Тема № 48 Загальне складання авіаційного турбогвинтового двигуна

Загальне складання турбогвинтового двигуна складається зі наступних основних процесів:

1. Встановлення відносних положень, які забезпечують необхідні радіальні, осьові та інші вимоги при складанні при з’єднанні ротора компресора, середнього та переднього корпусів, камери згорання з перевіркою биття опори ротору турбіни та кінцевого складання цих вузлів.

2. Встановлення цифр для закріплення двигуна на літаку.

3. Попереднє та кінцеве складання та постановка на двигун вала ротору турбіни, його дисків та соплових апаратів.

4. Постановка редуктора на передній корпус.

В процесі складання компресору встановлюють такі відносні положення ротору, відносини середнього корпусу та камери згорання, які б забезпечували необхідні радіальні, осьові зазори та інші вимоги креслення. При складанні двигуна АИ-20 АИ-24 радіальні зазори між торцем лопаток та внутрішнім діаметром робочих кілець та зазори між внутрішніми кільцями направляючих апаратів та лабіринтами перевіряються при складанні вузла в механоскладальному цехі (ц.№ 40).

Для визначення осьових зазорів у камеру згорання за допомогою спеціальних приспособ вставляють шарикоподіпник та опору валу задньої цапфи ротору. Далі на вал цапфи надівають регульовочне кільце і за допомогою приспособ для центрування ротору відносно лабіринтів, які розташовані у камері згорання, ротор вводять у отвір шарикоподіпника та опускають на камеру згорання. На фланець камери спочатку ставлять верхню половину середнього корпусу, і потім заміряють осьові зазори між дисками ротору та внутрішніми кільцями направляючих апаратів. Зазор з нижньої сторони диску допускається не меньше 1,5 мм, а зазор з верхньої сторони диску-не меньше 2 мм. Заміряється зазор між зовнішнім кільцем десятого направляючого апарату та виступом фланця камери згорання, який може бути в межах від 0,45-2,1 мм. Після заміру зазорів верхню половину середнього корпусу знімають і для повторення тих же замірів ставлять нижню половину. Ці зазори забезпечуються підбором товщини регульовочного кільця яке встановлене перед цим.

В процесі кінцевого складання компресору радіальні зазори між торцями лопаток та робочими кільцями перевіряють заново. Ротор та середній корпус з усіма деталями які до них входить складають на камері згорання, при цьому для центрування ротору замість переднього корпусу встановлюють приспособу. Величини радіальних зазорів для лопаток 1-5 дисків повинні бути не меньшими 0,25 мм,а 6-10 –0,30 мм. Крім цього друге перевіряють зазори між верхніми та нижніми торцями дисків та торцями робочих кілець та між зовнішнім кільцем десятого направляючого апарату та виступом фланця камери згорання. На цьому закінчується перевірка зазорів у компресорі.

Кінцеве складання компресору після установки ротору на камеру згорання полягає у підготовці площин середнього корпусу (огляду, змащування силоксиновою емаллю), постановці прокладок на площини роз’єднання половинок, з’єднання половинок за допомогою нормальних та прицязійних болтів, які затягуються по відповідній схемі та з відповідним зусиллям затягування, та інших операцій.

Перед тим як поставити передній корпус на середній, проводять ряд попередніх та кінцевих операцій. На вал передньої цапфи ротору ставлять кільце лабіринтів та втулку лабіринтів, далі заміряють відстань від торця втулки лабіринтів до торця обойми підшипників та відстань від цього торця до торця вала передньої цапфи та ширину обойми рошкопідшипником, в результаті розрахунків яких, отримують розмір від торця середнього корпусу до торця втулки лабіринтів, визначають товщину регульовочного кільця, яке повинно забеспечувати величину зміщення внутрішньої обойми рошкопідшипника відносно зовнішньої. Після установки на вал цапфи регульовочного кільця та внутрішньої обойми (після підігріву) перевіряють спочатку биття обойми по торцю, а далі для визначення величини зміщення заміряють розмір від торця вала цапфи до торця внутрішньої обойми. Величину зміщення Е підраховують по формулі:

Е=В-3

Де: З=А-Ж-розмір від торця внутрішньої обойми рошкопідшипника до площини фланця середнього корпусу;

А-розмір від торця вала цапфи ротору до площини фланця середнього корпусу;

В-розмір від переднього торця зовнішньої обойми до площини фланця переднього корпусу.

