Особенности силовых схем роторов ГТД

Лекция № 5

Силовые схемы роторов и корпусов ГТД

Особенности силовых схем роторов ГТД

Из анализа конструктив­ных схем известно, что в ГТД имеется от одного до трех механически не связанных между собой роторов.

Роторы турбокомпрессоров состоят из рабочих колес компрессора и турбины, соединенных валом.

Рото­р свободной турбины включают в систему валов, соединяющих турбину с ходовой частью редуктора.

В зависимости ох компо­новки ГТД применяются схемы с коаксиальными валами или раздельным расположением соединительных валов.

В силовой схеме ротора анализируются количество и место расположения опор, а также способы его осевой фиксации в за­висимости от силовой связи роторов компрессора и турбины.

Число опор и их расположение определяются массой и изгибной жесткостью ротора и должны обеспечить минимальные радиаль­ные зазоры между ротором и корпусом на всех рабочих режи­мах, исключить задевание ротора о корпус, снизить уровень вибрации, генерируемой вращающимся ротором.

Указанные тре­бования необходимо реализовать при минимальном числе опор, поскольку увеличение их числа существенно усложняет конструк­цию ГТД.

Силовая связь между роторами компрессора и турбины долж­на обеспечивать надежную и, по возможности, простую передачу действующих нагрузок: крутящего момента, а в случае необходи­мости — радиальных и осевых сил.

Общей особенностью силовых схем роторов является то, что осевая фиксация в корпусе каждого ротора осуществляется с помощью одного радиально-упорного подшипника (если роторы компрессора и турбины имеют осевую связь, то используют один радиально-упорный подшипник для обоих роторов).

На осталь­ных опорах устанавливаются радиально-опорные подшипники, обеспечивающие возможность осевого перемещения ротора отно­сительно статора.

Такая схема исключает стеснение температур­ных и силовых деформаций при запуске двигателя и изменении режима его работы.

Местоположение радиально-упорного под­шипника выбирают обычно таким образом, чтобы обеспечить его надежное охлаждение и уменьшить, если это возможно, измене­ние осевых зазоров в турбине.

Другая особенность заключается в том, что в опорах применяют обычно подшипники качения.

В зависимости от числа опор различают двух-, трех- и четырехопорные роторы.

В настоящее время существуют и шестиопорные роторы, например двигателя Д-336.