Тема № 49 Загальне складання авіаційного турбореактивного двигуна

Загальне складання авіаційного турбореактивного двигуна розглянемо на прикладі складання двигуна РД ЗМ.

Основними операціями загального складання двигуна з осьовим компресором є:

1. проведення підготовчих операцій для визначення радіальних та осьових зазорів при зєднанні переднього, середнього та заднього корпусів з поставленим у середньому корпусі ротору та кінцеве складання вузла компресору.

2. визначення відносних положень ротора турбіни, соплового апарату 1 ступені, роликопідшипника та сферичного хвостовика валу, а також кінцева перевірка осьового зазору ротора компресора.

3. перевірка биття задньої опори ротора турбіни, складання корпуса вала ротора, складання турбіни та зєднання вузла турбіни з вузлом компресора, прокачка зібраних вузлів маслом.

4. постановка на двигун камер згоряння, паливних колекторів, соплового апарату 2 ступені, реактивного сопла, турбостартера та інших вузлів та агрегатів.

Зупинемося на підготовчих та кінцевих операціях складання вузла компресора. Для визначення радіальних та осьових зазорів між ротором компресора та середнім корпусом і проведення інших контрольних операцій при зєднанні вузлів двигуна на фланець центрального привода закріплюють приспособу, яка дозволяє опускати та піднімати ротор у вертикальному напрямку. Для проведення операції опорний гвинт за допомогою рукоятки опускають до упору вниз.

Для проведення подальших розрахунків зазорів у вузлі компресора на передньому корпусі замірюють відповідні відстані. А – глибину розточки кришки підшипників направляючих лопаток, та відстань Б – від торця кришки переднього роликопідшипника до торця кришки підшипників, а також на роторі відстань В – від торця першого диску до торця лабіринту та відстань Г – від торця першого диску до торця передньої цапфи. На торець кришки підшипників направляючих лопаток переднього корпусу встановлюють у діаметрально протилежних місцях по колу 4 монтажних прокладки. Прокладки, передбачені технологічним процесом складання, забезпечують постійне робоче положення ротора компресора відносно переднього корпуса, це положення для регулювання осьових зазорів в вузлах компресора та турбіни, на протязі підготовки цих операцій загального складання двигуна.

Перед установкою на вал цапфи для визначення величини посадок внутрішньої обойми роликопідшипника та лабіринту заміряють відповідні діаметри. Для напресовки на вал ці деталі нагрівають у трансформаторному маслі до 70 - 80ºС на протязі 6 – 8 хв. і після напресування затягують гайкою, далі заміряють радіальний зазор Г між гребішками лабіринта та талькованою поверхнею кришки роликопідшипника та зазор В між гребішками лабіринтів передньої цапфи ротора та талькованою поверхнею кришки підшипників направляючих лопаток переднього корпусу.

Для визначення зазорів між лабіринтами ротора компресора та талькованою поверхнею напівкілець направляючих апаратів середнього корпусу, а також між лопатками дисків ротора та талькованою поверхнею на корпусі на лабіринти та на торець лопаток встановлюють валики з воску або пластиліну, а на лабіринт задньої цапфи для визначення зазора у гребішках лабіринтів задньої цапфи та заднього корпусу встановлюють свинцеву проволоку та три воскових валика.

Для запобігання радіальних переміщень в процесі подальшого виконання операцій на всьому диску у 4 місцях по колу закріплюють спеціальні обмежувачі. Складальний візок, на якому проводять складання двигуна, для запобігання пошкодження лопаток та зсуву з місця покладеного воску має спеціальну регулюєму по висоті підставку, яка для постановки половин середнього корпусу на передній повинна стояти на рівні з площиною переднього корпусу.