Товщину регульовочного кільця, яке визначає відносне положення ВНА переднього та середнього корпусу, підраховують по даним, отриманим в результаті замірів відстаней:

-А-розмір від плоскості фланця середнього корпусу до торця кільця.

-Б-розмір від плоскості фланця середнього корпусу до торця фланця вхідного направляючого апарату.

-В-розмір від торця фланця вхідного направляючого апарату до посадочної поверхні регульовочного кільця.

Товщину регульовочного кільця Г може бути визначена по формулі:

Г=А-Д;

Д=Б-В-розмір від площини фланця переднього корпусу до площини фланця ВНА.

В ущільненні переднього підшипника визначають слідуючі осьові зазори:

А-між торцем стакана ВНА та торцем ступиці першого диску ротора;

Б-між торцем лабіринтного кільця та поверхнею внутрішньої порожнини лабіринтної втулки;

В- між торцем лабіринтної втулки тав поверхнею внутрішньої порожнини ступиці.

Зазор А підраховується по формулі:

А=Г-Д

Де: Г-розмір від площини фланця корпуса компресора до торця ступиці першого диска ротора;

Д-розмір від плрощини фланця переднього корпуса до торця стакана -опори лопатки ВНА (внутрішній), який підраховується по формулі:

Д=Е-Ж

Де: Е-розмір від торця лабіринтної втулки до площини фланця переднього корпусу.

Ж- розмір від торця лабіринтної втулки до торця стакана опори лопатки ВНА – внутрішнього.Зазор Б підраховується по формулі Б=З-U,

Де: З-розмір від площини фланця переднього корпусу до поверхні внутрішньої порожнини лабіринтної втулки, який розраховується по формулі:

З=К-Е

Де: К-розмір від торця лабіринтної втулки до її внутрішньої поверхні.

U-розмір від торця фланця корпусу компресора до торця лабіринтної втулки, який підраховується по формулі:

U=Л-М

Де: Л-розмір від торця вала передньої цапфи ротора компресора до площини фланця корпуса компресора.

М-розмір від торця вала передньої цапфи ротора компресора до торця лабіринтного кільця.

Зазор В підраховується по формулі

В=Н-Е;

Де: Н-розмір від площини фланця корпуса компресора до поверхні внутрішньої порожнини ступиці першого диску.

Зазори А,Б та В повинні бути не меньшими ніж 2,5 мм.

На вал передньої цапфи ротора нагвинчують гайку, яку затягують з зусиллям 30-40 кг. М.Далі на фланець ВНА ставлять регульовочне кільце і на вал передньої цапфи-приспособу для центрування та установки переднього корпусу на середній. Після установки корпус закріплюють до середнього та перевіряють обертання ротору компресора.

Перед приєднанням камери згорання до досереднього корпусу перевіряють биття поверхні А під рошкопідшипник ротора турбіни відносно вала ротора компресора. Для цього у різьбу вала загвинчують приспособу. Биття поверхні допускається не більше 0,25 мм. При наявності великого биття камеру згорання зсувають у необхідному напрямку відносно середнього корпусу корпуса компресора. Гайки битів, які з’єднують ці вузли, затягують з зусиллям 4-4,5 гм.

Таким чином, при з’єднанні середнього корпусу з камерою згорання та при з’єднанні до середнього корпусу переднього необхідно було встановити та перевірити наступні зазори та інші відносні положення вузлів та деталей:

1. Осьові зазори між торцями дисків та внутрішніми кільцями направляючих апаратів, зазор між зовнішнім кільцем десятого направляючого апарату та виступом фланця камери згорання; ці зазори забеспечуються підбором регульовочного кільця.

2. Радіальні зазори між торцями лопаток та робочими кільцями середнього корпусу.

3. Зміщення внутрішньої обойми роликопідшипника відносно зовнішньої, яке встановлюється підбором регульовочного кільця.

4. Вдносно положення вхідного направляючого апарату до переднього та середнього корпусів яке встановлювалось підбором регульовочного кільця.

