Общие сведения о компрессоре

Назначение компрессора — сжатие всасываемого из атмосферы воздуха и подача его в камеру

сгорания.

Компрессор двигателя (рис. 2.19)— осевой, десятиступенчатый, однокаскадный, с поворотными лопатками входного направляющего аппарата и направляющих аппаратов первых трех ступеней для улучшения запуска двигателя и обеспечения высокого к.п.д. компрессора в большом диапазоне чисел оборотов двигателя.

Компрессор состоит из корпуса, направляющих аппаратов, рабочих колец и ротора с его опорами. Значительная часть деталей компрессора изготовлена из титановых сплавов, что позволило снизить массу компрессора и обеспечить надежность его работы.

Рис. 2.19. Компрессор двигателя (вид справа)

КОРПУС КОМПРЕССОРА

Корпус компрессора состоит из переднего 2, среднего 7, и заднего 11 (рис. 2.20) корпусов с

направляющими аппаратами.

Передний корпус 2 — титановый, состоит из двух половин, стягиваемых болтами. Передний корпус соединяется с корпусом первой опоры и со средним корпусом 7 компрессора. На корпусе размещены четыре ряда бобышек для установки поворотных лопаток спрямляющих аппаратов.

Рис. 2.20. Компрессор двигателя (разрез верхней части):

1 — диск рабочего колеса I ступени; 2 — корпус передний; 3 — лопатка поворотная ВНА;

4 — лопатка поворотная направляющего аппарата I ступени компрессора; 5 — рычаг; 6 — кольцо поворотное; 7 — корпус средний; 8 — обечайка среднего корпуса; 9 — коробка перепуска воздуха; 10 — фланец для установки клапана перепуска воздуха; 11 — корпус задний; 12 — скоба; 13 — полость для горячего воздуха; 14 — полукольцо ВНА

Наружная обечайка 8 среднего корпуса 7 компрессора совместно с наружными обоймами

направляющих аппаратов и кольцами образуют двухстеночную конструкцию корпуса,

обеспечивающую необходимую жесткость корпуса при малой массе. Обечайка представляет собой цилиндрическую оболочку из титанового листа с приваренными фланцами, на внутренней поверхности которой приварены кольцевые бандажи. К наружной поверхности обечайки приварены кольцевая коробка 9 перепуска воздуха из компрессора, на которой имеются два фланца 10 для установки клапанов перепуска воздуха и лючок для замера абразивного износа лопаток направляющего аппарата VI ступени.

Под коробкой в обечайке и в наружной обойме направляющего аппарата VI ступени выполнены отверстия для перепуска воздуха в коробку из проточной части компрессора.

Наружную поверхность проточной части среднего корпуса компрессора образуют чередующиеся наружные обоймы разъемных направляющих аппаратов и кольца, расположенные над рабочими лопатками. Направляющие аппараты одним из своих наружных буртов опираются на бандажи наружной обечайки.

Наружные обоймы соединены с кольцами посредством штифтов; последнее кольцо установлено на штифты заднего корпуса компрессора. Штифты воспринимают и передают на задний корпус реактивный- крутящий момент, возникающий,в направляющих аппаратах компрессора.

Для обеспечения малых радиальных зазоров между торцами рабочих лопаток и корпусами

компрессора на внутренние поверхности переднего корпуса и промежуточные кольца нанесен слой сплава ЭИ435, который защищает титановые корпуса от задевания их лопатками ротора, а минимальные радиальные зазоры снижают бандажные потери (осевое перетекание воздуха по зазорам между торцами лопаток и корпусом компрессора) и повышают КПД компрессора.

Задний корпус 11 компрессора является силовым узлом, воспринимающим тягу двигателя. Он

состоит из наружного и внутреннего стальных колец и двух рядов литых лопаток — направляющего и выходного спрямляющего аппаратов. Кольца и лопатки соединены в единый узел пайкой. Наружное кольцо имеет фланцы для соединения со средним корпусом компрессора и наружным диффузором камеры сгорания. На наружном кольце закреплены детали передних точек крепления двигателя на вертолете.

К внутреннему кольцу заднего корпуса крепится задняя опора ротора компрессора (вторая опора роторов двигателя) с шариковым подшипником.

Поворотные лопатки 4 направляющих аппаратов I, II и III ступеней компрессора изготовлены из титанового сплава. На цапфы наружных концов лопаток установлены фторопластовые втулки. Поворотные лопатки 3 входного направляющего аппарата изготовлены из стали. Лопатки имеют две цапфы, оболочку и дефлектор. В полости лопаток ВНА подводится горячий воздух при включении противообледенительной системы. На цапфы установлены фторопластовые втулки. Малые цапфы лопаток входят в полукольца, каждое из которых состоит из двух частей. Полукольца образуют внутреннюю поверхность контура проточной части компрессора. Полукольца 14 входного направляющего аппарата, выполненные из алюминиевого сплава, входят в проточку корпуса передней опоры ротора компрессора. Между корпусом и кольцом образована полость 13 для горячего воздуха, поступающего по каналам в корпусе опоры при включении противообледенительной системы.

Полукольца остальных направляющих аппаратов с поворотными лопатками выполнены из бронзы. Обе части полукольца соединены болтами.

Поворотные лопатки цапфами с фторопластовыми втулками установлены в бобышки переднего корпуса компрессора. На концы цапф установлены и закреплены штифтами поворотные рычаги 5.

Свободные концы рычагов соединены пальцами с поворотными.кольцами 6, состоящими из двух половин, соединенных по месту горизонтального разъема скобами 12. В пазы скоб входят сухари рычагов двух гидромеханизмов. Фторопластовые втулки применяются для уменьшения трения при повороте лопаток.

Лопатки IV—IX ступеней изготовлены из титанового сплава, направляющие и спрямляющие

лопатки X ступени — стальные.

Гидромеханизмы поворота лопаток направляющих аппаратов размещены по обе стороны

компрессора на кронштейнах, расположенных на переднем и заднем фланцах переднего корпуса компрессора. Рычаги привода поворотных лопаток каждой ступени компрессора связаны с ведущим рычагом при помощи тяг, через которые производится одновременный поворот лопаток входного направляющего аппарата и направляющих аппаратов I, II и III ступеней компрессора.

Применение двух гидромеханизмов поворота лопаток обеспечивает равномерное распределение нагрузок на поворотные кольца и предотвращает возможность смещения колец. Поворот лопаток осуществляется по специальной программе. Величина углов поворота лопаток каждого ряда различна и обеспечивается различной длиной рычагов гидромеханизма.

Направляющие аппараты остальных ступеней состоят из наружной и внутренней обойм, в которые впаяны лопатки.

В направляющие аппараты компрессора входит следующее количество лопаток: во входной

направляющий аппарат — 20 шт., в аппараты I, II и III ступеней — по 32 шт., аппарат IV ступени — 50 шт., аппарат V ступени — 54 шт., аппарат VI ступени — 56 шт., аппарат VII ступени — 60 шт., аппараты VIII и IX ступеней — по 64 шт., и аппарат X ступени (направляющие и спрямляющие лопатки) — по 65 шт.

РОТОР КОМПРЕССОРА

Ротор компрессора (рис. 2.21) состоит из трех основных узлов: рабочего колеса I ступени, ротора барабанного типа II—IX ступеней и рабочего колеса X ступени.

Диск рабочего колеса 6 (рис. 2.22) I ступени, изготовленный из стали, соединен с ротором 7

барабанного типа шестью прецизионными болтами 5; между прецизионными болтами расположены три болта 3, крепящие кольцо 2 воздушного лабиринта передней опоры ротора компрессора. В передней части диска имеется хвостовик с внутренними шлицами для соединения с рессорой привода агрегатов.

На хвостовике смонтирован кольцедержатель маслоуплотнения и роликовый подшипник 1. Внутрь хвостовика установлены два эксцентричных груза 4 для устранения дисбаланса ротора по первой опоре роторов двигателя при окончательной балансировке ротора.

Рис. 2.21. Ротор компрессора (вид слева)

Рис. 2.22. Ротор компрессора:

1 — роликовый подшипник; 2 — кольцо лабиринтное; 3 — болт; 4 — груз эксцентричный;

5 —болт прецизионный; 6 — диск рабочего колеса I ступени; 7 —ротор барабанного типа;

8 — крестовина; 9 — пружина; 10 — дефлектор; 11 — втулка шлицевая; 12 — шариковый

подшипник; 13 —диск рабочего колеса X ступени; 14 — болт

Лопатки рабочего колеса I ступени компрессора закреплены в пазах диска посредством замкового соединения типа ласточкина хвоста и фиксируются в них отгибными пластинчатыми замками.

Ротор 7 барабанного типа изготовлен из титанового сплава. Внешняя поверхность барабана имеет вид усеченного конуса с восемью кольцевыми наружными и внутренними выступами в поясах крепления лопаток. В каждом из восьми поясов на наружной поверхности барабана выполнены кольцевые выточки с профилем типа ласточкина хвоста для крепления рабочих лопаток II—IX ступеней. На барабане ротора против внутренних обойм направляющих аппаратов выполнены лабиринтные гребешки, а в поясе барабана против направляющего аппарата за VIII ступенью компрессора — отверстия для прохода сжатого воздуха внутрь ротора. Проходя через ротор и далее через полый вал турбины, воздух поступает на охлаждение дисков турбин. Для устранения закрутки воздуха на внутренней поверхности барабана в местах отбора воздуха смонтированы три радиальных дефлектора 10, а на передней части диска десятого рабочего колеса смонтирован стакан с крестовиной 8 и радиальными лопатками.

Лопатки II—IX ступеней входят в кольцевые выточки через специальные радиально направленные пазы и распределяются по окружности.

От произвольного поворота по окружности лопатки фиксируют четырьмя контровочными замками на каждую ступень, один усик которых входит в паз на барабане, а другой в выфрезеровку на полке лопатки.

Диск 13 десятого рабочего колеса изготовлен из стали, крепится шестнадцатью болтами 14 к

заднему фланцу ротора барабанного типа. В задней части диска имеется хвостовик со сферической расточкой, а в центральной части — внутренние шлицы, в которые устанавливается подвижная шлицевая втулка 11, соединяющая вал ротора турбины компрессора с ротором компрессора. Шлицевая втулка удерживается в сцепленном положении пружиной 9. На хвостовике диска монтируются лабиринтное кольцо, кольцедержатели маслоуплотнений и шариковый подшипник 12.

Лопатки рабочего колеса X ступени компрессора крепятся в пазах диска замковыми соединениями типа ласточкина хвоста и фиксируются в них отгибными пластинчатыми замками.

Все лопатки ротора изготовлены из нержавеющей стали, выполнены с переменными хордой и толщиной по высоте лопатки.

Распределение рабочих лопаток ротора компрессора по ступеням:

Ступень компрессора	I	II	III	IV	V	VI	II	II	IX	X
Количество лопаток, шт.