Після встановлення воскових валиків та свинцової проволоки, використовуючи таку підставку, спочатку встановлюють одну половинку середнього корпусу та закріплюють її болтами на передньому корпусі, а далі встановлюють другу половинку, надвигаючи її на першу половинку по площині підставки. При безпосередньому зєднанні половинок для співпадання отворів спочатку вставляють фіксатори, які далі замінюють болтами. Для запобігання можливого короблення корпуса болти затягують по спеціальній схемі. Величину зазорів, яку необхідно визначити у даному випадку, перевіряють у процесі подальшого складання, тобто проведення подальших підготовчих операцій.

Перед постановкою на вал задньої цапфи середньої опори між внутрішнім діаметром талькованої поверхні кришки та зовнішнім діаметром гребінців лабіринтів валу визначають величину діаметрального зазору. Крім цього, перевіряють якість прилягання площин фланців конуса середньої опори та перехідника корпуса опори і зазор між ними / зазор повинен бути не більше 0,05 мм /, а також визначають величину посадки підшипників та масловідбиваючого кільця на вал задньої цапфи.

Для того щоб перевірити вірність зєднання заднього корпусу з середнім та середньої опори / з конусом заднього корпусу /, спочатку замірюють величину відстані В – від площини фланця корпуса до фланця переходника корпуса, а далі після заміру фактичної відстані З_фак шляхом підрахунка визначають розрахунковий розмір И_розр від торця вала задньої цапфи до торця підшипника середньої опори, який розраховується по формулі:

И_розр = З_фак – К,

де:

К – загальний розмір підшипників, виміряний при їх складанні.

Після нагрівання середньої опори у трансформаторному маслі або у маслі МК-8 при температурі 70 - 80ºС на протязі 10 – 15 хвилин її напресовують на вал задньої цапфи. Замірюють товщину фланця Г конуса середньої опори, А далі визначають розрахункову величину Б_розр по формулі:

Б = В – Г,

де: Б – розрахункова величина відстані від фланця корпуса до площини фланця конуса.

Після цього заміряють фактичну величину відстані И_факт, яке повинне дорівнювати розрахунковому. Далі задній корпус встановлюють на середній.

Далі для кінцевої перевірки вірності установки заднього корпусу на середній за допомогою приспособи ротор компресора пересувають у вертикальному напрямку до усунення зазора між конусом та фланцем корпуса середньої опори, після чого опору закріплюють до корпусу тобто до конусу заднього корпуса. Заміряють фактичну відстань Бфакт від плоскості фланця корпуса до площини фланця конуса. Якщо Бфакт буде рівним Брозр, то це вказує на те, що задній корпус відносно середнього встановлений вірно. Допускається фідхилення на 0,1 мм у сторону збільшення Бфакт.

Далі на вал задньої цапфи встановлюють регульовочне кільце.(будь якої товщини з набору), ведену шлицеву втулку, нагвинчують на різьбу вала гайку і для обжимання різьби її затягують. Після відгвинчування гайки замірюють величину відстані Лфакт від площини посадочного місця для регульовочного кільця до центра сфери кришки шарової опори; центр сфери співпадає з площиною роз’ єму веденої шлицевої втулки. Далі на фланець середньої опори встановлюють стойку з індикаторними годинами і попередньо перевіряють осьовий зазор ротора компресора.

Для того щоб визначити радіальні та осьові зазори по відбиткам воскових та свинцевих валиків, ротор провертають один-два рази. Перед тим як розкласти вузол компресора для перевірки з зазорів, заміряють попередньо відстань А від торця вала задньої цапфи до площини роз’єму заднього корпуса з корпусом вала ротора турбіни до центра сфери хвостовика вала, чим попередньо визначають відносне положення ротора компресора та заднього корпуса. Крім того, за допомогою індикатора, який встановлюється у виточку задньої цапфи перевіряють биття по торцю А корпуса середньої опори відносно осі ротора компресора.

Після проведення визначених операцій з середнього корпуса знімають задній і по відбитку свинцевих валиків визначають зазор у лабіринтах корпуса та задньої цапфи. У випадку неотримання необхідного зазору Б його всановлюють шляхом підбору товщини масловідбивного кільця середньої опори. Далі половину середнього корпусу роз’єднують і одну з них після від’єднання від переднього корпусу відсувають на площину підставки складального візка. Для усунення можливої деформації половини яка залишилась замість знятої половини встановлюють відрегувальну на на висоті цієї половини штангу, яку з’єднують з заднім корпусом після повторної його установки на середній.

По відбитку воскових валиків замірюють величину зазорів між торцями лопаток ротора та внутрішнім діаметром талькованої поверхні середнього корпусу, радіальні зазори між талькованою поверхнею напівкілець направляючих апаратів та гребінцями лабіринтів ротора, а також передні та задні зазори у середньому корпусі.

У вузлі переднього корпуса, який з’єднаний з передньої цапфою, визначають величину осьового зазора А між торцем передньої цапфи ротора та торцем кришки переднього корпуса роликопідшипника який підраховується по формулі:

А=Б+(І-Г) мм,

Де Б-відстань від торця кришки переднього роликопідшипника до торця кришки підшипників направляючих лопаток переднього корпуса;

І-передній осьовий зазор між першим диском ротора та кришкою підшипників направляючих апаратів лопаток переднього корпусу;

Г-відстань від торця першого диску ротора до торця передньої цапфи.

Далі визначають величину осьового зазору Б між торцем лабіринту та торцем кришки підшипників направляючих апаратів лопаток, який підраховується по формулі:

Б=А+(І-В) мм,

Де А-розмір на кришці підшипників переднього корпусу;

В-відстань від торця першого диску ротора до торця лабіринту.

Вказані зазори у разі необхідності забезпечуються підбором товщини регульовочного кільця а саме масловідбивного.

Після проведення відповідної підготовки до кінцевого складання вузла компресора поверхні стиків половин середнього корпусу знежирюють, ретельно протирають їх салфеткою, змоченою у бензині, і накладають на ці поверхні тонкий шар ущільнювача. Для забезпечення більш надійного ущільнення на площини половин вкладають шовкову нитку, яка пропитана тис же ущільнювачем. Обидві половини з’єднують з переднім корпусом, а далі між собою. Після цього на середній корпус кінцево встановлюють задній корпус; гайки затягують по спеціальній схемі. Сила затяжки гайок закріплення половин середнього корпусу і закріплення заднього задається по куту повороту гайки від упора. Після кінцевої затяжки всіх болтів заново перевіряють биття фланцю А корпуса середньої опори. Так закінчується складання вузла компресора при загальному складанні двигуна.

У процесі виконання підготовчих операцій та кінцевих операцій при складанні вузла компресора необхідно визначити та встановити наступні радіальні та осьові зазори:

1. – між гребінцями лабіринта, який стоїть на валу передньої цапфи, та талькованою поверхнею кришки корпусу компресора переднього роликопідшипника;

2. – між торцем лабіринта, який стоїть на валу передньої цапфи та площиною цапфи;

3. – між торцем лабіринта, який стоїть на передній цапфі та площиною кришки підшипників направляючих лопаток середнього корпусу;

4. – між гребінцями лабіринтів, який стоїть на передній цапфі та талькованою поверхнею кришки підшипників направляючих лопаток переднього корпусу;

5. – між торцем лопаток дисків ротора компресора та талькованою поверхнею на середньому корпусі;

6. – між лабіринтами ротора та талькованою поверхнею напівкілець направляючих апаратів;

7. - / передні / між торцевими поверхнями ротора та направляючих апаратів;

8. - / задні / між торцевими поверхнями роторів та направляючих апаратів;

9. - / радіальний / в лабіринтах, які стоять на задньому корпусі і задній цапфі ротора;

10. - / осьовий / в лабіринтах, які стоять на задньому корпусі та задній цапфі ротора;

Зазори 2, 3 та 10 встановлюють підбором по товщині масловідбивного кільця з існуючої для цієї мети набору але з таким розрахунком, щоб ці зазори та сумарний розмір К пакета середньої опори були в межах допустимих величин.

Осьовий зазор ротора компресора допускається в межах 0,25 – 0,5 мм. Цей зазор отримується в результаті розрахунків додавання зазора в підшипниках, встановленого при складанні середньої опори, який дорівнює 0,2 – 0,35 мм та зазору Д між кришкою корпуса роликопідшипника та зовнішньою обоймою шарикопідшипника, який дорівнює 0,05 – 0,15 мм.

Всі інші зазори, які не потребують регулювання, забезпечувались встановленими допусками у процес механічної обробки спрягаємих деталей.

Розміри А та Б вимірювались при складанні вузла компресора для подальших операцій при зєднанні цього вузла з турбіною.

Подальшим етапом складання двигуна є складання вузлів турбіни з підбором товщин регульовочних кілець, які забезпечують необхідне зєднання цих деталей та вузлів. До основних операцій складання відносяться:

1. – підбір товщини регудьовочного кільця для забезпечення зазора А між сопловим апаратом першої ступені та боковим торцем лопаток першого диску ротора турбіни.

2. – підбір товщини регульовочного кільця для забезпечення допускаючого зміщення внутрішньої обойми роликопідшипника ротора турбіни відносно зовнішньої.

3. – підбір товщини регульовочного кільця для забезпечення осьового зазору сферичного хвостовика вала ротора.

4. – перевірка осьового зазору ротора компресора після підбору вказаних регульовочних кілець.

У процесі підбору товщин кілець у випадку зміни товщини одного з них відповідно збільшується або зменшується товщина інших кілець.

Перед визначенням зазора А між сопловим апаратом 1 ступені та боковими торцями лопаток першого диску ротора турбіни на корпусі середньої опори ротора компресора закріплюють кожух передній. Перед зєднанням площини стиків змащують ущільнювачем та прокладують шовкову нитку. Далі на корпус вала турбіни, який встановлений на плиті, кладуть регульовочну прокладку, ставлять сопловий апарат 1 ступені та задню опору ротора, складену з зовнішньою обоймою роликопідшипника, після чого замірюють відстань В від торця соплового апарату 1 ступені до площини розєму корпуса вала ротора з заднім корпусом та відстань Г від торця зовнішньої обойми роликопідшипника до площини розєму корпуса вала ротора з заднім корпусом. Зазор підраховується по формулі:

А = Д – В – Б

де: Д – відстань від торця першого диску ротора до площини розєму кришки шарової опори / визначається при складанні ротора турбіни /.

В – відстань від торця соплового апарату 1 ступені до площини розєму корпуса вала ротора з заднім корпусом.

Б – попередній замір відстані від площини розєму заднього корпуса з корпусом вала ротора до центру сфери хвостовика вала ротора, який замірюється при складанні вузла компресора.

У вмпадку неотримання величини зазору А / повинен бути в межах від 13 до 16 мм / необхідний зазор встановлюють підбором товщини регульовочного кільця, який стоїть на валу задньої цапфи ротора компресора. Для заміни кільця, після піднімання ротора компресора вверх, відгвинчують гайку, знімають ведому шліцьову втулку та встановлене раніше кільце; замінюють кільце, після чого втулку встановлюють заново та затягують її гайкою. Далі ротор компресора опускають вниз.

Після проведення вказаних операцій кінцево замірюють відстані: А – від торця вала задньої цапфи до площини розєму заднього корпуса, яка може мати різницю з А не більше +- 0,03 мм, Б – від площини розєму заднього корпуса з валом ротору / корпусом / до центра сфери хвостовика вала турбіни та Л – від площини посадочного місця для регульовочного кільця до центра сфери, яка повинна бути рівною заміряній попередньо.

Для визначення величини зміщення внутрішньої обойми роликопідшипника відносно зовнішньої підбирають відповідну товщину регульовочного кільця; величина товщини підраховується по формулі:

А = Р – Г – Б – 3 мм,

де: А – величина зміщення внутрішньої обойми відносно зовнішньої;

Р – відстань на роторі турбіни від центра сфери хвостовика вала до торця втулки внутрішньої обойми роликопідшипника, яке заміряне при складанні вузла ротора;

Б – відстань від площини розєму заднього корпуса з корпусом вала ротора до центра сфери хвостовика вала;

3 мм – середня величина зміщення внутрішньої обойми роликопідшипника відносно зовнішньої.

Після підрахунків підбирають регульовочне кільце, яке може мати різницю з розрахунковою не більше +- 0,1 мм.

Для того щоб встановити осьовий зазор сферичного хвостовика вала ротора, замірюють товщину попередньо підібраного регульовочного кільця і підраховують її по слідуючій формулі:

А = Б - / В + 0,03 мм /,

де: А-товщина попереднього підібраного регульовочного кільця;

Б-відстань від роз’єма кришки шарової опори з ведомої шлицьовою втулкою до площини посадочного місця для регульовочного кільця на валу заднбої цапфи ротора;

В-відстань від центра сфери до торця сферичного кільця;

0,03 мм-допуск, який забеспечує попередній осьовий зазор сферичного хвостовика вала.

Для перевірки осьового зазору на вал задньої цапфи встановлюють попередньо підібране регульовочне кільце, сферичне кільце, сферичний хвостовик вала ротору турбіни та кришку шарової опори, після чого весь цей вузол затягують болтами. Осьовий зазор сферичного хвостовика, повинен бути в межах від 0,03 до 0,1 мм і його перевіряють за допомогою приспособи яка має індикаторний годинник. У випадку неотримання необхідного зазору цю операцію підбору кільця повторюють. Далі зібранний вузол розбирають і підраховують товщину кінцево підібраного регульовочного кільця по формулі:

А=А+Г-0,05 мм,

Де: Г-зазор сферичного хвостовика вала ротора заміряють у процесі цієї перевірки;

0,05 мм –допуск який гарантує осьовий зазор по кресленню.

Після підбору кільця відповідного розміра згідно розрахунків цей вузол складають заново та перевіряють кінцево осьовий зазор сферичного хвостовика, а далі знімають приспособу, відгвинтовують болти. Кришку шарової опори та сферичний хвостовик передають на складання турбіни. З валу задньої цапфи знімають сферичне кільце та регульовочне кільце, після чого опускають шток приспособи для вертикального переміщення ротора компресора і за допомогою гвинта переміщують ротор, та кінцево перевіряють осьовий зазор, який повинен бути 0,25-0,5 мм.

Для перевірки биття задньої цапфи ротора опори відносно осі вала задньої цапфи ротора корпус вала ротору турбінивстановлюють на задній корпус компресора. На корпус кладуть регульовочну прокладку, ставлять сопловий апарат I ступені разом з задньою опорою і закріплюють цей вузол болтами.Далі на ведомій шлицьовій втулкі закріплюють приспособу з індикатором, кожну якої встановлюють на внутрішню поверхню зовнішньої обойми роликопідшипника, а при повертанні ротора компресора перевіряють биття. Биття не повинно бути більшим ніж 0,5 мм. Після цього сопловий апарат І ступення та задню опору знімають з корпусу.

Перед кінцевим складанням вузла турбін встановлюють на корпус регульовочну прокладку та встановлюють сопловий апарат І ступення, після чого ротор за допомогою під’ємника опускають до упору у сферичний хвостовик тобто сферичний хвостовик повинен упертися у сферичне кільце, далі апарат разом з задньою опорою закріплюють болтами на корпусі вала ротора. Другий раз замірюють величину осьового зазору А між сопловим апаратом І ступення та боковими торцями лопаток першої ступені диска ротора турбіни. За допомогою приспособи ведучу шлицьову втулку вводять у щеплення з веденою, після чого фіксуючу втулку повертають до суміщення отворів з фіксатором на ведучій шлицьовій втулкі. Фіксатор повинен входити у отвір фіксуючої втулки і утримувати її від повертання.