5. Осьові зазори в ущільнені переднього підшипника, величина яких підраховується в результаті замірів.

Після складання компресора та приєднання до нього зібраного переднього корпусу на передній та середній корпуси, для закріплення двигуна на літаку, встановлюють цапфи. Ці цапфи (4 шт.-дві на передньому, дві на середньому корпусі) повинні бути встановлені чітко по осі роз’єму середнього корпусу. Передні цапфи на передньому корпусі встановлюють в процесі його складання. Для забеспечення зазора між площиною фланців та площиною цапф, між ними встановлюють регульовочне кільце, яке підбирають по товщині. Після цього цапфи встановлюють на середній корпус та закріплюють їх гайками, які затягують з зусиллям 5,5 кг. М.

Для того, щоб перевірити розташування всіх чотирьох цапф на двигуні, використовують спеціальну приспособу. При цьому визначають зазори між торцями фланця цапф передніх та задніх, та розмір між симетрії цапф. Зазори досягаються шляхом установки приспособи на цапфи переднього корпусу в таке положення, при якому між буртом цапфи та упорами зазор повинен бути одинаковим. Це положення фіксується гвинтами. З кожної сторони ці зазори повинні бути одинаковими. Відстань між осями симетрії з правої та лівої сторони повинен відрізнятися один від одного +(-)1 мм. У випадку коли відхилення розмірів від необхідних величин, цапфи зсувають у відповідну сторону за рахунок зазорів між болтами та отворами фланців.

Складений трьохступеневий ротор турбіни у механоскладальному цехі перед його установкою на двигун розкладають. Перед тим як почати переднє складання вала ротору турбіни на двигун, гайку на валі задньої цапфи ротора компресора затягують з зусилям 80-100 кг.м, після чого визначають осьове переміщення вала ротора турбіни. Заміряють упорну втулку та регульовочне кільце, завдяки якому забеспечують підбор величини осьового переміщення вала відносно соплового апарату I ступені. Для цієї мети здійснюють ряд складальних операцій, пов’язаних з проведенням замірів та необхідних розрахунків. Процес кінцевого складання ротору полягає у наступному: в корпус камери згорання встановлюють зовнішню обойму роликопідшипника і закріплюють її гайкою, після чого за допомогою приспособи, яка вгвинчена в вал задньої цапфи ротора компресора, остаточно перевіряють виття внутрішньої поверхні зовнішньої обробки роликопідшипника, яке допускається не більше 0,25 мм.. У оьойму встановлюють апаратор з роликами. Встановивши прокладку лабіринтів кільця закріплюють гайками; підібрану регульовочну втулку, пружну. Контровочну муфту встановлюють на направляючу, а далі на шлиці валу задньої цапфи ротора компресора вставляють вал вал ротора турбіни; стяжний болт з упорною втулкою загвинчують у вал. Заміряють відстань від площини фланця соплового апарату до торця вала ротору турбіни, який знаходиться у одному крайньому положенні. Цей же розмір перевіряють у іншому крайньому положенні валу. Для того щоб отримати хід вала ротору з одного отриманого розміру враховують інший. Хід валу допускається від 0,3 мм до 0,5 мм.

Перевіряють також зазор між переднім торцем вала ротору та торцем лабіринтного кільця. На цьому закінчується установка вала ротору турбіни на двигун.

Після установким регульовочного кільця на ступицю диска (первого) та при наявності центруючих втулок диск встановлюють на шпильки вала ротору турбіни. Величину затяжки гайок, яка виконується по схемі, визначають по поздовженню шпильок, який дорівнює 0,4 +(-)0,01 мм. Заміряють зазор між торцем лопатки диска та вставкою соплового апарату та зазор між внутрішнім кільцем соплового апарату. Який встановлений на корпусі камери згорання та торцем першого диску ротора. Останній зазор у разі необхідності може бути забеспеченим підбором товщини регульовочного кільця. Крім цього перевіряють биття поверхні буртика диска (радіальне) та торця буртика.

Перед кінцевим з’єднанням соплового апарату II ступені з першим заміряють зазори А та Б між торцями диску та торцем соплового апарату. Для того щоб визначити зазор А між торцем регульовочного кільця та торцем ступиці першого диску, заміряють розміри В та Г. У цьому випадку

А=В+Г

Де: В-розмір від площини спряження переднього фланця соплового апарату II ступені до торця лабіринтного кільця;

Г-розмір від площини спряження заднього фланця соплового апарату I ступені до торця ступиці першого диска.

Зазор А у разі необхідності може бути встановлений підбором товщини регульовочного кільця.

Після з’єднання соплового апарата II ступені з апаратом першої ступені перевіряють зазор Б між поверхнею буртика першого диска та торцем гребінців лабіринтного кільця. Далі на шпильки вала ротору встановлюють центруючі втулки, регульовочне кільце, сухарики та другий диск ротору. Величина затяжки гайок,як і при постановці першого диска, визначається по поздовженню шпильки. Після цього перевіряють зазор між торцем лопатки другого диска ротору та поверхнею вставки соплового апарату II ступені та зазор між внутрішнім кільцем соплового апарату та поверхнею дефлектора другого диску, який у випадку необхідності може бути забеспечений підбором товщини регульовочного кільця. Також перевіряють радіальне та торцове биття буртика диска II ступені.

З’єднання соплового апарату III ступені з апаратом II ступені та третього диска ротора з другим проводять у такійже послідовності, як і вузла II ступені з вузлом I ступені. Для обтяжки спряжених вузлів величина поздовження шпильки у даному випадку збільшується до 0,5+(-)0,01 мм, а після цього її доводять до 0,4+(-)0,01 мм.

Зазори між торцями дисків та сопловими апаратами в порівнянні з I ступенню дещо збільшується.

Редуктор з переднім корпусом компресора з’єднуються за допомогою ресори, яка встановлюється у ведуче зубчасте колесо редуктора. Вузел ресори складається з ряда деталей, які забеспечують осьове переміщення самої ресори, яка з’єднує деталі редуктора з валом передньої цапфи ротора компресора. Окремі деталі вузла (корпус замка та ін.) виконують роль заглушки, які запобігають можливості попадання масла у внутрішню порожнину ротора.

Складання вузла містить у собі постановку ведучого зубчастого колеса центрального привода агрегатів, підібраного регульовочного кільця, ресори у вал передньої цапфи ротору, підібраного регульовочного кільця та пробки, яка вгвинчується в корпус замка. Стопоріння пробки проводять за допомогою втулки з пружиною втулки. Після установки стопорного кільця у виточку ведучого зубчастого колеса редуктора колесо ставлять на ресору та обмежують другим кільцем. У процесі складання вузла для визначення осьового переміщення ресори проводять два заміра; при переміщені ресори у сторону редуктора і у сторону переднього корпуса, після чого підраховується різниця цих замірів, що дає очиковану величину переміщення. Це досягається підбором регульовочних кілець. Перед з’єднанням картера редуктора з переднім корпусом для перепуску мастила з маслянної системи двигуна в редуктор та його агрегата, а також зливу масла встановлюють перепускні втулки з ущільнюючими кільцями. Закріпивши на фланці картера редуктора діафрагму, картер та корпус з’єднують та закріплюють гайками з визначеним зусиллям затягування.

Таким чином, при з’єднанні ротора турбіни з задньою ципфою ротора компресора турбіни двигуна та редуктора необхідно було встановити та перевірити наступні зазори та інші відносні положення вузлів та деталей:

1. Осьове переміщення ротора турбіни відносно соплового апарату I ступені, яке встановлювалось підбором по розміру регульовочної втулки.

2. Зазор між торцьом лопаток та вставкою та зазор між внутрішнім кільцем соплового апарату та торцем диска, який забеспечується підбором товщини регульовочного кільця.

3. Зазор між торцем лабіринтного кільця та торцем ступиці першого диска, який забеспечується підбором регульовочного кільця.

4. Зазор між торцем лопатки та поверхню вставки та зазор між внутрішнім кільцем соплового апарату та поверхнею дефлектора другого диска забеспечується підбором товщини регульовочного кільця.

5. Величину переміщення ресори, яка з’єднує редуктор з переднім корпусом, яке забеспечується підбором регульовочних кілець.

Поиск по сайту: