегося на опору переднюю 9 с роликовым подшипником и опору заднюю 8 с роликовым и шариковым подшипниками. Опора 5 служит опорой свободной турбины и узлом задней подвески газотурбинной установки. Индуктор 7 и три датчика частоты вращения ротора 6 служат для контроля частоты вращения ротора свободной турбины и обеспечивают аварийный останов двигателя в случае увеличения частоты вращения ротора выше предельного значения.  

 

Ротор турбины свободной состоит из рабочих колёс первой, второй, третьей ступеней, основу которых составляют диски 10, 11, 12 с установленными в них рабочими лопатками: по сто одной лопатке в каждой ступени.  

Охлаждение деталей свободной турбины производится воздухом, отбираемым из-за четвертой и седьмой ступеней компрессора.

В наружных корпусах турбины газогенератора и турбины свободной выполнены лючки для контроля состояния лопаток турбины.

 

                                         

1 – аппарат сопловой первой ступени; 2 – аппарат сопловой второй и    третьей ступеней;

3 – ротор; 4 – корпус наружный; 5 – опора свободной турбины; 6 – датчик частоты вращения ротора; 7 – индуктор; 8 – опора ротора задняя с роликовым и шариковым подшипниками; 9 – опора ротора передняя с роликовым подшипником; 10 – диск третьей ступени; 11 – диск второй ступени4 12 – диск первой ступени.

 

Работа

Турбина предназначена для преобразования потенциальной энергии газа в механическую работу вращения ротора. Газ, поступивший в турбину, предварительно сжат и нагрет, т.е. обладает определённым запасом потенциальной энергии. В сопловом аппарате газ расширяется и приобретает скорость, преобразуя таким образом потенциальную энергию в кинетическую. Выйдя из соплового аппарата под углом к плоскости вращения турбины, газ попадает на лопатки рабочего колеса и отдаёт часть кинетической энергии ротору, который приводится во вращение и совершает механическую работу.

2.8 КОРОБКА ПРИВОДОВ

 

Общие сведения

 

Коробка приводов служит для установки и крепления на ней агрегатов, для размещения деталей приводов к ним и передачи крутящих моментов к агрегатам, обслуживающим системы двигателя. Коробка приводов расположена снизу двигателя, верхним фланцем она крепится к входному корпусу при помощи шпилек. Коробка приводов центрируется двумя штифтами, установленными на фланце корпуса коробки. Уплотнение разъема осуществляется паронитовой прокладкой.

 

Описание и работа

 

Коробка приводов состоит из корпуса, крышки, деталей приводов.

Коробка приводов имеет:

 - привод от компрессора,

 - привод от стартера СтВ-5Г,

 - привод блока центробежных агрегатов БЦА -94,

 - привод блока маслонасосов,

 - запасный привод (привод для прокрутки) ротора турбокомпрессора,

 - привод командного агрегата КА-30ГЭ-ВИ,

 - кран слива масла 4,

 - сигнализатор стружки магнитный 5;

 - фланец для крепления агрегата АИК-16-ВИ.

Корпус и крышка коробки отлиты из магниевого сплава и соединяются между собой болтами и самоконтрящимися гайками.

В корпусе и крышке имеются бобышки, в расточки которых запрессованы стальные обоймы под подшипники.

На фланце 11 установлен переходник, к которому с помощью ленточного

хомута крепится стартер СтВ-5Г.

На корпусе коробки приводов рядом с переходником стартера имеются три фланца для установки датчиков ДЧВ-2500А.

На коробку приводов устанавливается щиток 84-07-840 для крепления трубопроводов.

Через запасный привод (привод для прокрутки) осуществляется проверка вращения ротора компрессора и приводных агрегатов, расположенных на коробке приводов.

Смазка и охлаждение наиболее нагруженных зубчатых колес и подшипников осуществляется через жиклеры. Смазка остальных зубчатых колес и подшипников - за счет барботажа. Отработанное масло из коробки приводов откачивается откачивающей ступенью блока маслонасосов. В нижней части коробки приводов находится кран сливной 6, предназначенный для слива масла из коробки приводов.

 

 

Вид спереди

 

 

 

 

Вид сзади

 

1 – фланец крепления к входному корпусу

2 – фланец крепления командного агрегата КА-30ГЭ-ВИ

3 – заглушка запасного привода

4 – кран слива масла

5 – сигнализатор стружки магнитный

6 – фланец крепления блока маслонасосов

7 – фланец крепления агрегата АИК-16-ВИ

8 – фланец крепления агрегата БЦА-94

9 – фланец крепления сигнализатора стружки

10 – датчик ДЧВ-2500А

11 – фланец крепления стартера СтВ-5Г

 

РАМА ДВИГАТЕЛЯ

 

Общие сведения

Рама является составной частью двигателя. Она служит для монтажа двигателя на раме ГПА, а также для установки и крепления двигателя в транспортировочном контейнере.

 

Описание

Рама представляет собой сварную конструкцию из стальных профилей, на которой смонтированы кронштейны крепления тяг подвески двигателя, а также приварены платики для установки теплозащитных экранов. На раме установлены кронштейны для крепления арматуры трубопроводов и электропроводки.

Рама имеет четыре опорных лапы для крепления ее на раме ГПА или в транспортировочном контейнере. В косынках опорных лап выполнены проушины для выполнения такелажных работ. На торцах рамы приварены втулки для установки колес при закатке двигателя на раму ГПА.