Таким чином здійснюється з’єднання задньої цапфи ротора компресора з валом ротора турбіни, тобто вузла ротора компресора з вузлом роторатурбіни. Після цього з’єднують задній та середній кожухи. Двигун який складається з вертикального положення переводять у горизонтальне. З переднього корпуса знімають чотири прокладки монтажні, встановлені на початку складання. Перевіряють обертання ротора, яке повинно бути без найменьших заїдань плавним. На цьому закінчується складання вузла турбіни та з’єднання її з вузлом компресора.

Перед тим як почати установку камери згорання, на робочі форсунки колектора основного палива надівають прокладки, після чого обидві половинки колектора встановлюють на задній корпус, кожну камеру почерзі та встановлюють у задній корпус до упора в раму соплового апарата І ступені. Висуваючи камеру згорання з рами апарата, на робочу форсунку встановлюють завихрювач, після чого форсунку закріплюють на задньому корпусі. Встановивши камери, заміряють зазори між оболонкою камери та рамою соплового апарата та осьовий зазор між рамою та камерою згорання.

Після установки камер половинки паливного колектора ІІ ступені з’єднують, та встановлюють напівкільця І ступені з підпалювачами, які закріплюють на задньому корпусі. Встановивши ряд деталей, у з’єднальних патрубках камер згорання заміряють зазори які повинні бути не меньшими 0,5 мм. Закріплюють кожух камери згорання, на сопловому апараті встановлюють патрубки, труби відводу повітря та інші деталі та вузли.

Наступним етапом складання двигуна є постановка соплового апарата іі ступені та реактивного сопла. Для визначення зазорів на лабіринти внутрішнього кільця апарата з сторони І та ІІ ступеней ротора у шести місцях по колу встановлюють воскові валики товщиною 10 мм. Далі після вгвинчування у отвір соплового апарата І ступені направляючих шпильок, сопловий апарат ІІ ступені встановлюють на двигун і з’єднують з сопловим апаратом І ступеня болтами згідно спеціальної схеми затяжки. На диск ротора турбіни ІІ ступені встановлюють шість лопаток, росташованих по колу під кутом 60º, і повертають ротор турбіни на один оьерт. По відбиткувоскового валика визначають радіальні зазори А та Б по великому та малому діаметрам лабіринтів ІІ ступення та зазор В -по скосу лабіринта лопатки ІІ ступення ротора.

Після перевірки соплового апарата ІІ ступення знімають для заміра зазорів по лабіринту І ступення ротора. Замірюють радіальні зазори Г та Д по великому та малому діаметрам лабіринта І ступення ротора та зазор Е-по скосу лабіринта лопатки І ступення ротора.

Кінцево встановивши сопловий апарат ІІ ступення, між лопатками І ступення ротора та торцями башмаків внутрішнього кільця соплового апарату ІІ ступення заміряють осьовий зазор Ж та радіальний зазор З між лопатками першої ступені ротора та башмаками соплового апарата ІІ ступення. Перед встановленням всіх лопаток ІІ ступення на ротор для перевірки радіального зазору И встановлюють спочатку замок та лопатку. Після перевірки зазору И на диск ротора встановлюють інші лопатки; між лопатками ІІ ступення ротора та торцем внутрішнього кільця соплового апарата ІІ ступення замірюють осьовий зразок К.

Реактивне сопло закріплюють до фланцю соплового апарату ІІ ступення; перевіряють зазор між другим диском ротора та внутрішньою стінкою сопла.

Поиск по сайту: