Компрессор высокого давления

I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Компрессор высокого давления одиннадцатнступенчатый. приводится во вращение турби­ной высокого давления и расположен за разделительным корпусом. В КВД вхо­дят следующие узлы: ВНА, ротор, корпус с НА и рабочими кольцами, НА одиннадцатой ступени, упругодемпферная опора, корпус перепуска, кожухи.

2. ОПИСАНИЕ

2.1. ВНА устанавливается на входе КВД и служит для направления потока воздуха на лопатки
первого рабочего колеса.

ВНА выполнен регулируемым дли обеспечения устойчивой работы двигателя на нерасчет­ных режимах и снижении вибронапряжений на рабочих лопатках КВД.

Поворот лопаток ВНА осуществляется по заданной программе в зависимости от приве­денной частоты вращения ротора КВД. При работе двигателя ниже (813(1+ 150) об/мин лопатки устанавливаются на исходный угол —33", в диапазоне от (8130±150(до (10100± 150) об/мин происходи г поворот лопаток (увеличение угла установки) от —33" до 0⁽, при работе двигателя выше (10100+150) об/мин лопатки устанавливаются на 0^В.

ВНА состоит из наружного и внутреннего колец, направляющих лопаток, с закрепленными на них неподвижно рычагами. Лопатки закреплены в наружном и внутреннем кольцах с зазором н поворачиваются вокруг продольной оси лопатки с помощью подвижного кольца привода ВНА. соединенного шарннрно с рычагами на лопатках. Два упора на наружном кольце служат дли ограничения перемещения кольца привода ВНА

Внутреннее кольцо изготовлено из алюминиевого сплава, остальные детали — из титанового сплава.

Привод лопаток ВИД (поворот) выполняется цилиндром-регулятором РНА-30К и силовым цилиндром ЦНА-30К. штоки которых поворачивают два ведущих вала. Рычаги ведущих валов шарннрно соединены с кольцом привода ВНА так. что при повороте рычагов кольцо привода ВИЛ перемещается относительно наружного кольца в окружном направлении и по­ворачивает при чтим лопатки ВНА па заданный угол.

Рычаги привода и тяги изготовлены из стали, лопатки направляющие из титанового сплава. На цапфах лопаток напрессованы стальные втулки.

2.2. Ротор КВД состоит из одиннадцати рабочих колес с лопатками, вала ротора, промежуточных колец, лабиринта.

Рабочие колеса посажены на вал ротора и центрируются на чем при помощи прямоуголь­ных шлиц. Каждое из рабочих колес состоит из диска и лопаток, закрепленных на диске инками типа «ласточкин хвост».

Для образования плавной проточной части и фиксирования лопаток в осевом направлении между дисками рабочих колес установлены промежуточные кольца. Лопатки одиннад­цатой ступени фиксируются буртом лабиринта. Для понижения вибронапряжений при работе двигателя лопатки первой и второй ступеней имеют пол кн. образующие антивибра­ционный бандаж.

Вал ротора стальной, имеет две цапфы. На передней цапфе вала ротора монтируется роликоподшипник с деталями упругодемпферной опоры, детали двухступенчатого лабиринтного уплотнения и коническое зубчатое колесо центрального привода.

На задней цапфе нала монтируется шарикоподшипник, детали трехступенчатого лабиринт­ного уплотнения и вал привода ротора КВД. Уплотнение наддувается воздухом из полости между кожухом вала и внутренним корпусом камеры сгорания.

Лопатки и диски с первой по восьмую ступень и промежуточные кольца с первой по седьмую ступень изготовлены из титановых сплавов. Лопатки и диски с девятой по один­надцатую ступень, промежуточные кольца с восьмой по десятую ступень, вал ротора и вал привода КВД изготовлены из стали.

Корпус КВД состоит из переднего н заднего корпусов, имеющих горизонтальный разъем, направляющих аппаратов и рабочих колец.

В корпусе компрессора вмонтированы НА с первой по десятую ступень. Каждый НА состоит из полуколец с закрепленными в них лопатками.

Лопатки НА первой ступени крепятся к наружному и внутреннему полукольцам. К на­ружным полукольцам замком типа «ласточкин хвост», к внутренним полукольцам -болтовым соединением.

