Привод агрегатов ГТД

Механизм отбора и передачи крутящего мо­мента (М_кр) от ротора турбокомпрессора на при­вод агрегатов обеспечива­ет функционирование основных систем двигате­ля: топливной, масляной, гидравлической, элект­рической и других. На ГТД также устанавливаются агрегаты энергетических систем ЛА (гидравли­ческой и электрической).

Центральный привод

Из условий компоновки ЦП расположен не­посредственно у оси двигателя. Компоновка и ус­ловия работы ЦП на каждом конкретном двигате­ле накладывает определенные ограничения на его конструкцию.

Отбор М_кр для привода агрегатов в одновальном ГТД производится от ротора компрессора, в двух и трехвальных, как правило, от ротора ком­прессора высокого давления. На первых многовальных ГТД ЦП проектировался с отбором М_кр от всех роторов, что было связано с необходимостью привода регуляторов оборотов и датчиков-тахометров для обеспечения функций системы автоматическо­го регулирования.

Коробки приводов агрега­тов

Коробки приводов агрегатов (КПА) (см. Рис. 2.) служат для размещения приводных агрегатов и передачи к ним крутящего момента от роторов ГТД и от пускового устройства к ротору двигателя во время запуска.

Конструкция КПА должна обеспечивать ее работоспособность во всем диапазоне режимов работы двигателя, от запуска до максимального режима в течение всего полета, включая возмож­ные эволюции самолета. На КПА устанавливаются агрегаты, обслуживающие как системы самого ГТД, так и системы ЛA. К агрегатам, обслужива­ющим системы двигателя, относятся стартеры, топ­ливные и масляные насосы, топливные регуляторы, датчики частоты вращения, генераторы для систем автоматического управления. К агрегатам самолет­ных систем относятся генераторы постоянного и переменного тока, гидронасосы и другие.

В зависимости от назначения самолета на КПА могут быть размещены до 15 различных аг­регатов. Кроме приводных агрегатов на ней могут размешаться и неприводные агрегаты.

Как правило, внешние контуры мотогондолы (элемента са­молета, в котором размещается ГТД) существенно влияют на компоновку КПА. Масса КПА с агрега­тами достигает 5... 10% от общей массы ГТД, по­этому ее снижение является актуальной задачей, которую решают:

-сокращением количества приводных агрегатов;

-интегрированием агрегатов с КПА, например объединением опор роторов агрегатов с опорами зубчатых колес КПА;

-минимизацией габаритов конструкции;

-применением рациональных кинематических и силовых схем;

-применением легких сплавов, неметалличес­ких и композиционных материалов.

На одном ГТД размещаются, как правило, одна - две КПА. Иногда из условий компоновки применяется три КПА. Примером двигателя с тре­мя КПА является разработанный ОАО «Авиадви­гатель» г. Пермь ГТД Д-30 (см. Рис.3), у ко­торого кроме верхней и нижней КПА 1 и 2 имеется еще и боковая КПА 3.

КПА представляет собой самостоятельный Как показано модуль дви­гателя. Модульность конструкции позволяет при необходимости заменять КПА без съема двигате­ля с самолета.

Положение КПА зависит от компоновки дви­гателя в составе самолета (в соответствии с раз­мещением двигателей на самолёте - в фюзеляже, под или над крылом, в хвостовой части). В боль­шинстве случаев их КПА располагают под двига­телем (нижнее расположение). Нижнее расположение более предпочтительно, но нежелательно з случае расположения двигателя под крылом самолета, так как значительно уменьшает просвет между двигателем и взлетно-посадочной полосой. КПА часто размещается в пространстве между наружным и внутренним контурами. В ТВД КПА, как правило, совме­щена с редуктором привода винта.

КПА включают в себя коническую зубчатую передачу, которая конструктивно бывает двух ти­пов: встроенная в КПА, как на двигателе ПС-90А (см. Рис.4), или с вынесенным коничес­ким приводом (см. Рис.5.)

Корпуса КПА могут быть разъемными и не­разъемными. Наличие разъема (см. Рис. 10.4.2.1_4) облегчает монтаж зубчатых колес при сборке КПА, но несколько увеличивает ее габариты.

Агрегаты на коробку приводов устанавливаются, как правило, при помощи стяжных хомутов, либо резьбовых фланцев.

ПРИВОД ПОСТОЯННОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ПП0-40 С ГЕНЕРАТОРОМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ГТ40Пч6

В эксплуатации частота вращения роторов ВД и НД меняются в зависимости от режима работы двигателя и условий полета самолета, а для надежной работы основной системы электроснабжения, которая использует трехфазный переменный ток напряжением 20/115 В, часто­той 400 Гц, необходимо, чтобы частота вращения якоря генератора ГТ40Пч6 была бы постоянной. Последнее условие обеспечивается уста­новкой на КСА привода постоянной частоты вращения, воздушная тур­бина которого, работая в режиме источника энергия или в режиме тор­моза, поддерживает постоянную частоту вращения генератора на режиме малого газа (6000+120-180 ) об/мин, а на остальных рабочих ре­жимах (6000+120) об/мин, что обеспечивает частоту тока соответственно (400+8-12 Гц и (400+-8) Гц. Допускаются непериодические колебания частоты тока в течение I мин на взлетном режиме не более ±10 Гц, на остальных +8 Гц, а в случае скачкообразного изменения нагрузки на генератор заброс или провал частоты не должен превышать 30 Гц с последующим ускоренным восстановлением частоты до норм техничес­ких условий.

Для выполнения условия n = const на режиме малого газа (часто­та вращения ротора ВД(55,5-3)%, зубчатое ко­лесо редуктора должно иметь максимальную окружную скорость. Воздушная турбина I, имея на рассматривае­мом режиме частоту вращения около 2400 об/мин, развивает крутящий момент, который суммируется с крутящим моментом, поступающим от двигателя через привод 6. Суммарный крутящий момент зубчатым пере­бором передается через привод 5 на якорь генерато­ра ГТ40Пч6. Если теперь плавно увеличивать режим работы двигателя, то для сохранения постоянной частоты вращения якоря генератора не­обходимо плавно снижать часто­ту вращения солнечного зубчатого колеса Z_A и связанного кинемати­чески с ним диска воздушной турбины I. На частоте вращения ротора ВДЦ 81% требуется полная остановка диска воздушной турбины.

В диапазоне частот вращения ротора ВД 81%..95,5% воздушная турбина должна изменить направление своего вращения. В указанном диапазоне частот воздушная турбина работает в режиме воздушного тормоза, поглощая часть крутящего момента, подведенного со сторо­ны двигателя, ввиду его избытка для привода генератора.

Итак, исходя из условия n = const, при­ходим к следующей программе управления привода ПП0-40:

¾ в диапазоне частот вращения ротора ДЦ (55,5 _₃..,81,0) % частота вращения воздушной турбины должна плавно снижаться до пол­ной остановки;

¾ в диапазоне частот вращения ротора ДЦ 8I,0...S5,5 % турбина должна изменить направление вращения, т.е. должна перейти в режим тормоза, и чем больше будет частота вращения приводного вала 6, тем выше должна быть отрицательная частота вращения ротора воз­душной турбины I.

Использование турбины привода на повышенных режимах в качест­ве тормоза повышает экономичность на крейсерских режимах работы двигателя, так как на этих режимах двигатель затрачивает меньше мощности, расходуемой для привода генератора.

Конструктивно привод постоянной частоты вращения ПП0-40 вклю­чает в себя (рис.):

¾ дифференциальный соосный с двумя степенями свободы плане­тарный редуктор (10, 11, 13, 14), приводная рессора 19 которого с передаточным числом 0,704 имеет механическую связь с ротором ВД;

¾ воздушную активную осевую турбину I с сегнеровым колесом 2;

¾ блок заслонок 36 в состава пусковой 37 и регулирующей 40 с воздушным клапаном 38 подачи воздуха на сегнерово колесо;

¾ систему управления приводом в составе электромагнитного клапана 46, блокировочного клапана 48 и 49, управляющего поршня 44, датчика предельной частоты вращения воздушной турбины (ДПТ)-7* датчика предельной частоты вращения генератора (ДПГ) 43, регулято­ра частоты вращения генератора с центробежным датчиком 35, с сервопоршнем 31 регулирующей заслонки 40; сервопоршня 32 привода пуско­вой заслонки 37.

Генератор ГГ40Пч8 закрепляется посредством титанового переход­ника нормализованным хомутовым соединением на приводе ПП0-40.

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 967; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!