Лопатки НА со второй по десятую ступень крепятся консольно замками типа «ласточкин хвост». Полукольца кренится к обечайке корпуса компрессора винтами. Для достижения минимальных радиальных зазоров над рабочими лопатками второй и третьей ступени внутренняя полость корпуса покрыта уплотнительной массой. Между направляющими аппаратами с четвертой по восьмую ступени монтируются неразъемные рабочие кольца, покрытые алюмографитовой уплотнительной массой. Рабочие кольца с девятой по один­надцатую ступень выполнены неразъемными н покрыты по внутреннему диаметру уплотнительной массой 20Б.

Наружное кольцо ВНА и рабочее кольцо первой ступени образует замкнутую полость над перфорированной стенкой рабочего кольца первой ступени в зоне рабочих лопаток первой ступени.

Применение перфорированной стенки с замкнутой полостью нал рабочими лопатками первой ступени расширяет диапазон устойчивой работы компрессора и снижает вибронапряжения в лопатках рабочего колеса и НА первой ступени.

В обечайке корпуса и в полукольцах НА пятой и шестой ступеней выполнены два ряда отверстий для перепуска воздуха, который поступает в две изолированные полости, образованные кольцевыми фланцами.

Задний корпус и направляющие лопатки десятой ступени изготовлены из стали, осталь­ные детали — из титановых сплавов.

НА одиннадцатой ступени установлен за ротором КВД и спрямляет поток воздуха ли осевого направления. НА одиннадцатой ступени состоит из наружного кольца с двумя фланцами и двух рядов лопаток, закрепленных в кольце с помощью замков типа «ласточкин хвост».

Внутренние полки лопаток образуют кольцевой фланец, при помощи которого аппарат крепится к фланцу камеры сгорании. Кольцо и направляющие лопатки изготовлены из стали.

Упругодемпферная опора состоит из внутренней рессоры, роликового подшипника и гайки для его крепления во внутренней рессоре. Наружная рессора крепится в корпусе приводов. Масляная полость между внутренней и наружной рессорами уплотняется металличе­скими кольцами.

Корпус перепуска воздуха сварной конструкции, изготовлен из титанового сплава и состоит из обечайки, двух фланцев, двух внутренних ребер, трех фланцев, приклепанных к обечайке корпуса перепуска, на которые крепятся клапаны перепуска.

Корпус перепуска установлен на корпус КВД и образует вместе с ним три изолирован­ные кольцевые полости. Через две полости осуществляется перепуск воздуха из внутрен­него контура в наружный.

К обечайке корпуса перепуска приклепаны три фланца, на которые болтами крепятся шесть клапанов перепуска: три передних клапана осуществляют перепуск воздуха из-за пятой ступени, три задних — из-за шестой ступени КВД.

На обечайке корпуса перепуска расположена втулка стакана отбора воздуха для обогрева лопаток входного корпуса, обтекателя (кока) КНД и воздухозаборника самолета.

Клапаны перепуска воздуха предназначены для перепуска воздуха из-за пятой н шестой ступеней КВД в канал наружного контура на проходных режимах с целью улучшения пусковых характеристик, снижения вибронапряжений на лопатках и повышения границы устойчивости работы компрессора.

Клапан перепуска состоит из корпуса цилиндра, имеющего окна для перепуска воздуха, поршня со штоком, тарелки, шарнирно Закрепленной на штоке поршня, пружины, удержи­вающей клапан в закрытом положении и крышки со штуцером для подвода топлива в ци­линдр.

В момент запуска двигателя клапан под действием давления топлива открывается и воздух через окно поступает из корпуса перепуска в наружный контур.

При достижении ротором КВД об/мин. давление в полости цилиндра снижает­ся, под действием пружины поршень перемещается и прижимает тарелку к седлу цилиндра, прекращая перепуск воздуха.

Кожухи предназначены дли снижения потерь давления в наружном контуре над КВД. Передний кожух закрывает механизм поворота лопаток ВНЛ, задний кожух установлен над задним корпусом компрессора. Кожухи изготовлены из титанового сплава.